Matrix-based therapy restoring the cell microenvironment is a new approach in regenerative medicine successfully treating human chronic pathologies by using a heparan sulfate mimetic (ReGeneraTing agents [RGTA]). Periodontitis are inflammatory diseases destroying the tooth-supporting tissues with no satisfactory therapy. We studied in vivo RGTA ability to fully restore the tooth-supporting tissues. After periodontitis induction, hamsters were treated with RGTA (1.5 mg kg(-1) w(-1)) or saline. Bone loss was evaluated and immunohistochemical labeling of molecules expressed during cementum development was performed. RGTA treatment restored alveolar bone and the attachment apparatus where fibers were inserted in acellular decorin-negative cementum. RGTA treatment increased the epithelial rests of Malassez, previously depleted by periodontitis. Bone morphogenetic protein (BMP) expressions were compartmentalized: BMP-3 was strongly expressed by epithelial rests of Malassez; BMP-7 was expressed by cells lying on the cementum and BMP-2 by osteoprogenitors around bone formation sites but not at the root-bone interface. Cells near the cementum and bone expressed the ALK2 receptor. This is the first evidence that reconstructing the extracellular matrix scaffold with a heparan sulfate mimetic regenerated the root interface despite the persistence of the bacteria responsible for the disease The improved cellular microenvironment led to the sequential recruitment of cell populations involved in attachment apparatus regeneration.
BackgroundPeriodontitis is a set of chronic inflammatory diseases affecting the supporting structures of the teeth, during which a persistent release of lytic enzymes and inflammatory mediators causes a self-perpetuating vicious cycle of tissue destruction and repair. A matrix-based therapy using a heparan sulfate (HS) analogue called ReGeneraTing Agent (RGTA) replaces destroyed HS by binding to available heparin-binding sites of structural molecules, leading to restoration of tissue homeostasis in several inflammatory tissue injuries, including a hamster periodontitis model.MethodsThe ability of RGTA to restore the periodontium was tested in a model of Porphyromonas gingivalis-infected Balb/cByJ mice. After 12 weeks of disease induction, mice were treated weekly with saline or RGTA (1.5 mg/kg) for 8 weeks. Data were analyzed by histomorphometry.ResultsRGTA treatment restored macroscopic bone loss. This was related to (1) a significant reduction in gingival inflammation assessed by a decrease in infiltrated connective tissue, particularly in cells expressing interleukin 1ß, an inflammatory mediator selected as a marker of inflammation; (2) a normalization of bone resorption parameters, i.e. number, activation and activity of osteoclasts, and number of preosteoclasts; (3) a powerful bone formation reaction. The Sharpey's fibers of the periodontal ligament recovered their alkaline phosphatase coating. This was obtained while P. gingivalis infection was maintained throughout the treatment period.ConclusionsRGTA treatment was able to control the chronic inflammation characteristic of periodontitis and blocked destruction of periodontal structures. It ensured tissue regeneration with recovery of the periodontium's anatomy.
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Les maladies parodontalesLa prévalence des maladies parodontales (ou parodontites) est d'environ 80 % dans les populations adultes occidentales. Ces maladies, qui existent sous forme chronique ou agressive, aboutissent à la destruction du système d'attache de la dent : cette destruction du parodonte a des conséquences importantes sur les plans fonctionnel (douleur, mobilités dentaires, diminution des fonctions masticatoire et phonatoire) et esthétique (rétraction de la gencive, migrations dentaires…). À son stade le plus avancé, elle provoque la chute des dents. La forte prévalence de ces maladies, leurs conséquences cliniques et les coûts importants liés à leurs traitements ou à ceux de leurs séquelles en font un problème sérieux de santé publique. De plus, les parodontites ont une incidence sur certaines pathologies, notamment les maladies cardiovasculaires et le diabète, ce qui rend d'autant plus importante la compréhension de leurs mécanismes de progression. Le parodonte est composé de l'ensemble des tissus de soutien des dents : cément, gencive, ligament parodontal et os alvéolaire. Entre la gencive et la surface dentaire, il existe un espace virtuel (sulcus) colonisé par des bactéries. Lorsque la maladie s'installe, le sulcus s'approfondit pour former une poche parodontale, qui devient un véritable réservoir à bactéries dans lequel se développe un écosystème bactérien difficile à éliminer, car peu accessible aux mesures d'hygiène buccodentaires habituelles (Figure 1). > Les maladies parodontales sont des pathologies inflammatoires d'origine infectieuse. Leur influence sur d'autres pathologies, comme le diabète ou certaines affections cadiovasculaires, implique un meilleur contrôle de ces maladies, et par conséquent une meilleure compréhension de leurs processus d'évolution. Les destructions tissulaires liées aux maladies parodontales sont principalement dues à la présence, dans le sillon gingivodentaire (ou sulcus), des lipopolysaccharides présents à la surface des bactéries à Gram négatif. Parmi les tissus lésés, la destruction de l'os alvéolaire est particulièrement problé-matique, en raison de son irréversibilité. Cette destruction tissulaire se produit selon deux voies, directe et indirecte : dans la voie indirecte, les LPS induisent la sécrétion de cytokines proinflammatoires, qui vont déclencher une chaîne de réactions menant à l'activation des ostéo-clastes ; dans la voie directe, les LPS (lipopolysaccharides) peuvent stimuler les ostéoblastes, les pré-ostéoclastes et les ostéoclastes par une voie indépendante des cytokines inflammatoires. La découverte récente de l'implication du système RANK/RANK-L dans l'activation des ostéoclastes a donné un nouvel élan à la compréhension des mécanismes impliqués dans la destruction de l'os alvéolaire. < MEDECINE/SCIENCES 2006 ; 22 : 614-9 Article disponible sur le site
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