Faisons la lumière sur les dents sensibles

Approfondissons nos connaissances de l’hypersensibilité dentinaire (dent)

Vous êtes-vous déjà demandé quel était le lien entre la sensibilité dentaire et des artéfacts romains enfouis dans la villa familiale de Jules César?

La réponse est de la taille de huit terrains de soccer et produit une lumière plus d’un milliard de fois plus vive que celle du soleil¹. Voici la science du synchrotron, une technologie d’imagerie remarquable fait toute la lumière sur l’hypersensibilité dentinaire (ou sensibilité dentaire, comme on l’appelle souvent) et permet de mieux comprendre comment fonctionnent les produits contre la sensibilité.

Poursuivez votre lecture pour en savoir plus.

Qu’est-ce qu’un synchrotron?

En 2015, des scientifiques ont utilisé l’une des plus grandes et plus lumineuses installations au monde pour révéler les écrits de parchemins antiques enfouis et carbonisés lors de l’éruption du Vésuve en l’an 79 apr. J. -C.². Les parchemins Herculaneum, mis au jour en 1752 dans une villa associée à Jules César, étaient calcinés, fragiles et impossibles à lire. Maintenant, grâce à une immense machine d’imagerie aux rayons X de haute énergie que l’on appelle synchrotron, des écrits entiers de la « bibliothèque invisible » sont sur le point d’être vus par un public moderne³. L’invisible devient visible.

Aujourd’hui, on emploie la même technologie pour approfondir notre compréhension des dents sensibles, et les résultats sont tout aussi éclairants. La lumière du synchrotron – cent milliards de fois plus vive que celle des rayons X utilisés dans les hôpitaux – permet dorénavant aux scientifiques d’observer l’intérieur des dents pour voir l’effet des formules de dentifrice sur l’obturation de la dentine au fil du temps. À notre avis, il s’agit là de progrès scientifiques révolutionnaires qui font évoluer les connaissances sur le dentifrice.

Hypersensibilité dentinaire : la source d’irritation

L’hypersensibilité dentinaire, ou sensibilité dentaire, est un problème dentaire très courant. Jusqu’à 60 % de la population canadienne en souffre, mais seulement environ la moitié des personnes touchées recherchent activement une solution^4,5. Ces chiffres sont encore plus surprenants lorsque l’on pense qu’un geste aussi simple que le choix de dentifrice peut aider à soulager la douleur causée par l’hypersensibilité dentinaire. Dorénavant, grâce à de nouvelles études révolutionnaires, nous commençons à comprendre ces effets de manière encore plus approfondie.

La recherche sur l’hypersensibilité dentinaire se poursuit depuis plus de cent ans, se centrant surtout sur la théorie hydrodynamique, selon laquelle un fluide dans les tubilis dentinaires serait la principale cause de la sensibilité^6,7. Des études ont exploré la capacité de certaines formules de dentifrice à obturer les tubilis dentinaires et à bloquer les ouvertures à travers la dentine. Cela peut réduire le débit de fluide et prévenir l’activation des nerfs des dents. Mais parfois, il faut le voir pour le croire.

Ces dernières années, des techniques d’imagerie traditionnelle nous ont aidés à démontrer la profondeur et la durabilité de l’obturation dentinaire sur les dents brossées. Cependant, jusqu’à maintenant, nous n’étions pas en mesure de visualiser l’effet de nos dentifrices sur l’obturation au fil du temps de manière si détaillée. C’est une tâche colossale – après tout, un tubili ne fait qu’un cinquantième du diamètre de celui d’un cheveu⁸ et une seule dent peut en comporter autant que 30 000. La technologie de pointe entraîne une toute nouvelle approche, qui permet d’examiner les effets d’un dentifrice sur cette microstructure si complexe.

Découvrez le progrès avec GSK Soins de santé aux consommateurs : notre détermination à faire avancer la science de la sensibilité continue de pousser l’amélioration de nos formules de dentifrice SENSODYNE. C’est cette détermination qui nous a menés à l’installation européenne de rayonnement synchrotron (ESRF) à Grenoble – l’un des plus grands synchrotrons au monde – pour repousser les frontières du possible en matière de technologie des dentifrices.

La superficie de l’ESRF est semblable à celle de 8 terrains de soccer

D^re Christabel Fowler, chef de l’innovation, R. et D. sur la santé buccodentaire, GSK Soins de santé aux consommateurs, explique pourquoi :

« Nous nous efforçons toujours d’améliorer nos formules, en utilisant les meilleures données scientifiques, afin de fournir protection et soulagement aux gens qui souffrent de sensibilité. Notre travail avec le synchrotron se fonde sur cet objectif. Nous souhaitons établir de nouvelles techniques qui nous permettent de voir la structure de la dent et le mode d’action de nos produits plus en détail. Si nous réussissons à mieux démontrer l’action de nos dentifrices, les professionnels des soins dentaires peuvent comprendre plus facilement leur fondement scientifique et ainsi aider les patients à choisir un produit qui aidera à les libérer de la douleur causée par les dents sensibles. »

Grâce à nos partenaires spécialistes, nous savons qu’une compréhension du mode d’action des dentifrices peut améliorer la consultation avec les patients. D^re Liz Mitrani, dentiste de New York, explique : « Lorsque je comprends la science derrière un dentifrice, je peux ensuite le recommander en toute confiance. Si je peux visualiser son mode d’action et l’expliquer aux patients, il y a de bien meilleures chances qu’ils continuent de l’utiliser. »

C’est toute une récompense, et c’est ce qui nous a motivés à nous rendre à l’ESRF pour aider les dentistes à voir la science dans tous ses détails microscopiques.

La science du synchrotron

L’ESRF est un phare des avancées scientifiques marquantes, la lumière du synchrotron entraînant des découvertes parmi les plus révolutionnaires au monde. Par exemple, dans le cadre d’études ayant reçu le prix Nobel, des scientifiques ont utilisé l’ESRF pour cartographier la structure du ribosome⁹. Sans ribosome, la vie n’existerait pas. Sans synchrotron, nous ne le saurions pas. L’ESRF joue aussi un rôle important dans la mise au point de médicaments antiviraux et dans la quête de vaccins contre la COVID-19¹⁰.

En fait, les propriétés exceptionnelles des rayons X du synchrotron aident à dévoiler les secrets d’éléments aussi variés que les virus, les organes vitaux, les batteries, le verre et les parchemins Herculaneum. À présent, dans le cadre d’études originales, l’ESRF fait pleins feux sur les dents, nous permettant de voir en 3D ce qui se passe à l’intérieur des tubilis dentinaires après l’utilisation de SENSODYNE Répare et Protège.

9 000 scientifiques visitent l’ESRF chaque année

Mesurer la durée dans la dent

La science de l’hypersensibilité dentinaire a connu des avancées grâce aux techniques d’imagerie traditionnelle qui montrent l’effet du dentifrice sur de petits échantillons de tubilis dentinaires. Par contre, bien que les techniques comme la microscopie électronique à balayage à faisceau d’ions focalisé (FIB-SEM) offrent une très haute résolution, leur champ de vision est limité. Les synchrotrons peuvent examiner des zones bien plus grandes en 3D. Dans le moindre détail. Et à grande vitesse.

Dans le cadre des études de FIB-SEM, il n’est possible d’analyser que de 30 à 40 tubilis à la fois, alors que le rayonnement synchrotron permet d’en examiner des milliers en quelques minutes en un seul balayage. Cela offre un aperçu plus représentatif de ce qui s’opère dans une dent. On peut ainsi observer l’étendue et la durée de l’obturation.

En outre, la plupart des techniques traditionnelles sont destructrices : les scientifiques doivent trancher les échantillons pour voir à l’intérieur, ce qui signifie qu’il faut un nouvel échantillon pour chaque balayage. Comme l’imagerie par synchrotron n’est pas destructrice, il est possible de faire des études en hyperaccéléré où l’on balaie les mêmes tubilis dentinaires à répétition, pour montrer l’effet du dentifrice sur l’obturation à différents moments. C’est une porte ouverte sur l’imagerie 4D, où la quatrième dimension est le temps. Cette technique a le potentiel de transformer le traitement des dents sensibles.

Lumière 100 milliards de fois plus vive que celle des rayons X des hôpitaux

Protéger la dentine

Cela fait près de dix ans que nous perfectionnons le dentifrice SENSODYNE Répare et Protège et nous voulions pouvoir visualiser le mode d’action d’une nouvelle formule repensée sur laquelle nous travaillons depuis quatre ans : SENSODYNE Répare et Protège Réparation en profondeur. Il aide à réparer en profondeur dans les tubilis des dents sensibles en formant une couche protectrice sur la dentine exposée^11-14.

La formule contient la technologie brevetée NOVAMIN^® et du fluorure de sodium, et sa capacité à favoriser la réparation de la dentine exposée a été prouvée^11-13. NOVAMIN^® crée une solide couche semblable à l’hydroxyapatite à la surface de la dentine exposée et à l’intérieur des tubilis dentinaires^11-14 – et cette couche est plus dure que la dentine sous-jacente^15-17.

La formule SENSODYNE Répare et Protège est éprouvée en clinique pour soulager l’hypersensibilité dentinaire – et offrir une protection de longue durée contre celle-ci^18-20*. Nous souhaitions cependant approfondir davantage nos recherches afin d’observer de façon encore plus détaillée la manière dont la formule agit sur la dentine au fil du temps. Selon Kamel Madi, Ph. D., cofondateur de 3Dmagination – qui a dirigé l’étude en hyperaccéléré subséquente à l’ESRF – le synchrotron était LA solution à adopter :

« Les tubilis sont complexes, varient en densité, en diamètre et en orientation d’une zone à l’autre. L’obturation est complexe également, l’ampleur du « blocage » dépendant de la profondeur et de la durée. Il est possible qu’un tubule obturé se rouvre. Par conséquent, la mesure de la profondeur de l’obturation – et la schématisation des mécanismes de blocage au fil du temps – nécessitent un accès dynamique à la morphologie en 3D des tubilis. Ce type d’étude ne peut être réalisé qu’à l’aide d’un synchrotron. »

L’étude en hyperaccéléré, que M. Madi compare au « tournage d’un film 3D », s’est appuyée sur la tomographie par contraste de phase pour visualiser les caractéristiques complexes de la dentine. « Nous avons appliqué la formule SENSODYNE Répare et Protège sur chacun des échantillons, puis les avons placés sur une platine à échantillon située entre la source de rayons X et le détecteur et effectuant une rotation continue de 180°. Après chaque microrotation – d’environ 0,072° – nous avons capté une image ombrée de l’échantillon (projection). Nous avons placé les mêmes échantillons dans de la salive artificielle afin de provoquer une réaction avec l’ingrédient actif – puis, nous avons effectué un balayage supplémentaire à différents moments sur une période de huit heures. Les milliers de projections ont par la suite été reconstruites en image 3D à des fins d’analyse. » (Figure 1)

*Avec 2 brossages par jour.

Profondeur d’une obturation moyenne dans les spécimens de dentine traités avec SENSODYNE Répare et Protège

Figure 1. Visualisation de la profondeur d’une obturation moyenne (µm) dans les spécimens dentinaires traités in vitro avec le dentifrice SENSODYNE Répare et Protège Réparation en profondeur à base de NOVAMIN (contenant 5 % de NOVAMIN).²¹

Rendre l’invisible, visible

L’étude a démontré que la nouvelle formule pénétrait en profondeur dans la microstructure des tubilis et qu’elle formait une solide couche réparatrice à la surface de la dentine. Nous nous sommes tournés encore une fois vers l’imagerie traditionnelle pour valider l’analyse par rayons X. Les échantillons utilisés à l’ESRF ont été apportés au laboratoire de microscopie Cavendish de l’Université de Cambridge à des fins d’examen par imagerie FIB-SEM et d’analyse.

La technologie FIB-SEM fournit des images à très haute résolution qui permettent de comprendre ce qui se passe dans les tubilis. Richard Langford, Ph. D., chef du laboratoire de microscopie Cavendish, explique :

« Nous avons utilisé un faisceau d’ions pour trancher les échantillons, puis examiné la coupe à l’aide d’un faisceau d’électrons. Nous avons répété cette opération plusieurs fois pour créer une visualisation en 3D de l’obturation sous la surface. Nous avons également utilisé une troisième technique – la microscopie électronique en transmission – pour observer la composition chimique et structurelle du matériel obturateur. »

« Les études ont montré que la nouvelle formule [SENSODYNE Répare et Protège] obturait les tubilis en profondeur et laissait du fluor dans le matériel formé. Au bout du compte, l’étude nous a permis de valider les données recueillies à l’aide du synchrotron : la profondeur d’obturation moyenne observée était semblable aux profondeurs calculées dans le cadre de l’analyse par rayons X. »

Des machines gigantesques pour de minuscules détails

Une science grandiose pour de petits moments

D^re Mitrani estime que les avancées scientifiques découlant des études ne peuvent qu’améliorer la santé buccodentaire. « Il est passionnant d’en apprendre davantage à propos de la science et de comprendre le mécanisme à l’échelle microscopique, car il s’agit de notre base. Une fois que nous comprenons cette base, nous pouvons nous appuyer sur celle-ci pour prescrire les produits avec encore plus de confiance. »

À long terme, l’étude au synchrotron pourrait transformer progressivement la mise au point des dentifrices. Selon M. Madi : « La recherche a révolutionné notre manière d’observer les dents brossées – celle-ci nous a permis de voir à l’intérieur de milliers de tubilis et d’observer, en 3D, les changements qui s’opèrent. Plusieurs autres innovations suivront, mais cette technique prometteuse ouvrira de nouvelles portes pour optimiser les dentifrices et concevoir des formules spécialisées. »

La science de la sensibilité continuera de progresser, mais les résultats obtenus jusqu’à présent sont de bon augure pour les patients. Précisons qu’il nous a fallu quatre ans – et la lumière la plus vive qui soit – pour tester SENSODYNE Répare et Protège en laboratoire et démontrer à quelle profondeur la formule pénétrait. Cela dit, il ne faut qu’une fraction de seconde – et une gorgée de limonage glacée – pour prouver que la formule est efficace dans la vie de tous les jours.

Une science grandiose pour de petits moments spéciaux. Car la vie est trop courte pour avoir les dents sensibles.