Mettre en lumière les dents sensibles
Approfondir notre compréhension de l’hypersensibilité dentinaire (dentaire)
Vous êtes-vous déjà demandé quel était le lien entre la sensibilité dentaire et les objets romains enterrés dans la villa familiale de Jules César?
La réponse est de la taille de huit stades de football et génère une lumière de plus d'un milliard de fois plus brillante que le soleil.1 Bienvenue dans la science du synchrotron, où une technologie d'imagerie remarquable met en lumière l'hypersensibilité dentinaire (ou la sensibilité dentaire, comme on l'appelle plus communément) – et fournit une comprehension plus approfondie du fonctionnement des produits pour la sensibilité
Lisez la suite pour en savoir plus.
Qu'est-ce qu'un synchrotron?
En 2015, des scientifiques ont utilisé l'une des installations à rayons X les plus grandes et les plus brillantes au monde pour découvrir des écrits sur d'anciens rouleaux ensevelis et carbonisés par l'éruption du Vésuve en 79 après JC.2 Les manuscrits d'Herculanum, découverts dans une villa liée à Jules César en 1752, étaient carbonisés, fragiles et impossibles à lire. Aujourd’hui – grâce à l’imagerie par rayons X à haute énergie dans une gigantesque machine appelée synchrotron – des textes entiers de la soi-disante "bibliothèque invisible" sont sur le point d’être vus par un public moderne.3 L'invisible devient visible.
Aujourd’hui, cette même technologie est utilisée pour faire progresser notre compréhension des dents sensibles – avec des résultats tout aussi éclairants. La lumière du synchrotron – cent milliards de fois plus brillante que les rayons X des hôpitaux – permet, pour la première fois, aux scientifiques d’examiner en profondeur les dents pour voir comment les formulations de dentifrice affectent l’occlusion de la dentine au fil du temps. Nous pensons qu’il s’agit d’une science révolutionnaire. Et cela entraîne un changement radical dans la compréhension du dentifrice.
Hypersensibilité dentinaire : le point douloureux
L’hypersensibilité dentinaire (HD), ou sensibilité dentaire, est une affection très répandue. Jusqu'à un tiers de la population adulte en souffre, mais seulement environ la moitié d'entre eux s'en occupent activement.4 Ces chiffres sont d'autant plus surprenants si l'on considère que quelque chose d'aussi simple que notre choix de dentifrice peut aider à soulager la douleur causée par l’hypersensibilité dentinaire. Aujourd’hui, grâce à de nouvelles recherches pionnières, nous commençons à voir comment cela se fait de manière encore plus détaillée.
La recherche sur l'hypersensibilité dentinaire se poursuit depuis plus d'un siècle et se concentre en grande partie sur la théorie hydrodynamique, selon laquelle le liquide circulant dans les tubules dentinaires est la principale cause de sensibilité.5,6 Des études ont exploré comment les formulations de dentifrice peuvent obstruer les tubules dentinaires et les bloquer les voies à travers la dentine. Cela peut réduire le flux de liquide et empêcher les nerfs dentaires de se déclencher. Mais voir, c'est croire.
Ces dernières années, les techniques d’imagerie conventionnelles nous ont permis de montrer la profondeur et la durabilité de l’occlusion dentinaire sur les dents brossées. Mais jusqu’à présent, nous n’avons pas pu visualiser l’impact de nos formulations de dentifrice sur l’occlusion au fil du temps avec autant de détails spatiaux. C’est une tâche formidable - après tout, un tubule fait un cinquantième du diamètre d’une mèche de cheveux, et il peut y en avoir jusqu’à 30,000 dans une dent. La surveillance de l'effet d'un dentifrice sur une microstructure aussi complexe bénéficie d'une toute nouvelle approche et d'une technologie de pointe.
Un pas en avant avec GSK Consumer Healthcare, où notre détermination à faire progresser la science de la sensibilité continue de conduire à l'amélioration de nos formulations de dentifrice Sensodyne. Cette détermination nous a conduits au European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) de Grenoble– l’un des plus grands synchrotrons au monde – pour repousser les limites de ce qui est possible dans la compréhension de la technologie des dentifrices.
Le Dr Christabel Fowler, responsable de l'innovation, R&D en santé bucco-dentaire, GSK Consumer Healthcare, explique pourquoi:
“Nous nous efforçons toujours d’améliorer nos formulations, en utilisant les meilleures connaissances scientifiques pour offrir protection et soulagement aux personnes souffrant de sensibilité. Notre travail sur le synchrotron s’appuie sur cet objectif. Nous souhaitons mettre en place de nouvelles techniques nous permettant d’examiner plus en détail la structure dentaire et le mode d’action de nos produits. Si nous pouvons mieux visualiser le fonctionnement de nos dentifrices, il sera plus facile pour les professionnels de la santé dentaire de comprendre la science qui les sous-tend et d’aider les patients à choisir une pâte qui les aidera à se libérer de la douleur des dents sensibles. ”
Nous savons grâce à nos partenaires experts que comprendre le mode d’action d’un dentifrice peut améliorer la consultation du patient. Le Dr Liz Mitrani, dentiste basée à New York, déclare: “Si je peux comprendre la science derrière un dentifrice, cela me donne la confiance nécessaire pour le recommander. Si je peux visualiser comment cela fonctionne – et l’expliquer aux patients – ils sont beaucoup plus susceptibles de rester conformes.”
C'est un gros prix. Et c’est ce qui nous a motivé à nous rendre à l’ESRF– pour aider les dentistes à voir cette science dans les moindres détails microscopiques.
Science synchrotron
L’ESRF est un phare pour la science historique, avec la lumière du synchrotron qui alimente certaines des découvertes les plus révolutionnaires au monde. Par exemple, dans le cadre d'un travail lauréat du prix Nobel, des scientifiques ont utilisé l’ ESRF pour découvrir la structure du ribosome.7 Sans ribosomes, il n'y aurait pas de vie. Sans synchrotron, nous ne le saurions jamais. L’ESRF joue également un rôle important dans le développement de médicaments antiviraux et la recherche de vaccins contre le COVID-19.8
En fait, les propriétés exceptionnelles des rayons X du synchrotron aident à percer les secrets de tout, des virus aux organes vitaux, en passant par les piles, le verre et les parchemins d'Herculanum. Aujourd’hui, dans le cadre d’une recherche scientifique jamais réalisée auparavant, l’ESRF met en lumière les dents – nous permettant de voir ce qui se passe à l’intérieur des tubules dentinaires en 3D, au fil du temps, après l’utilisation de Sensodyne Répare & Protège.
Combien de temps dans la dent?
La science de l’hypersensibilité dentinaire a progressé grâce aux techniques d’imagerie conventionnelles qui ont montré l’effet du dentifrice sur de petits échantillons de tubules dentinaires. Cependant, bien que des techniques telles que la microscopie électronique à balayage par faisceau d'ions focalisé fournissent une résolution ultra-haute, elles ont un petit champ de vision. Les synchrotrons peuvent examiner des zones beaucoup plus vastes en 3D. Dans des détails microscopiques. Et à grande vitesse.
Là où les études en microscopie électronique à balayage à faisceau d'ions focalisé ne peuvent analyser que 30 à 40 tubules à la fois, les synchrotrons peuvent en analyser des milliers en quelques minutes avec un seul balayage. Cela donne une vue plus représentative de ce qui se passe dans une dent. Nous pouvons voir jusqu’où l’occlusion a parcouru et combien de temps elle y reste.
De même, la plupart des techniques conventionnelles sont destructrices: les scientifiques doivent découper des échantillons pour voir l’intérieur, ce qui signifie que chaque analyse nécessite un échantillon différent. L’imagerie synchrotron est non destructive, permettant des études "accélérées" qui scannent les mêmes tubules dentinaires, encore et encore, pour montrer l’effet d’un dentifrice sur l’occlusion à différents moments. C’est une porte d’entrée vers l’imagerie 4D, où la quatrième dimension est le temps. Cette technique a le potentiel de transformer le traitement des dents sensibles.
Protéger la dentine
Nous travaillons sur le dentifrice Sensodyne Répare & Protège depuis environ une décennie maintenant et souhaitions visualiser le mode d'action d'une nouvelle formulation repensée que nous développons depuis quatre ans: Sensodyne Répare & Protège Réparation Profonde.
La formulation contient la technologie brevetée NovaMin et du fluorure de sodium, et il a été prouvé qu'elle aide à réparer la dentine exposée.9–11 NovaMin forme une couche robuste de type hydroxyapatite sur la dentine exposée et à l'intérieur des tubules dentinaires exposés9-12 – et cette couche est plus dure que la dentine sous-jacente.13-16
Il est cliniquement prouvé que la formulation Sensodyne Répare & Protège Réparation Profonde soulage – et offre une protection durable contre – l’hypersensibilité dentinaire.17–19 Mais nous voulions approfondir et voir encore plus en détail son action sur la dentine au fil du temps. Selon le Dr Kamel Madi, co-fondateur de 3Dmagination – qui a dirigé qui a dirigé l'étude chronologique ultérieure à l'ESRF - un synchrotron était le seul endroit où aller :
“Les tubules sont complexes et varient en densité, en diamètre et en orientation d'un endroit à l'autre. L'occlusion est également complexe, le ‘blocage’ dépendant de la profondeur et du temps ; un tubule bloqué peut avoir la possibilité de s'ouvrir à nouveau. Par conséquent, mesurer la profondeur de l’occlusion – et cartographier les mécanismes de blocage au fil du temps – nécessite un accès dynamique à la morphologie 3D des tubules. Cela n’est vraiment possible que dans un synchrotron.”
L’étude accélérée, qui, selon le Dr Madi, est ‘comme filmer un film en 3D’, a utilisé la tomographie à contraste de phase pour visualiser les caractéristiques complexes de la dentine. "Chaque échantillon a été brossé avec la formulation – Sensodyne Répare & Protège Réparation Profonde – puis placé sur une platine d'échantillon située entre la source de rayons X et le détecteur, et tourné en continu de 180°. Après chaque micro-rotation – environ 0.072° – nous avons collecté une image d’ombre de l’échantillon (projection). Les mêmes échantillons ont ensuite été placés dans de la salive artificielle pour stimuler une réaction avec l’ingrédient actif – et analysés à nouveau à différents moments sur une période de 8 heures. Les projections, des milliers d’entre elles, ont ensuite été reconstruites en une image 3D pour analyse." (figure 1)
Figure 1. Visualisation de la profondeur moyenne d'occlusion (um) dans des échantillons de dentine traités in vitro avec la formulation de dentifrice à base de NovaMin (N) de Sensodyne Répare & Protège Réparation Profonde (contenant 5% de NovaMin).20
Rendre l'invisible visible
L'étude a montré que la nouvelle formulation pénètre profondément dans la microstructure des tubules et forme une solide couche réparatrice sur la surface de la dentine pour une protection durable contre la sensibilité. Nous nous sommes tournés, une fois de plus, vers l'imagerie conventionnelle pour valider l'analyse aux rayons X. Les mêmes échantillons utilisés à L’ESRF ont été transférés à la suite de microscopie Cavendish de l'université de Cambridge pour l'imagerie et l'analyse par microscopie électronique à balayage à faisceau d'ions focalisé.
La microscopie électronique à balayage par faisceau d'ions focalisé fournit une imagerie à plus haute résolution qui aide à comprendre ce qui se passe dans les tubules. Le Dr Richard Langford, responsable de la suite de microscopie Cavendish, explique:
Nous avons utilisé un faisceau d’ions pour découper les échantillons, puis avons examiné la face coupée avec un faisceau d’électrons. Cela a été répété plusieurs fois pour créer une visualisation 3D de l’occlusion sous la surface. Nous avons également utilisé une troisième technique – la microscopie électronique à transmission – pour examiner la composition chimique et structurelle du matériau occlusif.
“Les études ont montré que la nouvelle formulation [Sensodyne Répare & Protège Réparation Profonde] entraînait une occlusion profonde des tubules et du fluor dans le matériau formé. Au final, l’étude en Microscopie Electronique à Balayage à Faisceau d’Ions Focalisé nous a permis de valider les données du synchrotron : la profondeur moyenne d’occlusion observée était similaire à celles calculées à partir du traitement aux rayons X.”
La grande science, pour les petits moments
Le Dr Mitrani pense que les avancées scientifiques issues des études ne peuvent qu’améliorer la santé bucco-dentaire. "C’est passionnant d’en apprendre davantage sur la science et de comprendre le mécanisme à un niveau microscopique – parce que c’est notre fondement. Une fois que nous aurons compris cette base, nous pourrons nous appuyer sur elle pour devenir des prescripteurs de produits plus confiants."
À plus long terme, l’étude synchrotron pourrait entraîner un changement radical dans l’ingénierie des dentifrices. Le Dr Madi déclare : "La recherche a révolutionné la façon dont nous regardons les dents brossées, nous permettant de voir l'intérieur de milliers de tubules et d'observer, en 3D, les changements qui se produisent. Il y a beaucoup plus à venir, mais cette technique passionnante ouvrira de nouvelles portes pour optimiser le dentifrice et concevoir des formulations sur mesure."
La science de la sensibilité continuera de progresser, mais l’histoire jusqu’à présent est passionnante pour les patients. Parce qu’il a fallu quatre ans – et la lumière la plus brillante que l’on puisse imaginer– pour le tester en laboratoire et montrer à quel point Sensodyne Répare & Protège Réparation Profonde vont en profondeur. Mais il suffit d’une fraction de seconde – et d’une gorgée de limonade glacée – pour prouver que cela fonctionne dans la vraie vie.
La grande science, pour les petits moments spéciaux. Parce que la vie est trop courte pour la sensibilité.
Sensodyne Répare & Protège
Découvrez comment Sensodyne Répare & Protège peut aider vos patients.
Ressources pour les patients
Téléchargez des ressources pour vos patients souffrant d'hypersensibilité dentinaire.
