Modifications dynamiques du déplacement dentaire et de la morphométrie osseuse induites par la force orthodontique

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 13672 (2022) Citer cet article

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Cette étude a utilisé une nouvelle analyse 3D pour évaluer longitudinalement le mouvement dentaire orthodontique (OTM) et la morphométrie osseuse. Des rats Wistar mâles âgés de douze semaines ont été soumis à l'OTM en appliquant une force orthodontique constante (OF) de 25 cN entre l'une des premières molaires supérieures et une mini-vis. Des micro-CT in vivo ont été prises avant et après 10, 17, 24 et 31 jours d'application de force, et superposées par une nouvelle méthode d'enregistrement rigide basée sur les voxels. Ensuite, les segments de la dent et de l'os alvéolaire à différents moments sont devenus comparables dans le même système de coordonnées, ce qui a facilité l'analyse de leurs changements dynamiques en 3D. Par comparaison entre les points temporels et entre les côtés OF et No OF, cette étude a montré que le taux d'OTM n'était pas constant dans le temps, mais se conformait à un modèle de changement de forme en « V ». En outre, l'OF induisait le déplacement des dents chargées et non chargées, ces dernières reflétant les premières de manière retardée. De plus, les changements morphométriques osseux étaient synchronisés avec les changements du taux d'OTM, ce qui implique qu'un taux d'OTM plus élevé était concomitant à une perte osseuse alvéolaire plus importante. Les zones de pression et de tension peuvent ne pas se trouver sur deux côtés opposés, mais plutôt adjacentes et connectées. Ces résultats pourraient fournir des preuves instructives pour la recherche clinique, translationnelle et fondamentale en orthodontie.

Le raccourcissement de la durée du traitement orthodontique présente un intérêt tant pour les cliniciens que pour les patients1. En conséquence, de nombreuses techniques et produits ont été commercialisés ces dernières années visant à accélérer le mouvement dentaire orthodontique (OTM)2,3. Cependant, en raison de la grande hétérogénéité méthodologique de l’évaluation OTM, il existe encore un manque de connaissances concernant la physiologie du mouvement dentaire4,5. La recherche fondamentale en orthodontie se concentre souvent à un niveau microscopique, comme sur le rôle de molécules spécifiques, de voies de signalisation ou de modèles d'expression génique impliqués dans OTM6,7,8,9,10. Cependant, les changements macroscopiques induits par la force orthodontique sont moins étudiés, bien qu’ils soient hautement pertinents sur le plan clinique. Cela peut être dû en partie aux difficultés inhérentes à ce modèle de recherche : les études chez l'homme impliqueraient des biopsies ou une exposition radiologique accrue uniquement à des fins de recherche, ce qui ne peut être justifié. Les modèles animaux orthodontiques, développés principalement chez les rongeurs, offrent des opportunités importantes. Cependant, les recherches qui en découlent présentent souvent des résultats contradictoires, probablement en raison d'une grande hétérogénéité méthodologique, comme l'utilisation d'ancrages, de forces et d'appareils orthodontiques différents.

Classiquement, l’OTM a été divisé en différentes phases en fonction du taux de déplacement dentaire. La phase initiale serait suivie d'une période d'arrêt (phase de décalage), après laquelle une accélération de l'OTM se produirait, suivie d'une augmentation linéaire du déplacement dentaire11,12,13. Cependant, les études mesurent généralement ce déplacement sous forme de distance, ce qui ne peut pas refléter la situation réelle en 3D, puisque le déplacement est en réalité un vecteur. Deuxièmement, le changement dynamique de l’os alvéolaire lors de l’application d’une force orthodontique constante reste largement inconnu. Bien que des recherches antérieures sur des animaux aient montré des changements dans la densité minérale osseuse (DMO) de l'os alvéolaire soumis à une force orthodontique14,15, peu d'études ont réalisé une évaluation morphométrique complète de l'os longitudinal16,17. Il reste encore à déterminer s'il existe une corrélation entre les changements dynamiques du taux d'OTM et les changements dans les paramètres morphométriques osseux.

Le but de cette étude est d'étudier les changements dynamiques induits par la force orthodontique dans le déplacement dentaire et la morphométrie osseuse dans un modèle OTM de rat sur 31 jours en utilisant une nouvelle analyse 3D et un ancrage osseux. Ces changements dynamiques peuvent fournir des preuves importantes concernant les périodes fenêtre optimales pour étudier les changements moléculaires microscopiques. De plus, la corrélation potentielle entre le taux d'OTM et la morphométrie osseuse à différents moments après l'application d'une force orthodontique pourrait directement fournir des lignes directrices instructives non seulement pour la recherche fondamentale, mais également pour les cliniciens.