Développement d'un modèle préclinique d'ostéo-intégration implantaire dentaire chez la souris

L'expansion du marché mondial des implants dentaires s'accompagne d'une augmentation de la prévalence des maladies péri-implantaires, notamment chez les patients atteints de pathologies systémiques ou présentant des pronostics d'ostéo-intégration défavorables comme par exemple dans le cas de pathologies génétiques osseuses. Dans ce contexte, mes travaux de thèse ont visé à développer un modèle d'ostéo-intégration implantaire dentaire prenant en compte les problématiques cliniques (extraction dentaire, remodelage osseux, respect du couloir osseux) et pouvant répondre à différents contextes physiopathologiques. La première partie de mon travail a consisté à analyser les processus de sélection des modèles pré-cliniques utilisés en implantologie et ainsi i) proposer une classification des modèles pré-cliniques et ii) mettre en évidence le potentiel du modèle de souris. Dans un second temps, j'ai développé un protocole d'implantation chez la souris, ergonomique et reproductible. Après analyses morphométriques de l'os mandibulaire et maxillaire de souris C57BL6/J (n=3) par micro-tomographie aux rayons X (micro-CT), l'implant a été modélisé en respectant l'architecture osseuse du site de la première molaire mandibulaire (M1) considéré comme le plus proche des critères cliniques (hauteur/largeur, os cortico-spongieux), puis manufacturé en titane de grade médical TiA6V. Suite à l'extraction de la M1 de souris C57BL/6 (n=6), les analyses micro-CT ont montré une dynamique de cicatrisation osseuse avec un plateau de cicatrisation osseuse à 5 semaines. Les implants ont ensuite été placés (1 implant/souris) au niveau du site cicatriciel. Le suivi longitudinal par micro-CT a montré une augmentation de la surface osseuse jusqu'au 28e jour et un contact intime os/implant de 84,6% au 35e jour, confirmé par des analyses histologiques. Nous avons ensuite superposé les données scanners in vivo, ex vivo et des coupes histologiques obtenues afin d'évaluer la qualité des analyses osseuses péri-implantaires. Les analyses 3D scanners in vivo ont surévalué de 11% le contact os-implant par rapport au scanner ex vivo (p-value <0.0001, R2 : 0.96). Nos résultats suggèrent que le contact intime os-implant doit être mesuré par analyse histologique ou scanner ex vivo, le scanner in vivo permettant une analyse de la dynamique de cicatrisation osseuse. Notre protocole a ensuite été adapté à la procédure clinique d'extraction-implantation immédiate. La durée de ce protocole, réalisé en un seul temps chirurgical, a ainsi été diminuée de 5 semaines pour un même pourcentage de contact os/implant final (1,6 ± 4,28% à J35 ; p-value : 0,7221). Le raffinement de notre protocole offre la possibilité de réaliser dans un temps réduit une étude centrée sur le prototype implantaire. Pour finir, notre protocole a été appliqué à la souris Hyp, modèle murin mimant l'Hypophosphatémie liée à l'X. Les patients atteints de cette pathologie présentent des manifestations parodontales et une perte précoce de leurs implants [4]. Trois groupes de souris ont été analysés : des souris sauvages (Wild Type, WT), des souris Hyp, et des souris Hyp traitées avec le traitement conventionnel (supplémentation en phosphore et vitamine D active). Ce modèle a mis en évidence une densité minérale osseuse statistiquement diminuée chez les souris Hyp. En parallèle, des cultures d'ostéoclastes sur lamelles d'os ont montré une diminution de la surface résorbée par les ostéoclastes Hyp comparés aux WT, suggérant une altération de la résorption au cours du remodelage osseux. Les contributions originales de ce travail ont consisté à mettre en place une nouvelle classification des modèles pré-cliniques en implantologie et de proposer un nouveau modèle d'implant dentaire chez la souris pour étudier le processus d'ostéo-intégration dans des contextes pathologiques ou tester de nouvelles stratégies thérapeutiques.