Rôle des métalloprotéinases matricielles (MMPs) dans l'odontologie

par Katia Bourd-Boittin

Thèse de doctorat en Chirurgie dentaire

Sous la direction de Michel Goldberg.


  • Résumé

    La dégradation protéolytique des constituants de la matrice extracellulaire par les métalloprotéinases matricielles (MMPs) joue un rôle majeur dans l'odontogénèse. Après avoir identifié la présence et le profil d'expression des gélatinases (MMP-2 et MMP-9), de la MMP-20 et des TIMP-1 et -2 dans l'incisive de rat, nous avons cherché à mieux comprendre comment les MMPs et plus particulièrement les gélatinases et la MMP-20 pouvaient agir dans les processus d'organisation et de minéralisation des matrices dentaires. L'inhibition de leur activité par un inhibiteur synthétique des MMPs à large spectre, le Marimastat, dans un modèle des germes embryonnaires de souris en culture, a pertubé les mécanismes de nucléation dans la matrice dentinaire et a provoqué des pertubations sévères de la mise en place et par conséquent de la minéralisation de l'émail. Ces importantes altérations observées au niveau structural sont associées à des modifications au niveau moléculaire. En présence de Marimastat, deux des protéines majoritaires du tissu dentaire, la sialoprotéine dentinaire (DSP) et plus particulièrement l'amélogénine s'accumulent de manière anormale dans la matrice extracellulaire. Ces pertubations se traduisent par une modification de leurs différentes formes moléculaires. Ceci démontre la nécessité de la dégradation progressive de ces constituants matriciels. Le clivage de l'amélogénine par la MMP-20 a déjà été rapporté. En revanche, la dégradation protéolytique de la DSP par des protéases n'a jamais été décrite auparavant, nous avons pu montrer que la DSP mais aussi l'amélogénine sont clivées de manière rapide et totale par la MMP-2 recombinante. Par contre la MMP-9 n'a pas d'effet sur ces deux protéines dans les mêmes conditions expérimentales. La large distribution de la MMP-2 au sein des tissus dentaires, ainsi que sa capacité à dégrader certains constituants spécifiques des matrices dentaires permettent de lui attribuer un rôle majeur en association avec la MMP-20 dans l'établissement et la minéralisation de la dentine et de l'émail.


  • Résumé

    The proteolytic degradation of the ECM components by the matrix metalloproteinases (MMPs) is thought to play a crucial role in odontogenesis. The aim of this thesis was to analyse the expression of several MMPs, namely MMP-2, MMP-9 and MMP-20, as well as of their physiological inhibitors, the TIMP-1 and TIMP-2 during tooth development and study their role in the formation and maturation of dental matrices. The two gelatinases (MMP-2 and MMP-9), enamelysin (MMP-20) and TIMP-1 and -2 have shown a developmentally regulated expression and specific localization within the developing tootth. The role of these MMPs in the processing and mineralization of the dental matrix was further studied in an organotypic culture model of developing mouse tooth germ. The inhibition of the MMPs activity in this model by a broad spectrum synthetic inhibitor, Marimastat, altered dental matrix nucleation and caused severe disruptions of enamel organisation and mineralization. These macroscopic effects was associated with significant modifications at the molecular level. MMP inhibition deregulated the molecular processing of two major dental matrix proteins, amelogenin and dental sialoprotein (DSP), coinciding with their accumulation and the loss of their normal distribution. While the cleavage of amelogenin by MMP-20 has been extensively studied, that of DSP has not been previously described. Our experiments provide evidence that MMP-2 is able to efficiently degrade DSP as well as amelogenin, while under the same conditions, MMP-9 had no effect. Based on the intense expression and large distribution of MMP-2 and its importance in the processing of the dental matrix, we suggest a major role for this enzyme, in association with MMP-20, in the maturation and mineramization of dentin and enamel.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (149 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 130-149

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  • Bibliothèque : Université Paris Descartes - Bibliothèque d'Odontologie (Montrouge, Hauts-de-Seine). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : U2005PA05MO01
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