515 SYNTHÈSE REVUES m/s n° 5, vol. 31, mai 2015 DOI : 10.1051/medsci/20153105013 médecine/sciences 2015 ; 31 : 515-21 médecine/sciences L’émail Un autoassemblage unique dans le monde du minéral Guilhem Lignon 1 , Muriel de la Dure-Molla 1,2 , Arnaud Dessombz 1 , Ariane Berdal 1,2 , Sylvie Babajko 1 > L’émail est un tissu unique chez les vertébrés, acellulaire, formé sur un échafaudage matriciel labile et hyperminéralisé. Les cellules épithé- liales responsables de sa formation sont les améloblastes. Ces derniers sécrètent des pro- téines matricielles, secondairement détruites pendant la minéralisation. Cette séquence ordonnée implique que toute perturbation géné- tique ou environnementale produira une anoma- lie de l’émail indélébile et reconnaissable, dont la spécificité permettra d’identifier le processus cellulaire affecté. Les dents touchées permet- tront donc un diagnostic rétrospectif de l’évè- nement tératogène. Les avancées du domaine font des défauts de l’émail un outil pour les diagnostics moléculaires. Les multiples fonc- tions des peptides amélaires sont identifiées pas à pas, des mécanismes physico-chimiques de la minéralisation à la signalisation cellulaire, constituant une source d’innovations en méde- cine régénérative. < est une source d’inspiration pour des applications futures. En effet, ces peptides pourraient être utilisés, dans une perspective biomimétique, pour la régénération des tissus épithéliaux et squelettiques avec des applica- tions cliniques concrètes. Un autoassemblage minéral sur un échafaudage peptidique labile L’émail mature se distingue par une matrice totalement acellulaire, hyperminéralisée (97 %) et quasi dépourvue de protéines (la phase aqueuse représente 3 % du volume amélaire) [1]. Cette construction complexe (Figure 2) diffère de la charpente collagénique pérenne, robuste et imprégnée de petits cristallites de minéral d’apatite (quelques dizaines de nm) de tous les autres tissus minéralisés (os, dentine, cément dentaire) [2]. Or, l’émail est un des rares tissus minéralisés de l’organisme (avec les otolithes) élaboré par des cellules épithéliales. Ces améloblastes disparaissent en fusionnant avec l’épi- thélium oral lors de l’éruption dentaire, rendant toute altération de l’émail irréversible et empêchant tout processus de cicatrisation lors d’altérations congénitales ou acquises. L’unité élémentaire de l’émail est le cristal d’hydroxyapatite, de formule Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH), usuellement formulée Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 pour correspondre à la réalité chimique de la composition de la maille élémentaire cristalline. L’apatite peut présenter de nombreuses subs- titutions ioniques (Ca 2+ par Sr 2+ et PO 4 3- par CO 3 2- ou F - ) augmentant sa stabilité chimique face aux agressions acides constantes du milieu buccal et de son microbiote. La formation de ce cristal est régie par 1 Laboratoire de physiopathologie orale moléculaire, Inserm UMRS 1138, centre de recherche des Cordeliers, université Paris Diderot-Paris 7, université Pierre et Marie Curie- Paris 6, université Paris Descartes-Paris 5, 15-21, rue de l’École de Médecine, 75270 Paris cedex 06, France ; 2 Centre de référence des malformations rares de la face et de la cavité buccale, CRMR-MAFACE, hôpital Rothschild, APHP, Paris, France. guilhem.lignon@crc.jussieu.fr murielmolla@gmail.com arnaud.dessombz@crc.jussieu.fr ariane.berdal@crc.jussieu.fr sylvie.babajko@crc.jussieu.fr Les mécanismes moléculaires de la formation de l’émail, l’amélogenèse, et sa physiopathologie commencent à être élucidés. L’émail présente une architecture miné- rale construite sur un échafaudage peptidique labile. La dynamique de l’amélogenèse dépend d’une cascade ordonnée d’évènements contrôlés par les améloblastes, seules cellules épithéliales de l’organisme directement impliquées dans un processus de squelettogenèse phy- siologique. Toute altération génétique ou systémique de l’amélogenèse va laisser une empreinte dans l’archi- tecture minérale de l’émail (Figure 1). Sa chronologie de minéralisation s’étendant des derniers mois de ges- tation à la préadolescence, chaque dent, temporaire ou permanente, témoigne d’une période définie. Le profil des anomalies amélaires (i.e. de l’émail) per- met ainsi de retracer la nature et la chronologie d’un évènement tératogène. Par ailleurs, la compréhension des processus contrôlés par les peptides de l’émail