Role of EMMPRIN and MMPs in tooth development, dental caries and pulp-dentin regeneration

par Mayssam Khaddam

Thèse de doctorat en Développement

Sous la direction de Catherine Chaussain-Miller.

Soutenue le 24-11-2014

à Paris 5 , dans le cadre de École doctorale Génétique, cellulaire, immunologie, infectiologie et développement (....-2013 ; Paris) , en partenariat avec Pathologie, Imagerie et Biothérapies orofaciales (laboratoire) .

  • Titre traduit

    Rôle d'EMMPRIN et MMPS dans le développement dentaire, la carie dentaire et la régénération pulpo-dentinaire


  • Résumé

    Le développement dentaire est orchestré par une série de signalisations inductives réciproques entre l'épithélium dentaire et le mésenchyme, qui conduit à la formation de la dentine et de l'émail. EMMPRIN/CD147 est un INducteur des MetalloPRoteinases de la Matrice Extracellulaire (MMPs) qui régule les interactions épithélio-mésenchymateuses dans le cancer et d'autres processus pathologiques et est exprimé lors du développement dentaire. Ainsi, nous avons utilisé des souris KO pour EMMPRIN pour déterminer le rôle d'EMMPRIN dans la formation des tissus dentaires. Nous avons démontré que l’absence d’EMMPRIN conduisait dans le germe dentaire à une diminution de l’expression de MMP-3 et de MMP-20, à un retard de la dégradation de la membrane basale, à un retard de la formation de l’émail bien visible dans l'incisive à croissance continue, à une diminution du volume et de l'épaisseur d'émail, mais à une maturation amélaire normale. Ces résultats indiquent qu'EMMPRIN est impliqué dans le dialogue épithélio-mésenchymateuse pendant le développement dentaire, principalement par la régulation de l'expression de certaines MMPS. Nous avons ensuite essayé d'évaluer le rôle potentiel d'EMMPRIN dans le processus de réparation dentaire en comparant la cicatrisation de blessures pulpaires des souris KO pour EMMPRIN à des souris WT. Enfin, dans un souci de transfert vers la clinique, nous avons évalué la capacité d’extraits de pépin de raisin (connu pour être des inhibiteurs naturels de MMPs) à empêcher la dégradation de la matrice dentinaire humaine déminéralisée et traitée par MMP-3.


  • Résumé

    Tooth development is regulated by a series of reciprocal inductive signalings between the dental epithelium and mesenchyme, which culminates with the formation of dentin and enamel. EMMPRIN/CD147 is an Extracellular Matrix MetalloPRoteinase (MMP) INducer that mediates epithelial-mesenchymal interactions in cancer and other pathological processes and is expressed in developing teeth. Here we used EMMPRIN knockout (KO) mice to determine the functional role of EMMPRIN on dental tissues formation. We demonstrated that EMMPRIN deficiency results in decreased in MMP-3 and MMP-20 expressions, delayed in basement membrane degradation in tooth germ, delayed in enamel formation well distinguishable in incisor, and in decreased enamel volume and thickness but normal maturation. These results indicate that EMMPRIN is involved in the epithelial-mesenchymal cross-talk during tooth development by regulating the expression of MMPs. Then we tried to investigate the potential role of EMMPRIN in the pulp dentin repair process by comparing the healing of injured pulps of EMMPRIN KO and WT mice. Finally, we evaluated the capacity of grape-seed extracts (known to be natural inhibitors of MMPs and used in new daily mouthrinse) to prevent the degradation of human demineralized dentin matrix by MMP-3.


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