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L’étude HKU Dentistry présente “un stress positif

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Dr Waruna L. Dissanayaka

image: Le Dr Waruna L. Dissanayaka et son équipe de recherche pensent que ces nouvelles découvertes favoriseront le développement de nouvelles stratégies pour améliorer le potentiel thérapeutique des cellules souches dentaires.
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Crédit : Université de Hong Kong

Le stress est généralement considéré comme un phénomène négatif, mais les chercheurs de HKU Dentistry ont découvert un « stress positif » qui peut induire de bons changements dans les cellules souches dentaires pour les rendre plus résistantes aux blessures et aux maladies.

L’étude, publiée en ligne dans le Journal de la recherche dentaire, est le premier à montrer que les mécanismes adaptatifs des cellules souches dentaires induits par le préconditionnement au stress peuvent stimuler la régénération des tissus de la pulpe dentaire. Les chercheurs ont découvert que le stress oxydatif causé par un environnement pauvre en oxygène peut déclencher une réponse protectrice pour rendre les cellules souches dentaires moins vulnérables aux dommages.

Lorsqu’une dent est endommagée, soit par une carie grave, soit par une blessure, le tissu vivant à l’intérieur est exposé à des bactéries nocives et vulnérable aux infections. Une fois que le tissu de la pulpe dentaire est complètement infecté, les options de traitement actuelles se limitent soit à retirer la pulpe malade et à remplir le canal vidé avec des matériaux artificiels tels que le caoutchouc et le ciment, soit à extraire la dent. Lorsqu’un noyau dentaire est rempli de matériaux inertes artificiels, la dent sans pulpe se dessèche avec le temps, devient cassante et plus sujette à la fissuration et à la réinfection. Cela pourrait éventuellement conduire à l’extraction de la dent et à son remplacement par une prothèse.

L’équipe de recherche dirigée par le Dr Waruna Dissanayaka, professeur adjoint en biosciences orales, vise à développer une approche pour régénérer la pulpe dentaire perdue qui pourrait revitaliser la dent et lui permettre de fonctionner comme une dent normale.

La thérapie à base de cellules souches a été considérée comme une stratégie prometteuse dans la régénération de la pulpe dentaire. Cependant, comme le canal radiculaire de la dent est entouré de tissu dentaire dur avec un apport sanguin limité, ce qui crée un environnement difficile pour les cellules à faible teneur en oxygène et en nutriments, la faible viabilité cellulaire après la transplantation in vivo reste un défi critique pour les chercheurs.

L’équipe de recherche a développé un protocole de préconditionnement qui a modifié génétiquement les cellules pour imiter un état de réponse aux conditions de faible teneur en oxygène afin d’activer une protéine qui induit des changements adaptatifs dans les cellules.

Le Dr Yuanyuan Han, co-chercheur de l’équipe, a souligné : « Comme il a été rapporté que cette protéine active plusieurs mécanismes adaptatifs clés, nous nous sommes demandé si ce phénomène pouvait être appliqué pour améliorer la survie des cellules après la transplantation jusqu’à ce qu’un apport sanguin suffisant soit atteint. »

“Dans notre étude, nous avons découvert que ces cellules activent un mécanisme métabolique pour produire de l’énergie dans des conditions de faible teneur en oxygène et piéger les métabolites nocifs produits dans des conditions de stress.” a expliqué le Dr Han.

“Fait intéressant, nous avons également constaté que les cellules préconditionnées amélioraient considérablement la formation de tissus durs dentaires dans le tissu pulpaire régénéré.” Le Dr Dissanayaka a ajouté.

“Des recherches antérieures ont révélé que nos cellules possèdent un certain nombre de mécanismes d’adaptation au stress, qui sont régulés par plusieurs gènes clés codés dans notre ADN qui sont normalement inactifs”, a déclaré le Dr Dissanayaka. “Si nous pouvons activer ces gènes, l’expression en aval de protéines spécifiques peut rendre les cellules moins vulnérables aux blessures.”

Avec l’aide du Dr Mohamad Koohi-Moghadam, professeur adjoint de recherche en intelligence artificielle clinique, l’équipe a étudié quels gènes sont activés ou réprimés pendant le préconditionnement et travaille plus avant pour caractériser les protéines en aval régulées à la hausse qui rendent les cellules résistantes aux dommages.

“Les cellules souches dentaires ont une capacité inhérente à survivre au stress”, a souligné le Dr Dissanayaka. “Notre objectif est de trouver des moyens de tirer parti de cette capacité et d’utiliser un stress positif pour aider à régénérer les tissus dentaires.”

Le Dr Dissanayaka prévoit d’utiliser la connaissance de gènes et de protéines spécifiques responsables de l’induction de la survie des cellules pour identifier des médicaments pouvant être utilisés dans la régénération clinique des tissus. Il croit que ces nouvelles découvertes favoriseront le développement de nouvelles stratégies pour améliorer le potentiel thérapeutique des cellules souches dentaires.

L’étude a remporté le prix IADR Colgate Research in Prevention Award lors de la session générale 2022 de l’IADR. Ce projet a été financé par le General Research Fund du Research Grants Council, Hong Kong.

Équipe de recherche
Faculté de médecine dentaire, Université de Hong Kong
Chercheur principal : Dr Waruna Dissanayaka, professeur adjoint en biosciences orales Co-chercheur :
– Dr Han Yuanyuan, doctorant en sciences bucco-dentaires appliquées et soins dentaires communautaires
– Dr Koohi-Moghadam, Mohamad, professeur assistant de recherche en intelligence artificielle clinique
– Dr Chen Qixin, doctorant en sciences bucco-dentaires appliquées et soins dentaires communautaires
– Dr Zhang Lili, doctorant en sciences bucco-dentaires appliquées et soins dentaires communautaires

Parodontie et médecine buccale, École de médecine dentaire, Université du Michigan
Co-chercheur : Dr Hitesh Chopra, chercheur postdoctoral
Département d’orthodontie, École et hôpital de stomatologie, Cheeloo College of Medicine, Université du Shandong, Jinan, Shandong, Chine

Co-investigateur : Professeur Zhang Jun
Article de revue : « HIF-1α Stabilization Boosts Pulp Regeneration by Modulating Cell Metabolism » est publié dans le Journal of Dental Research : La stabilisation HIF-1α stimule la régénération de la pulpe en modulant le métabolisme cellulaire – PubMed (nih.gov)

Pour les demandes des médias :
Mme Melody Tang, agente principale de communication de la Faculté de médecine dentaire, HKU,
Tél : 2859 0494 / 9155 0980, E-mail : melodytang@hku.hk


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