Soutenance de thèse de Chloé LE FOURNIS

À la suite d’une lésion carieuse ou d’un traumatisme, des bactéries peuvent infiltrer la pulpe dentaire. La réaction inflammatoire pulpaire permet alors l’élimination des bactéries, mais aussi l’initiation de la régénération des tissus endommagés. Lors de la réaction inflammatoire, des cellules immunitaires, majoritairement des macrophages, migrent jusqu’au tissu infecté ou lésé. Ces macrophages, de phénotype M1 pro-inflammatoire, ont la capacité d’éliminer les éléments pathogènes par phagocytose. Une fois l’infection maîtrisée, les macrophages de phénotype M2 anti-inflammatoire vont initier les processus de régénération. Le fibroblaste pulpaire représente la cellule majoritaire de la pulpe dentaire. Ces fibroblastes jouent un rôle important dans les mécanismes d’inflammation et de régénération. Cette thèse a comme objectif d’étudier l’interaction des fibroblastes pulpaires avec les macrophages dans l’élimination des bactéries et dans l’initiation de la régénération pulpo-dentinaire. La protection de la pulpe par un matériau de coiffage pulpaire étant indispensable, l’impact de biomatériaux de coiffage à base de silicates tricalciques sur cette communication cellulaire a également été étudié. Nos résultats démontrent que les fibroblastes pulpaires sont capables de produire le fragment C3b du Complément. Ce fragment agit comme opsonine en se fixant à la surface des bactéries, facilitant ainsi leur phagocytose par les macrophages. Ce travail témoigne également de la capacité des fibroblastes pulpaires à guider le phénotype des macrophages en fonction des signaux extérieurs qu’ils perçoivent. Les fibroblastes pulpaires, au contact d’éléments pathogènes, stimulent la différenciation des macrophages vers un phénotype M1 pro-inflammatoire. Ce phénotype est favorable à la sécrétion de facteurs pro-inflammatoires, tel que le facteur de nécrose tumoral (TNF-α), et à la phagocytose. De plus, les macrophages M1 initient la régénération en recrutant les cellules souches pulpaires. Au contraire, des lésions fibroblastiques exempts de bactéries sont favorables au phénotype M2 anti-inflammatoire des macrophages. Les macrophages M2 libèrent des facteurs anti-inflammatoires, tel que l’interleukine 10 (IL-10), et stimulent la prolifération de cellules souches pulpaires indispensables à la régénération. L’application d’extraits de matériaux à base de silicates tricalciques sur les fibroblastes pulpaires permet une bascule des macrophages d’un phénotype M1 pro-inflammatoire à M2 anti-inflammatoire. En conclusion, les fibroblastes pulpaires sont un soutient majeur aux macrophages dans l’élimination des bactéries et l’initiation des processus de régénération de la pulpe dentaire. Les fibroblastes régulent finement l’inflammation et la régénération dans le but de limiter les lésions pulpaires liées à une inflammation excessive.

Upon pulp traumatic injuries or carious lesions, bacteria may infiltrate the dental pulp. The subsequent inflammatory reaction leads to bacteria elimination and the initiation of damaged pulp tissue regeneration. During the inflammatory reaction, immune cells, mainly macrophages, are recruited to the infected/injured tissue. Among the recruited macrophages, those of the pro-inflammatory M1 phenotype eliminate pathogens by phagocytosis. Once the infection is under control, the anti-inflammatory M2 macrophages initiate the regeneration processes. Fibroblasts represent the most abundant cell population within the dental pulp. Pulp fibroblasts play an important role in regulating the pulp inflammation and regeneration. This thesis aims to understand the possible interaction between pulp fibroblasts and macrophages leading to bacteria elimination and to the initiation of dentin-pulp regeneration. Since pulp protection by a pulp capping material is a requirement in vital pulp therapy, the effect of tricalcium silicate based materials on this intercellular communication was also investigated. Our results show that pulp fibroblasts produce the Complement C3b fragment. This fragment acts as an opsonin by binding to salivary and cariogenic bacteria, thus inducing their phagocytosis by macrophages. This work also demonstrates that pulp fibroblasts affect macrophage differentiation. When pulp fibroblasts are subjected to pathogens, they induce macrophage differentiation into the pro-inflammatory M1 phenotype. This phenotype secretes pro-inflammatory factors, such as Tumour Necrosis Factor (TNF-α), and carries out phagocytosis. The pro-inflammatory M1 macrophages also initiate the regeneration by inducing dental pulp stem cell recruitment. Bacteria-free fibroblast damage promotes the macrophage anti-inflammatory M2 phenotype. M2 macrophages release anti-inflammatory factors, such as interleukin 10 (IL-10), and induce dental pulp stem cell proliferation which is essential during the regeneration process. Application of tricalcium silicate based material extracts on injured fibroblasts allows macrophages to switch from pro-inflammatory M1 to anti-inflammatory M2 phenotype. In conclusion, pulp fibroblasts provide a major support to macrophages in bacteria elimination and represent a major actor in the dental pulp regeneration process. Thus, through their interaction with macrophages, fibroblasts regulate pulp inflammation and regeneration, in order to limit the pulp damage associated with an excessive inflammation.