Une bonne partie des porteurs de prothèses dentaires souffrent de gencives rouges et gonflées, accompagnées de mauvaise haleine. Dans la plupart des cas, il s'agit d'une stomatite prothétique causée par Candida, un champignon qui adhère à la surface de la prothèse. Une équipe de recherche de la faculté de médecine dentaire de l'université Yonsei a incorporé directement deux composants qui bloquent ce champignon dans une résine de prothèse imprimée en 3D, puis a vérifié la durée de leur efficacité au moyen d'un essai de vieillissement équivalent à près d'un an d'utilisation. Lorsque les deux composants étaient combinés, l'adhésion fongique était la plus faible, et la résistance à la force de mastication respectait également les normes internationales.
Le problème d'adhésion des champignons sur les prothèses imprimées en 3D
Le corps de la prothèse (la base prothétique) est le plus souvent fabriqué en PMMA, un plastique bon marché capable d'imiter la couleur des gencives, mais dont le pouvoir antibactérien et antifongique reste faible. Alors que cette base était autrefois façonnée à la main puis durcie à la chaleur, on voit de plus en plus de cas fabriqués selon un procédé d'impression 3D, où une résine liquide est durcie couche par couche. Or, des études antérieures comparant ces méthodes avaient déjà montré que les bactéries adhéraient davantage aux prothèses imprimées en 3D qu'aux prothèses usinées, et que la rugosité de surface n'expliquait pas tout à elle seule. On ne disposait que d'hypothèses évoquant de minuscules interstices entre les couches ou des composants n'ayant pas complètement durci.
Jusqu'à présent, ce problème était traité après la pose de la prothèse : nettoyage quotidien avec un produit désinfectant ou application d'un antifongique sur une inflammation déjà installée. Le problème est que plus l'antifongique est utilisé fréquemment, plus le risque de voir apparaître des champignons résistants au traitement augmente. L'équipe de recherche a choisi une autre approche : incorporer dès le départ, dans la résine elle-même, des composants qui bloquent le champignon.
Deux composants antifongiques et leur combinaison
L'équipe de recherche a sélectionné deux composants dont les modes d'action contre le champignon diffèrent.
Le MPC, qui empêche l'adhésion par un film d'eau
Le premier est le MPC. Sa forte affinité pour les molécules d'eau lui permet de former un fin film d'eau à la surface de la résine. Pour s'installer, un champignon doit d'abord adhérer à la surface ; or ce film d'eau, en la rendant glissante, rend cette adhésion difficile dès le départ. Il ne s'agit pas de tuer le champignon, mais de l'empêcher de se fixer.
Le DDAM, qui tue les champignons au contact
Le second est le DDAM, un composé d'ammonium quaternaire. Chargée positivement, cette substance se fixe directement sur la membrane cellulaire du champignon et la déchire. Au lieu d'empêcher l'adhésion, elle tue directement, au point de contact, les champignons déjà fixés.
Composition des groupes seuls et combinés
L'équipe de recherche a comparé des résines contenant chaque composant seul à 2 %, ainsi qu'une résine combinant les deux à 1 % chacun.
Inhibition fongique et résistance après un an de vieillissement simulé
Une prothèse dentaire passe plusieurs fois par jour d'aliments chauds à des boissons froides. L'équipe de recherche a reproduit ces variations en immergeant les échantillons dix mille fois dans une eau alternant entre 5 et 55 degrés, simulant ainsi un vieillissement comparable à environ un an d'utilisation.
Adhésion fongique avant et après vieillissement
En mesurant l'adhésion fongique par le nombre de colonies (amas de bactéries ou de champignons), le groupe combinant les deux composants présentait la plus faible adhésion, avant comme après le vieillissement. Le vieillissement a légèrement réduit le pouvoir antifongique des quatre groupes, mais c'est dans le groupe combiné que cette baisse a été la plus faible.
Résistance à la flexion et norme internationale
À l'inverse, la résistance à la force de mastication (résistance à la flexion) a le plus chuté dans le groupe contenant uniquement du DDAM. Après vieillissement, seul ce groupe est passé sous le seuil minimal de 65 mégapascals exigé par la norme internationale ISO 20795-1. Les groupes contenant uniquement du MPC et le groupe combiné ont respecté cette norme ; parmi eux, le groupe combiné (67,68 mégapascals) est resté si stable que la différence de résistance avant et après vieillissement n'était pas statistiquement significative. Le pouvoir antifongique était le plus élevé lorsque les deux composants étaient associés, et l'effet secondaire de perte de résistance était le plus faible dans la combinaison réduisant le DDAM au profit du MPC. Chaque composant compensait ainsi la faiblesse de l'autre lorsqu'il était utilisé seul.
Limites et portée d'un résultat de laboratoire sur une seule souche
Ces résultats ont été obtenus non pas dans une bouche humaine, mais en cultivant une seule souche de champignon (Candida albicans) sur des disques de laboratoire. Dans une bouche réelle, où se mêlent salive et multiples bactéries, il reste à vérifier lors d'une prochaine étape si ce même équilibre se reproduit. Cette étude n'en demeure pas moins significative : plutôt que de traiter le problème après la pose de la prothèse, par le nettoyage ou les médicaments, elle a permis d'identifier, en intégrant directement dans la résine imprimée en 3D à la fois un composant qui empêche l'adhésion et un composant qui tue le champignon, une combinaison capable de résister à un vieillissement proche d'un an.