L'émail, ce tissu dur qui recouvre la surface des dents, ne repousse pas de lui-même une fois usé ou dissous. Dans une étude publiée en novembre 2025 dans la revue internationale Nature Communications, une équipe de recherche internationale, dont l'université de Nottingham au Royaume-Uni, a réussi à restaurer la structure cristalline et la dureté des zones érodées en appliquant sur la surface de dents humaines extraites un revêtement protéique artificiel qui imite le processus de croissance naturelle de l'émail. Il s'agit toutefois d'un résultat obtenu en laboratoire sur des dents extraites, et non encore dans une bouche vivante.
Pourquoi l'émail ne peut-il pas se régénérer de lui-même
L'émail se forme lorsque la dent pousse, grâce à des cellules appelées améloblastes qui sécrètent une protéine, l'amélogénine. Cette protéine sert de trame réticulée qui organise les cristaux de phosphate de calcium selon une orientation précise et les empile de façon dense, ce qui confère à la surface dentaire le tissu le plus dur de l'organisme. Le problème est que, une fois la dent complètement formée et sortie dans la bouche, les améloblastes disparaissent. Par la suite, même si l'émail s'use ou s'érode à cause d'aliments acides, de reflux gastrique ou d'un brossage inadapté, l'organisme ne peut plus le reconstituer. C'est d'ailleurs pour cette raison que les cabinets dentaires proposent aujourd'hui des traitements appliqués ou obturés pour les dents sensibles : ces méthodes recouvrent la surface usée d'un autre matériau ou obstruent les canalicules exposés, sans jamais reconstruire l'émail lui-même selon sa structure d'origine. D'autres approches cherchent à résoudre la sensibilité dentaire du côté de la dentine, comme le peptide qui régénère la dentine, qui réveille des cellules dormantes pour qu'elles fabriquent de la nouvelle dentine. Cette nouvelle technologie pour l'émail se distingue en reconstruisant la structure uniquement à partir de protéines et de minéraux, sans cellules.
Une protéine artificielle qui imite fidèlement le processus de croissance naturelle
L'équipe de recherche a conçu une protéine recombinante de type élastine (ELR), une protéine artificielle qui se comporte de façon similaire à l'amélogénine. Mélangée à des ions calcium, appliquée sur la surface de la dent puis séchée, cette protéine s'auto-assemble en fines fibres allongées, tout comme l'amélogénine. Lorsque cette trame fibreuse est immergée dans une solution minérale contenant du phosphate de calcium et du fluor dissous, des cristaux de phosphate de calcium identiques à ceux de l'émail se développent en reprenant exactement l'orientation des cristaux dentaires restants. Comme les minéraux ne s'accumulent pas au hasard sur la surface mais se lient en reprenant l'orientation du réseau cristallin d'origine, l'équipe a qualifié ce phénomène de « croissance épitaxiale », où les cristaux se prolongent. Le traitement de la dent à l'acide, son rinçage, puis l'application et le séchage de cette solution prennent entre 3 et 4 minutes, un délai compatible avec les étapes habituelles d'un acte dentaire.
Une structure différente a poussé selon la profondeur de l'usure
L'équipe a appliqué ce revêtement sur trois zones présentant des degrés d'usure différents de l'émail : la fine couche la plus externe, la couche interne composée de faisceaux de cristaux en forme de colonnes, et une zone où l'émail avait entièrement disparu, exposant la dentine sous-jacente. Après dix jours d'immersion dans la solution minérale, une nouvelle couche minérale s'est développée sur les trois zones, avec une épaisseur de 2 à 10 micromètres (moins d'un dixième de l'épaisseur d'un cheveu) et en conservant l'arrangement cristallin propre à chaque zone. L'émail dont la dureté avait chuté jusqu'à 1,1 gigapascal après érosion acide est remonté à 3,1 gigapascals après le revêtement, se rapprochant des 3,4 gigapascals de l'émail d'origine. Sur la dentine entièrement exposée, la couche développée a atteint une élasticité (rigidité) proche de celle de l'émail naturel (58,3 gigapascals), mais sa dureté, de 1,4 gigapascal, est restée inférieure à la plage habituelle de l'émail naturel (2,5 à 4 gigapascals). L'équipe attribue cet écart à une orientation des nouveaux cristaux différente de celle de l'émail naturel.
La structure a résisté au brossage, à la mastication et à l'exposition acide
L'équipe a également testé si cette couche régénérée pouvait résister aux conditions réelles de la bouche. Soumise à une usure équivalente à un an de brossage électrique, la microstructure n'a pas été endommagée, et même exposée à une force de mastication et de broyage équivalente à trois ans et demi, elle ne s'est usée qu'à un niveau comparable à l'émail naturel. La couche développée sur la dentine s'est même moins usée que la dentine laissée sans traitement. Lors d'une exposition à une solution dont l'acidité équivalait à celle du vinaigre, la couche régénérée a mieux conservé sa dureté que l'émail naturel, un résultat que l'équipe attribue au fluor resté présent dans le revêtement. Les mêmes résultats ont été reproduits en exposant les échantillons pendant deux semaines à la salive de trois personnes différentes. Toutefois, toutes ces expériences ont été menées sur des dents extraites de la bouche, et l'équipe de recherche a précisé que la validation dans une bouche vivante restait une étape à venir.
Cette étude constitue le premier exemple démontrant, sur plusieurs zones présentant des degrés d'usure différents, qu'il est possible de restaurer simultanément la structure cristalline et les propriétés mécaniques de l'émail grâce à une protéine imitant le processus de croissance naturelle, sans recourir à des cellules. Contrairement aux méthodes actuelles qui recouvrent la surface d'un revêtement ou d'un matériau de comblement, cette technologie fait repousser l'émail lui-même, ce qui conduit l'équipe de recherche à estimer qu'elle pourrait constituer la prochaine étape du traitement de l'érosion dentaire et de la sensibilité des dents.