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Mécanisme d’action du fluorure

Les caries dentaires sont une maladie infectieuse causée par l’interaction complexe de bactéries cariogènes (qui causent la carie) et de glucides (c.-à-d. des sucres) sur la surface de la dent au fil du temps. Les bactéries cariogènes métabolisent les glucides pour former de l’énergie et produisent de acides organiques en tant que sous-produits. Les acides diminuent le pH dans le biofilm de la plaque16.

L’hydroxylapatite de l’émail des dents est principalement composée d’ions phosphates (PO43–) et d’ions de calcium (Ca2+). Dans des conditions normales, il y a un équilibre stable entre les ions de calcium et de phosphate dans la salive et l’hydroxylapatite cristalline qui constitue 96 % de l’émail de la dent. Lorsque le pH chute en-deçà d’un niveau critique (environ 5,5 pour l’émail et 6,2 pour la dentine), il s’ensuit une dissolution du minéral de la dent (hydroxylapatite) dans un processus appelé déminéralisation. Lorsque la capacité tampon naturelle de la salive augmente le pH, les minéraux sont réintégrés à la dent au moyen du processus de la reminéralisation16,18.

Point intéressant :

Lorsque le pH à la surface de la dent devient acide, le phosphate contenu dans les liquides oraux se combine avec les ions d’hydrogène (H+) pour former des espèces d’hydrogénophosphate (voir plus bas). Dans ces conditions, le phosphate est " extrait " de l’émail de la dent pour rétablir les niveaux de phosphate dans la salive, et l’hydroxylapatite se dissout. Lorsque le pH revient à la normale, le calcium et le phosphate dans la salive peuvent se recristalliser en hydroxylapatite, ce qui reminéralise l’émail. 

Lorsque le pH à la surface de la dent devient acide, le phosphate contenu dans les liquides oraux se combine avec les ions d’hydrogène (H+) pour former des espèces d’hydrogénophosphate.

Les caries sont simplement le résultat d’une série de cycles de déminéralisation et de reminéralisation dans lesquels les conditions de déminéralisation l’emportent graduellement. Différents facteurs peuvent influer sur le processus de formation des caries. L’une des méthodes les plus efficaces pour prévenir les caries est de promouvoir la reminéralisation et de ralentir la déminéralisation. Il est possible d’y arriver avec un traitement au fluorure2,9,19.

Si du fluorure est présent dans les liquides oraux (c.-à-d. la salive), de la fluorapatite, et non de l’hydroxylapatite, se forme pendant le processus de reminéralisation. Les ions fluorure (F–) remplacent les groupes hydroxyle (OH–) dans la formation du réseau cristallin de l’apatite (Figure 3). En fait, la présence du fluorure augmente la vitesse de reminéralisation. 

Figure 3. Formation de fluorapatite.
(A) Les ions fluorure (F–) remplacent les ions hydroxyles (OH–) dans l’hydroxylapatite pour former la fluorapatite dans l’émail des dents. (B) Une partie du réseau cristallin de l’apatite est illustrée pour montrer le remplacement de l’hydroxyde par le fluorure.
(A) Les ions fluorure (F–) remplacent les groupes hydroxyles (OH–) de l’hydroxylapatite pour former la fluorapatite composant l’émail des dents. (B) Une partie du réseau cristallin de l’apatite est représentée, montrant le remplacement de l’hydroxyde par le fluorure. 
Adapté de : Posner, 198520

La fluorapatite est moins soluble que l’hydroxylapatite, même dans des milieux acides. Lorsque l’hydroxylapatite se dissout dans des conditions cariogènes (acides), si du fluorure est présent, de la fluorapatite se formera. Étant donné que la fluorapatite est moins soluble que l’hydroxylapatite, elle est également plus résistante à la déminéralisation subséquente lors d’une exposition à l’acide (Figure 4). 

Figure 4. Réactivité du fluorure.
 Dans des conditions cariogènes, les hydrates de carbone sont transformés en acides par les bactéries présentes dans le biofilm de la plaque dentaire. Lorsque le pH chute en deçà de 5,5, le fluide du biofilm devient sous-saturé en ions phosphate, et l’émail se dissout pour rétablir l’équilibre. Lorsque le fluorure (F–) est présent, la fluorapatite est incorporée dans l’émail déminéralisé, et la déminéralisation ultérieure est inhibée.
Dans des conditions cariogènes, les hydrates de carbone sont transformés en acides par les bactéries présentes dans le biofilm de la plaque dentaire. Lorsque le pH chute en deçà de 5,5, le fluide du biofilm devient sous-saturé en ions phosphate, et l’émail se dissout pour rétablir l’équilibre. Lorsque le fluorure (F–) est présent, la fluorapatite est incorporée dans l’émail déminéralisé, et la déminéralisation ultérieure est inhibée. 
Adapté de : Cury, 200919

Le phénomène de la carie se produit sous la surface. Avec un traitement au fluorure, une lésion sans cavitation peut être reminéralisée avec de la fluorapatite et afficher une plus grande résistance à la déminéralisation subséquente que l’hydroxylapatite (Figure 5). Même à très faible concentration, le fluorure est efficace comme agent de protection contre les caries2,19,21.

Figure 5. Déminéralisation et reminéralisation. 
 (A) Les acides de la plaque causent une lésion déminéralisée sous la surface. (B) Les traitements au fluorure reminéralisent la lésion avec une fluorapatite plus résistante.
(A) Les acides de la plaque causent une lésion déminéralisée sous la surface. (B) Les traitements au fluorure reminéralisent la lésion avec une fluorapatite plus résistante à l’acide. 

Vidéo 1. Déminéralisation et reminéralisation avec du fluorure.