Le fluorure est un minéral naturel qui aide à prévenir les caries en favorisant la minéralisation et en rendant l’émail des dents plus résistant à l’acide. Il est ajouté à l’eau potable dans le monde entier – le ministère américain de la santé et des services sociaux recommande un niveau de 0,7 partie par million – et tous les dentifrices portant le sceau d’acceptation de l’American Dental Association contiennent du fluorure. Les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) ont désigné la fluoration de l’eau comme l’une des 10 grandes réalisations du 20e siècle en matière de santé publique pour son rôle dans la réduction des caries dentaires.

Si de faibles niveaux de fluorure contribuent à renforcer et à protéger l’émail des dents, une trop grande quantité de fluorure peut provoquer une fluorose dentaire – une décoloration des dents, avec généralement des marques, des lignes ou des taches blanches opaques sur l’émail et une mauvaise minéralisation. La fluorose dentaire se produit lorsque des enfants âgés de la naissance à neuf ans environ sont exposés à des niveaux élevés de fluorure pendant cette période critique de formation des dents, et peut en fait augmenter le risque de carie dentaire. Une enquête menée par les CDC a révélé qu’environ 25 % de la population américaine examinée (âgée de 6 à 49 ans) présente un certain degré de fluorose dentaire.

« Les avantages du fluor pour la santé bucco-dentaire l’emportent largement sur les risques. Mais étant donné la fréquence de la fluorose dentaire et la méconnaissance des mécanismes cellulaires responsables de cette maladie, il est important d’étudier ce problème », a déclaré Rodrigo Lacruz, PhD, professeur associé de sciences fondamentales et de biologie craniofaciale au NYU College of Dentistry et auteur principal de l’étude.

Pour étudier les bases moléculaires de la fluorose dentaire, les chercheurs ont analysé les effets de l’exposition des cellules de l’émail dentaire au fluorure – à des niveaux supérieurs à ceux que l’on trouve dans l’eau potable et correspondant à ce que l’on trouve dans les régions où les gens souffrent couramment de fluorose. Ils ont ensuite évalué l’impact du fluorure sur la signalisation du calcium dans les cellules, étant donné le rôle du calcium dans la minéralisation de l’émail dentaire.

Les chercheurs ont constaté que l’exposition des cellules de l’émail des rongeurs au fluorure entraînait une dérégulation du calcium, avec une diminution du calcium entrant et stocké dans le réticulum endoplasmique, un compartiment des cellules ayant de nombreuses fonctions, dont le stockage du calcium. En outre, le fluorure a perturbé la fonction des mitochondries (générateurs d’énergie des cellules), et la production d’énergie a donc été altérée. Enfin, le séquençage de l’ARN – qui permet d’interroger les génomes des cellules – a révélé que, dans les cellules de l’émail exposées au fluorure, l’expression des gènes codant les protéines de réponse au stress du réticulum endoplasmique et ceux codant les protéines mitochondriales, qui participent à la production d’énergie de la cellule, était accrue.

« Cela nous donne une vision mécaniste très prometteuse de la façon dont la fluorose apparaît », a déclaré Lacruz. « Si vos cellules doivent fabriquer l’émail, qui est fortement calcifié, et qu’en raison d’une exposition à trop de fluorure, les cellules subissent un stress continu dans leur capacité à gérer le calcium, cela se reflétera dans les cristaux d’émail lors de leur formation et aura un impact sur la minéralisation. »

Les chercheurs ont ensuite répété l’expérience en utilisant des cellules rénales humaines au stade précoce, mais ils n’ont pas observé les mêmes effets lorsque les cellules rénales ont été exposées au fluorure – ce qui suggère que les cellules de l’émail sont différentes des cellules formant les tissus dans d’autres parties du corps.

« On pourrait penser que si l’on expose les cellules de l’émail et les cellules rénales au même facteur de stress – en les traitant avec la même quantité de fluorure pendant la même période – on obtiendrait des réponses plus ou moins similaires. Mais ce n’était pas le cas », a déclaré Lacruz. « Dans les mêmes circonstances, les cellules de l’émail réagissent au stress de manière très différente des cellules du rein. Nous sommes en train de démêler un mécanisme qui met en évidence le caractère unique des cellules de l’émail et explique pourquoi la fluorose est plus problématique dans les dents que partout ailleurs dans l’organisme. »