2 - Classification

2 . 1 - L’approche historique

1952-1982 : 1e génération ou période des pionniers

La recherche d'une adhésion à la dentine efficace est une quête constamment poursuivie depuis un demi-siècle. L’histoire de l’adhésion aux tissus dentaires commence au début des années 50. À cette époque, les résines acryliques sont proposées comme alternative aux ciments d’obturation à base de silicates pour les restaurations à caractère esthétique Si ces résines apportent un plus en termes de mise en oeuvre, de résistance et de qualité optiques, elles forment un joint de qualité médiocre avec les parois cavitaires. Il y a plusieurs raisons à cela. La résine acrylique n’a aucun potentiel spécifique d’adhésion aux tissus dentaires. Elle a un retrait de prise conséquent (> à 6% en volume) et présente par ailleurs un grand écart dilatométrique avec la dent (90 ppm/°C contre 10 ppm/°C). Tous ces éléments concourent à la percolation des fluides buccaux aux interfaces cavitaires avec pour conséquences l’agression pulpaire et la coloration des bords de l’obturation. Il s’agissait donc de rechercher tout moyen susceptible d’ancrer ce matériau aux marges des cavités.

Le chimiste suisse dépose le premier brevet d’un adhésif à usage dentaire (Hagger 1951). Ce produit, qui sera commercialisé sous le nom de Sevriton, contenait déjà un monomère réactif, le di-méthacrylate de l’acide glycérophosphorique (GPDM) associé à un mode de chimio-polymérisation efficace en milieu acide. Kramer & Mac Lean publient en 1952 la première exploitation du brevet de Hagger. Il est amusant de constater que ces auteurs, observant l’interface dentine-Sevriton avec des méthodes de l’histologie optique, ont identifié une couche intermédiaire entre le tissu et le matériau qu’ils ont nommé « intermediate layer ». En fait, ils avaient mis en évidence pour la première fois la couche hybride ! Il faudra attendre 30 ans pour voir décrits le concept et l’intérêt de la couche hybride pour l’adhésion à la dentine (Kramer & Mac Lean, 1952). Un an après avoir proposé le principe du mordançage de l’émail qui le rendra célèbre, Buonocore publie en 1956 les résultats d’une expérimentation portant sur l’adhésion dentinaire d’un mélange contenant le même GPDM, après mordançage de la dentine à l’acide chlorhydrique. Ses résultats sont décevants avec une adhérence de 3 MPa (Buonocore et coll.. 1956). Masuhara et Bowen feront également des propositions pour améliorer l’adhésion aux tissus dentaires, soit par le biais de systèmes d’amorçage de polymérisation, soit par le biais de nouveaux monomères fonctionnels (Masuhara et coll.. 1963, Bowen 1965). Toutes ces formulations décrites à l'époque restèrent confidentielles ou peu diffusées. Curieusement, on retrouve dans certains systèmes adhésifs modernes, des éléments de ces propositions. C’était la période d’incubation.

1980-1985- 2è génération : les esters méthacryliques de l’acide phosphorique

À la fin des années 1970, l'utilisation sans cesse croissante des composites rend nécessaire d’optimiser l’adhésion et l’étanchéité à la dentine pour une meilleure longévité. L’école japonaise qui a déjà accepté le concept du mordançage total contrairement aux pays occidentaux est particulièrement innovante. Takeyama introduit le monomère 4 META en 1978 et Fusayama propose en 1979 le Phenyl P (Fusayama et coll., 1979, Atsuta et coll.. 1982)
.Au début des années 80, 3M prend le brevet en 1982 d’un nouvel agent de couplage où des groupements chloro-phosphorés sont greffés sur une monomère dérivé du Bis GMA; ce sera la base du premier Scothbond. Aux états unis et en Europe, on voit apparaître une série d’adhésifs présentant tous une fonction terminale phosphate acide. Ce sont les produits de 2è génération. La dentine ne subit aucun traitement préalable à leur application.Le potentiel d'adhérence dentinaire de ces produits s'avère cependant encore faible (5 MPa) et très inférieur à la rétention procurée par l’émail mordancé (15-20 MPa). En fait, cette valeur de 5 MPa ne correspondait qu’à l’adhérence de la boue dentinaire sur la dentine (Tao & Pashley, 1988)

1985-1991 - 3e génération : Introduction de la notion de système adhésif

La 3e génération correspond au développement du concept du système adhésif. C’est une association de plusieurs produits. La résine adhésive est couplée à une ou plusieurs solutions qui sont appliquées préalablement pour stabiliser les boues dentinaires et faciliter leur mouillage et leur infiltration sur les parois cavitaires.Cette génération est représentée par 3 produits majeurs :Tenure (Den Mat) dérivé d'une proposition de Bowen en 1982, Gluma Bond (Bayer) issu des travaux de Munskgaard et Asmussen et Scotchbond 2 (3M) (Bowen 1982, Munsgaard & Asmussen 1984).
Ces systèmes ont permis d'élever la valeur moyenne de l'adhérence à la dentine, dans une fourchette de 8 à 12 MPa.

1990 – 4e génération : reconnaissance du concept du mordançage total

La quatrième génération est fondée sur le concept du mordançage simultané de l’émail et de la dentine. Au niveau de la dentine, l’attaque acide permet d’éliminer l’essentiel de la boue et génère une déminéralisation du substrat sur une profondeur de quelques microns. Le but de ce traitement est de permettre la pénétration d’une résine adhésive à la fois dans les tubules et à l’intérieur du réseau de fibrilles protéiques dégagé par le mordançage dans les espaces inter et péri tubulaires. C’est le principe d’adhésion micro-mécanique de la couche hybride et des brides décrit Nakabayashi en 1982 (Nakabayashi et coll., 1982)
Il a fallu un profond changement d’esprit en occident, pour accepter ce qui est aujourd’hui une évidence. La boue dentinaire était alors considérée comme une barrière s’opposant à la diffusion des micro-organismes et des produits agressifs vers la pulpe. Kanca et Bertolotti ont été probablement les moteurs de cette révolution d’idée (Kanca 1990 , Kanca 1991 Bertolotti 1992).

Les systèmes de la quatrième génération mettent en jeu plusieurs étapes, généralement trois : la première est un mordançage acide de la surface dentinaire; la seconde consiste à favoriser le mouillage et la pénétration de la surface traitée à l’aide de ce qu’on appelle un primaire; la troisième c’est l’infiltration d’une résine adhésive qui doit co-polymériser avec le composite. L’adhésif après prise, doit assurer l’ancrage et l’étanchéité de la restauration.
All Bond développé par B Suh est le premier système caractéristique de la cette génération qui a été largement commercialisé (Suh 1991). Bien d’autres produits ont suivi cette voie : Optibond, puis Optibond FL (Kerr), Scotchbond Multi-Purpose (3M), Clearfil Liner Bond (Kuraray) Syntac (Vivadent) etc.. L’apport clinique des adhésifs de 4è génération a été considérable. C’est l’avènement d’une nouvelle ère dentisterie adhésive plus fiable, peu mutilante et plus esthétique. La quasi-totalité de ces systèmes est encore aujourd’hui sur le marché dentaire.
Mais la mise en œuvre des trois étapes du collage a été ressentie par l’omnipraticien comme trop longue et trop contraignante. Bien que l’ensemble des stades du collage ne dure pas plus de deux minutes, il s’avère nécessaire pendant ce laps de temps de contrôler la qualité du champs opératoire et l’absence de contamination. La digue qui permettrait de pallier ce problème est peu utilisée en pratique quotidienne, c’est un fait. Il s’agissait donc pour l’industrie de développer des produits adhésifs plus simples et plus rapides de mise en oeuvre.

1995 - 5e génération

Au milieu des années 90, des systèmes adhésifs plus simples sont introduits sur le marché dentaire. Ils regroupent en un seul flacon, ce qui était présenté dans les systèmes précédents dans deux conditionnements différents : le primaire et la résine adhésive. Ils nécessitent toujours un mordançage préalable à l’acide phosphorique. Le concept fondamental du collage à la dentine reste inchangé. S’ils sont plus rapides et apparemment plus simples d’emploi, leur pénétration requiert que la surface de dentine déminéralisée présente une certaine humidité résiduelle pour être suffisamment perméable. Ils contiennent tous des monomères hydrophiles. Ils renferment tous des solvants organiques et parfois un peu d’eau. Solvants et monomères hydrophiles contribuent à améliorer l’infiltration de l’adhésif.

199 5- 6e génération. L’auto-mordançage par des monomères

Une autre évolution est conduite en parallèle à la précédente. C’est celle des adhésifs auto-mordançants développés principalement par l’industrie japonaise. Le premier système de cette catégorie est Clearfil Liner Bond 2 (Kuraray) (Sano et coll.. 1994). Dans cette classe, ce sont les deux premières étape du collage qui sont réunies en une seule : le mordançage et le primaire. L’agent de mordançage n’est plus un acide minéral ou organique classique. On exploite l’acidité de certains monomères qui sont aptes à déminéraliser et infiltrer simultanément les tissus dentaires calcifiés. L’emploi de ces primaires acides n’est donc pas suivi de rinçage, puisque ce sont les monomères qu’ils contiennent qui vont secondairement contribuer à la copolymérisation. Leur application est suivie de celle d’une résine adhésive classique à caractère plus hydrophobe capable d’assurer un bon degré de co-polymérisation avec le composite.

2000 - 7è génération. Les adhésifs « tout en un »

Ces produits regroupent en un seul conditionnement ou en un seul mélange les 3 étapes du collage. Ils sont théoriquement susceptibles de mordancer et d’infiltrer émail et dentine tout en formant une couche de résine apte à s’unir au composite par photo polymérisation.
C’est l’ultime simplification de la procédure de collage en attendant le biomatériau auto-adhésif.
Ce sont des mélanges complexes qui contiennent des monomères hydrophiles à caractère acide avec suffisamment d’eau pour permettre leur ionisation. Ils renferment aussi des monomères hydrophobes qui sont indispensables pour obtenir une bonne réaction de polymérisation avec les matrices des composites. Ils ont également des solvants organiques comme autre constituants.

Cette classification, à l’origine historique, a pris un caractère « marketing » depuis une décennie. En effet, si les 4 dernières générations présentent quelques singularités, elles répondent toutes du même principe fondamental. Par ailleurs, la notion de génération ne prend ni en compte les principes d’action des adhésifs, ni leurs performances et il n’apparaît pas évident que chaque génération représente un apport thérapeutique par rapport à celle qui la précède. Cela peut expliquer la présence des 4 dernières d’entre elles sur le marché dentaire aujourd’hui.
Il est donc nécessaire d’avoir recours à une classification plus rationnelle.

2 . 2 - L’approche rationnelle

Un autre type de classification s’impose. Il est basé sur des principes d’action des différents systèmes adhésifs et sur le nombre de séquences d’applications (Van Meerbeek et coll.. 2003, Degrange 2004).

On distinguera 2 grandes classes d’adhésifs :

Celle des produits qui requièrent un mordançage suivi d’un rinçage, en préalable à leur emploi (M&R).
Celle des produits que l’on applique directement sur les surfaces dentaires sans aucun traitement préliminaire. Cette classe regroupe tous les systèmes auto-mordançants (SAM).

On peut distinguer dans chacune de ces classes, deux sub-divisions selon le nombre de séquences de mise en œuvre :

3 et 2 temps, pour les adhésifs classiques nécessitant un pré-mordançage.
2 et une étape pour les adhésifs auto-mordançants.

Ce classement simple permet d’intégrer toutes les variétés de produits actuellement commercialisés dans 4 catégories : M&R III, M&R II, SAM II et SAMI.

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