• Pré-requis et Objectifs
• Cours
  • Contenu
    • 1 - Critères requis
    • 2 - Classification
      • 2.1 - L’approche historique
      • 2.2 - L’approche rationnelle
    • 3 - Mécanismes d’action des différents systèmes
      • 3.1 - Les systèmes avec mordançage préalable et rinçage (M&R)
      • 3.2 - Systèmes auto-mordançants (SAM)
    • 4 - Efficacité des systèmes adhésifs
      • 4.1 - Influence de l’acidité des agents de mordançage
      • 4.2 - Compatibilité
      • 4.3 - Considérations pratiques et sensibilité post-opératoires
      • 4.4 - Qualité et durabilité de l’interphase dentine-adhésif
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4  -  Efficacité des systèmes adhésifs

4 . 1  -  Influence de l’acidité des agents de mordançage

• Au niveau de l’émail

Au niveau de l’émail, il est bien admis aujourd’hui que la qualité du mordançage est le principal facteur influençant la valeur de l’adhésion à l’émail. La nature de l’acide employé, sa concentration, ses temps d’application et de rinçage sont plus conséquents que la nature de l’adhésif. La seule exception concerne la situation particulière où il s’avère nécessaire de coller sur émail humide, puisque la dentine doit être humide avant l’application de certains systèmes. Grâce à leurs primaires, certains M&R III procurent une bonne adhérence à l’émail humide (Kanca, 1992, Swift et coll. 1998, Jain & Stewart 2000). De la même manière, la présence de monomères hydrophiles et de solvants organiques dans la plupart des M&R II permet de s’affranchir du caractère plus ou moins humide de l’émail (Chuang et coll. 2005). Pour obtenir une liaison fiable et durable à l’émail, l’acide phosphorique dans une fourchette de composition comprise entre 20 et 40% reste la référence.
La qualité de l’adhésion à l’émail des systèmes auto-mordançants en un sujet encore très discuté. La plupart des auteurs s’accordent sur un point : les faciès d’attaque générés par les SAMs sur l’émail apparaissent moins rétentifs que ceux que procure l’acide phosphorique (Goran et coll. 1998, Hannig et coll. 1999, Perdigao & Geraldeli 2003). Sur un émail, non préparé (non fraisé) les SAM présentent de faibles valeurs d’adhérence (Perdigao et coll.. 1997, Kanemura et coll. 1999, Pashley & Tay, 2001).
L’adhérence à l’émail semble pour partie liée au pH de la solution de mordançage et à l’amplitude de l’attaque qu’il provoque. Même si quelques auteurs annoncent des valeurs d’adhérence mesurées in vitro équivalentes entre systèmes M & R et SAM (Barkmeier et coll.. 1995, Shono et coll.. 1997), la majeure partie des études montre que l’adhérence à l’émail fraisé procurée par de SAM s’avère réduite par rapport à celle procurée par l’acide phosphorique (Yoshiyama et coll.. 1998, Miyazaki et coll.. 2000, Inoue et coll.. 2003, De Munck et coll.. 2003, Senawongse et coll.. 2004, Goracci et coll.. 2004, Ernst et coll.. 2005, Kerby et coll. 2005).Ces données sont confirmées par une des rares études in vivo disponibles qui montre que l’intégrité des marges d’émail est meilleure avec un système du type M & R (Opdam et coll.. 1998, Peumans 2005a).
Même si une tendance se dégage, certains résultats contradictoires peuvent s’expliquer déjà par la grande diversité des pH des SAMs. Toutefois, quelle que soit leur nature, les faciès de mordançage que procurent les SAMs apparaissent moins micro-rétentifs. Il est probable que l’adhésion à l’émail répond plus d’une nano rétention à l’échelle des cristallites que d’une micro rétention à la dimension du prisme (Hannig et coll.. 2002). Mais les valeurs de pH des SAMs ne permettent pas d’expliquer totalement leur performance au niveau de l’émail. On peut raisonnablement supposer que la plus faible composante mécanique de l’adhésion permet de mieux révéler la composante chimique. La capacité des monomères MDP (méthacryloxy déca ethyl phosphate) à se lier à l’hydroxyapatite peut expliquer l’assez bon comportement sur l’émail des adhésifs qui le contiennent (Yoshida et coll.. 2004).
L’adhésion des SAMs à l’émail est-elle suffisante pour garantir l’étanchéité marginale des restaurations à long terme ? Il est trop tôt pour pouvoir l’affirmer. Rien n’empêche, en revanche, de mordancer à l’acide phosphorique les marges d’émail d’une préparation, et uniquement ces marges, avant d’appliquer un SAM dans toute situation où l’on estime que la restauration sera particulièrement sollicitée (Pashley & Tay, 2001, Chuang et coll.. 2005). 

• Au niveau de la dentine

D’une manière générale, un temps prolongé de mordançage rend plus aléatoire l’infiltration complète de la zone dentinaire déminéralisée. L’amplitude de l’attaque dépend du pH et de la force de l’acide employé. Pour gel d’acide phosphorique à 35-40%, il est conseillé de ne pas prolonger le temps de contact au-delà de 15 secondes.
Si nous avons vu qu’on pouvait optimiser l’adhésion à l’émail des SAMs par un mordançage préalable, cette pratique est tout à fait contre-indiquée au niveau de la dentine. Les monomères des adhésifs auto-mordançants ont peu de chance de pénétrer en totalité la dentine déminéralisée (Walker et coll.. 2000).
Lorsque les SAMs sont appliqués directement sur la dentine, on pourrait penser a priori que l’hybridation qu’ils forment est complète puisque les monomères acides polymérisables atteignent nécessairement le front de déminéralisation. En fait, ce n’est pas totalement le cas puisqu’une étude récente a montré que la déminéralisation dentinaire provoquée par un SAM 1 à caractère acide fort pouvait se prolonger au-delà de leur polymérisation (Wang & Spenser 2005).
Un autre problème que l’on peut rencontrer avec les SAMs est l’épaisseur de la couche de boue dentinaire formée lors du fraisage. L’épaisseur de la boue dépend du type de fraise employé. Elle est d’1 mm après préparation avec des fraises diamantées ultra fines et peut atteindre 2,8 μm avec des instruments à gros-grains (super-coarse) (Tani & Finger 2002). L’influence de cette épaisseur est controversée dans la littérature. Certains auteurs ont noté une diminution de l’adhérence de certains systèmes auto-mordançant lorsque l’épaisseur de la boue augmentait (Watanabe et coll.. 1994, Inoue et coll.. 2001, Ogata et coll.. 2001). D’autres, à l’inverse, ont montré que les SAM étaient capables de former une couche hybride quelle que soit l’épaisseur de la boue dentinaire (Tay et coll., 2000, Tani & Finger 2002). Cette absence de consensus est probablement liée à la différence d’agressivité des systèmes adhésifs testés dans les expérimentations. Il semble toutefois prudent de conseiller aujourd’hui une finition des préparations avec des instruments à grains fins lorsque l’on emploiera un SAM.

4 . 2  -  Compatibilité

Certains systèmes adhésifs s’avèrent incompatibles avec les colles ou composites chimio-polymérisables, ou avec certains matériaux dual quand le manque ou l’absence d’énergie lumineuse ne permet pas leur activation photonique. Il en résulte une zone de faible cohésion, non polymérisée à l’interface adhésif-composite chimio-activable qui est la cause de problèmes cliniques : décollement de reconstitutions corono-radiculaires (Hagge &, Lindemuth 2001), de facettes et d’inlays. Cette incompatibilité est principalement due à l’acidité de certains adhésifs, qu’il s’agisse de systèmes M & R ou de SAM (Sanares et coll.. 2001, Tay et coll., 2003 a et b).

Rappelons que l’amorçage d’une chimio-polymérisation requiert la présence de radicaux libres qui sont obtenus lors du mélange « base » - « catalyseur ». Plus précisément, le produit appelé « catalyseur » contient un peroxyde organique qui réagit après le malaxage avec une amine tertiaire contenu dans le produit de « base ». Cette réaction d’oxydoréduction (RedOx) conduit à la formation de radicaux libres (oxybenzoyl) qui amorcent la polymérisation en s’attaquant aux doubles liaisons méthacrylate.
Lorsque l’on applique un composite ou une colle chimio-polymérisable sur l’adhésif, des monomères libres de l’adhésif peuvent diffuser dans la zone profonde du composite, car la couche superficielle de l’adhésif n’est pas polymérisée (inhibition de la réaction au contact de l’oxygène de l’air).

Si l’adhésif contient des monomères acides, ces derniers peuvent donc diffuser dans le composite ou la colle et réagir avec les amines tertiaires à caractère basique du système d’amorçage. L’amine tertiaire consommée par cette réaction acide-base n’est plus disponible pour participer à la formation des radicaux libres nécessaires d’amorçage de la polymérisation. Il n’y a que peu ou pas de radicaux libres formés. La chimio-polymérisation est alors inhibée. Cette interaction défavorable à la qualité du joint adhésif se produit plus particulièrement avec certains M & R 2 qui contiennent un taux assez important de monomères hydrophiles polaires et acides (Tay et coll.. 2003 b), soit, bien sûr, avec la plupart des SAM 1 (Tay et coll.. 2003 a). Le caractère semi-perméable de ces deux classes d’adhésifs et la présence d’eau à l’interface adhésif-composite est un phénomène aggravant l’incompatibilité entre les 2 matériaux.
À l’inverse, les systèmes M & R 3 et SAM 2 qui impliquent l’application d’une couche de résine intermédiaire hydrophobe et peu perméable présentent généralement une meilleure compatibilité avec les composites chimio-polymérisables et dual (Cheong et coll.. 2003).

Pour pallier ce problème d’incompatibilité, certains fabricants fournissent avec leurs systèmes adhésifs (généralement des M&R2 et des SAM2) un flacon additionnel qui contient un activateur susceptible de leur conférer une bonne co-polymérisation avec les composites et colles chimio-activables ou dual. L’activateur qu’ils contiennent habituellement est un sulfinate de sodium. Ce dérivé de l’acide sulfinique est un agent réducteur qui d’une part réduit l’épaisseur de la couche  d’adhésif inhibée par l’oxygène et, d’autre part, contribue à former des radicaux libres  phényles ou sulfonyles en réagissant avec les monomères acides libres, assurant ainsi une bonne chimio-polymérisation (Suh et coll., 2003).

En pratique, lorsqu’un adhésif est associé à un matériau chimio-polymérisable, il est conseillé de sélectionner :

• Soit un système adhésif photo-polymérisable à pH neutre ou proche de la neutralité.
• Soit un système qui peut être mélangé à un activateur additionnel. Cette deuxième solution a le plus souvent  l’avantage de conférer à l’adhésif un caractère dual.
  

4 . 3  -  Considérations pratiques et sensibilité post-opératoires

Outre le gain de temps, la suppression du rinçage permise par les systèmes auto-mordançants présente plusieurs avantages. La séquence du rinçage après mordançage est bien souvent une étape à risques :
-    Brûlure chimique des tissus buccaux au contact de l’agent de mordançage
-    Saignement d’un parodonte marginal inflammatoire notamment quand la préparation jouxte la gencive marginale et que la digue n’est pas ou ne peu pas être posée (lésions cervicales, proximales, préparations de facettes etc.).
L’emploi d’un système adhésif limite le risque de contamination par le sang ou le fluide gingival des surfaces préparées en s’affranchissant du rinçage.
Le principal avantage des systèmes auto-mordançants, en clinique, est de réduire très sensiblement le risque de sensibilité postopératoire. La souffrance du système dentino-pulpaire est principalement attribuée aux variations de pression intra-tubulaire (Brännström & Astrom 1972). Contrairement aux adhésifs nécessitant un pré-mordançage, les systèmes auto-mordançants n’éliminent pas les bouchons de boue dentinaire, mais les imprègnent. Malgré les défauts de la boue déjà évoqués, les bouchons de boue à l’orifice des tubules ont l’avantage de réduire considérablement la perméabilité dentinaire. Pashley a en effet montré que la boue dentinaire intervenait pour 86% dans la résistance à l’écoulement des fluides intra-tubulaires (Pashley 1984). L’infiltration de la boue ne peut qu’améliorer l’obturation tubulaire (Hashimoto et coll. 2004). Rappelons que l’écoulement des fluides  dentinaires est proportionnel à  la puissance 4 du rayon des tubules. La probabilité de mouvements hydrodynamiques à l’émergence des tubules devient très faible. L’obturation tubulaire efficace est la raison principale qui explique le taux réduit de sensibilités post-opératoires observées en clinique avec les SAM (Opdam et coll. 1998, Peumans et coll. 2005a).

4 . 4  -  Qualité et durabilité de l’interphase dentine-adhésif

Le concept de l’hybridation des tissus dentaires calcifiés a ouvert de nouvelles voies à la dentisterie réparatrice. Toutefois la formation d’un joint  réellement étanche au contact de la dentine reste  actuellement un problème à résoudre.
Cela tient en premier lieu à la complexité des substrats que l’on rencontre en clinique. La surface d’une préparation n’est que rarement constituée de dentine primaire saine. Les parois d’une même cavité peuvent être composées de différents types de tissus modifiés : dentines secondaires, tertiaires, sclérotiques, carieuses, déminéralisées, reminéralisées ou hyper minéralisées. La spécificité de ces différents états est nécessairement conséquente sur les valeurs d’adhésion et d’étanchéité aux interfaces cavitaires (Marshall et coll. 1997).

L’interphase dentine – adhésif apparaît souvent imparfaite. La zone de dentine déminéralisée peut n’être que partiellement infiltrée par les monomères (Sano et coll.. 1994 et 1995 Armstrong et coll., 2001). Ce différentiel entre l’épaisseur de tissu déminéralisé et l’épaisseur de l’infiltration est générateur de défauts à la base de la couche hybride, source de nano-fuites (Sano et coll.. 1995). C’est la raison pour laquelle il est conseillé de limiter le temps de mordançage de la dentine à 15 secondes pour les systèmes M&R.

Même si la pénétration de l’adhésif peut apparaître dans certains cas matériellement complète, la qualité de l’hybridation n’est pas nécessairement bonne.En effet, des études récentes ont montré que le réseau  de collagène jouait le rôle de filtre sélectif conduisant à des séparations de phases de l’adhésif (Spencer &Wang, 2002; Wang&Spencer, 2003). Les monomères à poids moléculaire élevé et à caractère hydrophobe ne pénètrent que superficiellement la matrice  protéique. À l’inverse, les monomères hydrophiles à bas poids moléculaire (type HEMA) constituent l’essentiel de la zone d’infiltration profonde. L’imprégnation du collagène à ce niveau est faite par une résine de mauvaise qualité, peu polymérisée  et susceptible de s’hydrolyser dans le temps. Le collagène qui n’est plus protégé par une gaine de résine peut à son tour  être le siège de dégradations par l’action  protéolytique d’enzymes d’origine bactérienne, salivaire, voire endogènes (Tjaderhan et coll. 1998, van Strijp et coll. 2003, Pashley et coll. 2004)). Pashley et coll.. ont montré récemment que la dégradation du réseau protéique pouvait être due à l’action de métalloprotéases matricielles endogènes, c’est-à-dire d’enzymes originellement présentes dans la dentine (Pashley et coll. 2004). Ces observations faites in vitro ont été confirmées in vivo sur des dents temporaires où Hashimoto et coll. ont mis en évidence la dégradation quasi complète à court terme des composants de la zone profonde de la couche hybride (Hashimoto et coll., 2000). Ces constatations permettent de mieux prendre conscience de l’importance de la qualité du joint collé à l’émail périphérique qui peut assurer une protection temporelle de l’interface adhésif-dentine (de Munck et coll., 2003).

La sensibilité à la manipulation des adhésifs complique encore l’accomplissement d’un joint dentine-adhésif de qualité car une petite erreur dans le protocole de mise en œuvre peut compromettre la valeur de l’adhésion (Ciucci et coll., 1997, Sano et coll.. 1998, Degrange et coll. 2001). Les systèmes adhésifs simplifiés ne s’avèrent pas plus tolérants, à ce titre, que les adhésifs en 3 séquences du type M&R3, bien au contraire (Finger & Balkenhol 1999). La pénétration des systèmes M&R2 est très dépendante de l’état plus ou moins humide de la dentine déminéralisée sur laquelle ils sont déposés (Gwinnett, 1992; Kanca, 1992). Un substrat pas assez ou trop séché peut avoir des conséquences importantes sur la qualité de l’hybridation (Kanca, 1996; Tay et coll.. 1996). D’une manière similaire, un séchage généralement insuffisant ou trop brutal après l’application d’un SAM1 ou 2 peut dramatiquement affecter la qualité du joint collé (Frankenberger et coll.. 2000; Van Landuyt et coll.. 2005). La formation et l’entraînement pratiques des praticien apparaissent à ce titre une condition nécessaire à l’optimisation des joints collés (Peutzfeldt &  Asmussen 2002).