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Cellules souches… la technique en images
Cellules souches mésenchymateuses autologues concentrées dans la réparation des lésions du cartilage du genou. (*)
(*) Docteur Christian Quintart
Chirurgie Prothétique et Régénérative du cartilage.
Chef de service Orthopédie-Traumatologie.
Hôpital de Jolimont, 159, rue Ferrrer, La Louvière
Les lésions chondrales et ostéochondrales sont fréquemment observées au niveau du genou. 60 % des patients ayant bénéficié d’une arthroscopie de genou montrent, en effet, des lésions du cartilage. La rotule et le condyle fémoral interne sont les localisations les plus fréquemment rencontrées mais ces lésions peuvent être retrouvées à plusieurs localisations dans le même genou. Elles sont souvent d'origine traumatique et il n’est pas rare dans ce cadre d’y voir des lésions méniscales associées et/ou du ligament croisé antérieur.
Les lésions du cartilage du genou seront responsables de douleurs mécaniques, de sensations de blocage, de crépitations, d’épanchements articulaires et de diminution de la mobilité. Le cartilage ayant très peu de possibilités de se régénérer de lui-même, ces lésions non traitées évolueront vers l’arthrose... Arthrose souvent précoce.
Depuis une vingtaine d’années, des études sont menées pour optimaliser le processus de guérison et la régénération du cartilage. Diverses méthodes ont ainsi vu le jour telles que par exemple la réalisation des micro-fractures avec ou sans interposition de membrane chondro- inductrice en collagène, la mosaïc-plastie, la culture et l’implantation de chondrocytes autologues et l’implantation de cellules souches mésenchymateuses sous couvert d’une membrane de collagène ,... Chacune de ces techniques présente des avantages et des inconvénients mais également un taux de réussite assez variable. Elles ont également des limites thérapeutiques, des indications spécifiques et parfois aussi des critères de remboursement très stricts.
Une des limites à l'utilisation des cellules souches mésenchymateuses autologues concentrées reste néanmoins l'âge du patient...de nombreuses études ont en effet révélé que la concentration en cellules souches dans la moelle osseuse diminue avec l'âge...il est donc illusoire d'utiliser des cellules souches autologues concentrées, quelque soit la technique, après 50-55 ans (1).
Seules des lésions chondrales et ostéo-chondrales suffisamment profondes mais aussi suffisamment étendues et accessibles feront l’objet d’une procédure de régénération du cartilage. Si de nombreuses techniques ont focalisé leur attention sur les lésions condyliennes du genou, la réparation des lésions chondrales de la rotule est souvent moins développée et pas toujours accessible à toutes les techniques citées.
Les cellules souches mésenchymateuses présentent la possibilité de se différencier en adipocytes (graisse), chondrocytes (cartilage) et en ostéocytes (os). On retrouve ces cellules souches au niveau de la moelle osseuse, au niveau du tissu adipeux, du tissu synovial,...
Les cellules souches mésenchymateuses sont retrouvées au sein de ces tissus dans des concentrations faibles et par conséquent, leur capacité à former du cartilage s'en trouve également affectée. Les Professeurs Buda et Giannini de l’Institut Rizzoli de Bologne, hôpital de recherche hautement spécialisé dans le champ de l’orthopédie et la traumatologie, ont mis au point une technique de réparation des lésions chondrales et ostéochondrales du genou (2) mais aussi du talus (cheville) (3) utilisant les cellules souches mésenchymateuses autologues, c'est-à- dire du patient, implantées au niveau de la lésion à réparer sous couvert d’une membrane de
collagène. La particularité de cette technique/ IOR–G1 réside, en outre, en un dispositif breveté permettant la concentration des cellules souches et leur implantation en un seul temps opératoire. Les Professeurs Buda, Giannini et collaborateurs ont publié à ce sujet dans des revues internationales leurs bons résultats quant à la réparation des lésions chondrales et ostéochondrales du genou mais également du talus. On peut ainsi observer durant les deux premières années qui suivent la réparation chondrale ou ostéochondrale une amélioration significative des scores cliniques chez les patients traités. Les techniques d’imagerie confirment également le processus de réparation des lésions cartilagineuses. Signalons également que les cellules souches mésenchymateuses/IOR–G1 offrent des possibilités dans le traitement des pseudarthroses, des kystes osseux, des ostéonécroses de la tête fémorale…
Comme toute chirurgie du genou, il s’agit d’une chirurgie « lourde », douloureuse, qui nécessite en général 6 semaines sans appui et au total 3 mois de rééducation en centre spécialisé. Il faut par conséquent que le bénéfice espéré d’une telle intervention soit supérieur à tous les inconvénients et complications « potentiels ».Cette technique est en outre souvent associée à d’autres gestes comme une plastie ligamentaire, une cure de luxation récidivante de rotule, …il s’agit rarement d’un geste isolé sur le cartilage.Il est important de traiter la cause qui a entraîné la lésion du cartilage…et pas seulement la lésion cartilagineuse. Signalons que de très nombreux facteurs influencent le processus de régénération du cartilage…à commencer par la quantité de cellules souches!
La préparation minutieuse à cette chirurgie représente un moyen de diminuer encore un peu plus les risques liés à la chirurgie mais également à l’anesthésie…Les consultations pré-opératoires en anesthésie permettront également d’apprécier l’état général de chaque patient, de discuter des risques liés à toute une série de pathologies (obésité, diabète, hypertension artérielle, insuffisance cardio-respiratoire ou vasculaire,…) ainsi que des risques liés au traitement pris au quotidien ; ces différents facteurs peuvent être responsables d’un taux accru de complications. Il n’est pas rare de demander des avis complémentaires auprès de votre cardiologue ou pneumologue si cela s’avère utile.
Les complications peuvent être locales (au site opératoire) ou générales (touchent l’organisme) ; précoces ou plus tardives…Lésions neuro-vasculaires, musculaires, ligamentaires, thrombose veineuse superficielle et profonde, embolie pulmonaire, fracture, non consolidation, infection, boiterie, hématome, anémie, œdème, algoneurodystrophie, douleurs post-opératoires et résiduelles, raideur, calcifications, cicatrice hypertrophique, dysesthésies de la cicatrice,… Cette liste n’est pas exhaustive. Le patient mécontent de sa chirurgie ou atteint d’une complication, risque d’être mécontent « à vie ».
Une bonne préparation à l’intervention permet de diminuer ces risques mais ne les supprimera jamais.
Le risque zéro n’existe pas.
« La seule manière de n’encourir aucun risque opératoire étant de ne pas se faire opérer ! »
En conclusion, cette technique brevetée utilisant le haut potentiel de régénération des cellules mésenchymateuses autologues concentrées a été développée par les Professeurs Buda, Giannini et collaborateurs à l’Institut Orthopédique Rizzoli. Il s’agit d’une procédure de régénération du cartilage réalisée en une étape, en salle d’opération. Cette technique est dûment documentée; les résultats cliniques, histologiques et d'imagerie confirment son intérêt. En devenant centre de référence pour la technique IOR-G1, le service d'orthopédie- traumatologie de l'hôpital de Jolimont étend les possibilités, offertes aux patients, dans le processus de régénération des lésions du cartilage du genou. Le soutien et la grande expérience des professeurs Buda et Giannini, représentent un atout majeur.
Résultats espérés de cette technique:
Un mémoire récent réalisé par la faculté des sciences de la motricité/ UCL (Vanoverschelde.L, Vassilaras,E) conclut:
« L’implantation de cellules souches mésenchymateuses autologues concentrés semble être un traitement intéressant pour les lésions cartilagineuses du genou par rapport aux autres chirurgies actuelles grâce au fait de sa réalisation en un seul temps opératoire et de l’efficacité de ses résultats »
https://dial.uclouvain.be/memoire/ucl/fr/object/thesis%3A8796
https://www.youtube.com/watch?v=goTl14rzGzo
Références:
1. Stolzing A, Jones E, McGonagle D, Scutt A. Age-related changes in human bone marrow-derived mesenchymal
stem cells: Consequences for cell therapies. Mechanisms of Ageing and Development. 129 (2008) 163-173.
2. Buda R.,Vannini F., Cavallo M., Grigolo B., Cenacchi A., Giannini S. Osteochondral lesions of the knee: a new one- step repair technique with bone-marrow-derived cells. J. Bone Joint Surg Am. 2010 Dec; 92 Suppl 2:2-11.
3. Giannini S., Buda R.,Vannini F., Cavallo M., Grigolo B. One-step bone marrow-derived cell transplantation in talar osteochondral lesions. Clin. Orthop. Relat. Res. 2009 Dec; 467(12):3307-20.
Figures:
Fig.1. Préparation des lésions du condyle fémoral interne et de la rotule en vue de l’implantation.
Fig.2. Implantation des membranes de collagène imbibées de cellules souches autologues concentrées / IOR-G1.
Fig.3. Lésion chondrale traumatique sévère et symptomatique de la facette rotulienne externe (Arthroscanner Pré-opératoire).
Fig.4. Contrôle post-opératoire au 4ème mois de la lésion de la facette rotulienne externe réparée par cellules souches autologues concentrées (IOR-G1) flèche: régénération de la couche de cartilage. ( patient identique à Fig.3.)
