DEPUIS LES tout premiers balbutiements de son histoire, la chirurgie orthopédique et réparatrice avait perçu que, contrairement à d’autres tissus de l’organisme, le cartilage demeurerait extrêmement difficile à réparer. Il a cependant pu être observé que des lésions du cartilage articulaire avaient un potentiel intrinsèque, certes limité mais réel de réparation spontanée. De telles lésions, lorsqu’elles sont profondes et en zone portante, font volontiers le lit du développement d’un processus arthrosique. Heureusement, cette catégorie de lésions reste minoritaire chez le sujet jeune. Elles appellent cependant à une stratégie thérapeutique adaptée et d’autant plus avantageuse qu’instituée tôt.
Malgré la multitude des obstacles biologiques spécifiques à ces tissus, les chercheurs ne se sont guère découragés durant le demi-siècle écoulé pour tenter de mettre au point des méthodes visant à stimuler et tenter de contrôler ce potentiel intrinsèque spontané de réparation cartilagineuse. Mais, tout à la fois le caractère avasculaire du cartilage et la nature métaboliquement peu active de sa matrice, compromettent considérablement les capacités de cicatrisation de ce tissu si particulier : ses cellules nobles, les chondrocytes, sont littéralement emprisonnées dans un environnement matriciel très dense, et leur capacité de réponse à une agression (inflammatoire ou traumatique) par une activité de mitose et/ou de migration réactionnelle est réduite à sa plus simple expression. Au départ, les chondrocytes sont peu nombreux dans le cartilage articulaire normal. De plus, cette structure est dépourvue de vaisseaux, de terminaisons nerveuses et, de ce fait, en cas de lésion, « traîne » à accélérer une réaction de reproduction de cellules présentes sur place ou à recruter un apport de cellules extérieures. Un sévère déficit cellulaire prévaut donc dans les suites d’une lésion, compromettant naturellement les capacités de guérison.
Le cartilage articulaire d’origine ou cartilage hyalin associe une surface parfaitement polie avec une capacité mécanique à supporter des pressions de contact extrêmes. Les objectifs de réparation ne sont idéalement atteints que si de telles propriétés sont restaurées, ce qui représente un tour de force technologique.
Durant les dernières décennies les chirurgiens n’ont eu d’autres choix que de laisser les lésions cartilagineuses progresser naturellement vers l’arthrose, puis de remplacer les surfaces articulaires finalement détruites pas des implants artificiels plus ou moins définitifs. La partie n’était pas pour autant abandonnée par les chercheurs puisque, sur la base d’observations anciennes de « réparation » rassemblées dans les années soixante (perforations de Pridie) et, bien plus récemment, à la fin des années 1990, ces initiatives plus conservatrices (que les remplacements prothétiques) ont tenté d’être mieux systématisées donnant lieu à l’individualisation d’une véritable discipline dite de réparation chirurgicalement assistée du cartilage. Cette discipline, toujours en développement, demeure très polymorphe dans la mesure où déjà chaque articulation de l’organisme est spécifique. De surcroît, chaque situation lésionnelle représente une individualité tant du point de vue du patient traité que de l’histoire naturelle évolutive de la pathologie. Cette multitude de variables rend inévitablement compliquée toute démarche de recherche coordonnée de mise au point d’essais cliniques thérapeutiques valides et susceptibles d’influencer les arbres décisionnels thérapeutiques futurs.
Un arsenal thérapeutique diversifié.
Les objectifs du traitement d’une perte de substance cartilagineuse sont consensuellement admis : qu’il s’agisse de substitution, de régénération, de réparation de la zone défectueuse, la méthode utilisée doit répondre à un cahier des charges bien défini résultant en un cartilage plutôt hyalin, intégré au reste du cartilage de l’hôte, fonctionnant durablement sous les contraintes mécaniques, pérenne dans son rôle au fil des années et surtout rétablissant pour le (ou la) patient(e) une articulation symptomatiquement oubliée.
Toute une variété de méthodes a été mise au point au fil des années dont l’aboutissement univoque est l’obtention d’un néotissu de revêtement de surface articulaire possédant des propriétés structurales et mécaniques identiques ou aussi proches que possible de celles du cartilage hyalin physiologique.
En pratique clinique ces méthodes peuvent être caractérisées comme plutôt réparatrices palliatives, si elles font appel aux éléments du site défectueux lui-même (microfractures, perforations à la mèche…), plutôt substitutives si elles transplantent des unités composites ostéo-chondrales autologues (systèmes autologues de transplantation ostéochondraux, greffes en mosaïques…) ou plutôt directement régénératrices (transplantation de chondrocytes autologues, implantation de chondrocytes autologues…).
Optimiser la méthode.
Quelle que soit la méthode sélectionnée pour traiter une perte de substance, il faut tenter de réunir des conditions visant à optimiser la néoformation de cartilage local.
Tout d’abord, il importe de disposer d’une source adéquate de cellules chondroprogénitrices douées de capacités de réplication, de renouvellement biologique des lignées et de production d’une matrice péri-cellulaire. En second lieu, il convient de mettre à la disposition de ce recueil cellulaire une charpente bio-active, c’est-à-dire à la fois susceptible de servir de support structural tridimensionnel et de compartiment d’échange métabolique et tissulaire pour favoriser en cet endroit la colonisation par ces cellules progénitrices. Ces charpentes peuvent être soit biologiques extractives (collagène, alginate, hyaluronate…), soit minérales (phosphate tricalcique, hydroxyapatite…), soit biosynthétiques (polylactique, polyglycocolique…). Enfin, l’usage de facteurs d’appoint est envisagé, pouvant soit agir sur le versant du renforcement (amplification de prolifération cellulaire, stimulation favorisant les phénotypes les plus robustes, production de matrice la plus propice…) au moyen de facteurs de croissance ou d’anabolisants, soit sur le versant du ralentissement des processus destructeurs (réduction des phénomènes de destruction cellulaire ou de dégradation catabolique…) et ce au moyen d’autres agents pharmacologiques (inhibiteurs cataboliques…).
Des situations pratiques parfois déroutantes.
Évidemment, après un bilan clinique et d’imagerie, c’est le plus souvent au cours d’une arthroscopie que la perte de substance cartilagineuse est caractérisée dans son profil lésionnel précis. C’est à ce moment-là que doivent être définis les meilleurs choix thérapeutiques pour la prendre en charge. La découverte d’une zone chondrale défectueuse est loin d’être exceptionnelle puisqu’elle peut se retrouver dans plus de 60 % des interventions arthroscopiques, mais seule une fraction d’entre elles nécessitera de faire l’objet d’une technique de réparation. Le simple débridement de la zone, bien qu’apparemment logique du point de vue mécanique en cas d’aspérité et du point de vue inflammatoire en raison des répercussions de voisinage, n’a pas d’effet durable sur la prévention arthrosique, malgré un effet initial de soulagement symptomatique parfois susceptible de durer quelques mois ou années.
Au terme d’un tel débridement et selon une évaluation au cas par cas, la méthode de réparation la plus propice doit être sélectionnée en tenant compte d’innombrables variables : taille de la lésion, profondeur, âge du patient, niveau d’activité physique, indice de masse corporelle…
Les méthodes palliatives.
Qu’il s’agisse de perforations sous-chondrales, de remodelage par abrasion ou de microfractures, ces techniques n’ont d’autre prétention que de permettre l’apparition d’un coagulum dans lequel vont migrer les cellules souches chondrales. Le site évoluera au mieux vers l’apparition d’un néocartilage cicatriciel de réparation qui sera de nature fibrocartilagineuse plutôt que constitué de cartilage hyalin. L’efficacité à court terme de ces techniques semble acceptable sur des lésions peu étendues et des sujets jeunes, sans antécédent chirurgical local et plutôt légers. À plus long terme, le devenir de ce fibrocartilage est plus douteux et de telles techniques palliatives compromettent parfois les chances de succès des techniques régénératrices proprement dites ultérieurement utilisées.
Les greffes en mosaïque.
Constituant, parmi les techniques régénératrices, des alternatives de réparation davantage employées en France que leurs concurrentes, les systèmes de transplantation ostéochondraux autologues ou les implantations de chondrocytes, les greffes en mosaïque n’en demeurent pas moins particulières dans leur problématique théorique, leurs indications et leur exécution technique.
Elles ne sont pas proposées au-dessous d’un diamètre lésionnel d’une dizaine de millimètres.
Elles ne tolèrent pas les désaxations soumettant la zone traitée à des contraintes résiduelles excessives. Elles poussent à des prélèvements sur des zones à la fois de faible pression et de géométrie et épaisseur cartilagineuses conformes à la zone réceptrice à traiter.
Les greffons cylindriques composites (os-cartilage) prélevés le sont soit par arthrotomie, soit par arthroscopie. Ils doivent être installés dans les puits récepteurs forés de façon soigneusement distribuée dans la zone à traiter. Ces greffons doivent être de diamètre suffisant, de longueur appropriée au puits receveur et implantés en « press-fit » c’est-à-dire de façon suffisamment ajustée pour obtenir une stabilité d’emblée. De telles greffes ostéo-chondrales survivent bien mais la qualité d’intégration dans l’environnement osseux de la profondeur du puits semble de meilleure qualité que l’intégration cartilagineuse de surface où persistent parfois des circonférences de non-jonction. La surface de ces greffons doit être mise en fonction, c’est-à-dire recevoir des pressions, pour survivre. La capacité d’intégration de ces greffons composites ostéochondraux est ainsi plus marquée dans leurs puits osseux d’hébergement qu’en surface.
Une méthode plutôt avantageuse.
La greffe ostéochondrale est une unité fonctionnelle viable transférant un cartilage hyalin avec son support osseux. Contrairement aux systèmes autologues de transplantation ostéochondraux, la procédure est réalisée en un temps, sans étape préalable séparée de recueil, suivie d’amplification en laboratoire de thérapie cellulaire.
Malgré de tels avantages la technique a des inconvénients principalement liés à ses exigences techniques à propos desquels on peut affirmer que, pour obtenir un succès, le diable se trouve dans les détails d’exécution.
Ce type de chirurgie, préférentiellement réalisée en centres spécialisés, peut être exclusivement arthroscopique, mais combine souvent arthrotomie (pour le prélèvement des greffons) et arthroscopie (plutôt pour leur implantation). Un bilan arthroscopique complet préalable est nécessaire après débridement net de la zone lésionnelle.
La stratégie opératoire exacte dépendra de ce bilan chiffré (étendue de la perte de substance, profondeur de la zone pathologique, situation dans la topographie des zones portantes…). Le diamètre lui-même des greffes dépend des préférences de l’opérateur et des besoins locaux de recouvrement.
Une adéquation parfaite des prélèvements aux puits récepteurs doit être poursuivie par l’opérateur. Les détails de l’implantation sont également critiques : modalités d’impaction, orientation des puits récepteurs, niveau d’affleurement du cartilage… Des systèmes d’instrumentation ancillaire ont été développés pour faciliter ces interventions, plus particulièrement pour leur réalisation dans des zones plus inhabituelles que le condyle fémoral médial (rotule, plateau tibial).
Les suites sont parfois quelque peu laborieuses (hémarthrose, état algique), bien que les complications demeurent peu fréquentes (infection…).
À condition de respecter des contre-indications définies (arthrose, antécédents infectieux, désaxation angulaire, âge supérieur à 50 ans…) et de ne l’appliquer qu’à des patients motivés et soigneusement sélectionnés, les greffes en mosaïques se révèlent plutôt performantes dans leurs résultats. Que l’on cherche à évaluer ces résultats sur la base de scores fonctionnels cliniques et évolutifs, de documents d’imagerie ou de contrôles histologiques a posteriori, les greffes en mosaïques soutiennent la comparaison, voire surpassent, les greffes de chondrocytes que ces dernières soient de première ou deuxième génération.
Ces performances restent cependant à confirmer sur le long terme et sur la base d’essais thérapeutiques plus robustes, mais difficiles à organiser en pratique.
D’après la conférence du Dr Henri Robert (CH Nord-Mayenne).
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