Nouvelles thérapies biologiques et lésions tendineuses et ligamentaires

Les lésions des tissus mous les plus fréquemment observées chez le cheval de course, de sport ou de loisirs sont les blessures tendineuses et ligamentaires. Elles se traduisent par un inconfort ou une boiterie, ainsi que par un gonflement en regard du tendon ou du ligament lésé [¹⁷]. La guérison naturelle s’effectue grâce à la formation d’un tissu cicatriciel aux propriétés fonctionnelles inférieures à celles du tissu d’origine, ce qui prédispose l’animal à de nouvelles lésions [¹]. Cette phase de cicatrisation, qui dure plusieurs mois et parfois plus d’un an, entraîne une incapacité chez le cheval athlète. Ces affections sont trop souvent la cause d’une réforme anticipée de l’animal.

Les enjeux économiques liés à la remise au travail de ces chevaux sont très importants. C’est la raison pour laquelle de nombreux traitements ont été proposés. Cependant, certains d’entre eux sont relativement empiriques, avec des résultats qui n’apportent pas entière satisfaction [¹³]. Depuis quelques années, de nouvelles approches thérapeutiques provenant de la médecine régénérative ont été développées, visant à obtenir un tissu dont la fonctionnalité soit proche, voire semblable, de celle du tendon ou du ligament d’origine. Cependant, les données relatives à leur efficacité chez le cheval sont manquantes, celles-ci étant souvent extrapolées d’études réalisées dans d’autres espèces, sans aucune validation pour le cheval.

Les cellules souches mésenchymateuses, le plasma riche en thrombocytes et le sérum autologue conditionné sont les plus couramment utilisés. Certains de ces traitements semblent améliorer le pronostic des tendinites et des desmites, mais ils ne sont pas encore efficaces dans tous les cas. En ce qui concerne les autres tissus mous comme la cornée, la lamina du pied ou la peau, la recherche se trouve encore à un stade embryonnaire chez le cheval (encadré).

Physiopathologie des tendinites et desmites

Les tendons et les ligaments sont des tissus conjonctifs peu cellulaires et peu vascularisés. Un ligament relie deux ou plusieurs os et participe au mouvement et à la stabilité des articulations [⁶]. Un tendon solidarise un os à un muscle, emmagasine et restitue de l’énergie pour une locomotion plus efficace, et concourt aussi à la stabilité des articulations qui sont sur son trajet [¹⁷]. Les tendons et les ligaments sont des tissus fibro-élastiques qui possèdent une capacité importante mais limitée à s’étirer [⁶].

Lors de lésions, la guérison est lente et les fibres sont remplacées par du tissu cicatriciel qui présente des propriétés structurelles et fonctionnelles inférieures à celles du tissu d’origine, ce qui augmente le risque de récidive de blessure [¹, ¹¹]. Les lésions peuvent se présenter sous la forme d’une déchirure mineure ou, dans les cas les plus extrêmes, sous celle d’une rupture complète du tendon ou du ligament. Au niveau macroscopique, le tendon/ligament lésé est épaissi, amorphe, et présente une coloration marron (^{photos 1} et ²) [¹⁷].

La pathophysiologie des tendinites et des desmites est très complexe, et plusieurs théories explicatives existent [¹⁷] :

– la théorie mécanique se fonde sur deux mécanismes d’action possibles : soit un étirement brutal dû à une contrainte non physiologique, soit des contraintes répétées qui induisent des microtraumatismes et prédisposent à la rupture [¹⁷] ;

– la théorie thermique selon laquelle, quand le cheval est en mouvement, le tendon/ligament emmagasine et relâche de l’énergie à chaque foulée mais une petite partie se dissipe sous forme de chaleur lors de chaque cycle (hystérésis). Cela se traduit par une hyperthermie intratendineuse qui, dans des conditions extrêmes, peut aller jusqu’à 45 °C, fragilisant les fibres tendineuses et endommageant la matrice extracellulaire [¹³] ;

– la théorie ischémique repose sur le métabolisme tendineux ou ligamentaire et la nécessité pour celui-ci de s’approvisionner en sang. L’ischémie apparaît comme la conséquence d’une tension maximale subie par le tendon/ligament et, au moment du relâchement des fibres, un phénomène de reperfusion se produit, entraînant la libération d’agents toxiques et créant des lésions cellulaires locales [²⁶].

Traitements classiques

Le taux de récidive des tendinites et des desmites, et plus particulièrement du tendon fléchisseur superficiel, est très élevé (56 %) avec les traitements classiques, comme le repos suivi d’un exercice contrôlé, la ferrure correctrice ou les anti-inflammatoires. Plus de la moitié des chevaux connaissent un second épisode lésionnel, lequel met un point final à la carrière athlétique d’un grand nombre d’entre eux [¹⁴]. Jusqu’à présent, la prise en charge traditionnelle des tendinites du fléchisseur superficiel comporte une mise au repos associée à un bandage de support/immobilisant et à des anti-inflammatoires locaux et/ou systémiques, suivi d’un programme d’exercice contrôlé, associé ou non à une desmotomie de la bride radiale ou à une thérapie par ondes de choc ultrasoniques. Néanmoins, cette combinaison de traitements ne donne pas toujours entière satisfaction et, afin d’optimiser la cicatrisation tendineuse (en rapidité et en qualité), de nombreuses études portent sur les nouvelles thérapies biologiques qui visent la régénération des tendons et des ligaments [¹⁴].

Nouvelles options thérapeutiques

Il semblerait logique que la source cellulaire de choix pour réparer ou régénérer le tendon soit le ténocyte. Cependant, pour prélever ces cellules, une biopsie est requise, ce qui implique la création d’une seconde lésion dans le tendon. Au vu de la difficulté à obtenir une guérison tendineuse, cette option n’est pas envisageable pour les tendons fléchisseurs. De plus, les ténocytes ne paraissent pas présenter un phénotype stable quand ils sont mis en culture et se transforment rapidement en fibroblastes [¹⁶].

Les thérapies alternatives, comme les cellules souches mésenchymateuses, le plasma riche en plaquettes ou le sérum autologue conditionné, sont des traitements complémentaires de choix pour ce type d’affections car le tendon endommagé en son centre procure un support naturellement fermé favorable à l’accueil des cellules, du plasma ou du sérum [²⁷]. La néovascularisation et l’angiogenèse concomitante de la lésion permettent un apport sanguin relativement convenable fournissant aux thérapies biologiques un soutien nutritionnel adéquat (^{photos 3a} et ^3b) [²⁷]. Pour les lésions en périphérie tendineuse ou ligamentaire, l’apport sanguin est en général meilleur si le tissu environnant n’a pas été endommagé (atteinte directe) et les chances de guérison convenable sont souvent plus élevées. En revanche, la forme de ces lésions est moins propice à une injection intralésionnelle au sens strict et à une bonne rétention du produit injecté dans le tissu lésé. Dans ces cas, l’injection effectuée est alors plutôt intra- ou péritendineuse ligamentaire.

La fonction exacte des nouvelles thérapies injectées dans le tendon ou le ligament n’est pas encore totalement élucidée. En revanche, il semblerait qu’elles possèdent plus un rôle modulateur dans la guérison tissulaire qu’un rôle régénérateur au sens strict. Des études récentes ont ainsi démontré qu’elles pourraient avoir un effet positif sur la production de facteurs de croissance, de facteurs anti-apoptotiques et d’agents chimiotactiques [²⁰].

Cellules souches

Les cellules souches sont couramment utilisées en clinique dans le traitement des affections tendineuses et ligamentaires. Cependant, à ce jour, peu de données scientifiques existent quant à leur usage thérapeutique, et, à défaut, l’empirisme fait foi sur la source des cellules et leur nombre, le protocole d’injection, etc. En 2001, des auteurs ont décrit l’injection directe d’un grand volume de moelle osseuse brute dans le traitement de desmites du ligament suspenseur du boulet [²¹]. Dans cette étude de cas, 92 % des chevaux traités avec de la moelle osseuse sont revenus au travail, en comparaison des 85 % d’animaux qui n’ont pas présenté d’amélioration après avoir reçu un traitement conventionnel [²¹]. Les résultats de cette étude présentée dans un congrès scientifique semblaient extrêmement séduisants. Cependant, les données n’ont jamais été publiées dans un journal scientifique et, en conséquence, cela a suscité un certain scepticisme dans le monde de la recherche. Ce type de traitement qui consiste en l’injection d’un grand volume de moelle osseuse, pauvre en cellules souches et contenant des spicules osseux et des cellules graisseuses qui peuvent nuire à la régénération tissulaire, semblerait préjudiciable aux fibres intactes et est progressivement délaissé [³³]. Il paraît préférable de concentrer les cellules dans un volume inférieur, ce qui est possible par leur mise en culture et leur conditionnement dans du citrate, du sérum autologue ou du fibrinogène [¹², ²⁵, 29] (^{photos 4a} et ^4b).

Mise en place d’un protocole d’étude

D’un point de vue purement scientifique, un protocole d’étude spécifique doit être mis en place pour qu’un traitement soit validé. Il commence par des essais expérimentaux in vitro, réalisés sur des fragments de tendon ou de ligament isolés mis en culture. Cela permet d’étudier le comportement cellulaire du tendon ou du ligament soumis à différents types de traitement. Les études expérimentales in vivo, effectuées sur des lésions créées expérimentalement chez des chevaux vivants, sont l’étape suivante et, enfin, des études cliniques sur des maladies qui surviennent chez l’animal permettent de valider l’efficacité du traitement quand celui-ci est testé en double aveugle (ni le propriétaire/entraîneur, ni les vétérinaires qui évaluent la réponse au traitement ne savent ce qui a été administré à l’animal) et contre un traitement contrôle (celui de référence ou placebo).

Pour les études expérimentales in vitro pour lesquelles des cellules souches ont été injectées dans des sections de tendon décellularisés chez le cheval, il a été observé que celles-ci survivent, prolifèrent et migrent dans la matrice pour exprimer plusieurs gènes de matrice extracellulaire, comme la protéine oligomérique matricielle du cartilage (COMP), qui est une glycoprotéine retrouvée en quantité dans le tendon [²⁷]. Des résultats semblables et encourageants telles une augmentation de l’angiogenèse et une prolifération fibroblastique ont été observés dans des modèles in vitro chez le rat [¹⁰].

Les modèles expérimentaux de tendinites et de desmites sont induits de manière chirurgicale ou par l’injection de collagénases principalement. Chez le lapin, l’injection de cellules souches sur un modèle de rupture du tendon d’Achille a provoqué une augmentation de la concentration de collagène de type I, le constituant majeur de la matrice tendineuse, et la formation d’un faisceau de fibres sur le site lésionnel [²²].

Études et essais chez les équidés

Dans l’espèce équine, Nixon et coll., en 2008, ont observé une amélioration significative de l’architecture des fibres tendineuses 6 semaines après l’injection dans le tendon fléchisseur superficiel d’un lysat cellulaire contenant un très faible nombre de cellules souches d’origine graisseuse et un grand nombre de cellules adipeuses et autres cellules sanguines, mais pas de différence avec le groupe contrôle à l’échographie [²⁴]. Schnabel et coll., en 2009, ont obtenu une amélioration significative des caractéristiques histologiques à 8 semaines avec l’injection de cellules souches de la moelle osseuse, par rapport au groupe contrôle [²⁹].

En ce qui concerne les essais cliniques, une étude a montré qu’après un traitement de cellules souches 9 chevaux de course sur 11 ont bénéficié d’une guérison tendineuse à 6 mois selon l’échographie, un retour au même niveau de compétition après 9 à 12 mois, et que ces individus étaient toujours actifs 2 ans après le traitement [²⁵]. Un second essai portant sur un nombre de cas plus élevé (environ 200 chevaux) a démontré un retour et un maintien en course à 2 ans après le traitement de 51 % des chevaux traités avec des cellules souches de la moelle osseuse [³¹]. Cette population a été comparée avec un groupe de chevaux gérés de manière conservative par une équipe différente et à une autre période, dans lequel seulement 31 % des chevaux sont retournés en course et ont maintenu une activité athlétique 2 ans après le traitement [³²]. En tenant compte de ces résultats prometteurs, le moment de l’injection semble jouer un rôle important dans l’effet du traitement et également dans le type d’activité sportive. Selon Smith et coll., le temps optimal pour l’injection des cellules souches se situerait entre le premier et le deuxième mois après la formation de la lésion, c’est-à-dire quand le tissu de granulation a déjà rempli la lésion, mais avant que la fibrose tissulaire ne se soit installée durablement [³⁴].

Une étude comparant le potentiel de guérison tendineuse entre les cellules souches d’origine embryonnaire et de la moelle osseuse a démontré que les premières semblaient mieux adaptées à l’environnement tendineux, avec des taux de survies cellulaires plus importants et une réaction immunogénique amoindrie [¹⁹]. En revanche, l’injection de ces cellules peut potentiellement engendrer la formation de tératomes dans les sites injectés, ce qui a été observé dans d’autres espèces, bovine et ovine, mais jamais rapporté chez le cheval [²].

En résumé, les études expérimentales et cliniques disponibles actuellement permettent de soutenir l’utilisation des cellules souches pour le traitement des tendinites et potentiellement des desmites dans les 6 semaines qui suivent la blessure.

Le cheval doit être présenté deux fois au vétérinaire. Immédiatement après la blessure, un prélèvement de moelle osseuse ou de graisse est effectué⁽¹⁾. Le prélèvement est soumis à un laboratoire pour isolement et culture des cellules souches, et, dans un délai de 3 à 4 semaines, celles-ci sont retournées au praticien avec du plasma ou du surnageant de moelle osseuse comme diluant et véhicule pour l’injection. L’injection intralésionnelle est réalisée en respectant les règles d’asepsie et sous contrôle échoguidé. Des solutions alternatives d’administration telles que les voies intra-artérielle et intraveineuse sous garrot sont actuellement à l’étude [³⁵].

Si ce cheval blessé a fait l’objet, à sa naissance, d’un prélèvement de cordon ombilical et/ou de sang placentaire, il est alors possible d’obtenir une dose de cellules souches d’origine ombilicale en 24 à 48 heures pour effectuer le traitement une fois que les signes notables de l’inflammation se sont dissipés. Pour cette source de cellules souches, le nombre de cellules nécessaire, ainsi que le moment idéal de l’injection restent inexplorés à ce jour chez le cheval dans le traitement des tendinites et des desmites.

Thérapies d’origine sanguine

Plasma riche en plaquettes

Le plasma riche en plaquettes (PRP) est également très utilisé et étudié dans le domaine de la guérison tendineuse (^{photos 5a} et ^5b). Des études in vitro réalisées sur le tendon fléchisseur superficiel et le ligament suspenseur du boulet ont démontré l’effet anabolique du PRP, encourageant ainsi son usage in vivo pour le traitement de tendinites et de desmites chez le cheval [²³, ²⁹, ³⁰]. Ces résultats ont été également observés chez l’homme [³].

Les modèles expérimentaux effectués chez le rongeur ont démontré une amélioration dans la réparation tendineuse associée à un renforcement des propriétés mécaniques du site lésé [⁴, ³⁸]. Dans un modèle expérimental de tendinite du fléchisseur superficiel du doigt chez le cheval, Bosch et coll. ont démontré qu’une seule injection de PRP est capable d’améliorer la présence cellulaire, les résultats histologiques et les propriétés biomécaniques de lésions tendineuses du tendon fléchisseur superficiel du doigt, ainsi que la vascularisation des lésions, par rapport à des blessures traitées avec de la solution saline [⁷, ⁸].

Une étude clinique a montré des résultats très prometteurs chez des chevaux atteints de lésions sévères du ligament suspenseur du boulet. Huit mois après le traitement avec du PRP, 9 des animaux inclus dans cette étude sont retournés en course la première et la deuxième année, mais seulement 5 d’entre eux étaient encore en activité 3 ans après le traitement [³⁹]. De même, un autre essai clinique utilisant un traitement combiné de PRP et de concentré de moelle osseuse chez des chevaux atteints de lésions tendineuses et ligamentaires a démontré que 85 % des animaux traités sont retournés en compétition à 12 mois après traitement [³⁷]. Aucune donnée à 2 ans après le traitement n’était fourni dans cette étude. Il est fréquent d’observer des récidives entre la première et la deuxième année post-traitement. Toutes ces études cliniques n’avaient pas de groupe contrôle. Il est donc difficile de les comparer avec un autre traitement ou même avec une guérison spontanée/naturelle de la lésion.

Lors de l’acquisition de matériel, il convient dêtre prudent car de nombreuses compagnies vendent des machines ou des systèmes qui fabriquent du PRP, mais aucune d’entre elles n’a vraiment validé l’élaboration de celui-ci dans l’espèce équine. Ces structures revendiquent des résultats de concentrations de thrombocytes, de facteurs de croissance, de globules blancs qui correspondent à des tests effectués sur du sang humain.

En 2011, la Société internationale de médecine cellulaire (ICMS) a donné des lignes directrices sur l’usage et la dénomination des PRP. Le nombre de plaquettes dans le PRP est variable et dépend de la concentration de celles-ci dans le sang périphérique du patient. Il est théoriquement possible de parler de PRP à partir du moment où la concentration de plaquettes dans le PRP est plus élevée que dans le sang du donneur. Selon les appareils utilisés, deux types de concentrations de thrombocytes dans le PRP peuvent être obtenus : une concentration basse (2,5 à 3 fois la concentration sanguine) ou élevée (5 à 9 fois la concentration sanguine) (^{photos 6a} et ^6b). Intuitivement, il se pourrait que le comptage le plus élevé de plaquettes donne de meilleurs résultats cliniques, mais cette hypothèse n’a jamais été étudiée en profondeur [³⁷]. Graziani et coll. suggèrent que la concentration optimale de PRP est de 2,5 fois la concentration sanguine, car, au-delà de ce nombre, des effets inhibiteurs pourraient exister chez l’homme [¹⁸].

L’activation des thrombocytes ne semble pas être une étape ex vivo cruciale car elle va se produire au contact des fibres de collagène rompues [¹⁵]. Le ratio de thrombocytes versus de leucocytes semble aussi un facteur important et le PRP le plus optimal devrait posséder le moins de leucocytes possible dans le produit final [¹⁵]. Une étape de congélation/décongélation une fois le produit final obtenu pourrait permettre d’éliminer les leucocytes et d’améliorer la qualité du PRP avant l’injection, mais des études sont encore nécessaires pour confirmer ce point de vue [¹⁵]. D’une manière générale, il est recommandé de soumettre un aliquot de PRP et de sang pour analyse cytologique afin de contrôler la qualité du processus de concentration du taux de plaquettes et la quantité de neutrophiles présents pour chaque échantillon [¹⁵]. Pour résumer, les études expérimentales et cliniques disponibles permettent de supporter l’utilisation du PRP 7 à 10 jours après l’accident dans le traitement des tendinites et des desmites.

Sérum autologue conditionné

En ce qui concerne le sérum autologue conditionné (Irap), son usage ne peut pas être recommandé à l’heure actuelle pour le traitement des tendinites et des desmites, mais des études sont en cours pour vérifier sa potentielle efficacité.

Choix d’une option thérapeutique

À l’heure actuelle, il est encore impossible de dire laquelle de ces deux thérapies biologiques (cellules souches versus PRP) semble la plus adaptée pour le traitement des tendinites et des desmites. Elles sont complémentaires des traitements traditionnels et il y a encore peu de recul les concernant. Il serait donc hasardeux de dicter une ligne de conduite à ce stade. Le PRP et les cellules souches peuvent éventuellement être combinés, avec une première injection de PRP dans la lésion au moment du prélèvement de moelle osseuse ou de graisse, suivie ou non d’une seconde injection de PRP lors de l’injection de cellules souches. Ce type de protocole n’a en aucun cas été validé scientifiquement chez le cheval et relève de l’empirisme, à notre connaissance.

Même si certaines compagnies fournissent maintenant des systèmes qui permettent l’élaboration de PRP au chevet de l’animal malade, le risque d’infection existe localement avec les produits d’origine biologique qui subissent des manipulations. Des installations adéquates, le respect des règles d’asepsie et de bonnes pratiques vétérinaires sont les prérequis à un traitement sécuritaire pour le cheval.

Conclusion

Ces nouvelles thérapies biologiques semblent être utilisées très fréquemment comme une option thérapeutique par le praticien vétérinaire équin afin de traiter certaines maladies pour lesquelles aucune thérapeutique efficace n’existe actuellement. Leurs résultats semblent prometteurs, mais, pour certains, aucune efficacité n’a été prouvée scientifiquement, et les principes de base de la prise en charge des tendinites, comme le repos, l’immobilisation, l’administration d’anti-inflammatoires, la ferrure orthopédique et la remise à l’exercice de manière contrôlée, restent, jusqu’à preuve du contraire, les piliers d’une bonne gestion de ces lésions tendino-ligamentaires.

Le traitement idéal est certainement une combinaison d’approches médicales, biologiques et chirurgicales. Les recherches doivent donc continuer car il reste encore de grandes inconnues dans ce domaine, et ces connaissances sont pourtant essentielles afin d’optimiser la thérapie biologique régénératrice. L’accent doit être mis sur la preuve de l’innocuité et de l’efficacité des différentes thérapies biologiques, et la présence d’un groupe contrôle est requis pour pouvoir tirer des conclusions solides.

• (1) Voir les articles “Prélèvement de moelle osseuse” et “Prélèvement de tissu adipeux” des mêmes auteurs, dans ce numéro.

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