Thérapie par cellules souches pour lésions du tendon du fléchisseur équin

2024 Auteur: Roxanne Bryan | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 10:13

Blessures chez le cheval et médecine régénérative chez SDFT

Les blessures superficielles au tendon fléchisseur numérique (SDFT) sont une cause importante de boiterie et de diminution de l'athlétisme dans l'industrie du sport équin, avec une prévalence décrite de 8 à 43% chez les chevaux de race pur-sang (Dowling, 2000). Cela est dû à la prévalence élevée de ces blessures, à leur période de récupération prolongée et à leur taux de récurrence élevé. Les blessures causées par le SDFT guérissent lentement, 20 à 60% des chevaux de course blessés retrouvant toutes leurs qualités athlétiques, mais jusqu'à 80% des chevaux de course blessés succombant à une nouvelle blessure (Dowling, 2000). Cette tendance à guérir lentement et la construction d'une matrice extracellulaire de moindre précision sont probablement dues au fait que les tendons sont peu vascularisés, présentent des cellules à action mitotique réduite et ont peu de cellules progénitrices dans les tissus. Des études récentes sur les cellules souches mésenchymateuses (MSC) ont mis en évidence le développement potentiel de l'utilisation de la médecine régénérative en tant que nouveau traitement potentiel pour les lésions SDFT.

Tendon Structure chez un cheval

Les tendons sont composés principalement d'eau (~ 70%); les 30% restants contiennent du collagène et une matrice sans collagène. Dans les tendons fléchisseurs normaux, le collagène de type I est le plus commun. Les types II, III, IV et V existent également, mais en moindre quantité dans des positions plus particulières au sein du tendon. Le type II peut être situé dans des insertions osseuses et dans des zones où le tendon change de direction pour couvrir une projection osseuse et est conçu pour résister à la compression et à la tension. Les types III, IV et V ne se trouvent que dans les membranes basales et les endotendons. Les molécules de collagène sont organisées en microfibrilles, sous-fibrilles et fibrilles, et sont ensuite classées en fascicules qui sont divisés de manière lâche par des septa d’endotenon, et la matrice restante est composée de ténocytes et de glycoprotéines. Les types de cellules I, II et III ont été reconnus dans les faisceaux des tendons du cheval. L'allocation de ces cellules diffère avec l'âge et peut être principalement associée à la synthèse de la matrice extracellulaire. Plusieurs glycosaminoglycanes ont été trouvés dans les SDFT normaux, notamment le chondroïtinesulfate, le sulfate de kératane, le dermatane sulfate, l'héparine, l'héparinsulfate et l'acide hyaluronique. Des protéoglycansdécorines, de la fibromoduline et du biglycane sont présents tout au long du SDFT et influencent les fonctions des ténocytes, la fibrillogenèse du collagène et la disposition dimensionnelle des fibres; cela influe sur la force du tendon. Les protéoglycanes jouent aussi potentiellement un rôle dans la capture des facteurs de croissance dans la matrice de collagène.

Les tendons sont composés principalement d'eau (~ 70%); les 30% restants contiennent du collagène et une matrice sans collagène.

Blessures courantes au cheval

Les lésions naturelles au tendon sont décrites comme «étirement fibrillaire, glissement et déchirure, suivies d'une fibrilolyse», liée à la «libération d'enzymes provenant de fibroblastes et de cellules inflammatoires endommagés» (Dowling, 2000). C'est là que commence le processus de guérison, suivi par les phases sus-jacentes d'inflammation, de prolifération, de remodelage et de maturation. Le collagène de type III est le premier à être intégré au site de la lésion, formant les liaisons transversales interfibrillaires qui confèrent une résistance et une stabilité précoces au site de la lésion. Des quantités accrues de collagène de types IV et de type V se développent rapidement. Après ces phases aiguës, les fibres de collagène de type I deviennent plus évidentes et les fibrilles de collagène libres de type I et de type III apparaissent en quantités légèrement moindres jusqu’à environ 6 mois après le traumatisme. Par la suite, les fibrilles de collagène de type I prédominent à nouveau, ce qui est révélateur du remodelage et de la normalisation continus du tissu en cours de guérison. Des taux anormalement élevés de collagène de type III et l'absence d'assemblage rectiligne peuvent être présents jusqu'à quatorze mois après la lésion. Dans les tissus fibreux cicatriciels, l'agencement et la composition anormaux de la matrice, dont la biomécanique est encore plus médiocre par rapport au tissu tendineux moyen, et la diminution du taux de cicatrisation sont vraisemblablement à l'origine du taux élevé de nouvelle blessure au SDFT. Pour plus d'informations sur les tendons équins et les blessures courantes aux tendons (à l'exception des blessures de suffocation), je vous recommande de vous reporter à

Options thérapeutiques actuelles en médecine équine

Il existe plusieurs options actuellement acceptées pour le traitement des blessures SDFT. Ces options thérapeutiques peuvent être classées en thérapies physiques, pharmacologiques, chirurgicales. Les thérapies physiques existent sous forme de glaçage, d’hydrothérapie à froid, de bandages compressifs et de repos, et ont été considérées comme la pierre angulaire de la phase initiale du traitement des lésions SDFT afin de réduire l’inflammation et de réduire les risques de dommages supplémentaires. Les thérapies physiques sont souvent utilisées en conjonction avec des traitements médicamenteux. Les schémas thérapeutiques médicamenteux comprennent généralement des anti-inflammatoires, de l'hyaluronate de sodium, des glycosaminoglycanes polysulfatés et du fumarate de bêta-aminoproprionitrile. Les options chirurgicales correctives comprennent actuellement la desmotomie du ligament accessoire, le dédoublement percutané des tendons, les implants synthétiques du tendon et la contre-irritation. Parmi les autres options thérapeutiques moins étudiées figurent les ultrasons thérapeutiques à faible intensité, la thérapie au laser infrarouge à basse fréquence et la thérapie par champ électromagnétique. Les résultats de ces traitements ont été variés, car il existe peu de données démontrables démontrant que les options de traitement susmentionnées ont toujours eu des avantages fiables ou à long terme. Cela est probablement dû en partie à la grande diversité des techniques de traitement et des préférences des vétérinaires et des propriétaires.

Les thérapies physiques existent sous forme de glaçage, d’hydrothérapie à froid, de bandages compressifs et de repos, et ont été considérées comme la pierre angulaire de la phase initiale du traitement des lésions SDFT afin de réduire l’inflammation et de réduire les risques de dommages supplémentaires.

Thérapie De Cellules Souches Mésenchymateuses (MSC) En Médecine Equine

Les cellules souches mésenchymateuses sont des cellules souches multiphonaires non hématopoïétiques importantes pour le traitement des lésions orthopédiques chez les chevaux. Les cellules souches sont classées comme cellules embryonnaires ou cellules adultes, en fonction du niveau de développement de leur donneur. Pour les besoins de cette étude, l'accent sera mis ici sur les cellules adultes. Les cellules souches adultes sont une population de cellules résidant normalement dans chaque type de tissu et aident à fournir la forme d'organe appropriée tout au long des processus de renouvellement cellulaire habituels. Ces cellules souches ont également la capacité de se différencier en d'autres types de cellules d'origines tissulaires différentes, selon le besoin, appelée plasticité cellulaire. L'utilisation de CSM pour la régénération des tissus a été promue pour la première fois sur la base de cette idée de plasticité cellulaire; Les tissus endommagés seraient directement stimulés par l'injection de CSM, les cellules peupleraient le site de la lésion, se différencieraient en un type de cellule approprié pour ce tissu et la régénération commencerait. Il a été découvert par la suite que ces cellules stimuleraient également la régénération indirectement en produisant des facteurs trophiques et immunomodulaires bioactifs.

Le tissu adipeux et la moelle osseuse sont les deux sources les plus courantes de CSM utilisées en médecine équine, bien que des sources telles que le sang périphérique et le sang de cordon ombilical gagnent en popularité car elles sont moins invasives. Par rapport aux MSC humains, aucune norme de caractérisation n'est actuellement accessible pour les MSC d'origine animale. Par conséquent, diverses entreprises utilisent diverses méthodes pour caractériser les CSM sur animaux, ce qui rend difficile la comparaison des résultats de recherche et des résultats cliniques des thérapies par CSM utilisées chez les chevaux.Bien que les CSM provenant d'animaux puissent être classées en fonction de leur capacité à adhérer au plastique et à se différencier, l'expression de leur antigène de surface n'est toujours pas facilement identifiable. Cette disponibilité limitée d'anticorps spécifiques en médecine vétérinaire limite les possibilités d'un véritable immunophénotypage des MSC.

Résultats des études actuelles sur le SMC

En 2003, l'utilisation des MSC en tant que traitement des lésions du tendon équin a été définie pour la première fois. Seuls cinq articles de recherche sur le sujet ont été publiés (Van de Walle, 2016). Après cet événement, l'utilisation de CSM en médecine régénérative équine a explosé, des milliers d'équidés étant désormais traités avec cette méthode. Cependant, l'efficacité des traitements MSC équins est encore quelque peu incertaine, car les groupes de contrôle appropriés ne sont pas toujours utilisés, et d'autres facteurs biologiques sont souvent utilisés en conjonction avec les cellules souches. Néanmoins, des recherches antérieures avaient démontré une relation positive entre la thérapie par cellules souches mésenchymateuses et la régénération des tendons en bonne santé dans les lésions SDFT, certaines montrant une diminution des taux de nouvelles lésions (Badial, 2013; Carvalho, 2011; Godwin, 2013; Guercio, 2015; Smith, 2003).

Une étude de 2013 a notamment utilisé des méthodes similaires à celles utilisées dans cette étude. Dans cette étude précédente, les lésions ont été induites à l’aide d’une injection de gel de collagénase dans la région métacarpienne des SDFT de huit chevaux de race mélangée. Les chevaux du groupe de traitement ont été traités avec une injection interlesionnelle de cellules souches mésenchymateuses dérivées du tissu adipeux en suspension dans du concentré de plaquettes. Après seize semaines de traitement, des biopsies ont été réalisées pour des analyses histopathologiques, immunohistochimiques et d'expression génique. Les résultats de cette étude ont démontré que l'utilisation de cellules souches mésenchymateuses et d'un concentré de plaquettes empêchait la progression des lésions au tendon, donnait un arrangement cellulaire supérieur et réduisait l'inflammation par rapport au groupe témoin. (Badial, 2013)

Une étude menée en 2014 sur neuf chevaux souffrant de lésions SDFT préexistantes a mis en évidence des processus de réparation tissulaire post-traitement après l'utilisation de cellules souches mésenchymateuses dérivées de tissu adipeux comme méthode de traitement (Guercio, 2014). Une étude menée en 2012 sur deux ans et portant sur 141 chevaux de race appartenant à des clients atteints de lésions préexistantes utilisait des cellules souches dérivées de la moelle osseuse plutôt que des cellules dérivées du tissu adipeux, mais n'a révélé aucun effet indésirable du traitement; Cependant, une diminution significative du taux de rechute chez les chevaux de course a été observée (Godwin, 2012).

Bien que ces études précédentes aient toutes tenté d’observer une relation entre les lésions de SDFT et les cellules souches mésenchymateuses, il existe de nombreux facteurs de confusion et de nombreuses lacunes évidentes dans cette recherche. Certaines études n'ont pas réussi à utiliser un nombre suffisant de sujets pour fournir des preuves concluantes, d'autres ont utilisé un large éventail de races, d'âges, de sexes et de disciplines sportives. D'autres utilisent des nombres variables de cellules souches et d'intervalles de traitement. Le facteur de confusion le plus important est peut-être que la plupart de ces études ont utilisé des chevaux souffrant de blessures préexistantes, créant une variation importante de la taille, de la gravité, de la durée de la blessure, etc., sans pouvoir déterminer si ces facteurs avaient un lien avec les résultats. En utilisant un groupe plus important de chevaux d'âge, de sexe, de race et de discipline, un nombre prédéfini de cellules souches, une lésion spécifique, un plan de traitement et un intervalle de traitement, et en cherchant à établir un lien entre ces facteurs et les résultats, les nouvelles études devraient s’efforcer de réduire les facteurs de confusion et d’obtenir des preuves plus concluantes. À partir de ce moment, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour étudier les effets de la thérapie par cellules souches chez les équidés.

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Références

Badial, P., E. Deffune, A. Borges, A. Carvalho, A., A. Yamada, L., Álvarez, L., Garcia Alves, A. (2013). Traitement des tendinites équines à l'aide de cellules souches mésenchymateuses et de concentrés de plaquettes: un essai contrôlé randomisé. Recherche sur les cellules souches et thérapie, 4(4), 1-13. doi: 10.1186 / scrt236

Crovace, A., L. Lacitignola, G. Rossi et E. Francioso (2009). Évaluation histologique et immunohistochimique de cellules souches mésenchymateuses de moelle osseuse en culture autologue et de cellules mononucléées de moelle osseuse dans une tendinite induite par la collagénase du tendon fléchisseur digital superficiel équin. Médecine vétérinaire internationale, 2010, 1-10. doi: 10.4061 / 2010/25097

Dowling, B.A., Dart, A.J., Hodgson, D.R. et Smith, R.KWW (2000), Tendinite digitale superficielle du fléchisseur chez le cheval. Journal vétérinaire équin, 32: 369–378. doi: 10.2746 / 042516400777591138

Godwin, E. E., Young, N. J., Dudhia, J., Beamish, I. C. et Smith, R. K. W. (2012). L'implantation de cellules souches mésenchymateuses dérivées de la moelle osseuse démontre une amélioration des résultats chez les chevaux présentant une lésion par excès de traction du tendon fléchisseur digital superficiel. Journal vétérinaire équin, 44 (1): 25–32. doi: 10.1111 / j.2042-3306.2011.00363.x

Guercio, A., P. Di Marco, S. Casella, L. Russotto, F. Puglisi, C. Majolino, G. Piccione (2015). Cellules souches mésenchymateuses dérivées de plasma sous-cutané riche en graisses et en plaquettes, utilisées chez les chevaux d’athlétisme souffrant de boiterie du tendon fléchisseur digital superficiel. Journal de la science vétérinaire équine, 35(1), 19-26. doi: 10.1016 / j.jevs.2014.10.006

Richardson L.E., Dudhia J., Clegg P.D., Smith, R. (2007). Les cellules souches en médecine vétérinaire - tentatives de régénération du tendon équin après une blessure. Tendances en biotechnologie, 25(9), 409-16.

Van de Walle, G., De Schauwer, C., Fortier, L. (2016). Thérapie par cellules souches mésenchymateuses. Immunologie clinique équine (1^st éd.) John Wiley & Sons, Inc. Extrait de https://lmunet.illiad.oclc.org/illiad/TNF/illiad.dll?Action=10&Form=75&Value=25484.