Thérapie par cellules souches pour les lésions du tendon fléchisseur des équidés

Blessures dues à la SDFT chez les chevaux et médecine régénérative

Les lésions superficielles du tendon fléchisseur numérique (TDFN) 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 course pur-sang (Dowling, 2000). Cela est dû à la forte prévalence de ces blessures, à la longue période de récupération et au taux élevé de récidive. Les blessures du SDFT guérissent lentement, 20 à 60 % des chevaux de course blessés retrouvant leur pleine capacité athlétique, mais jusqu’à 80 % des chevaux de course blessés succombent à une nouvelle blessure (Dowling, 2000). Cette tendance à guérir lentement et la construction d’une matrice extracellulaire mécaniquement moins importante sont probablement dues au fait que les tendons sont peu vascularisés, présentent des cellules à l’action mitotique réduite et ont peu de cellules progénitrices dans les tissus. Des recherches récentes sur les cellules souches mésenchymateuses (CSM) ont mis en cause le développement potentiel de l’utilisation de la médecine régénératrice comme nouveau traitement potentiel des lésions de la SDFT.

Les lésions superficielles du tendon fléchisseur numérique (TDFN) 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 course pur-sang.

La structure des tendons chez le 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 courant. Les types II, III, IV et V existent également, mais en moindre quantité dans des positions plus particulières du tendon. Le type II peut être situé dans les insertions osseuses et les 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 du sous-sol et l’endotendon. Les molécules de collagène sont organisées en microfibrilles, sous-fibrilles et fibrilles, et sont ensuite classées en fascicules qui sont divisés de façon lâche par des septa d’endoténon, et la matrice restante est constituée de ténocytes et de glycoprotéines. Les types cellulaires I, II et III ont été reconnus dans les faisceaux des tendons de chevaux. La répartition de ces cellules diffère selon l’âge et peut être principalement associée à la synthèse de la matrice extracellulaire. Plusieurs glycosaminoglycanes ont été trouvés dans des SDFT normales, notamment le chondroïtinsulfate, le sulfate de kératan, le sulfate de dermatan, l’héparine, l’héparinsulfate et l’acide hyaluronique. Les protéoglycansdécorine, fibromoduline et biglycane sont présents dans les SDFT et influencent les fonctions des ténocytes, la fibrillogénèse du collagène et l’arrangement dimensionnel des fibres. Cela influence la force du tendon. Les protéoglycanes ont également un rôle potentiel dans l’accumulation de facteurs de croissance au sein de la matrice de collagène.

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

Lésions tendineuses communes du cheval

Les lésions tendineuses naturelles sont décrites comme « l’étirement, le glissement et la déchirure des fibrilles, suivis d’une fibrilolyse » qui est liée à la « libération d’enzymes par les fibroblastes endommagés et les cellules inflammatoires » (Dowling, 2000). C’est là que commence le processus de guérison, suivi par des phases d’inflammation, de prolifération, de remodelage et de maturation. Le collagène de type III est le premier à s’intégrer au site de la blessure, formant les liaisons transversales interfibrillaires qui permettent d’obtenir rapidement une résistance et une stabilité au site de la blessure. Des quantités accrues de collagène de type IV et de type V se développent ensuite 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 un peu moins importantes jusqu’à environ 6 mois après la blessure. Par la suite, les fibrilles de collagène de type I prédominent à nouveau, ce qui indique un remodelage et une normalisation continus du tissu cicatriciel. Des niveaux anormalement élevés de collagène de type III et une absence de tout assemblage rectiligne peuvent être présents jusqu’à quatorze mois après la blessure. Dans le tissu cicatriciel fibreux, la disposition et la composition anormales de la matrice, dont la biomécanique est encore plus pauvre que celle du tissu tendineux moyen, et la diminution du taux de cicatrisation sont considérées comme la cause du taux élevé de ré-intervention au niveau du SDFT. Pour plus d’informations sur les tendons équins et les lésions tendineuses courantes (à l’exception des lésions du grasset), je vous recommande de consulter le Howell Equine Handbook of Tendon and Ligament Injuries.

Les lésions tendineuses naturelles sont décrites comme « l’étirement, le glissement et la déchirure des fibrilles, suivis d’une fibrilolyse » qui est liée à la « libération d’enzymes par les fibroblastes endommagés et les cellules inflammatoires ».

Options thérapeutiques actuelles en médecine équine

Il existe actuellement plusieurs options acceptées pour le traitement des blessures de la SDFT. Ces options thérapeutiques peuvent être classées en thérapies physiques, pharmacologiques et chirurgicales. Les thérapies physiques existent sous la forme de glaçage, d’hydrothérapie à froid, de bandage à pression et de repos en stalle, et ont été considérées comme la pierre angulaire dans les phases initiales du traitement des blessures du SDFT afin de réduire l’inflammation et de diminuer les risques de dommages supplémentaires. Les thérapies physiques sont souvent utilisées en conjonction avec les thérapies médicamenteuses. Les traitements médicamenteux comprennent généralement des anti-inflammatoires, du hyaluronate de sodium, des glycosaminoglycanes polysulfatés et du fumarate de bêta-aminoproprionitrile. Les options chirurgicales correctives comprennent actuellement la desmotomie des ligaments accessoires, la division percutanée des tendons, les implants de tendons synthétiques et la contre-irritation. D’autres options thérapeutiques moins étudiées sont les ultrasons thérapeutiques de faible intensité, la thérapie par laser infrarouge à basse fréquence et la thérapie par champ électromagnétique. Les résultats de ces traitements ont été variés, car il n’existe que peu de données démontrant que l’une ou l’autre des options thérapeutiques susmentionnées a toujours eu des avantages fiables ou à long terme. Cela est probablement dû en partie à la grande diversité des techniques de thérapie et des préférences des vétérinaires et des propriétaires.

Les thérapies physiques existent sous forme de glaçage, d’hydrothérapie froide, de bandage à pression et de repos en stalle, et ont été considérées comme la pierre angulaire dans les phases initiales du traitement des blessures par SDFT afin de réduire l’inflammation et de diminuer les risques de dommages supplémentaires.

La thérapie des cellules souches mésenchymateuses (CSM) en médecine équine

Les cellules souches mésenchymateuses sont des cellules souches multi-composantes non hématopoïétiques importantes pour la thérapie des blessures orthopédiques chez les chevaux. Les cellules souches sont classées en cellules embryonnaires ou adultes, selon le niveau de développement de leur donneur. Dans le cadre de cette étude, l’accent sera mis sur les cellules adultes. Les cellules souches adultes sont une population de cellules résidant normalement dans chaque type de tissu, et contribuent à donner une forme d’organe appropriée tout au long des processus réguliers de renouvellement cellulaire. Ces cellules souches ont également la capacité de se différencier en d’autres types de cellules de différentes origines tissulaires selon les besoins, ce que l’on appelle la plasticité cellulaire. L’utilisation des CSM pour la régénération des tissus a d’abord été promue 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 blessure, se différencieraient en le type de cellule approprié pour ce tissu, et la régénération commencerait. On a découvert par la suite que ces cellules stimuleraient également la régénération de manière indirecte en produisant des facteurs trophiques et immunomodulateurs 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 comme le sang périphérique et le sang du cordon ombilical gagnent en popularité, car elles sont moins invasives. Par rapport aux CSM humaines, aucune norme de caractérisation n’est actuellement accessible pour les CSM d’origine animale. Par conséquent, diverses entreprises utilisent différentes méthodes pour caractériser les CSM d’origine animale, ce qui rend difficile la comparaison des résultats de la recherche et des résultats cliniques des thérapies de CSM utilisées chez les chevaux. Si les CSM d’origine animale peuvent être classées en fonction de leur capacité à adhérer au plastique et à se différencier, l’expression de leur antigène de surface n’est pas encore facilement identifiée. Cette disponibilité limitée d’anticorps spécifiques en médecine vétérinaire limite les possibilités d’un véritable immunophénotypage des CSM.

Résultats des études actuelles du MSC

En 2003, l’utilisation des CSM comme thérapie pour les lésions tendineuses des chevaux a été définie pour la première fois, avec seulement cinq articles de recherche publiés sur le sujet (Van de Walle, 2016). Après cet événement, l’utilisation des CSM en médecine régénérative équine a connu une montée en flèche, des milliers d’équidés étant désormais traités avec cette méthode. Cependant, l’efficacité des thérapies de CSM équines 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 ont démontré une relation positive entre la thérapie par cellules souches mésenchymateuses et la régénération saine des tendons dans les lésions de SDFT, certaines démontrant une diminution des taux de ré-intervention (Badial, 2013 ; Carvalho, 2011 ; Godwin, 2013 ; Guercio, 2015 ; Smith, 2003).

Une étude de 2013 en particulier a utilisé des méthodes similaires à celles de la présente étude. Dans cette précédente étude, des lésions ont été induites par l’injection d’un gel de collagénase dans la région métacarpienne des SDFT de huit chevaux de races mixtes. Les chevaux du groupe de traitement ont été traités par une injection interlésionnelle de cellules souches mésenchymateuses provenant du tissu adipeux en suspension dans un concentré de plaquettes. Après 16 semaines de traitement, des biopsies ont été effectuées pour des analyses histopathologiques, immunohistochimiques et d’expression génétique. Les résultats de cette étude ont démontré que l’utilisation de cellules souches mésenchymateuses et de concentré de plaquettes empêchait la progression des lésions tendineuses, entraînait une meilleure disposition des cellules et réduisait l’inflammation par rapport au groupe de contrôle. (Badial, 2013)

Une étude réalisée en 2014 sur neuf chevaux présentant des blessures préexistantes au SDFT a relevé des preuves de processus tissulaires réparateurs après le traitement, après avoir utilisé des cellules souches mésenchymateuses dérivées de l’adiposité comme méthode de traitement (Guercio, 2014). Une étude de deux ans (2012) portant sur 141 chevaux de course appartenant à des clients et présentant des blessures préexistantes a utilisé des cellules souches dérivées de la moelle osseuse plutôt que des cellules dérivées de l’adiposité, mais n’a observé aucun effet négatif du traitement ; toutefois, une diminution significative des taux de ré-intervention 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 du 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 utilisé un nombre suffisant de sujets pour donner des preuves concluantes, d’autres ont utilisé un large éventail de races, d’âges, de sexes et de disciplines sportives. D’autres utilisent un nombre variable de cellules souches et d’intervalles de traitement. Le facteur de confusion le plus important est peut-être le fait que la plupart de ces études ont utilisé des chevaux présentant des blessures préexistantes, créant une grande variation dans la taille, la gravité, la durée des blessures, etc. En utilisant un groupe plus important de chevaux d’âge, de sexe, de race et de discipline restreinte, un nombre prédéfini de cellules souches, une blessure spécifique, un plan de traitement et un intervalle de traitement, et en s’efforçant d’établir des relations entre ces facteurs et les résultats, les nouvelles études devraient s’efforcer de réduire les facteurs de confusion et d’acquérir 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.