L'autogreffe de moelle dans le traitement de l'ostéonécrose

Au stade très précoce de la maladie, le forage reste la solution la plus logique si l’on admet une pathologie de type compartimentale avec hyper-pression dans la tête fémorale. Cette technique ancienne donne des résultats variables selon les auteurs, sans doute en raison d’une grande hétérogénéité dans les indications et les stades où il a été pratiqué. Néanmoins, des études expérimentales et des études cliniques ont montré que s’il existait un potentiel de revascularisation de l’os mort par l’os vivant, le potentiel ostéogénique réparateur est faible dans les nécroses de hanche : le nombre de progéniteurs osseux situés dans la tête fémorale saine et dans la région trochantérienne est inférieur à celui des sujets normaux. Il est donc logique d’associer à ce forage un apport cellulaire. L’approche du traitement de l’ostéonécrose aseptique de la tête fémorale par autogreffe de moelle osseuse repose sur l’hypothèse actuellement prévalente que les cellules de la lignée ostéogénique dérivent d’une cellule souche du stroma médullaire. Cette cellule souche serait à la fois à l’origine de l’ostéoblaste, du chondroblaste, du fibroblaste..., les conditions de culture déterminant le type de cellules obtenu à partir du précurseur. Le pouvoir clonogénique de ces différentes cellules a été démontré et chaque colonie cellulaire formée dérive d’une seule cellule initiatrice appelée CFU-F ou «Colony Forming Unit Fibroblastic». La transplantation de moelle osseuse rouge doit donc transplanter des précurseurs ostéogéniques permettant ainsi d’améliorer la réhabitation de l’ostéonécrose. En effet, aux stades précoces (figure 7), la tête fémorale a gardé sa sphéricité. La zone de la nécrose est par définition acellulaire, du moins en ce qui concerne les cellules osseuses et la moelle osseuse. Mais, avant le stade III, la trame osseuse est intacte et garde en particulier sa résistance mécanique alors que le nombre de cellules présentes dans l’extrémité supérieure du fémur est anormalement faible. D’où l’idée d’adjoindre au forage classique, un apport cellulaire autologue prélevé sur la crête iliaque homolatérale par ponction de moelle. Ce principe a été utilisé en thérapeutique pour traiter les nécroses de hanche de stade I et II.

La moelle a été prélevée sous anesthésie générale (figure 8), habituellement dans les crêtes iliaques antérieures, plus rarement dans les crêtes postérieures. Un trocart métallique biseauté de 6 à 8 cm de longueur et de 1,5 mm de diamètre interne est planté profondément dans l’os spongieux. Une aspiration est créée à l’aide d’une seringue en plastique de 10 ml préalablement rincée à l’héparine. A une profondeur donnée, au fur et à mesure des aspirations successives, l’aiguille est tournée de 45° entre chaque aspiration de façon à ce que le prélèvement intéresse l’espace le plus large possible (360°) en orientant le biseau de manière différente. Après un tour, dans le même trou osseux, l’aiguille est remontée vers la surface et des aspirations successives sont recommencées en tournant toujours l’aiguille de 45° après chaque aspiration et ainsi de suite... La moelle recueillie est d’autant plus riche en cellules souches qu’elle a été aspirée par petites fractions (2 ml) qui réduisent le degré de dilution par le sang périphérique. A partir du même orifice cutané, plusieurs perforations osseuses peuvent être réalisées dans la crête iliaque. Tous les prélèvements sont réunis dans une poche plastique contenant la solution anticoagulante ACD (acide citrique, citrate de sodium, dextrose), et sont secondairement filtrés afin de dissocier les amas cellulaires ou graisseux. La technique la plus commode est celle de deux opérateurs prélevant la moelle, un de chaque côté dans chacune des crêtes iliaques ; un aide assure le dépôt des prélèvements dans la poche et en même temps le rinçage des seringues avec un milieu hépariné. Le principe est d’obtenir une réduction de volume pour augmenter la concentration en cellules souches. Celle-ci est obtenue par élimination d’une partie des érythrocytes (pas de noyau) et du plasma, par des procédés ne gardant que les cellules nucléées, c’est-à-dire les cellules souches qui sont mononucléées mais aussi les monocytes, les lymphocytes et quelques polynucléaires. Ces procédés nécessitent diverses manipulations de la moelle osseuse. Bien qu’applicables à des volumes importants de moelle osseuse, ces manipulations devront être effectuées avec toutes les garanties de stérilité nécessaires à l’obtention d’un produit réinjectable. Deux techniques peuvent être utilisées : soit un prélèvement, une concentration et une réinjection effectués dans le même temps opératoire, ce qui nécessite alors une technique de concentration suffisamment rapide pour ne pas dépasser une durée d’environ 1/2 heure ; soit une technique utilisant la congélation qui permet une réinjection dans un autre temps opératoire : dans ce cas, il n’y a aucune limite en durée au processus de concentration. Pour les prélèvements avec réinjection de moelle dans le même temps opératoire, la technique utilisée a été la concentration sur laveur de cellules (COBE 2991). La moelle est centrifugée 5 minutes à 400 g (g = gravitation). La couche nucléée est prélevée pendant 40 à 50 secondes à un débit de 100 ml/mn. Cette technique de centrifugation permet, à partir d’un volume de moelle prélevé de 300 ml, d’obtenir une suspension «myéloïde concentrée» d’environ 50 ml de cellules souches qui sera transvasée dans une seringue pour réinjection. L’injection de la moelle osseuse dans la tête fémorale se fait à l’aide d’un trocart de petite taille (trocart de Mazabraud). Le trocart est introduit par voie pertrochantérienne comme dans un forage classique. Sa position dans la tête fémorale et dans la nécrose est repérée sous amplificateur de brillance de face et de profil. Compte tenu du fait qu’à ce stade les nécroses traitées sont habituellement radiologiquement non visibles ou du moins peu visibles, la nécrose doit être repérée à partir de l’IRM pré-opératoire de manière à retrouver sur l’amplificateur de brillance sa situation. Avant l’injection de la moelle, il est souhaitable d’injecter quelques millilitres de produit opaque de manière à vérifier le territoire de la tête fémorale où va se répartir la moelle osseuse injectée. Une vérification de l’absence de toxicité de ce produit vis-à-vis des progéniteurs osseux a été effectuée. Bien que le diamètre du trocart utilisé soit de petite taille par rapport aux tréfines utilisées dans le forage classique, les mesures de pression dans la tête fémorale et dans la région trochantérienne ont permis de montrer qu’un trou de petite taille suffit à faire baisser la pression. Si une élévation de la pression dans la tête fémorale est observée lors de l’injection de la moelle osseuse, cette pression diminue et se normalise après l’injection de la moelle osseuse exactement selon le même phénomène que celui décrit lors des mesures de pressions intra-osseuses. Aucune complication n’a été notée chez les patients durant l’anesthésie, en particulier aucune limitation de la saturation en oxygène ou aucune modification du pouls ou de la tension artérielle. Plusieurs questions théoriques et pratiques restent encore non résolues (nombre de cellules devant être injectées, concentration optimale). Le mécanisme par lequel cette technique agit n’est d’ailleurs sans doute pas univoque. Lors de l’injection, il y a un effet de lavage de la tête fémorale, une partie de la graisse de celle-ci étant éliminée lors de l’injection du volume de 25 cm3 de moelle osseuse. Enfin, indépendamment des cellules, des protéines ostéo-inductrices contenues dans la moelle telle que la BMP2 sont aussi injectées dans la tête fémorale et la nécrose. Cette technique utilisable dans d’autres circonstances représente un outil thérapeutique d’avenir pour 3 raisons : sa simplicité, le fait qu’il s’agisse d’une autogreffe, le caractère bénin de cette chirurgie puisqu’elle se fait uniquement en percutané pour le prélèvement de moelle osseuse comme pour l’injection au niveau de la tête fémorale. Comme toute technique, elle doit être discutée avec les autres possibilités thérapeutiques dans l’ostéonécrose, qui dépendent surtout du stade de l’ostéonécrose. Cette technique n’est plus utilisable après la perte de la sphéricité de la tête fémorale.