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today ADF Paris Nov. 24, 2016

zoom ADF Paris 2016 · 24 novembre 18 Introduction A tout âge, l’os lésé, a cette étonnante capa- cité d’autorégénération; il se répare et retrouve ainsi toutes ou parties de ses particularités fonctionnelles. Comme le cartilage, au quotdien, l’os est en remaniement permanent : le capital osseux s’adapte ainsi aux sollicitations biomécaniques, en remplaçant le tissu ancien par du tissu nou- veau. Le tissu osseux est composé de cellules (ostéocytes) enveloppées d’une matrice extra- cellulaire minéralisée. Cette matrice osseuse se renouvèle en per- manence grâce à l’équilibre entre l’action de deux familles de cellules : les ostéoblastes et les ostéoclastes. Les ostéoblastes synthétisent la matrice osseuse tandis que les ostéoclastes éli- minent les tissus osseux vieillissants sous le contrôle de différentes hormones et des sollici- tations mécaniques (remodelage). Grace à ses propriétés régénératives un nouveau tissu est formé suite aux extractions dentaires. Cette ostéogenèse vise à combler le défaut et restaurer l’efficacité fonctionnelle de l’os. La formation - guérison de l’os est contrôlée par des facteurs systémiques et locaux ; elle se déroule en deux étapes majeures : – formation d’un tissu osseux immature en dif- férents sites dans le but de colmater et rem- plir le défaut – modelage et minéralisation de cet os imma- ture qui va se transformer en os lamellaire ré- sistant Mais dans certains cas, ce processus naturel d’autoréparation est perturbé : en fonction de l’origine et l’étendue de la lésion, des problèmes mécaniques ou biologiques empêchent cette ré- génération. De même, certaines pathologies (fractures…) ou interventions chirurgicales (ex- tractions, ablations de tumeurs ou de kystes, éli- minations de foyers infectieux.) peuvent aboutir à des pertes de substances osseuses plus ou moins étendues. Dans ce cas, la reconstruction de l’os doit être assistée : c’est l’enjeu de la bio-ingénierie et la bio-stimulation osseuse. Les praticiens et les spécialistes des matériaux com- binent leurs connaissances dans le but de re- construire des tissus squelettiques fonctionnels, dotés de bonnes propriétés biologiques et méca- niques visant en finale à recevoir des implants dentaires. Peut-on régénérer l’os perdu ? Le prélèvement autogène La première solution envisagée pour réparer un os était le prélèvement d’une fraction os- seuse dans le propre corps du patient, sous forme de greffe ; on parle alors d’autogreffe os- seuse. C’est la technique de référence consistant à transférer une pièce osseuse là où le comble- ment est nécessaire. L’autogreffe ne produit pas de réaction im- munitaire de défense, puisque le tissu pro- vient du patient. Cependant le prélèvement d’une greffe osseuse libre provoque une inter- ruption de la microcirculation et la mort d’un grand nombre de cellules. La capacité d’inté- gration du greffon dépend alors en bonne par- tie de facteurs locaux : nutrition, migration cellulaire, sa revascularisation ; les vaisseaux apportent l’énergie et les nutriments néces- saires à la prolifération cellulaire. Il est par contre établi que le tissu greffé contienne des facteurs de croissance et autres agents qui peuvent faciliter le processus de cicatrisation. C’est la grande différence avec les substituts osseux. Par ailleurs, l’autogreffe suppose un second site opératoire (pour le prélèvement) qui peut occasionner certains inconforts ou complica- tions (douleurs, infections, abcès, névralgies). La taille du greffon nécessaire au comblement pré- sente une autre limite importante. Les sites fréquemment choisis pour le prélè- vement du greffon peuvent être intra ou extra buccaux. Le prélèvement endo buccal s’effec- tuera de préférence dans la région rétro molaire – angulaire, ou symphysaire mandibulaire. Concernant les prélèvements extra buccaux le site iliaque est plus ou moins abandonné lais- sant place au prélèvement pariétal. Un bloc spongieux (médullaire), cortical ou cortico spongieux peut être prélevé. Le résultat obtenu et le bénéfice attendu pourraient être variables en fonction du type de l’implant choisi. Les processus de revascularisation sont nécessaires pour la formation et la maturation osseuses. Ils sont différents pour l’os médullaire et l’os cortical en raison des variances morpho- logiques : L’angiogenèse se produit entre et le long des trabécules osseux de l’os médullaire alors que l’activité ostéoclastique est nécessaire avant qu’une revascularisation osseuse corti- cale ne puisse avoir lieu. L’os cortical est plus dense et moins vascu- larisé que l’os spongieux ; ce dernier représente une fois transplanté un réservoir de cellules souches capables de fabriquer du tissu osseux, dans le cas ou la survie cellulaire est possible (greffe pédiculée…). Les Substituts osseux L’avantage premier des substituts osseux est qu’il n’est pas nécessaire de recourir à un site donneur pour le prélèvement. Les biomatériaux de substitution osseuse ont permis de repousser les limites de l’implan- tologie et de rendre plus accessibles aux pa- tients certaines techniques d’optimisation volu- métrique jadis refusées du fait de la nécessité du deuxième site opératoire. Les substituts osseux naturels (organiques) ou synthétiques (alloplastiques) ont été testés dans différentes situations cliniques et les résul- tats prouvés par des études histologiques de biopsies provenant de patients et de modèles animaux. Les résultats ne sont pas toujours à la hau- teur de l’espérance des chirurgiens. Plusieurs facteurs sont à l’origine de ces échecs : – la non compréhension de la physiologie os- seuse, – la méconnaissance des biomatériaux, de leur intégration et de leur mode de fonctionne- ment – l’absence de technique chirurgicale adaptée – l’absence d’un site hôte bien vascularisé – l’absence du microenvironnement qui va conférer à ce matériau la capacité de se résor- ber laissant place progressivement à la forma- tion osseuse La maîtrise de l’opérateur doit être multidis- ciplinaire ; elle exige non seulement la connais- sance des propriétés structurales, physico chimiques et thermodynamiques des biomaté- riaux mais aussi une gestion chirurgicale appro- priée : Comment peut-on réussir une greffe en négligeant une bonne gestion des tissus mous ? Un matériau implanté dans un milieu biolo- gique va déclencher une série de messages qui vont induire les réponses protéiniques, cellu- laires et à une échelle plus clinique, tissulaires. Cette réponse est liée aux facteurs propres intrinsèques du matériau, à la nature du site re- ceveur, à l’état général du patient et à certains phénomènes iatrogènes qui peuvent perturber le bon déroulement de la cicatrisation. Lors de la mise en place d’un matériau, deux phénomènes peuvent s’y produire : – Action du vivant receveur sur le biomatériau (dégradation, élimination, encapsulation ou stockage…) – Action du biomatériau sur le vivant (adsorp- tion des protéines, bioactivité, produits de re- largage, thrombogénicité, cancérogénicité…). En effet les cellules ne communiquent avec les matériaux qu’à travers leur surface. L’hydrophilie ou l’hydrophobie, la charge électrique et la rugosité de surface, la densité, la porosité, la répartition des sites récepteurs, la composition chimique, sont autant de facteurs qui peuvent déterminer le comportement d’un matériau, son mode de dégradation et les éven- tuelles réactions immunes qu’il peut engendrer. Réalités sur la résorbabilité d’un matériau : La résorbabilité se définit comme la capacité de certains biomatériaux à se dégrader laissant progressivement la place à une formation os- seuse (apposition). Les phénomènes qui régissent cette dégrada- tion sont complexes ce qui rend difficile d’éva- luer avec exactitude les délais de transforma- tion des matériaux. Certains matériaux réputés résorbables peuvent se retrouver (dans cer- taines conditions) non transformés même après de longues années. De même des matériaux supposés non résorbables peuvent subir des transformations et une résorbabilité relative au contact des fluides biologiques. Deux phénomènes majeurs régissent la ré- sorbabilité d’un matériau : – Activité cellulaire adéquate (nécessité d’un micro environnement favorable) – Dissolution dans les fluides biologiques. La finalité d’un matériau résorbable sera de régénérer l’os perdu et favoriser la pose ulté- rieure d’implants. Les mécanismes d’intégration des matériaux Trois types de mécanismes peuvent être décrits : – Ostéogénèse : c’est la transposition de cellules osseuses viables, phénomène probable lors des greffes autogènes (os propre du patient prélevé dans un second site) ; seul l’os est ca- pable à l’heure actuelle de déclencher une for- mation osseuse. Les sites de prélèvement peuvent schématiquement être classés en prélèvement intra buccaux (symphyse men- tonnière, région rétro molaire, tubérosité) et extra buccaux (crête iliaque, voûte crânienne, os tibial…). Le choix se fera essentiellement en fonction du type d’os à prélever (cortical, spongieux, cortico-spongieux), de la quantité de greffon nécessaire, du potentiel vasculaire de l’hôte et du souhait du patient de subir ou non un deuxième site opératoire (site de pré- lèvement). – Ostéoconduction : c’est la formation osseuse directe à la surface du matériau. Le matériau sert de support passif à la repousse et à la croissance osseuse. Une fois implanté, sous certaines conditions physico chimique, il va subir une série de transformations : dissolu- tion, résorption, phagocytose et enfin rempla- cement par du tissu osseux jeune qui va se minéraliser progressivement. Le matériau im- planté va ainsi servir de canevas à la prolifé- ration osseuse par un mécanisme qu’on pour- rait décrire comme une « substitution ram- pante ». – Ostéoinduction : Certains facteurs (hormones, facteurs de croissances, BMPs…) ont la capa- cité d’induire la transformation des cellules mésenchymateuses indifférenciées en cel- Régénérer l’os perdu, sculpter la gencive pour mieux réhabiliter prothétiquement 1ère partie Dr Elias KHOURY, Dr Georges KHOURY Fig. 1 : Prélèvement pariétal. Fig. 2 : Prélèvement ré- tromolaire. Fig. 3 : Prélèvement symphysaire. 1 2 3 Sites de prélèvements osseux Facteurs influençant la transformation des matériaux : • Facteurs intrinsèques des matériaux Porosité relative, interconnexions des pores, densité, taille des granules, composition physico-chimique, contamination de surface • Facteurs en rapport avec l’état général du patient Troubles du métabolisme, pathologies os- seuses ou générales, affections rénales ou parathyroïdiennes, déficit en vitamine D, ma- ladies auto-immunes • Facteurs loco et régionaux Recouvrement de la greffe, le site receveur assaini et son potentiel vasculaire, qua- lité des tissus mous (biotype fin ou épais), état du périoste, traumatisme chirurgical, stabilisation du greffon, causes iatrogènes post-opératoires (prothèses amovibles com- pressives, tabac, alcool....), hygiène post chirurgicale

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