Indications des substituts cutanés chez le brûlé Cours de Chirurgie
Introduction
:
Le pronostic vital du brûlé grave est directement menacé par le
maintien en place de vastes placards de nécrose cutanée.
Leur
excision chirurgicale est donc une nécessité.
Mais ce principe n’est
devenu réalité que dans les années 1970, quand les progrès de la
réanimation ont significativement réduit la mortalité opératoire.
Une véritable révolution culturelle a alors suivi, qui a bouleversé la
prise en charge du brûlé grave.
Le chirurgien a été confronté à un
nouveau défi : comment remplacer la peau détruite quand la quasitotalité
du revêtement cutané a disparu ?
La raréfaction des sites
donneurs de greffes dermoépidermiques autologues doit alors être
compensée par des procédés substitutifs.
Ceux-ci varient avec les
habitudes culturelles et les capacités techniques des différents pays.
En Europe et en Amérique du Nord, c’est l’allogreffe cutanée,
prélevée sur un autre donneur humain, qui a été pendant plusieurs
années le substitut cutané de référence.
La recherche et le
développement de nouveaux produits de remplacement de la peau
sont en plein essor, aussi bien pour la synthèse de substituts cutanés
artificiels que pour la culture ex vivo des éléments cellulaires de la
peau.
Greffes autologues, substituts cutanés
et cultures de peau :
L’excision chirurgicale précoce des brûlures profondes est une
nécessité de réanimation.
Elle permet d’éliminer les tissus
nécrotiques qui entretiennent la réaction inflammatoire et
l’hypermétabolisme auxquels l’organisme du brûlé grave est
incapable de faire face longtemps.
Elle prévient le risque infectieux
chez un patient dont l’immunité est rapidement défaillante.
Elle
améliore le pronostic fonctionnel en raccourcissant le temps de
cicatrisation et en limitant la prolifération du tissu conjonctif.
Les sites excisés doivent être ensuite rapidement couverts pour
limiter les exsudats et les fuites caloricoazotées, et fermer la
principale porte d’entrée bactérienne.
La couverture cutanée a
également un effet antalgique appréciable en isolant la plaie du
contact avec l’air ou le pansement.
La technique de routine reste
actuellement la greffe cutanée mince autologue qui permet le
remplacement définitif de l’épiderme, sans risque de rejet ultérieur
puisque le brûlé est greffé avec sa propre peau.
Les greffons sont prélevés en peau saine, ou au niveau de brûlures
superficielles cicatrisées.
Un même site donneur peut être prélevé
plusieurs fois, mais au prix de cicatrices chaque fois plus marquées.
Les greffes peuvent être posées en feuillets de peau pleine, ou après
amplification en filets aux mailles plus ou moins larges.
Leur aspect
esthétique dépend à la fois de leur coefficient d’expansion et de la
qualité de leur intégration au site receveur.
Au final, les cicatrices
sont donc plus étendues que les lésions initiales et le brûlé reste
marqué à vie « au sceau du mesh-graft ».
Dans le cas des brûlés les plus graves, le capital cutané sain n’est
plus suffisant pour permettre le remplacement cutané par des
autogreffes prélevées sur le patient lui-même.
Les alternatives
techniques sont la mise en place de substituts cutanés et la culture
par le laboratoire de l’épiderme du brûlé.
Un substitut cutané est un tissu naturel ou semi-synthétique capable
de remplacer provisoirement la peau brûlée en attendant que les
sites donneurs de greffes puissent être reprélevés.
On peut
distinguer :
– des substituts naturels : allogreffes provenant de donneurs
humains et xénogreffes animales ;
– des substituts naturels transformés : allogreffes et xénogreffes à
cellules tuées ;
– des substituts cutanés acellulaires : ils contiennent du collagène et
peuvent assurer une simple fonction de pansement biologique, ou
bien être intégrés dans le processus cicatriciel ;
– des substituts semi-synthétiques incluant des fibroblastes : ils sont
destinés à fournir des facteurs de croissance et des protéines de
structure.
La culture des kératinocytes par le laboratoire est la seule technique
qui permette le remplacement de l’épiderme et la survie des brûlés
les plus graves, dont la quasi-totalité du revêtement cutané est
détruit.
Cette technique permet d’obtenir un néoépiderme de plusieurs milliers de centimétres carrés, à partir d’une biopsie de
peau de quelques centimètres carrés seulement.
Les kératinocytes
étant des cellules fortement marquées par les antigènes
d’histocompatibilité, les seules souches cellulaires qui n’induisent
pas de réaction de rejet sont celles isolées à partir de la propre peau
du patient.
Substituts cutanés
:
A - CARACTÉRISTIQUES BIOPHYSIQUES ET BIOLOGIQUES
:
Un substitut cutané convenable doit remplacer à la fois le derme et
l’épiderme et reproduire la structure bilamellaire de la peau.
Le
derme équivalent va interagir en profondeur avec les tissus sousjacents
qu’il prépare à l’autogreffe, ou bien même s’intégrer
directement dans le processus cicatriciel pour recréer le support
mécanique et nutritionnel de l’épiderme.
En surface, le
« pseudoépiderme » est en réalité une membrane synthétique
sélective qui va limiter les fuites liquidiennes et faire barrière aux
bactéries, tout en restant perméable aux exsudats.
Rappelons qu’un
substitut cutané doit bien sûr satisfaire aux critères de sécurité
exigibles pour toute prothèse chirurgicale : être un produit stable et
non soluble dans les fluides organiques, non toxique, de faible antigénicité, parfaitement contrôlé sur le plan infectieux, facile à
manipuler et à mettre en place par l’opérateur.
Les différents dermes artificiels actuellement développés
reproduisent le treillis collagène de la matrice extracellulaire, seule
ou en association avec les éléments cellulaires du derme : gels et
éponges de collagène, dermes désépidermisés lyophilisés, et treillis
synthétiques ensemencés par des fibroblastes.
Lorsque le substitut
cutané comporte un pseudoépiderme de silicone, celui-ci doit être
remplacé secondairement par une greffe d’épiderme autologue.
En
revanche, les dermes artificiels qui ne sont pas recouverts par un
feuillet étanche doivent être immédiatement greffés en peau mince.
De tels produits ne permettent donc pas de remplacer
temporairement la peau, mais peuvent être intéressants par
l’amélioration qualitative des greffes auxquelles ils sont associés.
B - INDICATIONS CHEZ LE BRÛLÉ AU STADE AIGU
:
On peut distinguer des indications de nécessité, pour permettre un
remplacement cutané rapide, et des indications de principe, pour
améliorer le devenir du greffé.
Certains produits comme la peau
artificielle Intégray associent ces deux qualités.
Les produits qui
contiennent des fibroblastes peuvent enfin être très utiles comme
pansements biologiques.
1- Indications des substituts cutanés
:
Par ses qualités biologiques et son coût raisonnable, le substitut
cutané de référence reste l’allogreffe provenant de donneurs
humains décédés.
Mais son recueil est limité par les aléas du don
d’organes et soumis à des mesures draconiennes de prévention du
risque infectieux.
Le développement de substituts cutanés
synthétiques, facilement disponibles et sûrs par rapport aux
bactéries, virus et prions est donc une alternative nécessaire à la
banque de peau.
2- Indications des pansements biologiques
:
Elles concernent seulement les produits qui contiennent des
fibroblastes capables de libérer des facteurs de cicatrisation.
Cette
propriété est particulièrement intéressante au niveau des brûlures
superficielles et des sites donneurs de greffes qui vont cicatriser plus
rapidement, ainsi que pour accélérer la fermeture des mailles des
greffes à grand coefficient d’expansion.
3- Indications des dermes artificiels
:
L’importance qualitative du derme dans la cicatrisation cutanée est
une évidence connue de tous les chirurgiens plasticiens.
Son rôle est
essentiel : enveloppe à la fois résistante et élastique, support
nutritionnel de l’épiderme, organe sensoriel et immunitaire, et enfin
élément-clé de la régulation thermique.
Sa destruction et l’apparition
du tissu de granulation entraînent des phénomènes inflammatoires
et rétractiles majeurs, une épithélialisation lente et fragile et un
piètre aspect cosmétologique.
Son remplacement précoce par un néoderme histologiquement et fonctionnellement proche du derme
humain mature ouvre de nouvelles perspectives pour la chirurgie
du brûlé, au stade aigu comme à la phase des séquelles.
Substituts cutanés et dermes artificiels
:
A - ALLOGREFFES CUTANÉES
:
Encore appelées hétérogreffes, elles proviennent de donneurs
humains décédés, et exceptionnellement d’un donneur humain
volontaire, bien que cette procédure soit légalement possible en
France.
Leur disponibilité est donc soumise aux aléas du don
d’organes.
Leur recueil exige évidemment des contrôles infectieux
stricts et une traçabilité contraignante : virus de l’immunodéficience
humaine, hépatites virales, syphilis, cytomégalovirus, virus
d’Epstein-Barr.
Elles sont utilisées fraîches ou cryopréservées pendant quelques
mois à -160 °C.
Les traitements aux ultraviolets et la glycérolisation
augmentent le temps de conservation et éliminent les agents viraux,
mais altèrent leurs qualités biologiques.
Les allogreffes sont d’abord multiperforées pour faciliter le drainage
des exsudats.
Elles sont temporairement intégrées dans le processus
cicatriciel, à la fois par le développement du bourgeon charnu dans
leurs mailles et par l’apparition d’anastomoses capillaires à la face
profonde de l’alloderme.
Elles sont ensuite progressivement rejetées
après quelques semaines, dès que l’immunité du brûlé reconnaît les
antigènes cutanés étrangers.
La plupart des pays occidentaux ont mis en place des banques de
peau pour en réglementer le recueil, la conservation et la
distribution.
En France, c’est l’Établissement français des greffes qui
est le principal intervenant.
À titre indicatif en 1998, 121 brûlés ont
bénéficié d’un recouvrement par allogreffe cutanée provenant de
cette banque, avec une surface greffée moyenne de 2 200 cm2 par
patient.
Les allogreffes cutanées ont de multiples indications pour la
chirurgie du brûlé grave :
– comme substitut cutané après excision des escarres ;
– comme pansement biologique pour recouvrir une autogreffe à
larges mailles, selon le procédé en « sandwich » décrit par
Alexander ;
– comme pansement biologique des brûlures superficielles et des
sites donneurs de greffes ;
– comme derme équivalent après désépithélialisation puis greffe de
kératinocytes de culture pour reconstituer une peau équivalente,
selon la technique de Cuono.
B - XÉNOGREFFES
:
Elles proviennent de peau porcine dans les pays occidentaux, ovine
dans les pays musulmans, et de batraciens en Chine et au Brésil.
Elles sont facilement disponibles et peu chères.
Les traitements
chimiques et la lyophilisation les rendent parfaitement fiables au
plan infectieux, y compris pour les agents viraux et non
conventionnels.
Leurs qualités biologiques sont limitées car elles ne
s’intègrent pas dans le processus cicatriciel, même temporairement.
En France, c’est la peau de porc EZ Dermy qui est actuellement
disponible.
C - ALLOGREFFES HUMAINES TRANSFORMÉES
:
Un derme humain lyophilisé, Allodermy, est produit aux États-
Unis, malgré les règles draconiennes exigibles en matière de recueil
et de contrôle des tissus humains.
La peau provient de donneurs décédés, elle est désépidermisée et nettoyée de toute composante
cellulaire par l’action de solutions hypertoniques et détergentes.
Cette préparation permet de ne conserver que l’architecture de la
matrice extracellulaire et de la jonction dermoépidermique, en
éliminant tout risque de rejet immunitaire.
Cette matrice de substitution est mise en place directement sur le lit
d’excision chirurgical et doit être immédiatement recouverte par une
greffe dermoépidermique mince autologue, dans le même temps
opératoire.
Elle est proposée comme derme équivalent pour
améliorer la qualité des greffes, mais ne constitue pas un substitut
cutané.
Les premiers résultats cliniques montreraient que l’aspect
final de cette greffe composite est comparable à une greffe de peau
totale, au prix d’un seul prélèvement de peau mince.
Plusieurs
facteurs expliqueraient la qualité de ces greffes et la diminution
notable des phénomènes inflammatoires et rétractiles : le rôle de la
matrice extracellulaire comme guide de la cicatrisation conjonctive,
la persistance de la membrane basale avec reconstruction précoce
de la jonction dermoépidermique et l’absence d’épithélium
hétérologue, ce qui limite les réactions de rejet.
D - PEAU ARTIFICIELLE INTÉGRA
:
La lyophilisation d’un coprécipité de collagène bovin et de
chondroïtine-6-sulfate puis sa réticulation par le glutaraldéhyde,
produisent un substrat à porosité contrôlée qui est un modèle
simplifié de la matrice extracellulaire du derme.
Quand cette éponge
de collagène initialement acellulaire est appliquée sur le lit
d’excision d’une brûlure, elle est revascularisée et réhabitée par les
fibroblastes qui migrent à partir du fond de la plaie.
Sa structure
tridimensionnelle agit comme un guide sur la cicatrisation
conjonctive, avec la synthèse de novo en quelques semaines d’un
tissu proche du derme humain mature, sans prolifération du
bourgeon charnu anarchique.
Le collagène bovin est
progressivement dégradé et remplacé par la matrice synthétisée par
les fibroblastes du receveur.
Ce produit est disponible depuis 1996 sous le nom de « peau
artificielle » Intégray.
La matrice dermique est recouverte par un
feuillet siliconé qui doit être remplacé par une autogreffe d’épiderme
dès que la vascularisation et la recolonisation cellulaire sont
suffisantes, c’est-à-dire en pratique à partir du 21e jour.
Intégray est
bien distribué en France, facilement disponible et se conserve
simplement au réfrigérateur.
Un rinçage abondant à l’alcool à 70 °C
dans lequel il est conservé est nécessaire avant toute utilisation.
Sa
manipulation est aisée mais une technique rigoureuse est
indispensable pour optimiser les résultats : excision complète des
brûlures jusqu’au plan sain profond, hémostase draconienne,
recouvrement soigneux sans espaces morts, et positionnement au
bord à bord des feuillets.
Une seconde intervention chirurgicale est
alors possible 3 semaines plus tard pour enlever le feuillet siliconé
de couverture et réaliser l’autogreffe épidermique.
Les études cliniques ont validé Intégray comme procédé de
substitution de l’allogreffe de la banque de peau pour le
recouvrement du brûlé grave au stade aigu.
Les résultats à court et
moyen termes sont très satisfaisants, tant pour la prise d’Intégray
que pour celle de l’autogreffe épidermique dont la faible épaisseur
permet la cicatrisation rapide des sites donneurs et la réalisation de
prélèvements itératifs plus fréquents.
Le suivi à long terme a
confirmé l’excellente qualité cicatricielle, avec une diminution
notoire des phénomènes inflammatoires et rétractiles. Intégray est
le seul substitut synthétique qui associe actuellement à la fois les
qualités d’un substitut cutané et d’un derme artificiel.
E - SUBSTITUTS INCLUANT DES FIBROBLASTES
:
La contraction d’un gel de collagène par des fibroblastes et
l’ensemencement de sa surface par des kératinocytes permettent de
reconstituer une peau totale équivalente qui associe à la fois un
derme et un épiderme.
Cette peau reconstruite a été greffée avec
succès chez l’homme, sous le nom de Graftskiny, mais pour de
petites surfaces seulement.
Elle reste du domaine de la recherche ou
du traitement des plaies chroniques.
L’ensemencement d’un treillis de Nylont par des fibroblastes permet
de produire un substitut cutané riche en facteurs de croissance.
Dermagraft Transitory Coveragey, rebaptisé Transcytey, doit
bientôt faire l’objet d’essais cliniques en France.
Ce produit serait
particulièrement intéressant au niveau des points suivants : sa semitransparence
simplifie la surveillance des pansements, l’absence de
kératinocytes hétérologues limite les phénomènes inflammatoires,
son décollement est facile et peu hémorragique et la qualité de la
préparation du sous-sol pour l’autogreffe est comparable à celle
obtenue avec une allogreffe.
Par les facteurs de croissance libérés par les fibroblastes, il a également un intérêt certain comme
pansement biologique accélérateur de la cicatrisation des brûlures
superficielles et des greffes à larges mailles.
Cultures d’épiderme
:
La technique utilisée est celle initialement décrite par Rheinwald et
Green.
Les kératinocytes de la couche germinative sont isolés à
partir d’un prélèvement de peau de pleine épaisseur de quelques
centimètres carrés seulement, pris de préférence en zone pileuse :
aine, aisselles, scalp.
Le milieu nutritionnel, parfaitement défini, va
servir de support à une coculture de kératinocytes et de fibroblastes
murins tués par irradiation.
Au fur et à mesure de leur
multiplication, les kératinocytes repoussent les fibroblastes et la
culture devient confluente au 10e jour.
Cette culture primaire est
ensuite détachée de son support par l’action d’une enzyme, la dispase, pour réaliser des cultures secondaires jusqu’à l’obtention
de la surface désirée, en 14 à 21 jours.
Les cultures sonr ensuite agrafées sur des supports de gaze grasse
qui permettent leur manipulation au moment de la greffe sur le
patient receveur.
Les greffons sont constitués par quatre à huit
assises de cellules et mesurent 50 cm2.
Ils doivent être mis en place
dans les 24 heures qui suivent leur conditionnement.
Leur principale
indication clinique est le recouvrement définitif des très grands
brûlés, avec des brûlures profondes sur plus des deux tiers de la
surface corporelle.
Elles sont également employées après excision
de nævus congénitaux géants et dans le traitement de certaines
plaies chroniques.
Le protocole des cultures de kératinocytes autologues (CEA) est bien
codifié chez le brûlé : c’est la technique de Cuono. Dès l’indication
posée, deux biopsies sont adressées à Boston (États-Unis) où est situé
le seul laboratoire qui réalise actuellement cette technique pour les
grands brûlés et les commercialise sous le nom d’Epicely.
Pendant
les 2 semaines de culture des cellules, les futurs sites receveurs sont
excisés le plus précocement possible et recouverts d’allogreffes qui
doivent être laissées en place au moins 10 jours.
Le jour de la pose
des greffons Epicely, l’épiderme hétérologue est éliminé par
dermabrasion et ponçage pour ne laisser en place que le derme qui
n’induit pas de réaction de rejet.
Les CEA sont soigneusement
positionnées et agrafées au niveau de leurs sites receveurs, en
évitant toute manipulation intempestive qui détruirait le fragile tissu
qui les constitue.
Les pansements sont ensuite refaits
quotidiennement jusqu’à l’ablation des supports de gaze, vers le 8e
jour.
L’évaluation de la prise des greffons est faite le jour de la
dépose des supports et au 30e jour après la pose.
Les CEA restent une technique d’exception, réservée aux victimes
de brûlures massives, et seules quelques équipes en ont l’expérience.
Les greffons sont en effet difficiles à manipuler et la réfection des
pansements exige un entraînement et une pratique spécifiques qui
conditionnent directement le succès de la technique.
Les meilleurs
résultats font état d’un taux d’épithélialisation de 70 % au moment
de la dépose des supports et quasi complète à 1 mois.
De nombreux problèmes spécifiques restent non résolus.
L’immaturité de la membrane basale et de la jonction dermeépiderme
explique la très grande fragilité de l’épiderme reconstitué.
La formation de bulles gêne le port des vêtements compressifs et le travail des rééducateurs.
La pigmentation est souvent hétérogène et
inesthétique.
Enfin, le socle conjonctif est le siège de phénomènes
inflammatoires et rétractiles spectaculaires.
Le grand progrès
souhaité serait le développement de dermes artificiels capables de
servir de support aux CEA, ce qui n’est pas le cas actuellement.
On
obtiendrait ainsi in vivo chez le patient brûlé une peau totale aux
caractéristiques histologiques et fonctionnelles proches de la peau
normale.