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Chirurgie
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.

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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.

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