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156 Le Courrier de la Transplantation - Vol. XV - n° 4 - octobre-novembre-décembre 2015 Culture de cellules souches épithéliales pour la régénération des épithéliums cornéen et cutané Epithelial cell culture for cornea and cutaneous epithelial regeneration O. Damour*, V. Kocaba**, M. Poli**, S. Nataf*, C. Burillon**, F. Braye***, C. Auxenfans * * Banque de tissus et de cellules, hôpi- tal Édouard-Herriot, Hospices civils de Lyon. ** Service d’ophtalmologie, hôpital Édouard-Herriot, Hospices civils de Lyon. *** Centre de traitement des brûlés, hôpital Édouard-Herriot, Hospices civils de Lyon. L a peau et la cornée sont 2 tissus de revêtement constitués d’un épithélium fermement ancré à un tissu conjonctif : le derme pour la peau et le stroma pour la cornée. Même si ces épithéliums plu- ristratifiés sont kératinisés pour la peau et muqueux pour la cornée, ils sont constitués en majorité de cel- lules épithéliales dont le renouvellement constant est assuré par des cellules souches (CS). Ces dernières sont localisées au niveau des follicules pileux dans la peau et au niveau du limbe dans la cornée. De plus, ces épithéliums, contenant des cellules de Langerhans hautement immunogènes, sont responsables du rejet systématique des greffes de peau et de 10 à 20 % des greffes de cornée allogéniques. C’est pourquoi, dans toutes les pathologies détruisant les CS épithéliales, en l’absence totale de CS, il est impératif de greffer des tissus ou des cellules autologues. À l’origine, les CS de la peau ont pu être amplifiées grâce à la technique décrite par Rheinwald et Green en 1975 (1) et utilisées dès 1981 sous forme de feuillets épidermiques (FE) pour le traitement des grands brûlés (4) . Plus tard, cette technique de culture a été reprise pour amplifier tout type de CS, telles que les CS limbiques (CSL) assurant le renouvellement de la cornée (5) ou de la muqueuse orale (6, 7). Dans le cas de la muqueuse orale (MO), les CS épithéliales se situent au niveau de la couche basale de l’épithélium. Pour la cornée, la niche des CS épithéliales se situe au niveau du limbe, c’est-à-dire Résumé Summary » La peau et la cornée sont 2 tissus de revêtement constitués d’un épithélium fermement ancré à un tissu conjonctif : le derme pour la peau et le stroma pour la cornée. Les cellules souches (CS) de la peau ont pu être amplifiées grâce à la technique décrite par Rheinwald et Green en 1975 (1) et utilisées dès 1981 sous forme de feuillets épidermiques (FE) pour le traitement des grands brûlés. Plus tard, cette technique de culture a été étendue à l’amplification des cellules souches limbiques (CSL) assurant le renouvellement de l’épithélium de la cornée (2, 3) et de celles de la muqueuse orale (MO), qui, comme les CSL, donnent un épithélium muqueux très proche de l’épithélium cornéen. Les CSL sont utilisées dans le traitement des déficiences unilatérales limbiques qui entraînent une opacité cornéenne associée à une néovascularisation. Les cellules épithéliales de la MO sont utilisées dans les déficiences bilatérales du fait de l’absence de CSL. » Nous présentons ici un rappel sur la physiologie des CS avant d’aborder l’utilisation des cultures de cellules épithéliales dans le traitement des brûlures étendues et des déficiences épithéliales limbiques bilatérales. Mots-clés : Cellules souches limbiques - Cornée - Autogreffe. Skin and cornea both feature an epithelium firmly anchored to its underlying connective compartment: dermis for skin and stroma for cornea. A breakthrough in tissue engineering occurred in 1975 when skin stem cells were successfully amplified in culture by Rheinwald and Green. Since 1981, they are used in the clinical area as cultured epidermal autografts for the treatment of patients with extensive burns. A similar technique has later been adapted to the amplification of limbal epithelial cells. The basal layer of the limbal epithelium is located in a transitional zone between the cornea and the conjunctiva, and contains the stem cell population of the corneal epithelium called limbal stem cells (LSC). These cells maintain the proper renewal of the corneal epithelium by generating transit-amplifying cells that migrate from the basal layer of the limbus towards the basal layer of the cornea. Our laboratory has pioneered the first clinical use of epithelial stem cells for the tissue engineering of skin and cornea. Here, we provide an overview of the past, present and future of epithelial tissue engineering under clinical settings. Keywords: Limbal stem cells - Cornea - Autograft. Dossier La médecine régénérative

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Page 1: Culture de cellules souches épithéliales pour la régénération des épithéliums … · logies représentent les “défi ciences en CSL”, qui peuvent, depuis peu, être traitées

156 Le Courrier de la Transplantation - Vol. XV - n° 4 - octobre-novembre-décembre 2015

Culture de cellules souches épithéliales pour la régénération des épithéliums cornéen et cutané Epithelial cell culture for cornea and cutaneous epithelial regeneration O. Damour*, V. Kocaba**, M. Poli**, S. Nataf*, C. Burillon**, F. Braye***, C. Auxenfans *

* Banque de tissus et de cellules, hôpi-tal Édouard-Herriot,

Hospices civils de Lyon.** Service

d’ophtalmologie, hôpital Édouard-Herriot, Hospices civils de Lyon.

*** Centre de traitement des brûlés,

hôpital Édouard-Herriot, Hospices civils de Lyon.

L a peau et la cornée sont 2 tissus de revêtement constitués d’un épithélium fermement ancré à un tissu conjonctif : le derme pour la peau et le

stroma pour la cornée. Même si ces épithéliums plu-ristratifi és sont kératinisés pour la peau et muqueux pour la cornée, ils sont constitués en majorité de cel-lules épithéliales dont le renouvellement constant est assuré par des cellules souches (CS). Ces dernières sont localisées au niveau des follicules pileux dans la peau et au niveau du limbe dans la cornée. De plus, ces épithéliums , contenant des cellules de Langerhans hautement immunogènes, sont responsables du rejet systématique des greff es de peau et de 10 à 20 % des greff es de cornée allogéniques. C’est pourquoi, dans

toutes les pathologies détruisant les CS épithéliales, en l’absence totale de CS, il est impératif de greff er des tissus ou des cellules autologues. À l’origine, les CS de la peau ont pu être amplifi ées grâce à la technique décrite par Rheinwald et Green en 1975 (1) et utilisées dès 1981 sous forme de feuillets épidermiques (FE) pour le traitement des grands brûlés (4) . Plus tard, cette technique de culture a été reprise pour amplifi er tout type de CS, telles que les CS limbiques (CSL) assurant le renouvellement de la cornée (5) ou de la muqueuse orale (6, 7). Dans le cas de la muqueuse orale (MO), les CS épithéliales se situent au niveau de la couche basale de l’épithélium. Pour la cornée, la niche des CS épithéliales se situe au niveau du limbe, c’est-à-dire

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» La peau et la cornée sont 2 tissus de revêtement constitués d’un épithélium fermement ancré à un tissu conjonctif : le derme pour la peau et le stroma pour la cornée. Les cellules souches (CS) de la peau ont pu être amplifi ées grâce à la technique décrite par Rheinwald et Green en 1975 (1) et utilisées dès 1981 sous forme de feuillets épidermiques (FE) pour le traitement des grands brûlés. Plus tard, cette technique de culture a été étendue à l’amplifi cation des cellules souches limbiques (CSL) assurant le renouvellement de l’épithélium de la cornée (2, 3) et de celles de la muqueuse orale (MO), qui, comme les CSL, donnent un épithélium muqueux très proche de l’épithélium cornéen. Les CSL sont utilisées dans le traitement des défi ciences unilatérales limbiques qui entraînent une opacité cornéenne associée à une néovascularisation. Les cellules épithéliales de la MO sont utilisées dans les défi ciences bilatérales du fait de l’absence de CSL.

» Nous présentons ici un rappel sur la physiologie des CS avant d’aborder l’utilisation des cultures de cellules épithéliales dans le traitement des brûlures étendues et des défi ciences épithéliales limbiques bilatérales.

Mots-clés : Cellules souches limbiques - Cornée - Autogreff e.

Skin and cornea both feature an epithelium fi rmly anchored to its underlying connective compartment: dermis for skin and stroma for cornea. A breakthrough in tissue engineering occurred in 1975 when skin stem cells were successfully amplifi ed in culture by Rheinwald and Green. Since 1981, they are used in the clinical area as cultured epidermal autografts for the treatment of patients with extensive burns. A similar technique has later been adapted to the amplifi cation of limbal epithelial cells. The basal layer of the limbal epithelium is located in a transitional zone between the cornea and the conjunctiva, and contains the stem cell population of the corneal epithelium called limbal stem cells (LSC). These cells maintain the proper renewal of the corneal epithelium by generating transit-amplifying cells that migrate from the basal layer of the limbus towards the basal layer of the cornea. Our laboratory has pioneered the fi rst clinical use of epithelial stem cells for the tissue engineering of skin and cornea. Here, we provide an overview of the past, present and future of epithelial tissue engineering under clinical settings.

Keywords: Limbal stem cells - Cornea - Autograft.

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dans la zone transitionnelle entre la cornée et la sclé-ro-conjonctive . Cette zone contient les CS de l’épithé-lium cornéen (2, 3), les CSL. Ces dernières assurent le renouvellement de l’épithélium cornéen en générant des cellules d’amplifi cation transitoire qui migrent de façon centripète à partir de la couche basale limbique vers la couche basale de la cornée (8, 9). Les CSL peuvent être partiellement ou complètement détruites lors de traumatismes sévères ou de maladies oculaires graves telles que les syndrome de Lyell et de Stevens-Johnson, le pemphigus oculaire ou les brûlures thermiques ou chimiques. Les CSL ont 2 principales fonctions : le renouvellement constant de l’épithélium cornéen et une fonction de barrière empêchant la vascularisation et la conjonctivalisation de la cornée. L’absence de CSL est la source d’ulcérations chroniques ne pouvant cica-triser. La perte de la fonction de barrière est, quant à elle, responsable d’un envahissement de la cornée par les tissus conjonctifs adjacents , accompagné d’une néovascularisation et d’une opacifi cation de la cornée conduisant à une perte de la vision (10, 11). Ces patho-logies représentent les “défi ciences en CSL”, qui peuvent, depuis peu, être traitées par des feuillets de CSL culti-vées (12) dans le cas de défi ciences unilatérales ou par des feuillets de cellules épithéliales de la MO dans les défi ciences bilatérales totales (6, 7).Nous présentons ici un rappel sur les CS avant d’aborder l’utilisation des cultures de CS dans le traitement de la brûlure et dans le traitement des défi ciences épithéliales limbiques bilatérales.

Les cellules souches de la peau et de la cornée et leur microenvironnement

L’épithélium est un tissu en renouvellement permanent dans lequel les cellules suivent diff érents stades : prolifé-ration, diff érenciation et desquamation. L’homéostasie est ainsi assurée tout au long de la vie grâce à un équi-libre entre le renouvellement par les CS et la desqua-mation. Les CS génèrent une population de cellules subissant un nombre limité de divisions intermédiaires, les cellules amplifi catrices transitoires, aboutissant à des cellules en diff érenciation qui ne se divisent plus (13-15). Si l’épiderme humain est remplacé approximativement tous les mois (16), l’épithélium cornéen est renouvelé tous les 9 à 12 mois (17). On évalue la population des CS entre 0,5 et 10 % de la population cellulaire totale (18). Bien que peu nombreuses dans les tissus, elles possèdent des caractéristiques propres qui les rendent si singulières : elles sont petites, avec un rapport nucléocytoplasmique élevé, un cycle lent in vivo (3), un potentiel de prolifération élevé et la capacité de

générer des progéniteurs diff érenciés (13, 15, 19), une capacité d’autorenouvellement et de régénération de l’épithélium, une capacité à être activées, in vivo par une blessure ou in vitro dans des conditions de culture adéquates.Leur localisation dans des “niches microenvironnemen-tales” (le follicule pileux et la couche basale pour la peau, le limbe pour la cornée) leur apporterait un bon niveau de protection (20) et la conservation de leur état indiff é-rencié. En eff et, disséminées à travers tout le corps pour la régénération des divers organes, les CS sont d’une importance vitale. À chaque division cellulaire, une seule cellule aurait accès à la niche, tandis que l’autre serait confrontée aux diff érents stimuli enclenchant la diff érenciation.Très étudiée dans le cas des CS hématopoïétiques, l’hypothèse, largement acceptée, de la niche cadre bien avec la réalité des CS cornéennes. En eff et, le limbe réunit toutes les caractéristiques idéales pour la conser-vation des CS, notamment la présence de vaisseaux sanguins qui permettent une meilleure diff usion des nutriments dans le limbe, l’environnement protecteur des palissades de Vogt, ainsi que leur situation anato-mique privilégiée.

Place des feuillets épidermiques cultivés dans le traitement de la brûlure

La greff e de peau autologue prélevée sur les parties non brûlées du patient est le traitement de référence des brûlures profondes. Les cultures d’épiderme font partie intégrante de l’arsenal thérapeutique qui vise à recouvrir les lésions d’un patient souff rant de brûlures profondes et étendues. Au-delà de 50 % de surface corporelle (SC) brûlée, la superfi cie de brûlure à greff er dépasse largement celle des zones donneuses utili-sables lors des greff es dermo-épidermiques classiques. Il est alors nécessaire de recourir à tous les substituts cutanés disponibles pour traiter ces patients : allo-greff es de donneurs humains, xénogreff es, FE cultivés autologues ou allogéniques. Toutes ces techniques doivent être utilisées conjointement pour préserver le pronostic vital du patient à court et à moyen terme. En eff et, le traitement local des brûlés les plus griève-ment atteints est une véritable urgence thérapeutique. La peau ne remplit plus son rôle de barrière anato-mique et immuno logique contre l’infection. L’intensité de la réaction inflammatoire s’accompagne d’une élévation majeure des dépenses énergétiques (21). L’augmentation du catabolisme, insuffisamment compensée par la nutrition artifi cielle, se complique d'une dénutrition et d'une dépression immunitaire.

Culture de cellules souches épithéliales pour la régénération des épithéliums cornéen et cutané

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Plus tôt la majorité des lésions sera recouverte, soit par cicatrisation dirigée, soit par recouvrement chirurgical, entre autres avec le recours aux FE, meilleur sera le pronostic vital du patient (22, 23). Le recouvrement en urgence passe avant tout par la réalisation d’autogreff es conventionnelles, qui nécessitent de prélever les zones saines appelées "sites donneurs". Ces prélèvements de peau réalisent des équivalents de brûlures du second degré superfi ciel qui s’ajoutent aux lésions initiales et peuvent aggraver l’état métabolique du patient tout en consommant ses ressources en cicatrisation.Au cours des 40 dernières années, le pronostic vital des brûlés atteints sur plus de 50 % de la SC a été trans-formé. Les brûlures graves sur plus de 50 % de la SC étaient associées à une mortalité de 80 % avant 1970, ramenée à 30 % actuellement. Il y a 30 ans, le pronostic des patients brûlés profondément sur plus des 2/3 de la SC était considéré comme désespéré, et une limita-tion des soins était souvent appliquée. Aujourd’hui, le seuil de la SC brûlée ne justifi e plus une limitation des soins. La mortalité est souvent due aux traumatismes et comorbidités associés aux brûlures.Les progrès thérapeutiques sont multidisciplinaires, puisque la prise en charge d’un patient souff rant de brûlures profondes et étendues relève conjointement de la réanimation et de la chirurgie . Il n’est pas pos-sible de mettre en exergue une avancée thérapeutique isolée comptable à elle seule de ce progrès (24). Il est néanmoins certain que l’amélioration des techniques chirurgicales et le recours à tous les types de substituts cutanés, y compris les FE, participent à l’amélioration du pronostic des patients souff rant de brûlures profondes et étendues. Cependant, ces dernières années, la prise en charge locale et générale des patients n’a pas évolué de façon signifi cative. Les progrès ont surtout porté sur une gestion plus précise des constantes grâce à des monitorings plus spécifi ques.Le centre de traitement des brûlés (CTB) des Hospices civils de Lyon (HCL) collabore étroitement avec la banque de tissus et de cellules des HCL (BTC/HCL) depuis 1988. Actuellement, dans notre centre, la mor-talité pour les patients atteints sur plus de 50 % de la SC est de 18 % (25) . Ce résultat est à comparer à la mortalité générale de 30 % associée classiquement aux brûlures concernant plus de 50 % de la SC. La proximité de la BTC/HCL et du CTB est un facteur clé de succès. En eff et, la collaboration quotidienne entre l’équipe de la BTC/HCL et les équipes médicochirurgicales en charge des patients permet une concertation multidisciplinaire pour décider de traiter les patients, puis adapter les échéances chirurgicales de pose des FE, d’une part à l’état général et local du patient, et d’autre part aux

délais de préparation et d’utilisation. En France, ce sont les établissements publics de santé, et plus particuliè-rement les centres hospitaliers universitaires (CHU), qui sont les services de recours pour les pathologies majeures. Les brûlés gravement atteints s’inscrivent plei-nement dans ce cadre, au même titre que les transplan-tations d’organes ou les greff es de tissus composites (visage, bras), par exemple. Il est donc nécessaire, pour bien remplir leur mission de soins et de recherche, que les services des CHU qui prennent en charge les patients les plus grave-ment brûlés puissent faire bénéfi cier ceux-ci de toute la palette des thérapeutiques innovantes dans les domaines de santé correspondants.La technologie des cultures d’épiderme a été maîtrisée aux États-Unis en 1975 (1). La première application en clinique humaine date de 1981 (4) aux États-Unis et de 1988 dans notre service.En France, depuis 1988, le recours à cette thérapeutique est devenu de pratique courante, tant dans le service du CHU de Lyon que dans celui de l’hôpital d'instruction des armées Percy (Clamart) [26], ces 2 centres ayant le recrutement français le plus important de patients atteints de brûlures profondes et étendues .Dans les années 1990, lors de la diff usion de la tech-nique, de multiples publications ont mis en évidence les avantages et les limites du recours aux FE. Ce sont essentiellement des études rétrospectives plutôt que des études prospectives. Les 2 études randomisées portent sur des patients brûlés sur 30 à 70 % de leur SC. Du fait du caractère exceptionnel de la pathologie, les études scientifi ques sont diffi ciles à interpréter . En eff et, les eff ectifs des cohortes ou des séries de patients sont faibles, avec une grande hétérogénéité en termes de superfi cie de brûlure. Il en est de même pour les cri-tères d’évaluation : sites anatomiques privilégiés (27-29), durées de séjour (23), taux de prise de greff e ou mortalité (24, 30, 31).Les résultats de prise de greffe avec la technique de Cuono (pose de FE sur un sous-sol dermique allogénique, très utilisée dans la décennie 1990-2000) sont très variables : de 0 à 35% (32), allant jusqu'à 95 % (26, 33). Les cultures d’épiderme ont été critiquées par certains pour la fragilité de l’épiderme obtenu – qui augmente le nombre de reprises et qui retarde la rééducation –, la lourdeur de leur utilisation et ce taux de prises imprévisible (34, 35). Le mode d’utilisation des FE a évolué, favorisant l’utilisation de la technique combinée (36, 37) ou le traitement des sites donneurs le plus rapidement possible avec des FE allogéniques , suivis des FE autologues dès que ceux-ci sont disponibles (35-42).

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À côté des diff érentes techniques chirurgicales, l’état local et métabolique du patient est un autre facteur de la prise de greff e (4). De plus, le consensus est faible entre les équipes pour le traitement des grands brûlés. Cela se traduit par des diff érences signifi catives dans les protocoles de soins, aussi bien médicaux que chirur-gicaux, pour le traitement médical comme chirurgical des patients souff rant de brûlures profondes et éten-dues dans les diff érents centres spécialisés. Cependant, pour le traitement des brûlures massives, les FE cultivés gardent tout leur intérêt (43).Les conclusions des responsables scientifi ques des centres nord-américains de référence pour le traite-ment des grands brûlés sont les suivantes :

✓ “face à des lésions étendues avec des sites donneurs de greff e minimes, le recouvrement par des cultures d’épiderme est un complément utile aux autogreff es minces, leur fi abilité et leur prix devenant plus accep-tables quand les brûlures sont plus étendues” (35, 44) ;

✓ “les cultures de kératinocytes allogéniques peuvent être utilisées comme alternatives aux pansements biolo-giques ou greff es pour les brûlures du 2e degré profond . Elles induisent une accélération de la cicatrisation et un excellent résultat esthétique et diminuent les besoins en autogreff es minces” (45) ;

✓ “dans le groupe contrôle, il y a eu 6 morts et 11 com-plications majeures alors que dans le groupe culture d’épiderme, il n’y a eu aucun décès et que 2 complica-tions majeures” (30).En Europe, le recours aux cultures d’épiderme est de pratique courante dans le centre des brûlés adultes de Cologne (Allemagne) et dans le service des enfants brûlés de Zurich (Suisse), entre autres.Pour notre équipe, le recours à cette technique étant devenu de routine pour les patients les plus gravement brûlés, il ne nous apparaissait plus nécessaire de réa-liser d’évaluation spécifi que. Nous évaluons régulière-

ment nos pratiques en termes de recouvrement global des lésions, de même qu’en morbimortalité générale. Une étude prospective sur 18 patients menée de juillet 1998 à juillet 2000 (cultures autologues et allogéniques) a montré que, pour les patients atteints sur 50 à 70 % de la SC, les cultures permettaient de recouvrir 13 % de la SC. Ce taux est de 21 % en moyenne lorsque les lésions dépassent 70 % de la SC. Ces résultats nous ont conduits à réserver le recours aux cultures autologues aux patients au-delà de ce stade de gravité (37).Plus tard, dans une étude rétrospective sur 15 ans, nous avons montré l’efficacité des FE autologues et allo-géniques dans le traitement des brûlures graves (éten-dues et profondes) selon leur mode d’utilisation (46, 47).Au total, 121 patients ont reçu des cultures d’épiderme autologue et/ou allogénique.Vingt-trois des 121 patients sont décédés et ont été exclus de l’étude pour ne pas raccourcir la moyenne de la durée de séjour artifi ciellement. Le taux de mor-talité est donc de 19 %. Ce résultat est à comparer à la mortalité générale de 30 % associée classiquement aux brûlures sur plus de 50 % de la SC.La moyenne d’âge de ces patients décédés était de 43,3 ans (de 2 à 58 ans), et ceux-ci étaient brûlés sur 78 % en moyenne (de 55 à 95 %) de leur SC, avec un indice de Baux de 121 en moyenne (de 86 à 150).Les causes de décès sont les mêmes, que les patients aient ou non reçu des FE : choc septique, insuffi sance respiratoire, défaillance multiviscérale.Ces causes de décès sont directement liées à la gravité de leurs lésions et non aux FE.Associée à des techniques de réanimation rigoureuses, notre stratégie chirurgicale pour induire la cicatrisation des brûlures du 2e degré profond (fi gure 1), optimiser la disponibilité des sites donneurs et assurer le recouvrement définitif des brûlures du 3e degré par les FE permet de réduire au maximum la phase

Figure 1. Patient de 44 ans brûlé sur 85 % de sa surface corporelle (indice de sévérité de Baux : 129). La face antérieure du tronc présente une brûlure du deuxième degré profond après dermabrasion (a), traitée par des feuillets épidermiques. Après 7 jours, au moment de l’ablation des gazes de transfert (b), la zone traitée est cicatrisée (c).

a b c

Culture de cellules souches épithéliales pour la régénération des épithéliums cornéen et cutané

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extrêmement critique où le patient, privé de sa barrière épidermique, est très vulnérable aux infections et à la dénutrition. La durée de séjour de notre population atteinte de brûlures en moyenne de 71 % de leur SC apparaît bien en dessous des durées de séjour attendues, puisqu’elle est en moyenne de 82 jours au lieu d’au moins 142 jours attendus. Ce résultat non seulement permet une meilleure fonctionnalité de la peau, mais a aussi un impact économique. Seul un recouvrement rapide permet de passer le cap de la réanimation, de commencer la rééducation pour un résultat fonctionnel, esthétique et social optimal compte tenu de la gravité des lésions initiales.Nos résultats sont bien sûr multifactoriels. Mais les cultures d’épiderme, en maintenant une bonne dyna-mique de recouvrement, sont un facteur de succès.

Place des cultures de cellules épithéliales de la muqueuse orale dans le traitement des défi cits en cellules souches limbiques bilatéraux

L’absence ou le dysfonctionnement des CSL entraîne une incapacité de l’épithélium cornéen à se régénérer.Le défi cit en CSL (DCSL) se caractérise par une invasion par l’épithélium conjonctival avec néovascularisation de l’épithélium cornéen, un trouble de la cicatrisation épithéliale (défaillance épithéliale chronique ou récur-rente), des ulcérations épithéliales étendues pouvant conduire à la perforation, des cicatrices stromales et un état infl ammatoire chronique (48-50), une hypoesthésie cornéenne (51). Pour S. Kinosita et al., la disparition des palissades de Vogt serait le premier signe de DCSL (52) [fi gure 2].

La symptomatologie fonctionnelle est aspécifi que : douleurs, baisse de la vision profonde, photophobie, larmoiement, blépharospasme (53).

Comment restaurer l’épithélium cornéen

La greff e de cornée allogénique (kératoplastie) ne peut être pratiquée du fait du caractère immunogène de l’épithélium et de la vascularisation liée à la pathologie. Rappelons que la greff e de cornée allogénique n’est possible que parce que ce tissu n’est pas vascularisé.En cas d’altération de la surface cornéenne secondaire à l’atteinte de la barrière limbique et de son réservoir en CS, le traitement doit atteindre 3 objectifs principaux :

✓ prévenir l’envahissement conjonctival à partir du limbe et favoriser la prolifération, la migration et l’adhésion des cellules épithéliales cornéennes rési-duelles sur la surface cornéenne ;

✓ suppléer le manque en CSL ; ✓ restaurer un microenvironnement stromal limbique

qui remplisse son rôle de soutien pour les CSL rési-duelles ou transplantées.De nombreuses alternatives de traitement sont proposées en fonction du degré d’atteinte de la surface cornéenne et du stade de l’insuffi sance limbique (aigu ou chronique).Parmi les traitements proposés, on peut citer, quand l’atteinte est unilatérale, l’autogreff e de limbe et la greff e de CSL cultivées, qui suppose l’existence d’un contingent limbique sain en quantité suffi sante (œil ipsilatéral en cas d’atteinte limitée, œil controlatéral en cas d’atteinte diff use), seule ou associée à une kératoplastie.Lors d'un DCSL total bilatéral, les patients sont en impasse thérapeutique. En eff et, la greff e autologue de limbe par prélèvement sur l’œil adelphe, direct ou

Figure 2. Aspect macroscopique du défi cit en cellules souches limbiques. À gauche : défi cit en cellules souches limbiques léger avec néovascularisation et opacifi cation cornéenne périphériques, disparition des palissades de Vogt ; l’axe visuel est préservé. À droite : défi cit en cellules souches limbiques sévère avec envahissement conjonctival néovascularisé complet atteignant l’axe visuel, opacifi cation et amincissement stromal sévère.

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après culture ex vivo, ne peut être réalisée puisque le limbe controlatéral est lui-même pathologique. La transplantation d’épithélium limbique allogénique après prélèvement cornéolimbique sur donneur HLA-compatible est peu réalisée en pratique puisqu’elle exige une immunosuppression systémique (9, 54-56). De plus, son taux de succès est relatif et a tendance à diminuer à long terme, le taux de survie du greff on étant de 40 % à 1 an et de 33 % à 2 ans (57).La greff e de MO prélevée et suturée sur la cornée en un seul temps opératoire a été pratiquée (58). Cependant, outre le risque majeur de contamination, cette greff e empêche toute récupération visuelle puisque le tissu greff é présente une épaisseur hétérogène comprenant un résidu de tissu conjonctif opaque.La greff e de cellules épithéliales autologues de MO cultivées permet de ne greff er qu’un épithélium et donc d’éviter ces désagréments. De plus, le temps de culture autorise les contrôles microbiologiques et de qualité préalables à la greff e. Cette technique a fait l’objet d’un essai clinique dans notre service d’ophtalmologie. Elle consiste à prélever une petite biopsie (1 cm2) de muqueuse jugale, à eff ectuer une séparation de l’épithé-lium et de la lamina propria à la dispase, puis une disso-ciation des cellules épidermique à la trypsine-EDTA. La technique de culture est identique à celle de toutes les cellules épithéliales limbiques ou cutanées. Le feuillet obtenu après 3 semaines de culture est transféré sur le stroma cornéen nettoyé de l’épithélium conjonctival et de la fi brose qui s’y sont développés.La restauration de l’épithélium cornéen par greff e de cellules épithéliales limbiques ou de la MO ne restau-rera l’acuité visuelle que si la pathologie n’atteint que l’épithélium cornéen. Si le stroma est également atteint, une opacité persistera. En revanche, le traitement apportera un épithélium fonctionnel qui repoussera la conjonctive et la néovascularisation. Il sera alors pos-sible d’envisager une greff e secondaire de cornée grâce à la présence de cet épithélium autologue. Rappelons que la greff e de cornée ne peut être envisagée dans le traitement des DCSL car l’épithelium allogénique est toujours rejeté du fait de la vascularisation accompa-gnant la conjonctivalisation.En ce qui concerne les critères d’évaluation, dans le traitement du DCSL par greff e de limbe, de CSL ou de MO, les publications font toujours état de l’évaluation de la présence de l’épithélium. Ce critère d’évaluation est admis par les spécialistes, mais controversé au plan méthodologique et par les autorités compétentes (Agence nationale de sécurité du médicament [ANSM] ou Agence européenne des médicaments [EMA]), car ce critère clinique multiparamétrique est subjectif .

En eff et, cet examen clinique à la lampe à fente permet d’évaluer dans le même temps : la présence d’un ulcère ou d’une kératite épithéliale ponctuée (PEK) de nom-breux mini-ulcères ; la conjonctivalisation ; la vasculari-sation (nombre de pédicules vasculaires et activité des vaisseaux). Cependant, à première lecture, il semble que l’acuité visuelle soit le critère principal revendiqué.C’est pourquoi, pour limiter les biais dans notre essai clinique, les méthodologistes ont choisi d’évaluer à 1 an le bénéfice du traitement par le FE de MO sur le critère de la présence d’un épithélium fonc-tionnel tel que précédemment défini. Le critère “acuité visuelle” n’a pu être retenu au départ, et les greffes secondaires de cornées allogéniques n’ont pu être réalisées pendant cette période. Au total, 26 yeux de 25 patients présentant un DCSL ont été inclus et traités par des greffes de FE de cellules épithéliales de MO cultivées. Un patient a été perdu de vue 1 mois après la greffe. Deux patients ont présenté un effet indésirable non lié au traitement, mais à la maladie. L’étude de la tolérance a permis de montrer que la greffe de FE de MO autologue est bien tolérée, puisqueaucune infection ni aucun effet indésirable dû à la greffe de FE de MO auto-logue n’ont été observés. Si l’on compare à la greffe de CSL allogéniques, pour laquelle des cas d’infec-tion ont été rapportés, probablement à cause de l’immunosuppression (9), l’absence d’infection à court et à moyen terme démontre que la greffe du FE de MO a restauré la fonction de barrière contre les micro -organismes . Cependant, 2 patients ont vu l’état de leur épithélium cornéen se dégrader. Pour ces 2 patients, la pathologie sous-jacente était identique (acnée rosacée), responsable de récur-rences inflammatoires entraînant une reprise de la néovascularisation et de la conjonctivalisation.Sur les 23 yeux restants, l’état de l’épithélium cornéen a été amélioré dans 64 % des cas à 1 an.Lors de l’étude à long terme (7), 23 yeux de 22 patients ont été suivis, et la moyenne de suivi a été de 28 mois (18-48 mois). Pour cette étude, l’utilisation de l’acuité visuelle comme critère d’évaluation principal a été possible. En eff et, les patients ont été séparés en 2 groupes :

✓ le groupe 1 (n = 9), représentant les patients dont le stroma cornéen présentait une opacité limitant la récupération visuelle, et qui ont pu bénéfi cier d’une greff e de cornée après la fi n de l’essai clinique (après 12 mois) ;

✓ le groupe 2 (n = 14), correspondant aux patients dont le stroma cornéen était clair ou avec une opacité modérée, ne justifi ant pas une kératoplastie.

Culture de cellules souches épithéliales pour la régénération des épithéliums cornéen et cutané

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Les critères secondaires étaient l’état épithélial et la qualité de vie (cotation de la photophobie, de la sensation d’œil sec et de la douleur). La moyenne du suivi est de 28 mois (18-48 mois). L’ensemble des eff ets

indésirables a été étudié afi n d’apprécier la tolérance de ce traitement.L’acuité visuelle a été augmentée chez 17 des 23 patients traités (74 %). L’état épithélial a été amé-lioré pour 15 patients (62,5 %), et la qualité de vie pour 22 patients (95,6 %). Pour les 9 patients souff rant d’une opacité stromale, la greff e de FE de MO, en réduisant la néovascularisation limbique, a également permis de réaliser une kératoplastie transfi xiante (jusqu’alors impossible du fait de l’insuffi sance en CS provoquant des rejets aigus de greff e). Dans ce groupe 1, l’acuité visuelle a été augmentée dans 66,7 % des cas, l’état épithélial a été amélioré dans 66,7 % des cas, et la qualité de vie dans 100 % des cas (fi gure 3).Ces résultats montrent que la greff e de FE de MO se révèle être un traitement effi cace et sûr du DCSL bila-téral total . Jusqu’à présent, en raison de la complexité et de la sévérité de l’atteinte cornéenne, aucun traitement ne pouvait être proposé aux patients atteints d’un DCSL bilatéral total. Cette technique, en permettant de res-taurer la surface oculaire, apparaît comme un traitement novateur et salvateur pour ces patients, ouvrant ainsi une voie thérapeutique majeure.En conclusion, la culture de CS épithéliales autologue a sa place dans l’arsenal thérapeutique du traitement des grands brûlés et des défi cits en cellules limbiques, notamment des défi cits bilatéraux. ■

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R é f é r e n c e s b i b l i o g r a p h i q u e s

O. Damour déclare ne pas avoir de liens d’intérêts.

Figure 3. Examen à la lampe à fente sans et avec fl uorescéine (la fl uorescéine met en évidence les ulcères, qui apparaissent en vert intense) avant et après greff e transfi xiante rendue possible grâce à la greff e de feuillet épithélial de muqueuse orale.

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Avec fluorescéine

D o s s i e r

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