Un ligament bien articulé

Les travaux d'une équipe du LOEX ouvrent de nouvelles perspectives pour la reconstruction du ligament croisé antérieur.


Une équipe du Laboratoire d'organogénèse expérimentale (LOEX), dirigée par la professeure Francine Goulet, annonce dans les pages des revues scientifiques Wound Repair and Regeneration et Cell Transplantation avoir mis au point, par génie tissulaire, un modèle de ligament croisé antérieur (LCA) qui, tout en étant simple, en reproduit les principales caractéristiques. Cette percée laisse entrevoir une nouvelle avenue pour la reconstruction du LCA et pour l'étude des facteurs qui favorisent sa régénération après chirurgie.

Le LCA est le talon d'Achille de bien des sportifs. Situé à l'intérieur de l'articulation du genou, il s'use et peut se déchirer à la suite d'une sollicitation excessive. Aux États-Unis seulement, 120 000 reconstructions de ce ligament sont effectuées chaque année, signale Francine Goulet. Pour compliquer l'affaire, le LCA se régénère moins bien que les autres ligaments du genou, ce qui peut entraîner de l'arthrite et une instabilité de l'articulation. Les orthopédistes ont quatre options pour reconstruire un LCA, rappelle la chercheuse. Ils peuvent utiliser une partie d'un ligament situé devant le genou (ligament patellaire), une partie d'un tendon du côté du genou (tendon de la patte d'oie), un LCA prélevé sur un cadavre ou encore un ligament fait de matériau synthétique. Toutes ces avenues présentent des inconvénients, qu'il s'agisse de séquelles de la résection d'un ligament ou d'un tendon, du risque de transmission de maladies ou de l'inflammation engendrée par un corps étranger.

"En 1995, des orthopédistes nous ont demandé s'il y avait moyen de produire un ligament croisé antérieur in vitro", raconte la professeure Goulet. Son équipe s'attaque alors au problème et, petit à petit, élabore une "recette" de LCA à la génie tissulaire qui va comme suit. Les chercheurs fixent d'abord deux petits bouts d'os poreux à chaque extrémité d'une éprouvette. Ils y versent ensuite une solution contenant du collagène - de longues molécules qui sont la principale composante des ligaments - ainsi que des fibroblastes (les cellules qui sécrètent le collagène). Dans les heures qui suivent, les fibroblastes polymérisent le collagène, le condensent et en font un réseau tridimensionnel qui se lie naturellement aux deux ancrages osseux. Les chercheurs soumettent ensuite ce ligament à des traitements qui en accroissent la résistance avant d'ajouter une seconde couche de collagène. En cinq jours à peine, ils obtiennent un ligament attaché à du tissu osseux prêt pour la greffe. La présence de tissus osseux permet une soudure os-os qui accroît la solidité de la transplantation.

Des résultats étonnants

Greffés dans le genou de trois chèvres par les orthopédistes Réjean Cloutier et Jean Lamontagne, ces ligaments ont produit des résultats étonnants. Les vaisseaux sanguins, les cellules nerveuses et d'autres cellules de l'hôte migrent dans la matrice de collagène et les chèvres gambadent quelques semaines après l'opération. "Un an après la greffe, la résistance de ces ligaments atteint 40 % de la valeur normale d'un LCA, souligne Francine Goulet. C'est mieux que ce qui est obtenu par reconstruction avec le ligament patellaire (30 %) et nous croyons qu'un programme d'exercices pourrait accroître cette résistance. Les résultats sont si encourageants que nous espérons tester nos ligaments sur des sujets humains d'ici deux ans."

Ce modèle pourrait aussi servir à des tests in vitro visant à déterminer pourquoi les LCA se régénèrent moins bien que les autres ligaments du genou. "Il existe peut-être des différences dans la concentration de certains facteurs de croissance", suggère la chercheuse. Cet éclairage pourrait inspirer de nouvelles approches pour améliorer la régénération du ligament après chirurgie. Les articles parus dans Wound Repair and Regeneration et Cell Transplantation sont signés par Lina Robayo, Pierrot Tremblay, Véronique Moulin, Réjean Cloutier, Jean Lamontagne, Anne-Marie Larkin, Anne-Marie Belzil, Stéphane Chabaud, Franck Simon, Nazrul Islam, Luc Chouinard, Sheila Laverty, Bertrand Lussier et Francine Goulet.