« Technologie/Matériaux/Matériaux biocompatibles/Le Rein, site d’implantation en Biocompatibilité » : différence entre les versions

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= Introduction =
 
 
Pendant les dernières décennies, l'utilisation des matériaux implantés reposait sur des notions empiriques, trop souvent déduites d'échecs cliniques. De nos jours, l'utilisation d'un matériau n'est envisageable qu'après analyse des réponses à un certain nombre de tests normalisés ; si les notions physiques ont été la préoccupation majeure au départ, la biocompatibilité prend actuellement une place prépondérante et exige un certain nombre d'essais découlant de la complexité biologique (12, 14). Le concept de biocompatibilité oblige à un protocole expérimental. Cependant le coût élevé des différents tests a souvent contraint les auteurs à ne réaliser que des expérimentations in vitro (14). « À défaut de moyens, il faut faire des calculs », nous avons exploité cet adage pour proposer une expérimentation in vivo sur le rat albinos de souche Wistar. Nous avons choisi un site profond (la zone sous capsulaire rénale) pour étudier la tolérance tissulaire d'un phosphate tricalcique.
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Les rats sont soumis à une aération, à l'humidité dont le degré le plus favorable est situé entre 40% et 70%, et à un éclairage de 12 heures par jour. La lumière est distribuée par des ampoules électriques ordinaires ou par des lampes émettant des rayons ultra-violets.
 
 
 
 
Les rats sont entretenus dans des cages disposées, le plus souvent, sur des rayons formés de cornières métalliques, fixées aux murs ou suspendues au plafond. Il semble intéressant de les agencer en blocs mobiles, sur roulettes, de 12 à 15 cages par exemple, ce qui facilite le nettoyage. Pour l'examen des animaux, une table ou une paillasse est réservée à cette indispensable opération périodique.
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L’anse de Henlé fait suite au tube contourné proximal : elle présente une branche descendante dont la lumière est délimitée par des cellules aplaties dont le pôle apical est hérissé de nombreuses micro-villosités et une branche ascendante à paroi formée de cellules cubiques ou légèrement prismatiques : leur pôle basal est d’aspect strié.
Le tube contourné distal est localisé dans la portion la plus externe de la zone corticale. Dans sa portion disposée au voisinage du pôle vasculaire du corpuscule de Malpighi, l’épithélium qui délimite sa lumière est épaissi : c’est la macula densa étroitement associée à une zone épithélioide de la paroi de l’artère afférente, formant ainsi l’appareil juxta-glomérulaire. La paroi du tube contourné distal est constituée de cellules cubiques dont le pôle basal a un aspect strié (18).
 
 
 
II.3.3 Structure des tubes excréteurs
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Dans le cas le plus schématique chez le rat, la capsule est constituée de deux plans collagènes, fibres à disposition plexiforme et lames collagènes, le plan le plus interne est séparé du cortex rénal par une couche discontinue de fibroblastes. La même organisation est visible entre les deux plans fibreux dont le plus externe est directement associé au tissu adipeux péri-rénal. (18, 31, 45)
Dans certaines zones de la capsule, les cellules conjonctives sont plus nombreuses entre les deux plans fibreux, elles sont alors disposées autour des artérioles et des capillaires (Figures 1 in 31).
 
 
 
 
 
 
Figure 1 : Grossissement 40. Vue générale du parenchyme rénal (PR) et de la capsule rénale (CR) qui le délimite (31).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figure 2: Grossissement 40 la capsule rénale (CR) apparaît sous forme d’une mince couche claire en haut. Au dessous les tubes rénaux et les corpuscules de Malpighi.
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III.12. Mise en forme des échantillons
 
 
La poudre est finement broyée puis additionnée de quelques gouttes d'alcool polyvinylique afin d'assurer la cohésion entre les particules, celle-ci est ensuite
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Sur les billes de phosphate tricalcique extraites, on note des fragments de tissus accrochés tout autour.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figure 3 : Aspect normal du rein et des organes voisins
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L'observation des préparations au microscope est une véritable lecture "à livre ouvert" faite à faible grossissement pour se rendre compte de la disposition relative des diverses structures. Le fort grossissement, employé secondairement, permet l'étude de points particuliers intéressant les "zones frontières" entre la capsule et le parenchyme rénal, la capsule et l'implant, et l'implant et le parenchyme rénale.
L'ensemble des coupes a permis un examen microscopique des différentes réactions cellulaires ou fibreuses présentes au voisinage immédiat et à distance du site d'implantation. Les lames ont été observées dans l'ordre chronologique et groupées par lots correspondant aux jours du prélèvement.
 
 
 
 
IV.1 Après 28 jours
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Le site est circonscrit par un tissu granulomateux bien organisé, riche en fibroblastes, en vaisseaux néoformés, avec prolifération cellulaire autour du site d'implantation ..
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figure 4: Grossissement 400. Nous remarquons la présence d'une réaction conjonctive importante (CJ) et une invasion cellulaire (IC). Les structures épithéliales du parenchyme rénal sont intactes.
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Les différentes observations ne révèlent en aucun cas un enkystement, au contraire on observe des plages de tissus qui témoignent d'une excellente cicatrisation. L'observation des tissus situés à distance de l'implant n'a rien révélé d'anormal.
 
 
 
 
 
 
 
Figure 5 : Grossissement 400. On note un épaississement du tissu conjonctif, une invasion cellulaire et fibrillaire et présence de fragments de l'implant.
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Au voisinage immédiat de l'implant la réaction conjonctive est beaucoup plus importante que pour les 2 premiers mois. A distance de l’implant les différentes structures rénales sont intactes, toutes ces observations témoignent que l'implant est parfaitement toléré.
 
 
 
 
 
 
 
Figure 6 : Grossissement 400. On note une réaction cellulaire avec présence de fibres collagènes orientées dans tous les sens qui ont tendance à s'épaissir. Il n’y a pas de signes de cytooxicité à tous les niveaux du tissu rénal. Le tissu conjonctif fibreux est dépourvu de cellules inflammatoires. Le parenchyme rénal est intact.
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Les plages de tissu cicatriciel diffèrent totalement de l'aspect des tissus observés les premiers mois. Le parenchyme rénal avoisinant ou à distance du site d'implantation ne présente aucun signe anormale d'inflammation, on note l'état normal des tubules rénaux et des corpuscules de Malpighi.
 
 
 
 
 
 
 
 
Figure 7 : Grossissement 400. Détail de la figure précédente, on note la présence d'une structure fibreuse épaisse (SFE).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figure 8 : Grossissement 400. Après six mois, comme pour les mois précédents, à distance du site d'implantation les structures épithéliales du parenchyme rénal et les corpuscules de Malpighi sont restés intacts.
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= Discussion =
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Le nombre de rats utilisés dans des conditions opératoires identiques, joint au nombre de coupes histologiques réalisées, confirment in vivo, la constance des résultats d'évaluation "en lecture directe".
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Ce modèle expérimental confirme les propriétés du phosphate tricalcique. La résorbabilité modulée du matériau, compensée par une activation cellulaire périphérique, situe l'intérêt de ce site d’implantation. La dissolution complète du phosphate tricalcique n'est pas observée dans nos résultats, ceci est vraisemblablement liée au mode d'usinage des billes, nous n'avons pas utilisé au cours de la préparation des billes des produits dégradables pour laisser des pores de diamètres suffisants.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
= Conclusion =
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Nous pouvons conclure que le protocole arrêté, joint à l'exploitation d'un site original d'implantation constitue un modèle expérimental. Comparativement aux autres expérimentations, les résultats obtenus dans notre travail sont satisfaisants et constituent un point de départ pour d'autres travaux utilisant d'autres moyens d'investigation.
La zone sous capsulaire rénale permet de retrouver facilement l'implant, les moyens d'investigations étant en plein progrès il peut paraître intéressant d'analyser l'interface biomatériau-tissu dans le temps au niveau de la zone sous capsulaire rénale d'un animal tout en le conservant vivant.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
= Bibliographie =