Mise au point de la thérapie cellulaire de l'incontinence urinaire d'effort par autogreffe de cellules précurseur musculaire

Dr René Yiou

Détails du projet

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Epidémiologie et traitements actuels de l’incontinence urinaire d’effort

L’incontinence urinaire affecte 10% des femmes actives et 40% des femmes de plus de 60 ans, soit au total près d’1,5 millions de femmes en France (Thomas et al., 1980). Une enquête SOFRES (1995) a révélé que, pour faire face aux fuites, la plupart des femmes choisissent le port de protections (62,1%) ; certaines femmes ont recours aux médicaments (27,6%), à la rééducation (26%) ou à la chirurgie (5,9%) et 8,5% d’ente elles s’abstiennent de toute prise en charge. L’incontinence urinaire est souvent vécue comme une fatalité, véritable conséquence de la maternité ou du vieillissement. Pourtant, il a été clairement établi que l’incontinence urinaire peut altérer sévèrement la qualité de vie en retentissant sur la vie professionnelle, sociale, affective, et émotionnelle (Amarenco et al., 2003).
Les dépenses publiques allouées à l’incontinence urinaire s’élèvent à plus de deux milliards d’Euros par an en France. Il s’agit donc d’un véritable problème de santé publique.
Les principaux facteurs étiologiques de l’incontinence urinaire sont les traumatismes obstétricaux, les accouchements multiples et la chirurgie pelvienne, en raison des dommages musculaires et aponévrotiques qu’ils engendrent (Parazzini et al., 2000). Une hypermobilité vésico-urétrale et/ou une insuffisance sphinctérienne urétrale sont présentes dans la majorité des cas. L’insuffisance sphinctérienne urétrale est le résultat d’une baisse du tonus sphinctérien. Parmi les principales options thérapeutiques – médicaments, rééducation et chirurgie – seule la chirurgie a démontré une réelle efficacité dans les formes sévères d’insuffisance sphinctérienne. La mise en place d’une bandelette sous urétrale synthétique ou aponévrotique ou l’injection intra urétrale de substances inertes, visant à augmenter la résistance à l’écoulement urinaire, constituent les traitements chirurgicaux de premières intentions. Cependant, le taux de récidives à long terme de ces techniques est relativement élevé ou encore mal évalué (Haab et al., 1996; Mondet et al., 2000). L’implantation d’un sphincter artificiel constitue le dernier recours, mais il s’agit d’une intervention relativement lourde nécessitant une parfaite compréhension du dispositif par la patiente et dont le devenir à très long terme reste incertain, ce qui limite leur utilisation chez des patients jeunes.
Chez l’homme, l’incontinence urinaire survient habituellement après une intervention sur la prostate lorsque le sphincter urétral a été lésé (Ficazzola et al., 1998). La rééducation ou des injections urétrales sont rarement efficaces et la seule possibilité thérapeutique est bien souvent la mise en place d’un sphincter artificiel.

But et justification de la recherche

Le but du projet présenté est de restituer chez des patients incontinents une tonicité sphinctérienne physiologique par une autogreffe de cellules précurseur musculaire (cpm) extraites de muscles périphériques.
La recherche effectuée dans le cadre de la thérapie cellulaire des myopahties génétiquement déterminées a permis de mettre au point l’injection de cpm pour combler un déficit génétique (Partridge et al., 1978, 1981 ; Gussoni et al.,1999) et pour réparer des muscles défectueux (Arcila et al., 1997 ; Wernig et al., 2000 ). Des essais encourageants ont été effectués chez l’homme dans le traitement de l’insuffisance cardiaque (Menasche et al., 2001) L’insuffisance sphinctérienne urétrale peut être considérée comme une myopathie complexe affectant un petit muscle (Hale et al., 1999) et est donc candidate pour un traitement par injection de cpm.
Depuis 1998, le Dr. R. Yiou (chef de clinique en urologie) a initié une activité de recherche au Centre de Recherches Chirurgicales de l’hôpital Henri Mondor dans le but de mettre au point les bases anatomiques et biologiques de la thérapie cellulaire de l’insuffisance sphinctérienne.
Nous avons montré que le sphincter strié urétral, bien qu’ayant une origine embryologique différente (mésoderme splanchnique) des muscles striés squelettiques (somites), dispose d’un programme de différentiation myogénique standard impliquant l’activation de cellules précurseurs musculaire sphinctériennes intrinsèques (cellules satellites) (Yiou et al., Anatomy and Embryology, 2003). Ce travail a ouvert de nouvelles perspectives de traitement de l’insuffisance sphinctérienne s’inspirant des connaissances acquises dans le cadre des myopathies génétiquement déterminées ; en effet, des traitements connus pour favoriser la régénération des muscles striés squelettiques et agissant directement ou indirectement sur les cpm sont désormais applicables au sphincter strié urétral. A ce titre, nous précédemment avons montré à l’aide d’un modèle de lésion sphinctérienne transitoire chez la souris, que des cpm extraites de muscle de la patte interagissent avec les cpm sphinctériennes pour former de nouvelles fibres musculaires mosaïques et accélérer le processus de régénération (Yiou et al., 2002). Nous avons ensuite testé une lésion irréversible entraînant une fibrose et dénervation. Nos expériences ont établi que des cpm injectées peuvent se développer dans ce contexte et activent le bourgeonnement des terminaisons nerveuses locales résiduelles (Yiou et al., Transplantation, 2003). Ceci aboutit à la formation de nouvelles fibres musculaires innervées qui augmentent la force de contraction sphinctérienne obtenue par stimulation électrique. Ces résultats donnent une justification à la greffe de cpm dans le traitement de l’insuffisance sphinctérienne car cette pathologie se caractérise sur le plan histopathologique par une perte de fibres musculaires et d’une dénervation chronique (Hale et al., 1999).
L’objectif principal du projet présenté est de démontrer qu’une greffe de cpm peut reconstituer un sphincter physiologique, c'est-à-dire capable de développer une activité tonique basale permanente assurant la continence urinaire. La notion d’activité tonique sphinctérienne constitue la principale originalité de ce projet de greffe de cpm. En effet, les fibres musculaires sphinctériennes sont de type I (fonctionnement en mode anaérobie) et ont donc la particularité d’exercer des contractions toniques prolongées (Gosling et al., 1981). S’il est bien établi que la greffe de cpm peut améliorer la force de contraction électrostimulée d’un muscle squelettique détruit (contraction de type tétanique) (Wernig et al., 2000), il reste à déterminer si le tonus basal du muscle est aussi modifié. En d’autres termes, les cpm injectées dans un sphincter urétral ont-elles la capacité de former des fibres de type I ? Les résultats de nos travaux préliminaires concernant l’action trophique des cpm sur les terminaisons nerveuses résiduelles chez le rat permettent d’envisager cette éventualité. En effet, il a été montré que le phénotype des fibres des muscles squelettiques était fortement conditionné par le mode d’innervation (Wang et al., 2002). Il est donc envisageable que la réinnervation de fibres musculaires par le bourgeonnement des terminaisons résiduelles oriente leur différenciation terminale vers un type I.
Afin de développer un modèle pré-clinique d’insuffisance sphinctérienne, nous avons étudié au cours de l’année 2002-2003 (DEA du Dr L. Zini), les caractéristiques morphologiques et urodynamiques de l’appareil sphinctérien de la truie, puis nous avons évalué à l’aide de ces méthodes une lésion sphinctérienne par électrocoagulation. Il a été établi que le sphincter strié urétral de cet animal présente des ressemblances avec le sphincter de l’homme ; en particulier, il est composé d’une forte proportion en fibres de type I et a une forme identique. Enfin nous avons établi que la lésion sphinctérienne par électrocoagulation entraîne une abolition du tonus sphinctérien et une perte définitive des fibres musculaires et de leur innervation. Il s’agit donc d’un modèle animal intéressant pour une étude de la biologie de greffe intra sphinctérienne de cpm. Cette évaluation sera réalisée au cours de l'année 2003-2004.

 

Perspectives

La greffe de cellules précurseur musculaire apparaît comme un traitement prometteur de l'insuffisance sphinctérienne car elle pourrait corriger l'anomalie histopathologique responsable du développement de cette pathologie.
D’autres pathologies pourraient bénéficier de cette recherche, telles que les insuffisances sphinctériennes anale ou oesophagienne. Des collaborations sont actuellement en cours pour élargir le champ d’action de la thérapie cellulaire par autogreffe de cpm.

Ce travail fait appel à des collaborations étroites entre les services suivants du CHU Henri Mondor :
• Centre de Recherches Chirurgicales (Pr. D. Chopin) : expérimentation animale et culture cellulaire.
• Service d’Urologie (Pr. C.C. Abbou). Unité d’Urodynamique dirigée par le Dr. R. Yiou (Principal investigateur du projet).
• Service d’Histologie et d’Anatomopathologie (Pr. R. Gherardi) : analyse histologique des sphincters lésés et traités. Typage des fibres musculaires sphinctérienne.
• Service d’explorations fonctionnelles (Dr. J.P. Le faucheur) et Unité INSERM 492 (Pr. S. Adnot) : partie exploration électrophysiologique sphinctérienne.
• Unité de thérapie cellulaire (Dr. H. Rouard) : contrôle qualité des cellules précurseur musculaire à injecter et culture en milieu de type grade clinique.
Collaborations avec services extérieurs :
• Service d’Urologie de CHU de Lille (Dr. L. Zini, DEA 2002- 2003 et actuellement en thèse sur ce projet au centre de Centre de Recherches Chirurgicales de l’hôpital Henri Mondor).
• Ecole vétérinaire de Maison Alfort : Dr. C. Lecoeur, DEA 2003-2004, Dr. B. Klonjkowski (mise au point de vecteurs viraux), Pr. H. Combrisson pour la réalisation des bilans urodynamiques.
• Institut d’anatomie de la Faculté des Saints Pères (Dr. J.F. Uhl et Pr V. Delmas, Université Paris V) : reconstruction 3D à partir de coupes histologiques sphinctériennes.

 

Références

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