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Chirurgie orthopédique – La nacre : biomatériau d’avenir ?

Pour combler les pertes de substances osseuses et cartilagineuses, le chirurgien orthopédiste implante des biomatériaux naturels tels que les greffes osseuses, les implants d'origine corallienne ou synthétiques (métalliques ou en céramique de phosphate de calcium, bio verre, méthylméthacrylate). Mais leur utilisation pose un problème de sécurité, d'efficacité et de coût. La nacre quant à elle présente des caractéristiques avantageuses : bio activité, capacité ostéogénique (qui favorise la formation d'os). De plus sa structure pavimenteuse offre des qualités mécaniques bien meilleures que les phosphates tricalciques : résistance à la compression et à la fissuration permettant d'envisager des implants en chirurgie orthopédique.

Les premières expérimentations menées sur l’animal
Effectuées à partir de 1994 sur des moutons, les recherches du Docteur Olivier Delattre* ont permis de connaître la tolérance et la qualité d’incorporation de la nacre dans le tissu osseux ou cartilagineux. 45 interventions chirurgicales ont été pratiquées sur 38 moutons : 36 implantations sur les différents sites osseux : os cortical, os spongieux, cavité médullaire, zone articulaire et 9 interventions témoins sur 38 moutons.

Les résultats obtenus permettent d’envisager de nombreuses applications potentielles : spar cers intervertébraux, butées (épaule, hanche), chevilles d’interférence (ligamentoplastie), coins d’ostéotomie.

Ces travaux ont été menés dans le cadre du GREPOT (Groupe de recherche en pathologie ostéoarticulaire tropicale) dirigé par le Pr Catonné, en collaboration avec une unité CNRS du Muséum d’histoire naturelle de Paris dirigé par Madame le Pr. E. Lopez. Les expérimentations ont été réalisées à la Clinique vétérinaire du Dr D. Bernus avec l’aide et la participation de l’équipe du bloc opératoire dirigée par Madame Edmond.

Le comportement de la nacre sur les os

« Une fois introduite dans l’os, la nacre déclenche comme tout corps étranger une réaction inflammatoire, mais celle-ci n’est que transitoire, explique le Dr Delattre. Elle fait place ensuite à une résorption très modérée (à la surface de l’implant), phase là aussi transitoire qui dure de 0 à 6 mois et pendant laquelle se fait la libération de facteurs actifs contenus dans la nacre et la bio-dissolution de la phase minérale. Un échange se produit entre le minéral de l’os et celui de la nacre qui aboutit à l’ancrage de l’implant. L’élément important est qu’il n’y a pas d’interposition de tissu fibreux contrairement à ce que l’on observe avec les métaux comme le titane utilisé en orthopédie. »

Des essais cliniques sur l’homme

Quelques essais ont été réalisés en chirurgie maxillo-faciale et odontologie. Dans le cadre de la loi Huriet des essais cliniques devraient débuter pour des indications comme les ostéotomies de réaxations des membres avec des cales de nacre.

A l’avenir la nacre pourrait être largement utilisée dans la chirurgie du membre supérieur et dans la chirurgie du rachis sous forme de cale. Si les études cliniques donnent de bons résultats, les gestes opératoires seront simplifiés et surtout on évitera au patient d’avoir en permanence un implant permanent métallique prévoit le Dr Delattre. Actuellement il mène un projet d’ancre ligamentaire pour la chirurgie arthroscopie de l’épaule et sur une future prothèse de poignet.

*Le Dr Delattre est l’auteur d’un mémoire de DEA de Biomécanique et de Biomatériaux. Ses travaux ont fait l’objet de 6 publications dont 5 en langue anglaise et de 10 communications dans des congrès internationaux.

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