Développement et caractérisation d'un modèle in vivo de régénération osseuse de défauts critiques interrupteurs chez le rat.

Development and characterization of an in vivo model of bone regeneration of critical switch defects in rat.

• Auteur / Autrice : Renaud Siboni
• Direction : Frédéric Velard, Xavier Ohl, Julien Braux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Médecine
• Date : Soutenance le 28/08/2023
• Etablissement(s) : Reims
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie, Chimie, Santé (Reims ; 2018-)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biomatériaux et inflammation en site osseux (BIOS) (Reims, Marne)
• Jury : Président / Présidente : Sophie Gangloff
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Velard, Xavier Ohl, Julien Braux, Richard Gouron, Romain Seil, Esther Potier, Laurent Obert
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Richard Gouron, Romain Seil

Mots clés

Mots clés contrôlés

Régénération osseuse

Pseudarthrose

Dissertation universitaire

Modèles animaux

Rats

Technique de la membrane induite

Mots clés libres

Rat

Pseudarthrose

Régénération osseuse

Rat

Bone healing

Pseudarthrosis

Résumé

La technique de la membrane induite (MI) est une technique utilisée pour la prise en charge des défauts osseux importants aux os longs. C’est une technique avec deux temps chirurgicaux associant l’utilisation d’un espaceur en polyméthachrylate de méthyle (PMMA) au cours de la première étape, qui va induire une pseudo-membrane réactionnelle au deuxième temps, appelée la MI, avec des spécificités ostéoinductrices. Cette MI est conservée lors du deuxième temps chirurgical pour potentialiser la consolidation osseuse. La greffe utilisée lors de cette procédure doit être massive et peut être limitée physiquement. Des modèles précliniques de MI ont été décrits mais peu permettent d’étudier la consolidation complète du défaut osseux. Ceci est nécessaire pour améliorer la technique, évaluer des biomatériaux ou des substituts osseux et simplifier la technique chirurgicale. Un modèle préclinique de technique de la MI a été développé sur le fémur de rats LEWIS avec un défaut osseux de 4 mm stabilisé grâce à une plaque d’ostéosynthèse. Les résultats d’optimisation sont en faveur d’une ostéotomie au piézotome et l’utilisation d’une plaque d’ostéosynthèse d’épaisseur 1 millimètre avec des vis de diamètre 2 millimètres. Six mois après le deuxième temps chirurgical, seul le groupe avec la technique de la MI et une greffe osseuse syngénique a une complète cicatrisation du défaut osseux. La présence de la MI semble nécessaire pour l’évaluation d’un biomatériau. Une ostéotomie au piézotome associé à une plaque d’ostéosynthèse d’une rigidité suffisante est nécessaire pour un modèle de régénération osseuse par la technique de la MI chez le rat.

The induced membrane (IM) technique is used for the management of large bone defects in long bones. It is a two-stages surgical technique using a polymethylmethachrylate (PMMA) spacer at the first stage that will induce a pseudo-membrane (called the IM) in the second stage, with osteoinductive properties. This IM is conserved during the second stage to potentiate bone consolidation. The graft used in such a procedure must be massive and can be physically limited. Preclinical models of IM have been described but few allow the study of complete consolidation of the bone defect. This is necessary to improve the technique, evaluate biomaterials or bone substitutes and simplify the surgical technique. A preclinical model of the IM technique was developed on the femur of LEWIS rats with a 4 mm bone defect stabilized with an osteosynthesis plate. The results evidenced the advantage of a piezotome osteotomy and the use of a 1-millimeter-thick bone plate with 2-millimeter diameter screws. At 6 months after the second stage of surgery, only the group with the IM technique and a syngeneic bone graft had complete healing of the bone defect. The IM seemed mandatory for the assessment of a biomaterial. A piezotome osteotomy combined with an osteosynthesis plate of sufficient stiffness is required for a rat model of bone regeneration using the IM technique