Sujet: Transplantation de cellules de Schwann préconditionnées dans des greffes de nerf

[TDelrieu]

The Journal of Bone and Joint Surgery (American). 2006 ; 88:2400-2410.

Transplantation de cellules de Schwann préconditionnées dans les greffes de nerf périphériques après contusion du cordon médullaire adulte

Amélioration de la récupération dans un modèle de rat

Alexandre Rasouli, MD, Nitin Bhatia, MD, Sourabh Suryadevara, BS, Kim Cahill, BS et Ranjan Gupta, MD

University of California, Irvine, 2226 Gillespie Neuroscience Research Facility, Irvine, CA 92697. E-mail de R. Gupta: ranjang@uci.edu
 
Éléments de base : La récupération après des lésions du système nerveux périphérique est basée sur un rapport pro-régénérateur entre les axones et la matrice extracellulaire, un rapport établi par les cellules de Schwann. Comme le conditionnement mécanique des cellules de Schwann a montré stimuler leur comportement régénérateur, nous avons cherché à déterminer si la transplantation de ces cellules dans le système nerveux central (c.-à-d., le cordon médullaire), avec sa capacité régénératrice limitée après des lésions, améliorerait la régénération axonale et la récupération fonctionnelle.

Méthodes : Des lésions modérées de contusion du cordon médullaire ont été créés avec un impacteur sur 48 rats Sprague-Dawley adultes, et, à une semaine post-lésion, les cordons médullaires ont été ouverts chez tous les animaux. Dans 24 de ces animaux, une greffe de nerf périphérique avec des cellules de Schwann obtenues à partir de nerfs sciatiques d’animaux donneurs, et qui avaient été ou non préconditionnées, ont été transplantés au niveau de la zone contusionnée après résection de la cicatrice gliale. Un autre groupe d'animaux a eu seulement la résection de la cicatrice gliale, et un quatrième groupe a subi les lésions de contusion mais sans résection gliale ni transplantation. Des évaluations locomotrices selon l’échelle BBB ont été faites pré-opératoirement et chaque semaine ensuite. Le traçage des voies descendantes et ascendantes du cordon médullaire a été fait à six semaines post-opératoirement pour l'évaluation histologique quantitative de la régénération axonale.
 
Résultats : Alors que la récupération suite à la résection de la cicatrice gliale sans transplantation de nerf périphérique était sensiblement plus mauvaise que dans les autres groupes, les deux groupes avec transplantation ont eu des scores BBB sensiblement plus hauts que le groupe contrôle (aucune transplantation) dans la période post-opératoire (p < 0.05). D'ailleurs, l'analyse histologique a montré une régénération axonale nettement accrue aux sites lésionels chez les animaux traités avec les greffes préconditionnées par rapport aux autres groupes (p < 0.05).

Conclusions : La récupération fonctionnelle après contusion du cordon médullaire a été augmentée à la suite de la résection de la cicatrice gliale et avec transplantation de cellules de Schwann dans les greffes de nerfs périphériques au niveau de la lésion. Alors que la récupération n'a pas différé de manière significative entre les groupes de transplantation, seules les greffes préconditionnées ont mené à la régénération axonale dans et au-delà du site lésionel. Ces greffes peuvent augmenter le rétablissement fonctionnel à mesure que les voies descendantes atteignent par la suite leurs organes cibles.

Pertinence Clinique : La transplantation des cellules de Schwann dans les greffes de nerfs périphériques augmente sensiblement la récupération fonctionnelle et axonale suite aux lésions par contusion du cordon médullaire dans la recherche sur les rats, et assure des recherches supplémentaires pour des applications cliniques potentielles.


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The Journal of Bone and Joint Surgery (American). 2006;88:2400-2410.

Transplantation of Preconditioned Schwann Cells in Peripheral Nerve Grafts After Contusion in the Adult Spinal Cord

Improvement of Recovery in a Rat Model

Alexandre Rasouli, MD1, Nitin Bhatia, MD1, Sourabh Suryadevara, BS1, Kim Cahill, BS1 and Ranjan Gupta, MD1

1 University of California, Irvine, 2226 Gillespie Neuroscience Research Facility, Irvine, CA 92697. E-mail address for R. Gupta: ranjang@uci.edu

Background: Recovery after injury to the peripheral nervous system is based on the pro-regenerative relationship between axons and the extracellular matrix, a relationship established by Schwann cells. As mechanical conditioning of Schwann cells has been shown to stimulate their regenerative behavior, we sought to determine whether transplantation of these cells to the central nervous system (i.e., the spinal cord), with its limited regenerative capacity after injury, would improve axonal regeneration and functional recovery.

Methods: A moderate contusion injury of the spinal cord was created with a force-directed impactor in forty-eight adult Sprague-Dawley rats, and, at one week postinjury, the spinal cords were reexposed in all animals. In twenty-four of these animals, peripheral nerve grafts with Schwann cells that had been obtained from the sciatic nerves of donor animals, and had been either untreated or subjected to mechanical conditioning, were transplanted to the contused area of the cords following resection of the glial scar. Another group of animals was treated with glial scar excision only, and a fourth group had the contusion injury but neither glial excision nor transplantation. Scores according to the Basso, Beattie, Bresnahan (BBB) Locomotor Rating Scale were assigned preoperatively and weekly thereafter. Tract tracing of descending and ascending spinal cord tracts was performed at six weeks postoperatively for quantitative histological evaluation of axonal regeneration.

Results: While the recovery following glial scar excision without peripheral nerve transplantation was significantly worse than the recovery in the other groups, both transplantation groups had significantly higher BBB scores than the controls (no transplantation) in the early postoperative period (p < 0.05). Moreover, histological analysis showed markedly increased axonal regeneration at the lesional sites in the animals treated with the mechanically conditioned grafts than in the other groups (p < 0.05).

Conclusions: Functional recovery after spinal cord contusion improved following glial scar excision with transplantation of Schwann cells in peripheral nerve grafts to the contusion areas. Although recovery did not differ significantly between the transplantation groups, only the preconditioned grafts led to axonal regeneration at and past the lesional site. These grafts may further enhance functional recovery as the descending tracts eventually reach their target end-organs.

Clinical Relevance: Transplantation of Schwann cells in peripheral nerve grafts significantly improved functional and axonal recovery following a contusion spinal cord injury in rats and warrants further investigation for potential clinical applications.


Source : http://www.ejbjs.org/cgi/content/abstract/88/11/2400