Résorption ostéoclastique in vitro de substituts osseux utilisés pour la régénération osseuse : étude pilote

But de l'étude

Comparer le degré de résorption ostéoclastique de substituts osseux disponibles sur le marché et de l'os bovin cortical (contrôle). Les caractéristiques de surface sont également étudiées.

Matériels et méthodes

Neuf substituts commerciaux sont comparés au témoin os bovin cortical :

- dérivés d'os (os de côte humain congelé lyophilisé Miami Tissue Bank^®, particules d'os spongieux humain lyophilisé décalcifié LifeNet Tissue Service^®, blocs et particules d'os bovin déprotéinisé Bio-oss^®, particules d'os bovin Ostéograf/N-700^®) ;

- synthétiques à base d'hydroxyapatite (HA) (particules Calcitek^®, Ostéograf/P, ciment Bonesource^®) ;

- synthétiques non hydroxyapatite (bioverre Périoglas^®, particules de méthacrylate enrobées Bioplant HTR^®).

Au bout de 4 jours de culture en présence d'ostéoclastes (Oc) néonataux de lapin, 4 échantillons de chaque matériau sont soumis aux tests suivants :

- microscopie électronique à balayage (SEM) pour évaluer la résorption en surface :

- microscopie optique pour évaluer le nombre d'ostéo-clastes ;

- coloration pour la phosphatase alcaline tartrate résistante (TRAP) qui caractérise les ostéoclastes par rapport à d'autres cellules multinucléées ;

- pour les échantillons d'os bovin, test immunohistochimique anticollagène I afin de détecter du collagène issu des échantillons et analyse spectroscopique de surface pour déterminer les atomes présents en surface.

Résultats

Bien que les ostéoclastes s'attachent sur tous les supports, leur comportement diffère selon les biomatériaux :

- sur les dérivés osseux (à l'exception de l'Ostéograf/ N-700^® qui est formé à partir de la fusion à haute température d'os bovin), images de puits à rebords saillants et de « pistes » de résorption, qui sont toutefois inférieures à celles des témoins ;

- sur les dérivés HA et l'Ostéograf/N-700^®, images de petits puits mais pas de « chemins » de résorption ;

- sur les dérivés non-HA, aucune image de résorption ;

- pour l'immunohistochimie, le Bio-oss^® est collagène+ et l'Ostéograf/N-700^® est collagène- ;

- la spectroscopie de surface révèle la présence de

nitrogène (de 0,17 à 0,47 %) pour le Bio-oss^® et rien pour l'Ostéograf/N-700^®.

Commentaires

Le temps d'observation est très court (4 jours de culture des ostéoclastes sur les biomatériaux) et les interactions entre les différentes populations cellulaires in vivo sont évidemment absentes. A moyen et à long terme, d'autres mécanismes sont sûrement impliqués dans la résorption et le remodelage de certains biomatériaux.

Quoi qu'il en soit, malgré les conclusions de la Conférence de Consensus sur les greffes osseuses sinusiennes (1996) sur les succès à moyen terme de différents biomatériaux, l'étude présente montre que certains biomatériaux mettent extrêmement longtemps à se résorber ; les délais avant implantation doivent donc être suffisamment longs.

La réponse positive du Bio-oss^® au test collagène laisse supposer des traces protéiques dans les particules ; que penser par rapport au prion ?