Le point sur les modèles expérimentaux et leur enseignement

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1 Le point sur les modèles expérimentaux et leur enseignement
Thierry ODENT GES Tours 2012

2 Scoliose idiopathique
1-3 % de la population Etiologie inconnue probablement multifactorielle Facteurs génétiques Facteurs neurologiques/neuro-sensoriels Facteurs mécaniques Exceptionnelle chez les mammifères Cavalier « King Charles » syringomélique

3 Modèles expérimentaux
Interventions systémiques ou locales Espèces variées Animaux en croissance Processus dynamique et évolutif Deux grandes catégories Etiologie/physiopathologie Création d’une déformation rachidienne assimilable à une scoliose (anomalies de croissance des vertèbres et des disques)

4 Historique Von Lesser 19ème siècle Nachlas (1950)
Section du nerf phrénique (lapin) Nachlas (1950) Agrafage vertébral antérieur (chien) Sawin (1980) , Carrey (1964) Sélection de lignées scoliotiques (lapin et poulet) > 100 modèles animaux publiés depuis

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6 Modèles animaux Modèles génétiques Modèles neurologiques
Modèles neuro-endocriniens Modèles mécaniques

7 Modèles génétiques Association SIA et Chromosome 1,6,7,12,14 chez l’humain Gènes candidats (Technique de synténie) Association et confirmation d’une série de loci associées à scoliose (homme/souris) Mutation du syndrome de VACTER (souris) (ky) knock-out mouse : myopathie dégénérative Chondrodystrophies

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9 Modèle génétique : le guppy (Poecilia Reticulata)
Déformation spontanée, croisement facile, croissance rapide Etudes des facteurs primaires impliqués sans les facteurs gravitationnels Sélection d’un locus (QTL) contrôlant la susceptibilité (fréq.-int.-localisation) 100 gènes dont le récepteur de la mélatonine

10 Modèles génétiques Asymétrie de croissance Souris FGFR3 « knock-out »
Convexité/concavité Corps vertébral/éléments postérieurs Souris FGFR3 « knock-out » Queue élargie Zones de croissance anormalement développées Gigantisme

11 Modèles génétiques Souris FGFR3 « knock-out » Déformation scoliotique
Survient lors du pic de croissance fémoral

12 Modèles génétiques : enseignement
Plusieurs gènes impliqués Développement neurologique Croissance Mélatonine Poussée de croissance

13 Modèles animaux Modèles génétiques Modèles neuro-endocriniens
Modèles mécaniques Contrainte externe/interne

14 Système neuro-endocrinien
Poulet pinéalectomisé Rôle de la mélatonine (correction si administration) Non transposable chez les mammifères quadrupèdes et chez les primates Transposable chez le rat et la souris C57BL/6J bipède

15 Modèles neuro-endocriniens
Pas transposable chez le singe et le quadrupède Différences Anatomiques (amphiarthrose chez le poulet) Distribution des récepteurs à la mélatonine Développement de la biologie moléculaire Récepteur mélatonine

16 Modèles animaux Modèles génétiques Modèles neuro-endocriniens
Modèles neurologiques Modèles mécaniques

17 MODELES NEUROLOGIQUES
Nombreux modèles Injection intraspinale du virus de la polio (singe) Rhizotomie dorsale (lapin-singe…) Anomalies associées à la convexité de la déformation Proportionnelles à l’atteinte des cordons postérieurs et du système proprioceptif Fragilité de la jonction thoraco-lombaire

18 Modèles neurologiques : système vestibulaire
Excision du labyrinthe chez le Xenope au stade larvaire (prémétamorphique)

19 Modèles neurologiques : système vestibulaire
Absence de compensation par le système nerveux proprioceptif

20 Modèles mécaniques Troubles de croissance
Contrainte externe Plâtre-corset Fixateur externe Contrainte interne A distance du rachis Epiphysiodèse du cartilage neuro-cental Contrainte rachidienne antérieure ou postérieure

21 Contrainte externe Petits animaux (rat-lapin)
Caractéristiques morphologiques et histologiques similaires à AIS Structuralisation si > 8 semaines Accentuation des déformations chez le rat bipède Auto-agravation > 30°

22 Rat Tail Etude du remodelage
Confirmation des lois de Hueter-Wolkmann/Wolff Montage statiques/dynamiques homéostasie discale et vertébrale

23 Epiphysiodèse du cartilage neuro-central
Création d’une déformation Comparaison vissage postéro-antérieur vs antéro-postérieur+++ PA : asymétrie de croissance + scoliose AP : asymétrie de croissance pédicule Lésions tissulaires nerveuses associées +++

24 Contraintes postérieures asymétriques
Efficacité si précoce Résection large tissulaire pour obtenir une déformation

25 Rachis quadrupède Quadrupède : Forces 3X Contraintes en cyphose

26 Rachis humain Humain : seul véritable bipède
Forces gravitaires au dessus du pelvis Contrainte postérieure

27 Modèles mécaniques Développés à des fins de correction chirurgicale
Influence anatomie et biomécanique Lésions associées (anatomique+neurologique)

28 Modèles expérimentaux
Aucun ne reproduit la scoliose humaine Questions >>>> réponses Pièces de puzzle Effets collatéraux (FGFR3, Laminectomie…) Intérêt en association avec une recherche scientifique

29 Contrainte interne