Reconstruction trachéale autologue

par Dominique Fabre

Thèse de doctorat en Physiopathologie cellulaire et moleculaire

Sous la direction de Elie Fadel.

Le président du jury était Philippe Dartevelle.

Le jury était composé de Philippe Dartevelle, Pascal Thomas, Abel Gomez Caro, Gérald Simonneau, Sacha Mussot, philippe Hervé.

Les rapporteurs étaient Pascal Thomas, Abel Gomez Caro.


  • Résumé

    La reconstruction trachéale autologue a pu être standardisée et optimisée grâce au développement d’untravail de recherche expérimentale. Ce travail a permis d’améliorer la technique chirurgicale et les résultatscliniques. C’est une solution thérapeutique qui permet de remplacer de façon reproductible plus de 50 % delongueur de trachée. Toutes les autres techniques de remplacement trachéal développées par denombreuses équipes, ainsi que leurs résultats expérimentaux et cliniques, ont été étudiés et classés enfonction du substitut utilisé.Après de nombreuses publications du Laboratoire de Recherche du Centre Chirurgical Marie Lannelonguesur ce sujet, nous nous sommes orientés vers l’utilisation des tissus autologues (lambeau libre et cartilagescostaux) en collaboration avec les chirurgiens plasticiens. Cela a permis grâce aux avancées techniques etnotamment de microchirurgie de réaliser un nouveau conduit trachéal. Ce substitut ne contient aucunmatériel prothétique et il peut donc résister aux infections. Malgré l’absence de renfort prothétique, il résisteaux pressions et surtout à la dépression respiratoire.Le développement de cette technique chirurgicale a été obtenu grace à ces travaux de recherche qui ontpermis d’optimiser la procédure, de l'améliorer et de la répéter.Le premier travail expérimental a été la création d'un modèle animal de remplacement trachéal autologuepar un lambeau pédiculé armé. Nous avons ainsi confirmé la résistance mécanique et la viabilité descartilages, ainsi que la durabilité de ce type de reconstruction.Les travaux suivants ont été réalisés en collaboration avec des équipes spécialisées en Ingénierie tissulaire.Le premier travail expérimental d’Ingénierie tissulaire a consisté en la réalisation d’anneaux de cartilage àpartir de cellules souches. L'objectif était d'obtenir des anneaux cartilagineux préformés, que l'on pourraitinsérer dans l'épaisseur du lambeau.Le deuxième travail a été de développer une technique permettant de transformer le revêtement cutané dulambeau en une muqueuse respiratoire. Quatre techniques d'ingénierie tissulaire ont été utilisées et testées :la greffe de péritoine, la greffe de muqueuse buccale expansée, l’ensemencement de cellules de lamuqueuse trachéale et la greffe de cellules épithéliales respiratoire de culture.Malgré les avancées technologiques, la culture de cellules cartilagineuses en trois dimensions sur desmoules en Silicone ne s’est pas avérée satisfaisante.Les différents procédés de remplacement du revêtement cutané ont confirmé la nécessité de réaliser desétapes supplémentaires au préalable de l'intervention chirurgicale. Parmi les techniques de remplacementde l'épithélium, la greffe de muqueuse buccale expansée et la greffe d’épithélium respiratoire de culture ontété les plus fiables.La reconstruction autologue est à ce jour la meilleure alternative pour le remplacement trachéal étendu enutilisant des tissus autologues. La poursuite d’une approche expérimentale est fondamentale pourl’amélioration de nos résultats. Ainsi, ces travaux vont être poursuivis par un travail expérimental sur leremplacement des anneaux de cartilages par des anneaux de Titane poreux sur un modèle animal.

  • Titre traduit

    Autologous tracheal reconstruction


  • Résumé

    Autologous tracheal reconstruction has been standardized and optimized in parallel with the development of experimental research and clinical practice. This is a therapeutic solution that replaces reproducibly more than 50% of tracheallength. All the other tracheal replacement techniques, developed by many teams and their experimental and clinical results, were studied and classified according to the substitute used.After an experimental study at the Laboratory of Surgical Research in the Marie Lannelongue, center, we started to work towards the use of autologous tissue (free flaps and costal cartilages). Thoses tissues were shaped using technical advances including microsurgery to create a new tracheal conduit.This tracheal substitute does not contain any prosthetic material. It may therefore resist to infection and it resists to respiratory pressures and especially respiratory depression.The development of this technique was conducted in parallel with research studies, that improved and optimized the surgical process and the results.The first experimental work was the creation of an animal model tracheal replacement using an armed autologous pedicle flap. We confirmed the strength and viability of the cartilage strip inserted between the dermal layers and the sustainability of this type of reconstruction.The following work was carried out in collaboration with two other teams specialized in Tissue Engineering.The first experimental work of tissue engineering tried to produce cartilage rings from stem cells. The objective was to obtain complete cartilaginous rings that could be inserted into the thickness of the flap.The next objective was to develop a technique to transform the superficial layer of the skin in a respiratory epithelium. Four tissue engineering techniques were used and tested: peritoneum of the graft, oral mucosa transplant, seeding cells from the tracheal mucosa and graft culture respiratory epithelial cells.Despite advances in technology, the culture of cartilage cells in three dimensions on Silicone mold were not viable and could not be used in clinical practice.The various alternative processes of skin covering highlighted the need for additional steps in advance of surgery.Among the techniques used to replace the epithelium with an expanded graft buccal mucosa, transplantation of culture respiratory epithelium is the most reliable.Autologous reconstruction is so far the best alternative for extended tracheal replacement using only autologous tissue. The pursuit of an experimental approach is fundamental to improve our results.Thus, this work will be pursued by an experimental work on the replacement of cartilage rings using porous titanium ring on an animal model.


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