Ce risque à long terme des implants articulaires et de l’arthroplastie est rarement évoqué, en particulier parce qu’il est complexe à évaluer. Cependant, cette équipe de scientifiques de l’Universitätsmedizin Berlin démontre ici, dans la revue Advanced Science que les implants peuvent libérer peu à peu des microparticules métalliques qui s'accumulent dans le tissu osseux et mènet à l'ostéolyse. Au-delà, grâce au faisceau de rayons X du synchrotron (de l'installation européenne), l’équipe développe des modèles de distribution caractéristiques selon les métaux spécifiques (cobalt, chrome et titane) libérés par les implants d'arthroplastie du genou et de la hanche.
Cette observation détaillée de la libération des différents métaux par les implants articulaires et de leur accumulation dans le tissu osseux environnant va contribuer à améliorer encore les prothèses, pour limiter ce risque.
Une libération régulière de métaux à partir de divers composants des implants.
Contrairement aux hypothèses précédentes, cette libération, observée avec les différents métaux, n’est absolument pas liée au degré de contrainte mécanique impliqué. Elle ne remet pas en question le rapport bénéfice-risque de l’arthroplastie pour les patients éligibles. En effet, les implants articulaires modernes permettent de rétablir une mobilité sans douleur chez des patients atteints de maladie articulaire dégénérative chronique, ce qui améliore considérablement leur qualité de vie et préserve leur autonomie.
Ces débris peuvent détruire l’os et les tissus environnants : cependant, afin d’assurer une stabilité mécanique à long terme, les prothèses sont fabriquées à partir de matériaux contenant une gamme d'alliages métalliques différents. Cependant, un facteur crucial pour déterminer l'efficacité à long terme d'un implant est son intégration dans le tissu osseux environnant. De précédentes études portant sur la stabilité des implants montrent que le frottement entre les surfaces d'articulation (surfaces d'appui) peut entraîner la formation de débris métalliques. Ces débris d'usure peuvent entraîner une ostéolyse ou la destruction de l'os autour de l'implant et provoquer un relâchement prématuré de l'implant.
Cette équipe d’experts en biomécanique et régénération musculosquelettique précise ici la distribution spatiale et la toxicocinétique de ces débris métalliques dans le tissu osseux environnant en utilisant une technique d’imagerie par fluorescence X basée sur un synchrotron. Cette analyse montre, pour la première fois, que ces particules métalliques libérées par les implants d'arthroplastie sont bien présentes dans l'os et la moelle osseuse environnants.
Une présence « à des niveaux supra-physiologiques »,
précise l’auteur principal, le Dr Geißler, après analyse des prélèvements de minuscules échantillons d'os et de moelle osseuse chez 14 patients ayant subi une arthroplastie de la hanche ou du genou : « La couche riche en collagène qui encapsule l'implant après la chirurgie ne sépare pas ces métaux du tissu humain comme on l’avait pensé jusque-là ».
L’objectif est donc une amélioration du rapport risque-bénéfice de ces dispositifs médicaux. Les évaluations actuelles ne suffisent pas, soulignent les chercheurs : « Elles ne devraient pas seulement comprendre des tests de biocompatibilité des matières premières, mais devraient également s'étendre aux débris liés à l'usure et à la corrosion. Les données de cette étude s'avéreront donc essentielles pour maintenir la sécurité des implants au plus haut niveau possible ».
Source: Advanced Science 3 August 2020 DOI: 10.1002/advs.202000412 Metal-specific biomaterial accumulation in human peri-implant bone and bone marrow
