STRUCTURE ET PHYSIOLOGIE D’UNE DIARTHROSE

STRUCTURE ET PHYSIOLOGIE D’UNE DIARTHROSE

Cinématique et analyse du mouvement:

Il existe chez le cheval, plusieurs types de systèmes d’étude cinématique tous basés sur les mêmes principes. Des images prises par plusieurs caméras sont traitées par ordinateur.Un certain nombre d’angles articulaires, l’amplitude des foulées, le temps de suspension, la bascule de la tête et de vitesses sont mesurés. On peut en plus associer à cette technologie des mesures de forces appliquées au sol. Ces données permettent théoriquement non seulement d’objectiver une boiterie sans le biais d’un examinateur mais aussi de savoir sur quelles articulations le poids est reporté ou comment ajuster la ferrure, ou encore de quantifier une guérison. Sans pour autant être spécifiques à de l’arthrose, ces données permettent de prévoir quelles articulations seront probablement sujettes à de l’arthrose par augmentation de contrainte ou encore de caractériser des mouvements types prédisposants. En effet, il a été montré chez l’homme que certains mouvements favorisaient l’apparition d’arthrose comme par exemple une charge impulsive.Malheureusement, ces technologies sont coûteuses et complexes tant en mise en oeuvre qu’en installation et restent encore réservées à la recherche en attendant un matériel plus simple d’usage.

Echographie intra articulaire à haute fréquence:
C’est une nouvelle technique alliant l’arthroscopie et l’échographie. Une sonde échographique à très haute fréquence (20MHz) est introduite dans l’articulation et permet une évaluation en profondeur du cartilage lors d’une arthroscopie. Cette méthode donnerait des informations sur les propriétés structurelles du cartilage et de l’os souschondral.

Examen du liquide synovial 
Selon certains auteurs, l’analyse du liquide synovial devrait faire partie des examens de première intention lors d’arthropathie au même titre que l’examen clinique et la radiographie.L’arthrocentèse est un geste simple qui ne nécessiterait selon certains auteurs ni tonte ni rasage de la zone mais une bonne asepsie locale et du matériel de ponction stérile [69]. Les risques d’arthrites septiques freinent cependant de nombreux praticiens qui effectuent éventuellement des prélèvements de liquide synovial mais seulement s’ils ont l’occasion de réaliser une injection intra articulaire. Le liquide synovial est prélevé dans des tubes secs et EDTA. En routine, on examine l’apparence, le volume, la viscosité, la concentration en protéines, la capacité à précipiter et la cytologie du liquide articulaire. Malheureusement, aucun de ces paramètres ne présente de variation caractéristique lors d’arthrose. En effet, les changements d’apparence sont généralement variables et minimes ; le volume augmente généralement lors de synovite secondaire à de l’arthrose mais des cas de fibrose de la membrane synoviale avec un volume de liquide synovial diminué (on parle d’articulations « sèches ») ont aussi été décrits ; une diminution de la viscosité n’est qu’un signe d’inflammation ; la concentration en protéines augmente légèrement avec l’inflammation mais n’a rien de spécifique à l’arthrose non plus ; le nombre de globules blancs est généralement compris entre 5000 et 10000 cellules par mm3 lors d’arthrose mais peut varier en fonction du degré de synovite et on trouve le même ordre de valeur lors d’arthrite traumatique.Il y a donc un réel besoin de marqueur synovial de l’arthrose qui soit à la fois qualitatif pour pouvoir déterminer si l’articulation est atteinte d’arthrose, et quantitatif pour pouvoir déterminer le degré de dégénérescence cartilagineuse.C’est donc un des domaines de recherche en rhumatologie les plus dynamiques à l’heure actuelle et un très grand nombre de publications est consacré à de nombreux marqueurs. En effet, ces derniers ont une application future dans le diagnostic mais permettent en plus de mieux connaître la patho-physiologie et de suivre l’effet des traitements mis en place. Nous nous restreindrons donc aux principaux marqueurs.

Enzymes
Des études ont donc été faites dès les années 70 afin d’affiner le diagnostic et ont d’abord porté sur les enzymes [70, 71]. La concentration dans le liquide synovial d’une isoenzyme de la LDH, présente en grande quantité dans le cartilage, a été corrélée à la dégradation de la matrice mais a depuis été contestée [68].Il existe une isoenzyme de la phosphatase alcaline spécifique de l’os jouant un rôle important dans la synthèse osseuse et fortement exprimée dans cette condition. Elle se révèle un bon marqueur de la dégénérescence du cartilage due à la corrélation entre les lésions cartilagineuses et la formation osseuse

Marqueurs anaboliques du cartilage 
Les deux principaux marqueurs anaboliques sont la CPII (carboxypeptide de collagène de type II) et la chondoitine sulfate.
Chez l’homme, la concentration en CPII est augmentée dans les articulations présentant de l’arthrose. Le pic précède l’apparition des signes radiographiques mais la concentration devient nulle lors d’arthrose avancée.

Marqueurs cataboliques du cartilage:
Les protéines COMP (Cartilage Oligomeric Matrix Protein), constituants non collagéniques abondant de la matrice cartilagineuse, semblent être de bons marqueurs synoviaux et sériques chez l’homme et les études en cours chez le cheval sont encourageantes[73]. Chez l’homme ce serait un bon marqueur de la phase inflammatoire.[74]
Les KS (Keratane Sulfate), glycosaminoglycanes constituant des aggrécanes, ont été étudiés chez l’homme [75] et le chien mais ne semblent pas intéressants chez le cheval comme marqueur synovial [68].
De nombreux anticorps sont synthétisés afin d’identifier et de quantifier la dégradation du collagène, en particulier des fragments clivés ou catabolisés de collagène type II. Parmi ces marqueurs, l’anticorps néo-épitope COL2-3/4Cshort permet de mesurer les catabolites des collagènes type I et II ou encore l’anticorps 234CEQ est spécifique au collagène type II équin.
Ces 2 molécules semblent prometteuses comme marqueurs synoviaux chez le cheval [76].

Marqueurs du métabolisme osseux:
Ils permettent d’objectiver le remodelage osseux lié à l’arthrose. Leur application clinique principale est de mesurer l’efficacité d’un traitement mais des perspectives sont ouvertes pour détecter des modifications précoces de l’os sous-chondral.
L’OC (OstéoCalcine) et les PAL osseuses, marqueurs d’ostéosynthèse, ou les anticorps marquant les produits de dégradation du collagène type I comme le peptide ICTP (Crosslinked carboxyterminal telopeptide of type I collgen), CTX (C telopeptide) ou NTX (N telopeptide), marqueurs d’ostéolyse, semblent être les meilleurs marqueurs de l’activité osseuse chez l’homme. Des corrélations ont été faites chez l’homme entre CTX, la douleur et des modifications osseuses (sclérose sous-chondrale et diminution de l’espace interarticulaire) [74]. Chez le cheval l’OC semble présenter trop de variations (administration de corticoïdes, anesthésies…) pour être considéré comme un marqueur satisfaisant. Les marqueurs cataboliques sont en cours d’étude chez le cheval, et à l’heure actuelle, seules les PAL osseuses semblent être des marqueurs corrects.

Marqueurs sérologiques et urinaires:
Ces marqueurs ont un intérêt diagnostic moins intéressant en médecine vétérinaire puisque l’animal ne peut pas localiser la douleur. Ils ont cependant des intérêts non négligeables dans le suivi thérapeutique, dans le dépistage de pathologie à l’échelle d’un élevage ou encore lors d’une visite d’achat, d’autant plus que ce sont des moyens d’étude très peu invasifs.
Ce sont les mêmes molécules que les marqueurs synoviaux. COMP est un très bon marqueur [73] mais COL2-3/4Cshort semble être la molécule la plus prometteuse. En effet, elle permet de détecter dans l’urine et dans le sérum, des modifications cartilagineuses douze semaines après le début des lésions dans une étude menée chez le chien [77].
Le glucosyl-galactosyl pyridinoline semble être un marqueur urinaire intéressant chez l’homme [75] mais reste à étudier chez le cheval.

Table des matières

TABLE DES ILLUSTRATIONS
INTRODUCTION
1ère partie : STRUCTURE ET PHYSIOLOGIE D’UNE DIARTHROSE 
I STRUCTURE
1. Cartilage articulaire
a. Chondrocytes
b. Matrice extracellulaire
c. Organisation du cartilage articulaire
2. Os sous-chondral 
3. Membrane synoviale
4. Liquide synovial
5. Capsule articulaire et ligaments
6. Innervation
II. RAPPELS MOLECULAIRES DU MAINTIEN DE L’HOMEOSTASIE ARTICULAIRE 
1. Anabolisme
2. Catabolisme 
2ème partie : PHYSIOPATHOLOGIE DE L’ARTHROSE
I. CONTRAINTES ANORMALES SUR CARTILAGE NORMAL
1. Modifications des organites péri-articulaires
2. Les défauts d’aplombs
a. Les déviations angulaires
b. Les rotations
c. Les déviations sagittales
II. CONTRAINTES NORMALES SUR CARTILAGE ANORMAL
1. Influence de l’âge
2. Affections ostéochondrales juvéniles
3. Influences hormonales
4. Autres causes de dégénérescences cartilagineuses 
III. CONCEQUENCES SUR L’ORGANE ARTICULAIRE
1. La cascade inflammatoire
2. Modifications structurelles et mécaniques de la matrice
3. Rôle des radicaux libres
4. Rôles des prostaglandines E2 
5. Modification de la fonction de nutrition de la matrice 
6. Modifications architecturales et inflammation secondaire
7. Modifications induites par une lésion primaire du cartilage
8. Modifications de l’os sous-chondral
9. Modification de la jonction périoste-cartilage : ostéophytes
3ème partie : DIAGNOSTIC DE L’ARTHROSE
I. GENERALITES
1. Examen clinique
2. Radiographie
3. Echographie
4. Arthroscopie
5. Les nouvelles technologies en imagerie
a. Scanner
b. IRM : Imagerie par Résonance Magnétique
c. Scintigraphie
d. Cinématique et analyse du mouvement
e. Echographie intra articulaire à haute fréquence
6. Examen du liquide synovial
a. Enzymes
b. Marqueurs anaboliques du cartilage
c. Marqueurs cataboliques du cartilage
d. Marqueurs du métabolisme osseux
7. Marqueurs sérologiques et urinaires
8. Autres perspectives
II. DIAGNOSTIC DE L’ARTHROSE PAR ARTICULATION 
1. Articulation inter-phalangienne distale
2. Articulation inter-phalangienne proximale
3. Articulation du boulet
4. Articulations du carpe
5. Articulation du coude
6. Articulation scapulo-humérale
7. Articulation du grasset
8. Articulation du jarret
a. Articulation tibio-tarsienne
b. Articulation talo-calcanéenne
c. Articulations inter-tarsiennes et tarso-métatarsienne
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE

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