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La cicatrisation cutanée est un processus biologique complexe, donnant lieu à un remaniement dermique allant de la cicatrice «visible» à des formes de cicatrices hypertrophiques. A l’opposé, la régénération d’un tissu ou d’un organe est la reconstitution ad integro de ce dernier. De récents travaux suggèrent qu’au moyen de lasers générant un effet thermique précisément défini dans la peau, il devient possible d’améliorer le processus de cicatrisation jusqu’à se rapprocher d’une régénération tissulaire.
La cicatrisation d’une plaie est une procédure de réparation qui conduit à la formation d’un tissu n’ayant plus ses caractéristiques natives. 1,2 A l’opposé, la régénération est un processus de reconstitution «ad integro» d’un tissu ou d’un organe, voire d’un membre tel qu’on peut l’observer chez la salamandre. La peau fœtale humaine lésée peut être complètement régénérée, sans fibrose. Au cours de la vie adulte, le foie est l’un des rares organes dans le corps humain qui peut se régénérer sans formation de cicatrice. Comment la régénération se produit, quels sont les signaux biologiques qui permettent une régénération tissulaire, pourquoi l’homme, dès la naissance, perd cette capacité ? Autant de questions encore non résolues.1,3 Les mammifères ont cependant conservé une grande partie de la machinerie moléculaire utilisée par des organismes tels que les salamandres, mais leur potentiel de régénération est limité. En partie, cela semble être le résultat de la formation rapide d’un tissu fibreux qui empêche la régénération tissulaire ultérieure.
Manipuler le processus de réparation des plaies chez les mammifères afin d’obtenir un processus de régénération nécessite probablement la capacité de ralentir le processus de fibrose rapide afin que les cellules multipotentes telles que les cellules souches ou progénitrices puissent à nouveau permettre la régénération tissulaire plutôt que la formation de cicatrices.3
Récemment, différentes équipes ont cherché à bloquer la formation de cicatrices, en particulier en diminuant la production de TGF-β1 ou en augmentant la production de TGF-β3, voire en agissant sur d’autres médiateurs pro-inflammatoires.4,5 Bien que d’énormes progrès aient été accomplis dans la délimitation de la myriade de facteurs impliqués dans des conditions normales et pathologiques de la réparation des tissus, ces résultats n’ont pas abouti à des avancées substantielles dans les soins aux patients. Il est devenu clair qu’une seule molécule, tel un facteur de croissance, a seulement un impact modéré sur la réparation des plaies en milieu clinique, le plus probablement en raison de la plasticité et la redondance des composants des processus de réparation et/ou en raison de sa dégradation rapide dans la plaie.3
Des résultats récents suggèrent que des changements de l’environnement physique (thermique ou mécanique) peuvent modifier le processus de cicatrisation.6,7 En utilisant des lasers qui génèrent un effet thermique dans le derme, un quasi-processus de régénération de la plaie a été observé.8
L’application des techniques de laser à la peau, pour améliorer la cicatrisation, date d’une vingtaine d’années et débuta avec Abergel qui utilisa un laser Nd:YAG 1.06 µm pour la soudure cutanée.9 Mais il est vite apparu difficile de souder la peau comme on soude les vaisseaux. Car même si Abergel remarqua une accélération du processus de cicatrisation et une amélioration de l’aspect de la cicatrice, la résistance de la plaie à la traction dans les premiers jours était très faible, du moins beaucoup plus que celle des plaies suturées par fils et l’énergie nécessaire pour obtenir une soudure cutanée demandait une importante élévation de température tissulaire, passage obligatoire pour obtenir la dénaturation et l’interdigitation des fibres de collagène. Les conséquences en étaient la coagulation tissulaire et la nécrose par brûlure qui ralentissaient la cicatrisation et dégradaient sa qualité. Pour tenter de résoudre ce problème, diverses améliorations furent proposées, allant toutes dans le sens de l’addition d’une substance exogène dans la plaie avant d’appliquer le laser. Les résultats obtenus sont intéressants puisque la résistance à la traction des plaies est améliorée ainsi que leur aspect clinique. Dans cette optique, l’utilisation d’un laser pourrait convenir, davantage à des fins d’amélioration cicatricielle que de réelle soudure cutanée.
L’action thermique des lasers repose sur trois étapes : conversion de la lumière en chaleur, transfert de chaleur et processus de dénaturation. Cette énergie est distribuée spatialement en fonction des paramètres du laser mais aussi des coefficients optiques du tissu. Le faisceau va ensuite être absorbé par les différentes molécules du milieu. Trois chromophores principaux (sang, mélanine, eau) contribuent principalement à l’absorption de la lumière dans la peau. Et comme le montre la figure 1, cette absorption varie considérablement en fonction de la longueur d’onde.10
• Pour les longueurs d’onde inférieures à 590 nm, l’hémoglobine est le chromophore prédominant et présente donc une forte absorption.
• Par contre, dans le rouge et le proche infrarouge, l’absorption est relativement faible, car ni le sang, ni l’eau n’absorbent dans ce domaine de longueur d’onde.
• Enfin, pour les longueurs d’onde supérieures à 1,8 µm, l’absorption de l’eau est extrêmement importante et elle devient le facteur prédominant. En ce qui concerne la mélanine, son absorption diminue progressivement de l’UV vers l’infrarouge.
C’est dans la zone qui s’étend entre 750 et 900 nm que l’absorption par l’eau est la plus faible (avec le meilleur compromis pour OxyHb et DeoxyHb) et sera donc la plus propice à une illumination en profondeur. Ainsi, il est possible de générer une augmentation de température dont l’intensité, la durée et le volume de diffusion au sein du derme sont contrôlés (figure 1).
L’amélioration de la réponse cicatricielle au moyen du laser à colorant pulsé (PDL) a fait l’objet de plusieurs évaluations cliniques. En 2003, Nouri et coll. ont procédé à une évaluation sur onze patients (phototype I-IV) présentant des cicatrices linéaires de plus de 2 cm. 11 Immédiatement après le retrait des fils de suture, une moitié de ces cicatrices a été traitée trois fois par mois (pendant six mois) avec le laser PDL (Cynosure, Inc, Chelmsford, MA) 585-nm (450 µs, spot: 10-mm, 3,5 J/cm2 avec 10% de chevauchement), l’autre moitié servant de contrôle. L’évaluation était réalisée par un observateur indépendant qui quantifiait le résultat au moyen de l’échelle de Vancouver (VSS), échelle qui prend en compte la pigmentation, la vascularisation, la flexibilité et la hauteur de la cicatrice et un score prenant en compte l’apparence esthétique (1 à 10). Un mois après le dernier traitement, l’analyse finale de la cicatrice a révélé une différence significative entre les zones traitées et non traitées. L’analyse a montré une amélioration de la VSS entre le score établi avant le premier traitement et le score final de 54% pour la partie traitée au laser PDL contre 10% pour la zone contrôle. En ce qui concerne l’apparence esthétique de la cicatrice, les scores obtenus étaient de 7,3 pour la partie traitée au laser versus 5,2 pour la partie contrôle.
En 2006, Conologue et coll. ont réalisé une évaluation chez seize patients (onze hommes et cinq femmes – phototype de I à IV) présentant des cicatrices linéaires postopératoires de plus de 2 cm. Là aussi, une seule moitié de la cicatrice était traitée avec un laser PDL émettant à 595 nm (Vbeam laser (Candela Corporation, Wayland, MA)) avec un spot de 7 mm, une impulsion de 1,5 ms et une fluence 8,0 J/cm2.12 Des critères d’évaluation clinique semblables à l’étude précédente montrent qu’un mois après trois séances de laser débutées immédiatement après le retrait des fils, la VSS est améliorée de 60% pour la zone traitée par laser contre 3% pour la zone contrôle. Un gain de 2 pour le score concernant l’aspect esthétique est obtenu pour la zone traitée par laser. Les études histologiques des zones traitées par laser montrent que le nombre des fibroblastes est similaire à la peau normale, avec un alignement multidirectionnel normal des fibres de collagène et une présence importante des fibres d’élastine.
Ces études semblent donc confirmer que le laser à colorant pulsé peut améliorer le processus de cicatrisation.
La technique LASH (Laser Assisted Skin Healing), développée par une nouvelle société (Ekkyo, Meyreuil, France) est une technique originale de cicatrisation assistée par laser. En appliquant une irradiation avec une diode laser 810 nm immédiatement après la fermeture de l’incision opératoire, on génère une augmentation de température au sein de la «cicatrice naissante» ayant pour effet d’améliorer la qualité esthétique de la cicatrice.8 Ce laser portatif, alimenté par batterie, est facilement mis en œuvre par le chirurgien au bloc (figure 2).
Cette nouvelle technique est basée sur des travaux préliminaires menés par notre équipe. Une étude expérimentale réalisée chez le rat Hairless, où l’animal était son propre contrôle a pu montrer que des sutures chirurgicales exposées à la longueur d’onde de 810 nm générée par le laser décrit ci-dessus donnaient des cicatrices nettement moins visibles que les contrôles.13 Une analyse histologique a confirmé l’accélération du processus cicatriciel et l’analyse tensiométrique a montré une meilleure résistance mécanique des plaies traitées par laser par rapport aux contrôles.13 L’irradiation laser appliquée dans l’épiderme et le derme entraîne une augmentation modérée de la température tissulaire, provoquant l’activation des protéines de stress (HSP70), qui vont moduler le processus de réaction inflammatoire et indirectement améliorer la cicatrisation (figure 3).14
Cette technique a été évaluée chez des patients de phototypes I-IV (selon la classification de Fitzpatrick) ayant une abdominoplastie ou une réduction mammaire, pour lesquels des cicatrices longues et linéaires sont attendues. Le système laser à évaluer n’intervenait qu’à la fin de l’intervention chirurgicale, avec un seul tir, immédiatement après la fermeture de l’incision opératoire. Pour chaque patient inclus dans l’essai, l’intégralité de la plaie chirurgicale était suturée par surjet, et seulement une partie (8 cm) traitée par laser. Les patients étaient suivis en consultations postopératoires à 8 jours, 3 mois et un an. Des photographies des cicatrices ont été prises suivant des conditions standardisées en postopératoire immédiat et à chaque consultation, puis analysées par deux examinateurs indépendants (échelle de Vancouver modifiée). Les patients et le chirurgien ont évalué la cicatrice en comparant visuellement la section de la cicatrice traitée par le laser à la section contro-latérale contrôle (figures 4 et 5). Une première phase sur quinze patients (juillet 2006-décembre 2007) a permis d’évaluer l’utilisation de ce laser (efficacité et sécurité), et de déterminer les doses efficaces de traitement. L’analyse statistique (test de Wilcoxon), basée sur onze patients ayant un suivi complet à un an, a mis en évidence des résultats significatifs à un an, à la fois pour le chirurgien (p = 0,046) et les patients (p = 0,025), les patients se montrant dans leur globalité plus satisfaits que le chirurgien (p = 0,020). Aucun effet secondaire n’a été rapporté.
Les effets thermiques induits par la lumière monochromatique d’un laser modulent la réponse cicatricielle. Les deux techniques étudiées 1) laser à colorant pulsé (PDL) ; 2) laser infrarouge (810 nm, technique LASH) sont différentes à la fois par le type de laser et le mode de traitement. Les évaluations cliniques en cours devraient confirmer l’intérêt d’appliquer immédiatement après suture une irradiation laser à la longueur d’onde adéquate pour moduler la réaction inflammatoire présente dans la phase initiale du processus de cicatrisation. Le but recherché est d’obtenir une régénération du tissu lésé et non plus une cicatrisation.