pseudarthrose congénitale de jambe: Congenital pseudarthrosis of the leg

La pseudarthrose congénitale de jambe


Congenital pseudarthrosis of the leg



image S. Pannier1, 1 Université Paris-Descartes, Service d’orthopédie et traumatologie infantile, hôpital Necker Enfants malades, 149, rue de Sèvres, 75015 Paris.



Résumé


La pseudarthrose congénitale de jambe (PCJ) est une pathologie rare de l’enfant caractérisée par une grande hétérogénéité dans sa présentation, allant de la simple courbure à convexité antérolatérale (ou concavité postéromédiale) de la jambe, peu évolutive, à une véritable solution de continuité avec perte de substance osseuse importante. Les radiographies peuvent mettre en évidence un aspect atrophique ou hypertrophique, des lésions kystiques ou dystrophiques à l’origine de plusieurs classifications.


Bien que sa relation avec la neurofibromatose de type 1 soit connue, la physiopathologie de la PCJ est encore mal comprise aujourd’hui. Le tissu d’interposition fibreux de la zone de pseudarthrose et le périoste pathologique jouent certainement un rôle déterminant dans la pathologie, probablement par l’intermédiaire d’un trouble du remodelage osseux et de la vascularisation locale.


Le traitement de la PCJ reste aujourd’hui un problème difficile en orthopédie pédiatrique en raison des difficultés de consolidation, des déformations résiduelles, des raideurs articulaires et de l’inégalité de longueur séquellaire, parfois sévère. De nombreux traitements basés sur un concept biologique et/ou mécanique, chirurgical ou non, ont été décrits avec des taux de succès variables. Le pronostic des PCJ s’est considérablement transformé ces dernières décennies grâce au transfert fibulaire vascularisé et à la méthode d’Ilizarov. Malgré ces progrès, plusieurs interventions sont souvent nécessaires pour obtenir la consolidation de la pseudarthrose et l’amputation n’est jamais entièrement éliminée. L’efficacité des nouveaux traitements qui émergent aujourd’hui (protéines ostéo-inductrices, greffe de cellules de moelle osseuse, champ magnétique pulsé, membrane induite…) reste à évaluer dans le traitement de la PCJ. Leur association aux techniques classiques permettra peut-être d’améliorer le pronostic, toujours sombre, de cette pathologie.



Summary


Congenital pseudarthrosis of the tibia (CPT) is uncommon; its clinical presentations are proteiform, ranging from a simple anterolateral tibial curvature to a complete non-union with a large bone defect. Classifications of radiographic findings include atrophic or hypertrophic pseudarthrosis as well as cystic or dystrophic lesions.


Although the relationship between CPT and type 1 neurofibromatosis is well known, the exact pathogenesis is still unclear. The fibrous soft tissue found in the pseudarthrosis and the abnormal periosteum are certainly a key element in the pathology, possibly owing to a decreased osteogenic potential and an impaired local vascularization.


Treatment of CPT is still challenging because of the difficulty to achieve bone union, of persisting angulations, joint stiffness and sometimes severe residual leg length discrepancies. Numerous treatments, either surgical or non-surgical, based on biological and/or mechanical concepts, have been implemented, with variable success rates. Vascularized fibular grafts and Ilizarov’s method have largely transformed the prognosis of CPT. In spite of these steps forward, multiple surgical procedures are often necessary to achieve bone union, and the risk for amputation remains important. The efficiency of novel treatments (bone morphogenetic protein, bone-marrow stromal cells grafts, pulsed electromagnetic fields, induced membrane technique…) still has to be demonstrated. Combining these new techniques with currently used treatments may improve the prognosis of CPT, which however remains severe.



Introduction


Parmi les pathologies de l’enfant, la pseudarthrose congénitale de jambe (PCJ) est probablement l’une des plus difficiles à traiter. L’abondance de la littérature et l’historique des traitements rendent bien compte de la complexité du problème. Encore actuellement, les échecs de consolidation sont fréquents, parfois même au prix d’interventions répétées, et les fractures après consolidation restent courantes. À la difficulté de consolidation s’ajoute le problème du pronostic fonctionnel, grevé par les déformations résiduelles, les raideurs articulaires et l’inégalité de longueur séquellaire, parfois sévère. Le but du traitement chirurgical est d’obtenir la consolidation de la pseudarthrose tout en restaurant l’axe de la jambe afin de prévenir le risque de refracture, et de préserver la fonction et la croissance du membre inférieur.


La PCJ est une pathologie rare de l’enfant, dont la fréquence est estimée à 1/150 000 à 200 000 naissances. On peut la définir comme une affection de la diaphyse se manifestant soit par une pseudarthrose à la naissance, soit au décours d’une fracture pathologique sur un os présentant des modifications à type de courbure, de rétrécissement du canal médullaire ou de kyste. Bien que sa relation avec la neurofibromatose de Von Recklinghausen ait été mise en évidence en 1950 par Aegerter [1], la physiopathologie de la PCJ reste jusqu’à ce jour mal connue. Il existe une très grande hétérogénéité dans la présentation de cette pathologie, aussi bien d’un point de vue clinique que radiographique, avec des extrêmes allant de la simple courbure à convexité antérolatérale (ou concavité postéromédiale) de la jambe à la véritable pseudarthrose avec perte de substance osseuse importante.


Un grand nombre de traitements, basés sur une approche mécanique et/ou biologique, ont été décrits dans la littérature, qu’ils soient chirurgicaux ou non, avec des taux de succès variables. Le pronostic des PCJ s’est considérablement transformé ces dernières décennies grâce au transfert fibulaire vascularisé et à la méthode d’Ilizarov. Malgré ces progrès, plusieurs interventions sont souvent nécessaires pour obtenir la consolidation de la pseudarthrose et l’amputation n’est jamais entièrement éliminée.


Nous ne reviendrons pas dans cette conférence sur l’historique de la PCJ et de ses premiers traitements, à présent abandonnés, pour nous intéresser aux données récentes de la littérature, en particulier dans la compréhension de la physiopathologie et surtout sur l’analyse des différents traitements dont de nouveaux émergent aujourd’hui.



Circonstances de découverte et diagnostic clinique


L’examen clinique permet de découvrir à la naissance ou dans les premières semaines de vie soit une courbure qui présente une convexité antérolatérale ou une concavité postérieure, soit déjà une solution de continuité entre les deux os du segment jambier associée à un genou et un pied normaux [66]. On distingue les formes graves néonatales ou pseudarthroses dites primitives, pour lesquelles les manifestations sont présentes dès la naissance, des pseudarthroses secondaires qui apparaissent le plus souvent à l’âge de la marche, à la suite d’une fracture pathologique sur un os dysplasique [4]. La présentation clinique est très hétérogène, allant de la simple courbure peu évolutive d’un ou des deux os de la jambe à des lésions osseuses scléreuses ou lytiques d’étendue variable, responsables d’une incurvation plus ou moins sévère d’un ou des deux os de la jambe et pouvant conduire à une fracture pathologique et à la pseudarthrose (figure 1). Le raccourcissement associé de la jambe est également de sévérité variable. Une fracture survient le plus souvent entre 1 et 5 ans [35] avec l’acquisition de la marche, mais des découvertes plus tardives, en période de préadolescence, ont également été décrites [65].



La PCJ est classiquement unilatérale, siégeant à l’union du tiers moyen-tiers distal du segment jambier, sans prédominance de sexe ni de côté. Les formes bilatérales sont rares [7]. La fibula est pathologique de façon concomitante dans plus de la moitié des cas. Elle peut être hypoplasique ou être le siège d’une pseudarthrose associée dans environ un tiers des cas [35]. Une atteinte isolée de la fibula a également été décrite, le tibia restant normal au cours de la croissance. Sa découverte est volontiers plus tardive en raison de son caractère fréquemment asymptomatique et siège typiquement au quart distal de la fibula [44]. Plus rarement, l’atteinte de la fibula peut être le premier signe d’une pseudarthrose congénitale du tibia qui apparaîtra plus tardivement [19].


Un examen clinique complet, en particulier neurologique et dermatologique, associé à une enquête familiale doit accompagner impérativement toute découverte d’anomalie des membres chez un nouveau-né ou un nourrisson [66], permettant d’orienter le diagnostic vers une PCJ isolée ou vers l’une des manifestations osseuses de la neurofibromatose de type 1 (NF1 ou maladie de Von Recklinghausen). Celle-ci est une maladie neurocutanée multisystémique de transmission autosomique dominante dont la fréquence est estimée à 1/4000 à 1/5000 naissances. La recherche d’antécédents familiaux est importante, elle est positive dans environ 60 % des cas, mais il existe un taux élevé de néomutation, de l’ordre de 50 % des cas. Le diagnostic de NF1 est clinique, basé sur un ensemble de critères définis lors de la conférence de consensus de 1987 [77]. Aucun signe n’est spécifique en soi, mais la présence d’au moins deux des sept critères de référence permet de poser le diagnostic [18] :



Les anomalies osseuses entrant dans le cadre d’une NF1 correspondent à des lésions osseuses primitives dystrophiques ou sont secondaires à l’atteinte des parties molles, vasculaires, sous-cutanées, lymphatiques et nerveuses, responsables d’un retentissement sur la croissance osseuse. Alors que les incurvations et les PCJ dans la NF1 ont une incidence de moins de 4 % [18,28], la moitié des patients (40 à 80 %) présentant une PCJ sont porteurs d’une NF1 [17,18]. Quelques formes familiales ont également été décrites, isolées ou associées à d’autres anomalies congénitales [35].




Imagerie


Les radiographies standard retrouvent des lésions très variables pouvant aller de la simple courbure à convexité antérieure et latérale à une véritable solution de continuité du tibia, avec une image de résorption des deux extrémités fracturaires responsable d’une perte de substance osseuse importante.


On distingue les formes kystiques, pour lesquelles l’incurvation antérolatérale apparaît entre 6 mois et 1 an. Les corticales sont continues et condensées, épaissies dans la concavité de la courbure. Le canal médullaire est étroit et une image kystique peut être visualisée au sommet de la courbure ou dans le tiers distal du tibia, associée ou non à une image identique sur la fibula. L’aggravation de la déformation se fait progressivement, les corticales finissent par se rompre, responsables d’un trait de fracture transversal incomplet ou complet [6]. Dans les formes dysplasiques, l’incurvation est visible dès la naissance, parfois même la pseudarthrose est déjà constituée. Le tibia est étroit, avec un aspect en sablier, et la cavité médullaire est partiellement ou complètement obturée. L’atteinte de la fibula est fréquente dans ces formes. Lorsque la pseudarthrose est constituée, les extrémités osseuses peuvent être effilées, atrophiques (dites en « sucre d’orge ») ou au contraire élargies, hypertrophiques. Ces déformations aboutissent progressivement à l’image caricaturale d’une partie proximale du segment jambier à l’extrémité effilée vers le bas surplombant un quart inférieur restant de tibia très amaigri, effilé quant à lui vers le haut et sans aucun contact entre les deux fragments [66].


Ces différents aspects radiologiques définissent un certain nombre de critères sur lesquels sont basés les différentes classifications des PCJ.


Le développement actuel de l’imagerie par résonnance magnétique (IRM) permettra probablement une analyse plus fine des lésions à la fois osseuses et surtout des parties molles, en particulier du périoste autour de la pseudarthrose. La littérature est pauvre sur le sujet. L’IRM permet de déterminer l’étendue des lésions et retrouve, en particulier dans les formes kystiques, un hypersignal en séquence T2 avec suppression de la graisse et un hypo- ou un isosignal en séquence T1 (figure 2). Le tissu fibreux d’interposition apparaît en hyposignal en séquences T1 et T2 avec suppression de la graisse. L’injection de produit de contraste permet d’observer un rehaussement tardif du tissu fibreux. On retrouve également un épaississement du périoste en regard de la zone de pseudarthrose avec un œdème de la partie concave [52].



Les nouvelles séquences de perfusion osseuse en IRM permettront probablement d’objectiver le défaut de vascularisation osseuse du foyer de pseudarthrose, d’aider à préciser les limites de résection et d’avancer dans la compréhension du mécanisme physiopathologique de la maladie.



Classification


De nombreuses classifications ont été décrites dans la littérature à partir d’observations cliniques. Leur abondance rend bien compte de l’hétérogénéité de la pathologie et des difficultés à intégrer à la fois l’étiologie, l’évolution naturelle et le traitement [57].


Nous retiendrons parmi celles-ci :





La limite de toutes ces classifications est l’évolutivité des lésions avec la croissance de l’enfant et le passage possible, au sein d’une classification, d’un stade à un autre chez le même patient au cours de la croissance, rendant difficile l’analyse des séries de la littérature. Les formes kystiques peuvent ainsi devenir des formes dysplasiques. De la même façon, la fracture apparaît le plus souvent dans la première décennie de vie [35] et transforme ainsi le stade d’une classification donnée, aucune classification ne s’intéressant à l’âge de survenue de la première fracture.



Anatomopathologie


Les études histologiques montrent dans la zone de pseudarthrose une importante coiffe de tissu fibreux, aussi appelée hamartome fibreux [14], en continuité avec un épaississement anormal du périoste [36]. La grande majorité des cellules de cet hamartome ont été identifiées comme des fibroblastes sans membrane basale en phase stationnaire [35]. Le périoste est également composé de cellules de morphologie fibroblastique avec une diminution de la matrice extracellulaire [39]. On retrouve, associée au tissu fibreux, une quantité variable de fibrocartilage et de cartilage hyalin [51] ainsi que quelques plages d’ossification endochondrale. Des lacunes de résorption avec des cellules géantes ostéoclastiques sont présentes à la jonction pseudarthrose-os [39]. Ce composant ostéolytique semble plus important chez le jeune enfant et décroît avec la croissance pour disparaître à maturité squelettique [10]. L’ensemble de ces phénomènes traduit une anomalie du remodelage osseux [14] responsable de dépôts osseux trabéculaires dans la cavité médullaire dépourvue d’éléments hématopoïétiques, de l’aspect scléreux en sablier de l’os adjacent à la pseudarthrose ainsi que de l’atrophie des extrémités osseuses [39]. La croissance localisée de ce tissu fibreux, associée à l’excès de résorption osseuse, participe au développement de lésions kystiques intracorticales, à la déformation et à la sclérose des formes mixtes des PCJ [39]. L’histologie de ces lésions kystiques est voisine de celle de la dysplasie fibreuse, qui peut aussi être confondue avec certaines formes de PCJ. L’histologie permet de les différencier par l’absence de lamelles osseuses en forme de « lettres chinoises » caractéristiques de la dysplasie fibreuse. La composition du tissu de pseudarthrose semble identique, qu’elle soit associée ou non à une NF1 [39].



Physiopathologie


L’étiologie de la PCJ reste aujourd’hui discutée. De nombreuses théories, qu’elles soient mécaniques, vasculaires, biologiques ou génétiques, ont été proposées dans la littérature. Aucune n’est entièrement satisfaisante pour expliquer la pathogénie de la PCJ ni sa localisation, probablement en rapport avec l’hétérogénéité de la pathologie et son association inconstante à la NF1.


Le rôle clé de l’hamartome fibreux et du périoste pathologique a été largement évoqué dans l’étiologie de la PCJ. Ils s’opposeraient à la consolidation par un effet mécanique d’interposition et seraient responsables d’un défaut de vascularisation osseuse. Le périoste pourrait réaliser une bande fibreuse augmentant localement la pression autour de l’os, responsable d’une diminution de sa vascularisation et ainsi d’une atrophie osseuse [35]. En faveur de cette théorie, la mise en place d’un anneau de cellophane autour du tibia chez l’animal produit une pseudarthrose dont l’histologie est identique à celle de la PCJ [46]. Le défaut de vascularisation pourrait également être secondaire à un épaississement de la paroi des vaisseaux dans la zone de pseudarthrose [36], lié à une hyperplasie de la média et de l’adventice de la paroi des veines et des artères à l’origine d’une diminution de la lumière des vaisseaux [48]. La présence de cellules fusiformes ressemblant aux cellules nerveuses des neurofibromes autour des fines artérioles du périoste [36] pourrait également être responsable d’une diminution du calibre ou d’une oblitération de ces vaisseaux. Cette diminution de la vascularisation, à l’origine d’un défaut d’oxygénation et d’apport nutritif du périoste vers l’os, favoriserait la pseudarthrose au travers d’une diminution de ses capacités ostéogéniques [35,36,70].


L’association d’une NF1 dans 40 à 80 % [18] des PCJ a fait évoquer une cause génétique. Le gène NF1 est localisé en 17q11.2 et code pour une protéine ubiquitaire, la neurofibromine, dont l’une des fonctions est la régulation négative de Ras, une petite protéine impliquée dans la différenciation et la prolifération cellulaire [18]. À l’état normal, la neurofibromine possède un rôle suppresseur de tumeur en convertissant Ras-GPT en une forme inactive Ras-GDP. La mutation de NF1 entraîne une perte d’activité de la neurofibromine à l’origine d’un maintien de la forme active de Ras et d’une dysrégulation de la croissance cellulaire à l’origine de la formation possible de tumeur [18]. NF1 est exprimé à l’état normal dans plusieurs types cellulaires, en particulier les chondrocytes matures, les chondrocytes hypertrophiques, les ostéoblastes, les ostéocytes et les ostéoclastes [49]. Son expression a été mise en évidence dans des modèles de fractures et de pseudarthroses chez l’animal, suggérant son implication dans le développement de la PCJ [47]. Dans quelques cas de PCJ entrant dans le cadre d’une NF1, une double inactivation du gène NF1 a été mise en évidence dans le tissu de pseudarthrose, suggérant l’implication de la neurofibromine dans la genèse des PCJ liées aux NF1 [71]. Cette anomalie génétique n’est pas retrouvée de façon constante et ne peut expliquer à elle seule la pathogénie de la PCJ [51,70]. La différenciation des cellules souches mésenchymateuses est fortement dépendante des cellules de la matrice extracellulaire et de leurs interactions au travers de différentes voies de signalisation, en particulier la voie Ras-MAPK impliquée dans la différenciation des ostéoblastes. La perte de fonction de la neurofibromine pourrait entraîner une anomalie de cette voie à l’origine d’un défaut de différenciation ostéoblastique ou de la voie ERK [59] qui interagit avec la première et qui pourrait supprimer les BMP (bone morphogenetic proteins) à l’origine de la transcription de plusieurs gènes ostéoblastiques exprimés précocement [51]. L’ajout de rhBMP2 ne modifie pas l’expression des marqueurs ostéoblastiques dans l’hamartome fibreux, suggérant un arrêt de la différenciation ostéoblastique. À côté de ce trouble de la différenciation, le signal Ras interagit avec l’ostéoclastogenèse. Une inhibition de Ras induit une apoptose des ostéoclastes, alors qu’une activation de la voie ERK induit une augmentation de leur survie [56]. La surexpression de la voie Ras pourrait ainsi entraîner une augmentation d’activité des ostéoclastes et de leurs précurseurs expliquant la résorption osseuse dans la PCJ [14] et le taux élevé de refractures.


En cas de NF1, l’absence de neurofibrome ou de cellules nerveuses dans le tissu de pseudarthrose suggère que les manifestations osseuses de la NF1 correspondent à une dysplasie osseuse primaire et non à la conséquence des neurofibromes [48,51]. La physiopathologie de la PCJ pourrait ainsi être identique, qu’elle soit associée ou non à une NF1, d’autant plus que l’histologie ne retrouve pas de différence dans la composition de l’hamartome fibreux ou du périoste en cas de PCJ isolée ou entrant dans le cadre d’une NF1. La physiopathologie de la PCJ fait probablement intervenir les différentes hypothèses évoquées avec des anomalies des voies de signalisation à l’origine d’une augmentation de l’activité ostéoclastique associée à un trouble de la différenciation ostéoblastique responsable d’un trouble du remodelage osseux également favorisé par la diminution de la vascularisation locale.



Facteurs pronostiques



Jul 3, 2017 | Posted by in GÉNÉRAL | Comments Off on pseudarthrose congénitale de jambe: Congenital pseudarthrosis of the leg
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