Préconditionnement laser en site osseux membraneux : mise au point d’un modèle d’étude

RésuméObjectifL’application d’un stress supraphysiologique (préconditionnement) induit une résistance cellulaire et tissulaire augmentée face à une agression secondaire. Cette réponse, validée sur différents tissus mous, est évaluée ici en site osseux à l’aide d’un préconditionnement laser.Matériels et méthodesLe tir laser est paramétré pour induire une augmentation contrôlée de la température osseuse. La cicatrisation osseuse est évaluée in vivo par l’étude de la vascularisation après irradiation par rayons X. Des chambres optiques implantées sur le crâne de 20 lapins permettent l’observation hebdomadaire du plexus vasculaire pendant 12 semaines. L’évolution de la densité vasculaire (DV) est suivie en microscopie intravitale sur quatre groupes : #1 : groupe témoin (n = 5) ; #2 : traitement laser (n = 5) ; #3 : irradiation par rayons X (n = 5) ; #4 : préconditionnement laser avant irradiation par rayons X (n = 5) .RésultatsUn système diode-laser (815 nm, 36 J/cm2) est retenu pour le préconditionnement. L’évolution de la DV est stable pour le groupe #1 et pour le groupe #2. La DV des groupes #3 et #4 chute significativement par rapport au groupe #1 (p < 0,001). Cependant, la diminution de la vascularisation est limitée pour le groupe #4 versus groupe #3 (p < 0,05).DiscussionCe modèle original évalue la DV de manière reproductible et l’influence de différents stress sur la cicatrisation osseuse. Le traitement laser est une méthode de chauffage finement contrôlée qui préserve la vascularisation en site osseux irradié. Cette approche novatrice montre une stimulation de la cicatrisation osseuse, dont le système vasculaire a été endommagé.

ObjectiveThe application of a supraphysiologic stress (preconditioning) prior to an injury induces cellular and tissular resistance on soft tissues. The aim of this study is to evaluate X-ray irradiated bone healing with and without laser preconditioning.Materials and methodsThe laser shot is defined to induce a controlled increase of the bone temperature. Then, bone healing is in vivo observed through the evolution of the vascularization process. Optical chambers implanted on the skull of 20 rabbits allow the weekly observation of bone vascular plexus during 12 weeks. An original image processing determines the vascular density (VD) on four groups: #1: control group (n = 5); #2: laser treatment (n = 5); #3: X-ray irradiation (n = 5); #4: laser preconditioning prior to X-ray irradiation (n = 5).ResultsPreconditioning is performed by a diode-laser (815 nm, 36 J/cm2). VD remains stable during the 12-week follow up for groups #1 and #2. X-ray radiation induces a significant decrease of the vascular network in groups #3 and #4 compared to the group #1 (p < 0.001). However, the decrease of the vascularization is limited in group #4 versus group #3 (p < 0.05).DiscussionThis in vivo original model reproducibly evaluates VD and the impact of different stresses on bone healing. Laser treatment is a controlled heating method, which preserves the vascular network of X-ray irradiated bone. This innovative approach promotes the bone healing in which the vascular supply has been damaged.