Greffe nerveuse autologue versus transferts multiples de nerfs pour une lésion du plexus brachial du tronc supérieur : une étude sur le modèle de rats

Résumé

En établissant des modèles chez les rats de lésions du plexus brachial supérieur du tronc gauche, au niveau des racines, réparées soit par greffe nerveuse, soit par transfert nerveux, nous avons constaté que les deux groupes atteignaient une force musculaire similaire ; Les animaux greffés ont montré une coordination de mouvement supérieure.

Résumé

Les blessures du tronc supérieur (C5-C6) du plexus brachial altèrent l’abduction de l’épaule et la flexion du coude. Pour les ruptures C5-C6 avec moignons proximaux préservés, la greffe nerveuse (NG) reste l’approche conventionnelle. Les transferts nerveux (NT) représentent la seule option viable dans les avulsions C5-C6. La norme mondiale actuelle pour la NT comprend des procédures de triple transfert : nerf accessoire spinal (SAN) vers nerf suprascapulaire (SSN), procédure d’Oberlin et procédure de Leechavengvong. Les tendances cliniques récentes indiquent un élargissement des indications de la NT pour inclure des scénarios de rupture radiculaire, motivée par la logique que la NT distale raccourcit significativement la distance de régénération axonale. Pour permettre une comparaison directe, cette étude a établi deux modèles de rats simulant ces stratégies cliniques : 1) un modèle NG où les moignons C5-C6 étaient greffés au SSN et au tronc supérieur ; 2) un modèle NT multiple comprenant les trois procédures ci-dessus. La récupération fonctionnelle (score d’Ochiai, test de la faille du pied de Barth et test de toilettage de Terzis), les paramètres électrophysiologiques et la régénération des taux d’axones sensoriels ont été évalués à 8 et 16 semaines post-opératoires. À 8 semaines, aucune différence statistiquement significative n’existait dans les résultats fonctionnels entre les groupes. À 16 semaines, bien que les scores d’Ochiai et de Terzis restent comparables, NG a montré des performances nettement supérieures au test de Barth. Électrophysiologiquement, les NT ont montré des taux de récupération significativement meilleurs pour les nerfs musculocutanés, axillairs et suprascapulaires à 8 semaines. Cependant, ces avantages électrophysiologiques n’étaient plus statistiquement significatifs à 16 semaines. À 8 semaines, la NG transportait déjà plus d’axones sensoriels régénérés dans les nerfs musculocutanés et axillaires, tandis que les taux de SSN étaient similaires. À 16 semaines, la NG a dépassé la NT en nombre d’axones sensoriels pour les trois nerfs. Ces résultats dans un modèle chez rat de transection C5-C6 nette indiquent que, dans une période postopératoire de 16 semaines, la NG permet une récupération fonctionnelle et électrophysiologique comparable à la NT, tout en offrant une meilleure restauration des fonctions sensorielles et motrices coordonnées. Cependant, des études supplémentaires avec un suivi plus long sont nécessaires pour déterminer la pertinence translationnelle de ces résultats.

Introduction

Les lésions du plexus brachial sont généralement classées en lésions du tronc supérieur (C5–C6, avec ou sans implication de C7), lésions du bas tronc (C8–T1) et lésions du plexus panique (C5–T1). Une force de compression dirigée vers la tête et l’épaule provoque généralement une blessure du tronc supérieur. Parce que les ligaments transforaminaux supérieurs aux niveaux racinaires C5–C7 dissipent partiellement la transmission ascendante de la force traumatique, la rupture de ces racines — en particulier C5 — au niveau du foramen intervertébral n’est pas rare¹. Cependant, une violence sévère peut tout de même entraîner des avulsions racinaires et s’étendre jusqu’au bas du tronc. Lorsque le membre supérieur est forcé de distraire dans le plan horizontal, les avulsions de la racine du tronc inférieur prédominent ; avec une force plus forte, une avulsion complète du plexus brachial peut survenir. En raison de l’absence de ligaments transforaminaux supérieurs protégeant les racines C8–T1, pratiquement toutes les blessures traumatiques du tronc inférieur sont des avulsions^{radiculaires 2}. Ainsi, concernant le schéma de la lésion racinaire, les racines C5–C6 sont plus susceptibles de se rompre, tandis que celles de C7–C8–T1 sont plus sujettes à l’avulsion. Ces caractéristiques pathoanatomiques sont essentielles pour choisir la stratégie chirurgicale appropriée.

Les blessures du tronc supérieur se caractérisent cliniquement par une perte d’abduction de l’épaule et une flexion du coude. Chez les patients avec ruptures C5–C6 chez lesquels des moignons radicaux proximaux viables sont encore présents, la stratégie conventionnelle a été la greffe nerveuse (NG) : les racines résiduelles C5 et C6 sont reliées — généralement par autogreffes surales — vers les divisions antérieure et postérieure du tronc supérieur ainsi qu’au nerf^{suprascapulaire 3}. Lorsque les racines C5 et C6 sont avulsées, le transfert nerveux (NT) devient la seule option reconstructive. L’algorithme opératoire adopté par la plupart des centres dans le monde combine trois procédures : le nerf accessoire spinal au nerf suprascapulaire, un fascicule du nerf ulnaire vers la branche biceps du nerf musculocutané (procédure d’Oberlin), et la branche longue du triceps du nerf radial vers la branche antérieure du nerf axillaire (procédure de Leechavengvong⁾⁴.

Au cours de la dernière décennie, les indications de NT dans la reconstruction du plexus brachial se sont progressivement élargies : certains auteurs préconisent désormais des techniques de transfert même pour les ruptures raciculaires, arguant que les transferts distaux raccourcissent nettement la distance régénérative et accélèrent ainsi la récupération ^{motrice 5,6,7}. Jusqu’à présent, cependant, ces rapports se sont concentrés exclusivement sur les résultats de renforcement musculaire postopératoire ; Les évaluations de la dextérité et du mouvement coordonné, variables qui déterminent de manière critique la qualité de la récupération fonctionnelle, restent absentes.

Étant donné que les souches racinaires résiduelles contiennent une plus grande proportion de fibres sensorielles⁸ et rendent inutile la recartographie corticale à longue distance après^{la reconstruction 9}, nous émettons l’hypothèse que, pour les ruptures post-ganglionnaires C5–C6 en C5–C6, la NG utilisant les souches racinaires C5–C6 viables comme source de régénération des axones régénérants offre une qualité globale de récupération fonctionnelle supérieure à la NT. Parce que le rat est largement reconnu comme le modèle expérimental idéal pour la lésion et la réparation du plexus^brachial 10,11,12, nous établirons deux modèles adultes de rats de lésions post-ganglionnaires C5–C6 reconstruites respectivement avec NG ou NT. Des évaluations comportementales, électrophysiologiques et des comptages d’axones sensoriels régénérés seront utilisés pour comparer les deux groupes et tester l’hypothèse formulée.

Protocole

Ce protocole a été approuvé par le Comité de bien-être animal et d’éthique du département des sciences des animaux de laboratoire de l’Université Fudan (Approbation n° : 2019 Huashan Hospital JS-008).

Établissement du modèle du rat
Blessure par rupture du tronc supérieur du côté gauche
La température ambiante était maintenue entre 23 et 25 °C. Les rats Sprague-Dawley ont été anesthésés avec un pentobarbital sodique intrapéritonéal à 1 % (0,4 mL/100 g de poids corporel). Après l’induction de l’anesthésie, le rat était placé en position couchée sur la planche d’opération, les membres antérieurs étant enlevés à 90° du tronc. Le cou, la poitrine, l’aisselle et, chez les animaux NG uniquement, les deux membres postérieurs ont été rasés. La peau a été désinfectée avec de l’iode povidone. Une incision cervicale de 3 cm de la ligne médiane a été réalisée du cartilage cricoïde jusqu’à la bordure supérieure du manubrium sterni. Au microscope opératoire, les tissus sous-cutanés et les fascias profonds ont été disséqués couche par couche pour exposer les muscles sternohyoïdien, sternomastoïdien, pectoral majeur et pectoral mineur. Ces quatre muscles étaient rétractés à l’aide de rétracteurs stériles et faits sur mesure. Les extrémités distales des écarteurs étaient fixées à la planche d’opération avec des élastiques, et la tension était ajustée pour obtenir une exposition optimale tout en protégeant la veine jugulaire interne. Les muscles scalène antérieur et moyen ont été identifiés, et la portion supraclaviculaire du plexus brachial dans l’espace interscalène a été exposée (Figure 1A). Les racines C5 et C6 ont été sectionnées 5 mm distalement à leurs forames intervertébraux respectifs, puis un segment de 5 mm a été réséqué pour créer un espace défini (Figure 1B). Dans le groupe NT, les moignons proximaux de C5 et C6 ont été suturés aux tissus mous adjacents afin d’empêcher les axones régénérants d’entrer dans la voie distale.

Établissement du modèle NG
Une incision en forme de L a été réalisée le long de la face dorsolatérale de la patte arrière, à travers la malléole latérale, et le long de la face latérale de la jambe inférieure. Au microscope opératoire, le tissu sous-cutané et le fascia profond ont été disséqués couche par couche, en prenant soin de protéger la petite veine saphénine, puis le nerf sural a été exposé et prélevé. Les nerfs suraux bilatéraux donnaient une longueur totale de 8 cm. Après avoir coupé le tissu conjonctif périneural, chaque nerf a été divisé en huit segments de 1 cm. Le nerf suprascapulaire était sectionné à son origine depuis le tronc supérieur. Un greffon a été utilisé pour faire le pont entre C5 et le nerf suprascapulaire ; trois greffons de C5 et quatre greffons de C6 sur le tronc supérieur (Figure 1C).

Établissement du modèle NT
L’incision cervicale de la ligne médiane était étendue d’environ 2,5 cm distalement vers le haut du bras.  Au point où émerge la branche cutanée pectorale latérale, le muscle pectoral majeur a été incisé le long de la direction des fibres entre le pectoral majeur et le biceps. Le petit pectoral profond a été disséqué de façon brutale pour exposer les cordons du plexus brachial passant sous le grand pectoral. Le nerf ulnaire prend naissance dans la moelle médiale et parcourt le plus médian à l’intérieur du segment du cordon (Figure 1D). Le nerf musculocutané prend naissance dans la moelle latérale, passe sous la bordure inférieure du conte majeur jusqu’au bras, puis pénètre enfin dans le ventre du biceps brachien, s’étendant le plus latéralement dans le segment du cordon (Figure 1D). Le nerf radial prend naissance dans la moelle postérieure, passe sous le bord inférieur du tendon du grand dorsal jusqu’au bras postérieur, et produit trois branches alimentant les têtes longue, médiale et latérale du triceps. Le nerf axillaire prend également naissance à partir de la moelle postérieure, traverse l’espace quadrangulaire et se divise en branches antérieure et postérieure qui innervent le muscle deltoïde.

Transfert du nerf accessoire spinal vers le nerf suprascapulaire
Le muscle sternocléidomastoïdien a été rétracté dans l’incision cervicale médiane pour exposer le nerf accessoire spinal. Le nerf émerge sous le muscle digastrique, atteint le tiers moyen de la bordure médiale sternocléidomastoïdienne, dégage la branche sternocléidomastoïdienne, continue le long de la bordure postérieure de ce muscle et descend latéralement dans le cou pour innerver le trapèze. La branche sternocléidomastoïdienne a été transsectée pour éliminer la traction sur le nerf accessoire qui aurait pu perturber le site de coaptation après le transfert. La branche du trapèze était divisée à son entrée en muscle. Le nerf suprascapulaire était sectionné à son origine distalement par rapport au tronc supérieur. La branche trapèze du nerf accessoire a été coaptée au nerf suprascapulaire par une seule suture synthétique 10-0 en polypropylène (Figure 1E).

Transfert du fascicule du nerf ulnaire vers la branche biceps-motrice du nerf musculocutané (procédure d’Oberlin)
Le tronc principal du nerf musculocutané était mobilisé distalement jusqu’à ce que toute la branche motrice du biceps soit complètement exposée. Au niveau du tiers moyen de la branche motrice du biceps, un fascicule de 6 mm provenant de la face latérale du nerf ulnaire a été prélevé, et son extrémité distale a été fortement sectionnée. La branche motrice du biceps a été sectionnée à son origine à partir du tronc nerveux musculocuté. Le fascicule ulnaire mobilisé a été relié à la branche motrice du biceps avec une seule suture synthétique en polypropylène 10-0. L’exposition complète de la branche motrice du biceps a deux objectifs : (1) identifier le site exact de prélèvement du fascicule du nerf ulnaire, et (2) assurer une coaptation sans tension après transfert (Figure 1F).

Transfert de la branche radiale du triceps à tête longue vers la branche antérieure du nerf axillaire (procédure de Leechavengvong)
Le rat a été repositionné en position couchée avec le membre antérieur enlevé à 90° du tronc. La face dorsale du bras supérieur gauche a été rasée et désinfectée. Une incision longitudinale de 3,5 cm a été réalisée sur la face dorsale du bras supérieur gauche, s’étendant de l’articulation de l’épaule jusqu’au niveau médio-huméral. Sous le microscope opératoire, les tissus sous-cutanés et les fascias profonds ont été disséqués couche par couche. Le muscle deltoïdien a été rétracté pour exposer l’espace quadrangulaire sous-jacent, où le tronc principal du nerf axillaire et les vaisseaux huméraux circumflexes postérieurs étaient visibles sortant de cet espace. Le nerf axillaire était mobilisé distalement jusqu’à ce que les divisions antérieure et postérieure soient entièrement exposées juste avant d’entrer dans le ventre du muscle deltoïdien. Dans la même incision, le tronc principal du nerf radial a été identifié entre les têtes longues et latérales du triceps. Le nerf radial a été mobilisé distalement jusqu’à ce que toute la branche motrice menant à la longue tête du triceps soit clairement visualisée (Figure 1G). La branche du triceps à longue tête était tranchée à son entrée dans le muscle, et elle se réfléchissait proximalement pour approcher la branche antérieure du nerf axillaire. La branche antérieure du nerf axillaire était tranchée à son origine depuis le tronc principal, et elle était réfléchie distalement. La branche du triceps à tête longue vers la branche antérieure du nerf axillaire a été rejointe avec une seule suture synthétique en polypropylène 10-0 (Figure 1H).

Après l’achèvement de toutes les reconstructions nerveuses, chaque champ chirurgical a été irrigué avec du sérum physiologique stérile, et chaque site de coaptation a été minutieusement inspecté pour en vérifier l’intégrité. Toutes les incisions étaient fermées en couches : le muscle pectoral majeur était approximé par des sutures de soie 5-0 non absorbables (requises uniquement dans l’incision cervicale du groupe NT), suivies du fascia sous-cutané et de la peau. Comme chaque coaptation nerveuse a été réalisée sans tension, l’immobilisation post-opératoire des membres supérieurs était inutile.

Évaluation comportementale
Ochiai score¹³
Le rat fut soulevé par la queue de sorte que son corps soit suspendu à 30 cm au-dessus de la table, et la posture des deux membres antérieurs fut observée. Le rat a été placé sur une piste confinée (50 cm de long × 10 cm de large) sur la table pour observer la démarche de ses membres antérieurs en marchant. Toute la piste était recouverte de papier blanc, et le départ était humidifié à l’encre noire. Au fur et à mesure que le rat avance, des empreintes claires sont obtenues. 0 points – lorsqu’ils sont suspendus, les deux membres antérieurs pendent droit vers le sol de manière détendue (Figure 2A-1) ; pendant la marche, aucun des membres antérieurs n’est traîné (Figure 2A-2). 1 point – lorsqu’il est suspendu, le membre antérieur affecté est légèrement adduit et fléchi (Figure 2B-1) ; en marchant, on observe un léger traînement dû à une flexion limitée des coudes (Figure 2B-2). 2 points – lorsqu’il est suspendu, le membre antérieur affecté est entièrement fléchi et adduit (Figure 2C-1) ; lors de la marche, un traînage sévère est visible (Figure 2C-2).

Test de la faute du pied de Barth¹³
Une grille métallique horizontale (50 cm × 38 cm) était préparée surélevée de 11 cm au-dessus de la table ; chaque carré de grille mesure 1,5 cm. Le rat a été placé sur la grille ; chaque fois que le membre antérieur affecté glisse à travers une ouverture de grille, il est enregistré comme une « faille du pied » (Figure 3). Le nombre de fautes du pied causées par le membre affecté en 2 minutes a été compté.

Test de toilettage Terzis¹⁴
Le rat a été placé dans une boîte d’observation transparente ouverte. Environ 1 à 3 mL de solution saline normale a été pulvérisée sur le museau et le visage du rat, et ses tentatives d’élimination des gouttelettes d’eau ont été observées.

Grade 0 – aucune réponse du membre affecté.
Grade 1 – le membre affecté se fléchit au niveau du coude et atteint la bouche, mais ne peut pas atteindre le nez (Figure 4A).
Grade 2 – le membre affecté atteint le nez (Figure 4B).
Grade 3 – le membre affecté dépasse le nez mais ne peut pas atteindre l’œil (Figure 4C).
Grade 4 – le membre affecté atteint l’œil mais ne peut pas atteindre l’oreille (Figure 4D).
Grade 5 – le membre affecté atteint l’oreille ou l’arrière (Figure 4E).

Potentiel d’action musculaire composé (CMAP)
Le rat a été anesthésié, immobilisé et préparé comme décrit précédemment dans le protocole, et la portion supraclaviculaire ainsi que le segment du cordon du plexus brachial ont été exposés. L’électrode noire à aiguille d’enregistrement était insérée dans le ventre du muscle cible (biceps brachial, deltoïde ou infraspinat). L’électrode rouge d’enregistrement était insérée dans la jonction tendine-muscle du même muscle. L’électrode de référence verte était placée entre les électrodes noire et rouge (Figure 5). Toutes les électrodes sont insérées à une profondeur de 2 mm, et des sites d’insertion identiques sont utilisés des deux côtés. Le nerf a été doucement surélevé avec l’électrode stimulante pour les tests. Une impulsion d’onde carrée unique d’une intensité de 0,5 mA et d’une durée de 0,2 ms a été délivrée ; La latence et l’amplitude du CMAP ont été enregistrées. Le côté controlatéral (sain) a été utilisé comme référence (avec une valeur de 1). Le taux de délai de latence ([latence du côté affecté/latence du côté sain] × 100 %) et le taux de récupération d’amplitude ([amplitude du côté affecté/amplitude du côté sain] × 100 %) ont été calculés.

Coloration par immunofluorescence
Les fibres myélinisées ont été marquées avec l’anti-neurofilament 200 (NF200) ; parmi elles, les fibres myélinisées motorisées se distinguaient par co-marquage avec l’acétyltransférase anticholine (ChAT). Les fibres positives pour NF200 mais négatives pour la CHAT ont donc été classées comme fibres myélinisées^{sensorielles 15}.

Pour le groupe greffe nerveuse, le tronc principal des nerfs musculocuté, axillaire et suprascapulaire a été prélevé distalement jusqu’au second site de suture sur le membre affecté. Pour le groupe de transfert nerveux, la branche biceps du nerf musculocutané, la branche antérieure du nerf axillaire et le nerf suprascapulaire ont été pris distalement par rapport à leurs sites de coaptation respectifs. Un segment de 3 mm de chaque nerf était immergé dans du paraformoldéhyde à 4 % et fixé à 4 °C pendant 24 heures.

Les spécimens étaient orientés perpendiculairement à l’axe longitudinal, encastrés dans la paraffine, et sectionnés en série à 3 μm. Après la déparaffinisation, la récupération de l’antigène a été réalisée dans un tampon EDTA de 0,01 M (pH 8,0) à l’aide d’un four micro-ondes. Les sections ont été incubées toute la nuit à 4 °C avec des anticorps primaires dilués dans le PBS (ChAT, 1:200 ; NF200, 1:500), suivies de lavages PBS et d’incubation de 50 minutes à température ambiante avec des anticorps secondaires (anti-lapin conjugué Cy3, 1:300 ; Alexa Fluor 488-anti-bouc conjugué pour la souris, 1:400) protégée de la lumière. Les noyaux étaient contre-colorés par DAPI. Des coupes transversales entières de chaque nerf ont été photographiées sous un microscope à fluorescence équipé d’un scanner de lames.

NF200 a été visualisé avec une fluorescence verte et ChAT avec une fluorescence rouge ; Les profils NF200 positifs/ChAT négatifs ont été comptés comme fibres myélinisées sensorielles. Cinq sections sélectionnées au hasard de chaque nerf ont été analysées avec ImageJ. Le nombre total de fibres myélinisées sensorielles dans toute la section transversale a été compté pour chaque section, et la valeur moyenne des cinq sections a été prise comme décompte final pour cet échantillon nerveux.

Analyse statistique
La taille de l’échantillon (n = 8 par groupe) a été calculée prospectivement avec G*Power en utilisant la taille de l’effet pilote du nombre d’axons sensoriels (d de Cohen = 2,31) pour obtenir ≥ 80 % de puissance à α = 0,05. Toutes les analyses statistiques ont été réalisées à l’aide de GraphPad Prism. Les données sont présentées sous forme de médiane (plage interquartile) [M (p25–p75)]. Des comparaisons entre groupes ont été réalisées avec le test U de Mann-Whitney. Une valeur P < 0,05 était considérée comme statistiquement significative.

Résultats

Au premier jour post-opératoire, les rats NG et NT ont tous deux montré une perte complète de l’abduction de l’épaule et de la flexion du coude dans le membre opéré ; Lorsque la partie dorsale du membre antérieur affecté a été piquée alors que l’animal était retenu, aucun des deux groupes n’a montré de retrait ni de vocalisation. À 8 semaines, la fonction des épaules et des coudes s’était améliorée dans les deux groupes ; Le même stimulus provoquait désormais le sevrage. À 16 semaines, u...

Discussion

L’objectif de cette étude était de tester notre hypothèse selon laquelle la reconstruction des lésions du plexus brachial par greffe résiduelle de la racine nerveuse donne un résultat global supérieur par rapport au transfert nerveux. Les rats adultes présentant des ruptures C5–C6 ont été divisés en deux groupes : l’un a subi une reconstruction du tronc supérieur par greffe nerveuse, l’autre par des transferts du nerf accessoire spinal, de la branche triceps à tête longue du nerf radial,...

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
1 & fois ; Solution de prélèvement antigénique de citrate   ;	Servicebio	G1219-1L
1 & fois ; Solution de récupération d’antigènes Tris-EDTA (ph 8.0)	Servicebio	G1207-1L
1 & fois ; Solution de récupération d’antigènes Tris-EDTA (ph 9.0)	Servicebio	G1218-1L
10-0 PROLENE	Johnson & ; Johnson Med Tech	W2790
5-0 MERSILK	Johnson & ; Johnson Med Tech	SA82G
Alexa Fluor 488-conjugué Goat Anti-Mouse IgG (H+L)	Servicebio	GB25301
Anti-160 kDa Neurofilament Medium Mouse mAb	Servicebio	GB12763-100
Anti-choline acétyltransférase Rabbit pAb	Servicebio	GB11070-1-100
Agent de revêtement antifluorescence à la trempe	Servicebio	G1401
Albumine sérique bovine	Servicebio	GC305010-5g
ChAT	Servicebio	GB11070-1
Cy3 conjugué Anti-Lapins de Chèvre IgG (H+L)	Servicebio	GB21303
DAPI	Servicebio	G1012-10
Machine d’intégration	GET Electronics (Hui ZHOU) Co., Ltd.	JB-P5
Microscope à fluorescence	Nikon	Eclipse C1
Électromyographe à quatre canaux	Dantes	DT440
G*Power	Université Heinrich Heine Dü ; Sseldorf	3.1.9.7
Contrôleur de caméra à haute vitesse	Nikon	DS-U3
ImageJ	Instituts nationaux de la santé	1.8.0
Instruments microchirurgicaux	Usine de micro-instruments de Ningbo Chenghe	6804
Four à micro-ondes	Galanz	P70D20TL-P4
Microscope opératoire	Usine d’Instruments Optiques Médicaux de Shanghai	SXP-1B
Pipette	Eppendorf	100221588457
Prisme	GraphPad & nbsp ; Logiciels	10.1.2
Microtome rotatif	Leica	RM2016
Scanner	Epson	V300
Sprague Dawley Rat	Animal de laboratoire Shanghai Sippe-Bk	OR-1001
Extincteur d’autofluorescence tissulaire	Servicebio	G1221-5ML
Stylo de marquage tissulaire ;	Technologie génétique	GT1001