David NISAND
Rapport de la commission scientifique de la SFPIO sur le PRF.
Membres de la commission scientifique : Ahmad HAMDAN, Alain BORGHETTI, Franck RENOUARD, Jean-Michel SAUTIER, et Henri TENENBAUM.
Introduction
Le traitement des secteurs édentés par des prothèses implanto-portées est devenu, au cours des dernières années, incontournable dans la prise en charge globale des patients. Ces techniques restent néanmoins limitées et conditionnées par les volumes osseux disponibles.
Afin d’étendre le champ d’indication des thérapeutiques implantaires, les techniques de préservation osseuse et de reconstruction osseuse se sont donc considérablement développées. Celles-ci se sont cependant accompagnées d’une augmentation considérable des délais de traitement afin de respecter des périodes de cicatrisation impliquant des cascades complexes de facteurs systémiques et locaux.
A l’heure des techniques de mise en charge immédiate visant à réduire au maximum les délais de traitement, la recherche s’est donc penchée sur les méthodes et les moyens qui permettraient d’accélérer les délais de cicatrisation lors des phases de préservation ou de reconstruction osseuse.
L’une des voies de recherche actuelle implique l’utilisation de composants biologiques de la cicatrisation qui peuvent être isolés et utilisés pour potentialiser les techniques chirurgicales pré- et per-implantaire. Parmi les applications cliniques disponibles, on retrouve les concentrés plaquettaires qui sont des dérivés sanguins autologues obtenus par centrifugation de sang total.
Ils ont été largement utilisés dans le domaine de l’hématologie avec les transfusions sanguines dans certaines situations chirurgicales extrêmes, telles que les greffes cardiaques ou les pontages coronariens (avec pour objectif essentiel de réduire la phase inflammatoire de la cicatrisation afin d’accélérer cette dernière).
Cependant, au cours de la dernière décennie, leurs applications cliniques se sont étendues. En dermatologie, il a ainsi été démontré que l’utilisation de gels de fibrine diminue le temps de l’intervention en favorisant l’hémostase, et en améliorant la cicatrisation (de Moraes et coll. 1998). En chirurgie plastique, des études ont démontré que l’utilisation des concentrés plaquettaires permet une cicatrisation plus rapide et mieux coordonnée (Man et coll. 2001). De même, Crovetti et coll. (2004) ont démontré que l’utilisation des concentrés plaquettaires dans le traitement des ulcères cutanés favorise la réparation tissulaire.
Naturellement, l’utilisation des concentrés plaquettaires a donc été suggérée pour la sphère buccale. Schématiquement, deux procédés sont disponibles : le PRP (plasma riche en plaquettes) et le PRF (plasma riche en fibrine).
Devant l’engouement suscité par ces nouvelles procédures, et particulièrement le PRF, il est nécessaire de s’interroger sur les résultats scientifiques disponibles. L’objectif de cette revue est donc d’analyser l’ensemble de la littérature fondamentale et clinique afin d’évaluer objectivement l’apport du PRF dans les techniques de chirurgie parodontale et de chirurgie pré- et per implantaire.
Caractéristiques du PRP
En 1997, Whitman et coll. ont décrit une technique de préparation des concentrés plaquettaires qui puissent être utilisé en chirurgie buccale et maxillo-faciale : le PRP. Cette technique consiste à prélever du sang dans un tube contenant un anticoagulant (citrate-phosphate-dextrose) afin de prévenir la coagulation du sang. L’utilisation d’un anticoagulant dans cette technique vise à prévenir l’activation des plaquettes et la sécrétion des facteurs de croissance présents dans les granules _ au cours de la préparation du PRP.
En effet, il est fondamental de comprendre que la sécrétion des facteurs de croissance (c'est-à-dire leur activation) est initiée par le processus de coagulation. Les facteurs de croissance présentant une demi-vie courte, il est primordial de repousser leur activation juste avant leur application sur le site chirurgical.
Le sang est ensuite centrifugé à 5600 tours/minute pour séparer le plasma pauvre en plaquettes (PPP) du culot d’hématies et du « buffy coat » qui sont ensuite centrifugés à 2400 tours/minute afin de séparer le « buffy coat » (ou le PRP) du culot d’hématies.
Le résultat final est un concentré plaquettaire (PRP) qui est récolté et mélangé avec de la thrombine bovine et du chlorure du calcium avant d’être utilisé (Whitman et coll. 1997). L’utilisation de la thrombine permettra l’activation des plaquettes et la libération des facteurs de croissance par la dé-granulation des granules _. Le chlorure de calcium est utilisé comme une source de calcium qui est nécessaire pour déclencher le processus de coagulation.
Les études in vitro sur le PRP ont démontré la présence de nombreux facteurs de croissance impliqués dans la régénération tissulaire tels que le PDGF (Platelet-Derived Growth Factor), le TGF-_1 (Transforming Growth Factor- _1), l’IGF-I (Insulin-like Growth Factor), le FGF-b (Fibroblast Growth Factor-basic) et le VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor) (El-Sharkawy et coll. 2007).
Caractéristiques du PRF
En France, Choukroun et coll. (2001) ont modifié la technique de préparation du PRP pour respecter la réglementation française concernant l’utilisation des produits sanguins.
Le protocole consiste à prélever du sang, sans l’utilisation d’anticoagulant, de le centrifuger immédiatement à 3000 tours/minute pendant 10 minutes.
Trois fractions sont alors obtenues : une partie basse avec les globules rouges, une partie haute avec le plasma pauvre en plaquettes (PPP) et entre ces deux fractions un caillot de fibrine (le PRF).
La spécificité de cette technique repose sur l’absence d’anticoagulant qui induirait l’activation d’une grande partie des plaquettes et par la suite la dégranulation des granules _ et la libération des facteurs de croissance.
L’autre particularité de cette technique concerne la polymérisation naturelle du fibrinogène par la thrombine présente dans le prélèvement au cours de la centrifugation. Cet aspect permettrait de modifier l’organisation tridimensionnelle du réseau de fibrine et favoriserait la fixation des facteurs de croissance dans le réseau de fibrine (Dohan et coll. 2004a).
Etudes fondamentales sur le PRF
Dohan et coll. (2004b) réalisent une première étude sur des prélèvements sanguins issus de 15 patients dont l’objectif est d’identifier la position et la nature (en solution ou incorporé dans les polymères de fibrine) de trois cytokines plaquettaires (PDGF-BB, TGF-_1 et IGF-1) au sein de préparations de PRF.
A cette fin, ils étudient par dosage Elisa leur profil de sécrétion au sein du surnageant (PPP) et au sein de l’exsudat issu du caillot de PRF (l’exsudat est obtenu en laissant les caillots de PRF dans une cupule métallique stérile pendant 15 minutes afin de relâcher peu à peu tout le liquide ou exsudat contenu à l’intérieur) et les comparent aux valeurs obtenus avec différentes préparations de PRP.
Le choix d’analyser d’emblée le surnageant et l’exsudat plutôt que le caillot proprement dit est tout à fait surprenant. Il semble, en effet, qu’il aurait été plus adapté d’étudier le surnageant du caillot après centrifugation, afin d’analyser directement le contenu en facteurs de croissance présents dans le caillot de PRF.
Les résultats de cette étude indiquent en premier lieu une absence de différence significative entre les concentrations en cytokines présentes dans le surnageant PPP et celles au sein du caillot de PRF.
D’autre part, les quantités de PDGF-BB et de TGF-_1 sont significativement supérieures dans les différentes préparations de PRP par rapport à celles retrouvée dans les surnageants PPP et dans les exsudats de PRF. Seul l’IGF-1 présente des taux significativement supérieurs dans les surnageants PPP et dans les exsudats de PRF.
Le contenu en cytokines des surnageants et de l’exsudat étant très faible, les auteurs en concluent que les facteurs de croissance plaquettaires seraient majoritairement piégées au sein des mailles de fibrine du caillot PRF, et même vraisemblablement au sein des polymères de fibrine.
Cette conclusion apparaît extrêmement surprenante. En effet, comme les auteurs le soulignent, la concentration en cytokines est équivalente dans le caillot de PRF et dans le surnageant PPP. Par ailleurs, la concentration en cytokines est significativement inférieure dans le surnageant PPP par rapport aux préparations de PRP. La seule conclusion qui peut donc être tirée de cette étude est que la concentration en facteurs de croissance dans le PRF est significativement inférieure à celle retrouvée dans le PRP.
Les auteurs émettent également l’hypothèse que la fixation des facteurs de croissance au sein du caillot de fibrine impliquerait une libération de ces facteurs à long terme au cours de la dénudation du brin de fibrine.
Cette hypothèse est intéressante car cela pourrait représenter un système de libération lente naturelle. Cependant, des études in vitro sont absolument nécessaires afin d’analyser le contenu en facteurs de croissance présents dans le caillot et de vérifier cette hypothèse de relarguage lent.
Dans une seconde étude à la méthodologie similaire et appelant les mêmes remarques sur le choix des éléments évalués (le surnageant et l’exsudat plutôt que le caillot proprement dit), Dohan et coll. (2004c) analysent les taux des cytokines inflammatoires et cicatricielles présentes dans le PRF.
A partir d’échantillons sanguins issus de 15 volontaires, des préparations de PRF sont réalisées. Les taux d’IL-1_, d’IL-4, d’IL-6, de TNF-_ et de VEGF présents dans le surnageant PPP et dans l’exsudat issu du caillot de PRF sont analysés par un test Elisa. Les valeurs obtenues sont alors comparées à celles observées dans le sérum (sang complet activé) et dans le plasma (sang non activé).
Les résultats de cette étude rapportent une absence de différence significative entre les concentrations en cytokines présentes dans le surnageant et celles au sein du caillot PRF.
Par ailleurs, les quantités de cytokines obtenues dans l’exsudat de PRF sont toutes significativement supérieures à celles retrouvées dans les échantillons de plasma et de sera analysés.
Les auteurs en concluent, par extrapolation, que le mode de production du PRF aboutit à une sécrétion accrue des cytokines inflammatoires et cicatricielles d’origine leucocytaire. Ils suggèrent également que ces cytokines puissent être piégées dans le gel de fibrine avant d’être relarguées progressivement dans le milieu, régulant ainsi les phénomènes inflammatoires.
Si l’on tient compte des informations fournies dans cette publication, il semble que la plus grande concentration en cytokines soit retrouvée dans l’exsudat du PRF. Par ailleurs, les concentrations en cytokines sont équivalentes dans le surnageant et dans le caillot mais inférieures à celles retrouvées dans l’exsudat. On peut donc clairement en conclure que la quantité de cytokines présentes dans le caillot de PRF débarrassé de son exsudat (comme lors d’une application de compresses pour en faire une membrane) est négligeable.
Ces deux publications en se fondant uniquement sur l’extrapolation et l’hypothèse ne permettent pas de vérifier la présence de facteurs de croissance au sein du PRF.
Dans l’hypothèse où la présence des facteurs de croissance serait confirmée, la notion de fixation et de relarguage lent reste encore à démontrer.
Par ailleurs, il semble qu’un certain nombre de cytokines inflammatoires et cicatricielles puissent être évacuées dans l’exsudat lors de la réalisation de membranes de PRF.
Etudes Cliniques
L’analyse de la littérature sur les résultats cliniques des concentrés plaquettaire de type PRF permet d’identifier deux publications provenant de la même équipe de recherche.
Dans la publication de Choukroun et coll. (2004a), la première application clinique suggérée est le comblement d’une cavité kystique suite à l’exérèse d’un kyste. Les auteurs affirment dans cette publication, sans aucune étude clinique contrôlée ni même une suite de cas, que l’addition de PRF permet d’accélérer la cicatrisation de 8 à 10 mois. D’un point de vue strictement scientifique, il apparaît néanmoins délicat d’analyser ou de commenter ce résultat qui ne repose que sur la foi d’un seul cas clinique.
La seconde publication clinique (Choukroun et coll. 2004b), vise à évaluer l’effet du PRF sur la néo-formation osseuse dans des sinus greffés au moyen d’allogreffes (os de banque humain, TBF®). Cette étude clinique intègre 9 comblements sous sinusiens dont 6 ont été effectués en association avec du PRF (soit mélangé au prélèvement osseux, soit utilisé sous forme de membrane). Pour les 6 sites ayant reçu du PRF, le prélèvement osseux et la pose d’implants ont été réalisés quatre mois après la greffe. En raison d’un aspect radiologique défavorable, le prélèvement et la pose d’implants ont été réalisés huit mois après la greffe de sinus dans les trois sites contrôles (sans PRF). Cette différence fondamentale entre les deux groupes, reposant sur la foi d’une analyse radiographique non scientifique (aucune précision n’est donnée sur le type de radiographie ni sur les critères qui ont aboutis à ce jugement) rend d’emblée les résultats inexploitables scientifiquement.
Par ailleurs, malgré le choix délibéré d’utiliser de l’os de banque humain afin d’identifier la néoformation osseuse produite par le PRF, les auteurs indiquent qu’il n’existe pas de protocole fiable pour déterminer la quantité d’os néoformé en particulier quand il s’agit d’un greffon allogénique. Les auteurs s’en remettent donc à un jugement subjectif des opérateurs.
Tout en admettant que leurs résultats sont nécessairement approximatifs et non reproductibles, Choukroun et coll. (2004b) n’hésitent pas à conclure que les deux groupes présentent des résultats histologiques sensiblement similaires.
Sur la base de cette série de cas, les auteurs concluent que le PRF permettrait d’accélérer la maturation osseuse tout en réduisant le volume de greffe nécessaire.
Les conclusions empiriques rapportées par ces études ne permettent pas de valider l’apport du PRF tant sur la cicatrisation osseuse que sur la cicatrisation tissulaire.
L’absence d’études cliniques réalisées selon des critères internationalement recommandés ne permet donc pas actuellement de supporter l’utilisation du PRF en chirurgie parodontale et implantaire.
Conclusions
L’absence totale de publications cliniques objectives et donc de preuves scientifiques avérées, conjuguée à la faiblesse méthodologique des rares études fondamentales suggèrent que de nouvelles études parfaitement structurées sont absolument nécessaires pour pouvoir justifier l’utilisation pratique d’un tel protocole.
Sans présager de la qualité potentielle des concentrés plaquettaires mais dans la limite des informations actuellement disponibles et dans un souci d’objectivité et d’information, la Société Française de Parodontologie et d’Implantologie Orale ne peut, pour le moment, recommander l’utilisation du PRF.
Bibliographie :
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3. Crovetti G, Martinelli G, Issi M, Barone M, Guizzardi M, Campanati B, Moroni M, Carabelli A. Platelet gel for healing cutaneous chronic wounds. Transfus Apheresis Sci 2004;30:145-151.
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5. El-Sharkawy H, Kantarci A, Deady J, Hasturk H, Liu H, Alshahat M, Van Dyke TE. Platelet-rich plamsa: growth factors and pro- and anti-inflammatory properties. J Periodontol 2007;78:661-669.
6. Choukroun J, Adda F, Schoeffler C, Vervelle A. Une opportunité en paro-implantologie. Le PRF (Platelet-Rich Fibrin). Implantodontie 2001;41:55-62.
7. Dohan S, Choukroun J, Dohan A, Donsimoni JM, Gabrieleff D, Fioretti F, Dohan D. Platelet Rich Fibrin (PRF): un nouveau biomatériau de cicatrisation. 1re partie : biotechnologies et fibrine. Implantodontie 2004;13:87-97.
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9. Dohan S, Choukroun J, Dohan A, Donsimoni JM, Gabrieleff D, Fioretti F, Dohan D. Platelet Rich Fibrin (PRF) : un nouveau biomatériau de cicatrisation. 3ème partie : aspects immunitaires. Implantodontie 2004;13:109-115.
10. Choukroun J, Simonpieri A, Girard MO, Fioretti F, Dohan S, Dohan D. Platelet Rich Fibrin (PRF) : un nouveau biomatériau de cicatrisation. 4ème partie : implications thérapeutiques. Implantodontie 2004;13:229-235.
11. Choukroun J, Simonpieri A, Girard MO, Schoeffler C, Dohan S, Dohan D. Concentrés plaquettaires : technologies, biologie associée, applications cliniques, analyses histologiques. 4ème partie : analyses histologiques. Implantodontie 2004;13:167-172.
Les références en anglais publiées en 2006 dans la revue : Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod n’ont pas été citées puisqu’il s’agit des traductions en anglais des articles précédemment publiés dans la revue Implantodontie
