Photobiomodulation et cicatrisation

Photobiomodulation et cicatrisation

Dans le cadre du DU de prise en charge globale du pied diabétique du l’Université de Strasbourg, Dr Pascal MATTEI a évalué l’apport de la photobiomodulation dans la prise en charge des maux perforants plantaires chez le patient diabétique, à travers un cas clinique exposé ici. Ne pouvant valider les résultats réels sur l’amélioration de la cicatrisation, cet essai permet cependant d’illustrer la faisabilité et l’acceptabilité de la photobiomodulation au sein du protocole de traitement.

L’obtention d’une cicatrisation chez les patients diabétiques présentant un mal perforant plantaire est longue et expose les patients à une complication redoutée, l’infection, car souvent responsable d’une amputation.
La luminothérapie est une technique de cicatrisation utilisée par de nombreuses équipes, qui a démontré chez des patients non diabétiques et diabétiques une certaine efficacité. Ses effets sur les cellules impliquées dans le processus de cicatrisation cutanée, pourrait faire de cette modalité thérapeutique un bon candidat à la prise en charge des troubles trophiques chez les patients diabétiques atteints de mal perforant plantaire en association à la prise en charge classique.
Nous rapportons ici le cas d’un patient présentant ce type de complication et qui a bénéficié de cette technique dans sa prise en charge. Au-delà de l’obtention d’une cicatrisation, qui ne suffit pas en elle-même à conclure à une efficacité de la technique, nous illustrons la faisabilité et l’acceptabilité de la photobiomodulation.

PhotobiomodulationBL-13Le mal perforant plantaire

La plaie du pied est une des principales complications et causes de décès chez les patients diabétiques, favorisée par la neuropathie et aggravée par l’artériopathie et la susceptibilité de ces patients aux infections [1]. Au-delà du problème de santé publique que pose cette véritable complication du diabète, qui n’est pas une fatalité (prévention, prise en charge des soins de podologie, éducation thérapeutique des patients et de leur entourage), la prise en charge est un véritable enjeu pour les équipes multidisciplinaires prenant en charge de tels patients.
En effet, les retards de cicatrisation rencontrés sont responsables de la surinfection cutanée voire osseuse, qui peut conduire à l’amputation du pied du patient. Ce retard de cicatrisation retrouvé chez ces patients est en partie dû à une anomalie de fonctionnement des leucocytes, une diminution de chimiotactisme cellulaire, une baisse de la sécrétion de facteurs de croissance, de la synthèse de collagène et enfin, des troubles de la vascularisation [2, 3, 4, 5].
De nombreuses équipes ont étudié des techniques pouvant accélérer ce processus de réparation tissulaire des ulcères [6], en association ou non avec la prise en charge classique reconnue [7] du mal perforant plantaire (décharge, soins locaux, équilibre du diabète, antibiothérapie et revascularisation). Si certaines paraissent prometteuses (oxygénothérapie hyperbare, co-cultures de fibroblastes/kératinocytes), d’autres sont plus coûteuses, anecdotiques ou originales (application de miel, utilisation de pansements avec facteurs de croissance locaux, injection de facteurs de croissance …), mais toutes ces études se heurtent à des difficultés méthodologiques ou d’accès ne permettant pas de démontrer leur véritable efficacité sur une éventuelle accélération du processus de cicatrisation.

La luminothérapie a démontré son efficacité dans la prise en charge des troubles trophiques chez des patients non diabétiques et diabétiques mais aussi dans d’autres pathologies comme les douleurs chroniques ou les tendinopathies [8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 ,15, 16]. Cette technique semble faciliter le processus de cicatrisation en libérant localement des facteurs de croissance, entraînant ainsi une prolifération des fibroblastes et donc une augmentation de la production de collagène. Nous rapportons ici le cas d’un patient présentant un mal perforant plantaire ayant bénéficié de cette technique de cicatrisation.

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La photothérapie par LED ou photobiomodulation

Principe

La photobiomodulation par LED est une technique dite de luminothérapie, décrite pour la première fois en 1968 par le scientifique Hongrois Dr Meister, chez la souris [8]. Puis les effets ont été confirmés par Karu, sur des cultures cellulaires exposées à ce traitement, et constatait alors une accélération de la croissance cellulaire [17]. Cette technique est basée sur l’émission par des LEDs, d’une lumière froide monochromique. Contrairement au laser, l’énergie fournie n’est pas assez suffisante pour endommager les tissus, mais favorise la cicatrisation par stimulation des cellules impliquées dans la guérison de lésions tissulaires, comme nous le verrons ultérieurement. L’appareil utilisé émet un spectre lumineux allant de 600 à 1000 nm (rouge à infra-rouge).

Effets cellulaires

Les photons émis sont absorbés par la peau et les tissus régénératifs, ce qui stimule des photorécepteurs entraînant une modification cellulaire des mitochondries. L’action principale passant par une enzyme de la chaîne respiratoire mitochondriale (cytochrome C oxydase) et le NADH déshydrogénase [18]. Ainsi, l’onde lumineuse stimule la prolifération cellulaire nécessaire à une cicatrisation correcte, prolifération des fibroblastes, synthèse du collagène, augmentation des facteurs de croissance et de la production de la matrice extracellulaire.

Schéma résumant les effets de la photobiomodulation d’après JD Caroll et al. [8]

Action sur le métabolisme cellulaire de la LLLT via la mitochondrie, modifiant ainsi les taux intracellulaires de NO, d’ATP et de ROS. Ces modifications entraînent alors l’activation de facteurs de transcription (AP1 et NF-k) et l’expression de certains gènes, ce qui a pour conséquence la sécrétion de substances chémotachtiques.

Domaines d’application

La photobiomodulation a été utilisée dans de nombreuses situations, aussi variées que le traitement de la douleur [11], de tendinopathies [12], mais aussi pour ce qui nous intéresse, la cicatrisation cutanée et osseuse [9, 12, 13, 14, 15, 16].

Le choix des paramètres

Le choix des paramètres est fondamental car il conditionne la réponse au traitement. Ils sont représentés par :

– La longueur d’onde de la lumière émise. Elle doit être suffisante pour permettre aux rayons de pénétrer les tissus afin de stimuler efficacement les fibroblastes.

– La dose totale délivrée ainsi que les séquences des pulsations lumineuses, qui ne doivent pas être trop rapprochées afin de ne pas sur-stimuler les fibroblastes et ainsi diminuer leur effet [8].

– Le maillage des LEDs se doit d’être homogène ce qui permet de répartir de façon homogène les rayons lumineux.

Innocuité et précautions d’emploi

Cette technique est dépourvue d’effets secondaires et ne nécessite aucune protection pour le patient ou l’opérateur ni surveillance particulière. Le seul effet indésirable pouvant être occasionné par un mauvais choix des paramètres décrits ci-dessus est l’absence d’efficacité de la technique. Il est enfin classiquement déconseillé d’utiliser la photobiomodulation chez les femmes enceintes, les patients atteints de cancers ou épileptiques.

Protocole utilisé dans notre service

L’appareil utilisé est un Boxleds de la marque Mostleds, composé de trois panneaux articulés pouvant être neutralisés, comprenant chacun 1600 LEDs (annexe 1). Il permet de bénéficier de 4 longueurs d’ondes, une de 460 nm (bleu), 595 nm (jaune), 645 nm (rouge) et 850 nm (infra-rouge). L’avantage de tels panneaux articulés réside dans le fait de pouvoir entourer, dans notre cas, le pied du patient et de traiter la zone lésée de façon globale et homogène. Nous avons par ailleurs décidé de ne traiter que les patients qui présentaient un mal perforant plantaire infecté et après prise en charge d’une éventuelle artérite.
Il est délivré au patient dans un premier temps une lumière rouge pulsée avec une fréquence de 300 Hz associée à de l’infra-rouge pendant 8 minutes, puis dans un second temps, une lumière jaune continue associée à de l’infra-rouge pulsé avec une fréquence de 950 Hz pendant 6 minutes. Les séances ont une durée de 14 minutes et sont répétées deux fois par semaine pendant quatre semaines avec une pause de 2 semaines et cela jusqu’à l’obtention d’une cicatrisation complète.

Cas clinique

Nous décrivons ici le cas d’un patient chez qui nous avons effectué un traitement par photobiomodulation.

Il s’agit de Monsieur B. Hervé, patient âgé de 67 ans présentant un diabète de type 2 évoluant depuis 1996, multicompliqué (neuropathie, rétinopathie panphotocoagulée et néphropathie incipiens) et traité par Basal-bolus et 2 g/j de Metformine.
Ses principaux antécédents sont une obésité, 131 kg pour 1m72 (IMC = 44,3 kg/ m²), un syndrome d’apnées obstructives du sommeil appareillé, une hypertension artérielle. Enfin, Monsieur B. a présenté une poussée de neuroarthropathie avec un pied de Charcot en 2011, pour lequel il bénéficie de chaussures de décharge qu’il ne porte jamais lors des consultations de suivi. Est apparu en 2014 un mal perforant plantaire au niveau de la voûte plantaire affaissée pour lequel des pansements sont effectués par les infirmières à domicile avec application d’un pansement hydrocellulaire. Le dernier bilan cardiovasculaire ne retrouvait pas d’atteinte vasculaire significative.

Lors d’une consultation en novembre 2015, il est proposé au patient de bénéficier de la luminothérapie par LED.
Les séances sont alors débutées en décembre 2015 selon le protocole décrit précédemment. Notons que l’hémoglobine glyquée oscillera tout au long du traitement entre 6,5 % et 7,3%.
À la mise en place de la luminothérapie, nous insistons à nouveau chez Monsieur B. pour qu’il porte les chaussures de décharge, qu’il ne portera jamais lors des séances, car le patient s’y rend avec son véhicule et ne peut pas conduire avec ses chaussures orthopédiques.

Dès la fin de la première séance, on note une modification de l’aspect de la plaie avec apparition d’un bourgeonnement par le fond, mais une hyperkératose en périphérie, qui sera éliminée au fil des séances de façon mécanique. Progressivement, on notera une diminution de la surface du mal perforant jusqu’à fermeture à la fin de la septième séance en septembre 2016. La plaie était toujours fermée en décembre 2016, date de la dernière consultation.

Discussion

La prise en charge des plaies non infectées et a fortiori infectées du pied diabétique, est un véritable challenge pour les équipes multidisciplinaires prenant en charge de tels patients.

En complément de ce que l’on pourrait qualifier de pilier fondamental dans le traitement des plaies (décharge, soins locaux, traitement du diabète, traitements de l’artérite ou de l’infection) [19], de nombreuses techniques plus ou moins originales ou prometteuses ont été décrites pour accélérer la cicatrisation [6]. Parmi ces techniques, la photobiomodulation trouve sa place car elle semble répondre en théorie aux différents mécanismes impliqués dans le retard de cicatrisation chez le patient diabétique (anomalies de fonctionnement des fibroblastes, déficit en VEGF, rôle de l’inflammation chronique [2, 3, 4, 5]).

Notre cas ne permet pas de conclure à une efficacité certaine de la luminothérapie dans le raccourcissement des délais de cicatrisation des maux perforants plantaires non infectés chez les patients diabétiques, mais il illustre sa faisabilité. En effet, la technique ne présente aucune contrainte pour le patient si ce n’est celle de se rendre au lieu du traitement deux fois par semaine, et aucune contre-indication ou formation particulière pour le personnel soignant.
Nous n’avons pas utilisé dans notre exemple de logiciel permettant de suivre précisément l’évolution de la surface de la plaie à l’instar de certaines équipes, ni défini avec précision la distance de photographie de la plaie [15, 16].

Certains auteurs ont eux aussi utilisé la photobiomodulation dans le traitement de plaies chez les patients diabétiques, sans véritablement démontrer un gain sur les délais de cicatrisation mais la plupart de ces études avaient des biais méthodologiques. Minatel et al.[13] obtiennent une cicatrisation chez trois quarts de leurs patients diabétiques bénéficiant d’un tel traitement à 90 jours, mais ils ne distinguent pas les maux perforants des ulcères de jambes. Ils utilisent, contrairement à notre cas, une seule lumière (rouge) associée à de l’infrarouge et la source lumineuse est plus petite et contient moins de diodes luminescentes (36 au total), d’où un risque de délivrer l’énergie lumineuse de façon inhomogène.
Dans une étude préliminaire, Kaviani et al.[15] retrouvent eux aussi 66 % de patients cicatrisés après 20 semaines de traitement chez 23 patients, à raison de 6 séances par semaine.

Que ce soit pour la luminothérapie ou d’autres techniques adjuvantes de cicatrisation, les équipes se heurtent à de nombreuses difficultés méthodologiques (essais non randomisés, taille des groupes, suivi de l’évolution des plaies) mais aussi matérielles (coût, faisabilité, accessibilité des appareils, formation et expérience des soignants), ce qui ne permet pas pour l’instant de conseiller telle méthode au profit d’une autre.

Conclusion

Quelle que soit la méthode utilisée, des études plus rigoureuses doivent être mises en place et en particulier pour la photobiomodulation, car cette technique présente certains avantages cliniques (accessibilité, peu ou pas de contre-indication, innocuité, requiert peu de formation de la part du personnel), mais aussi méthodologiques. Pour autant, elle ne démontre pas pour l’instant de raccourcissement du délai de cicatrisation.

Dr Pascal Mattei est Gastro-entérologue, Hépatologiste et Nutritionniste au Centre hospitalier Saint-Charles de saint-dié-des-Vosges.

Références

[1] Fosse-Edorh S, Mandereau-Bruno L, Regnault N. Le poids des complications liées au diabète en France en 2013. Synthèse et perspectives. Bull Epidémiol Hebd. 2015;(34-35):619-25.

[2] Tecilazich F, Dinh T, Pradahan-Nabzdyk L, Leal E, Tellechea A et al (2013) Role of endothelial progenitor cells and Inflammatory cytokines in healing of diabetic foot ulcers. PloS ONE8(12): e83314. Doi:10, 1371/journal.pone.00883314

[3] Maione AG, Yevgeny B, Stojadinovic O, Park LK, Smith A, Tellechea A et al. Three-dimensional human tissue models that incorporate diabetic foot ulcer-derived fibroblasts mimic in vivo features of chronic wounds. Tissue Engineering 2015, 21(5):499-508.

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Author: Body Language

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