Tout ce que vous voulez savoir

Le lipofilling de la face

Pr Barbara Hersant MD, PhD.

Pr Barbara HERSANT

Département de chirurgie plastique, reconstructrice, esthétique et maxillo-faciale. Hôpital Henri Mondor, Créteil, France.

Résumé

Le tissu adipeux présente l’avantage de la facilité de prélèvement et la possibilité de pouvoir réaliser des autogreffes. 

L’intérêt du « lipofilling » a été longtemps considéré comme volumateur, mais la découverte de son caractère trophique a fait du lipofilling le traitement de médecine régénérative le plus utilisé dans le domaine de la régénération tissulaire

  • En effet, le tissu adipeux est une source potentielle de cellules souches adultes dites de type mésenchymateux (CSM) avec de multiples potentiels de différenciation. 
  • Les cellules souches mésenchymateuses (CSM) sont extraites à partir de la mise en culture de la fraction stromale vasculaire (SVF) constituée d’une population hétérogène de cellules aux propriétés régénératives. 
  • La SVF est issue de la digestion enzymatique ou du fractionnement mécanique du tissu adipeux. Elle est ainsi considérée comme un produit cellulaire alternatif permettant de s’affranchir des étapes de culture et d’expansion cellulaire des CSM.
  • Malheureusement, en France, l’utilisation des CSM et de la SVF doivent répondre à des contraintes réglementaires, étant des produits de la thérapie cellulaire ou « Médicaments de Thérapie Innovante, « MTI » (Directive Européenne 2009/12/CE), limitant ainsi leur utilisation par les équipes de recherche pour des validations en clinique. 
  • Ces limites ont poussé à développer de nouvelles techniques de transfert de tissu adipeux sans passer par des étapes de digestion ou de culture cellulaire. Ainsi, le développement de canules permettant le prélèvement de « micro » lobules adipeux a permis l’utilisation d’une graisse riche en cellules souches. 
  • Plus récemment, Tonnard et al. ont décrit une technique mécanique permettant l’obtention de graisse émulsifiée ou « nanofat » à partir d’un prélèvement de micrograisse. Selon les auteurs, cette graisse émulsifiée serait riche en cellules progénitrices.

Ces outils de médecine régénérative devraient être utilisés et validés pour des indications précises dans chaque domaine chirurgical.

I/ Le « lipofilling » ou greffe de tissu adipeux : une thérapie avancée.

L’intérêt du lipofilling a été longtemps considéré comme « volumateur » mais la découverte de son caractère trophique (2000) a fait du lipofilling le traitement de médecine régénérative le plus utilisé.

Des études récentes ont démontré que la fraction stroma-vasculaire du tissu adipeux représentait un réservoir de cellules précurseurs dont le potentiel pro-angiogénique était comparable à celui des cellules souches dérivées de la moelle osseuse (1). 

De plus, il a été démontré que des cellules souches mésenchymateuses (CSM) étaient également présentes dans le tissu adipeux. Ce dernier représente donc un nouveau réservoir potentiel de cellules pluripotentes qui pourraient être utilisées en médecine régénérative.

Le transfert de tissu adipeux autologue est une procédure déjà appliquée pour obtenir l’augmentation des pertes de volume des tissus mous. Les greffes de tissus adipeux prélevés par liposuccion sont réinjectées par voie sous-cutanée pour restaurer les volumes des zones en défect. 

Ainsi, la greffe de tissu adipeux est utilisée pour corriger des déformations congénitales et des plaies traumatiques complexes avec perte de tissu mou, après une chirurgie oncologique, après séquelles de radiothérapie… (2).

II/ Les nouvelles techniques de transfert de tissu adipeux riche en cellules progénitrices

  • Une des contraintes de l’utilisation des MTI en clinique, est le délai nécessaire et les coûts associés à leur amplification in vitro.
  • Ces limites ont conduit au développement de nouveaux produits cellulaires.
  • Plusieurs techniques ont été proposées pour le prélèvement du tissu adipeux. Coleman et al. (3) ont décrit une technique minimisant le traumatisme des adipocytes. Avec une canule à 2 trous de 3 mm à bords arrondis reliée à une seringue de 10 ml, la graisse est aspirée manuellement en retirant le piston. La canule est poussée à travers le site de prélèvement, le chirurgien tire sur le piston de la seringue et créer une légère pression négative qui permet à des lambeaux de graisse de passer à travers la canule et l’ouverture Luer-Lock dans le cylindre de la seringue. Une fois remplie, la seringue est déconnectée de la canule, qui est remplacée par un bouchon qui scelle l’extrémité Luer-Lock de la seringue. 
  • La graisse aspirée dans les seringues est centrifugée à 3000 RPM (rotation par minute) pendant 3 mn pour isoler la graisse. 
  • Cependant, la diminution du temps de centrifugation à 1mn a montré récemment son intérêt pour la viabilité cellulaire (4).
  • Après la centrifugation, trois couches sont observées : 
    • La première couche comprend l’huile, qui peut être éliminée à l’aide d’un matériau absorbant, 
    • La deuxième couche est constituée de tissu adipeux,  
    • Et la troisième couche contient du sang, du liquide tissulaire et l’anesthésique local et est éjectée de la base de la seringue. 
    • La couche intermédiaire est utilisée pour la greffe de tissu adipeux (5).
  • De nouvelles techniques de prélèvement de tissu adipeux ont été développées en utilisant des canules de 0.7mm de diamètre seulement, utilisées pour traiter les zones délicates du visage telles que les paupières et les lèvres.

III/ Trois types de graisse sont distinguées

1 « La graisse macrofat »

La graisse macrofat se caractérise par des lobules de graisses d’un diamètre de 2,4mm.  La graisse macrofat est de nature plus structurelle et s’injecte facilement à travers une canule de calibre 18G ou 19G (gauge). 

La graisse macrofat est utilisée pour l’augmentation structurelle :

  • Dans les régions temporales, 
  • Les compartiments graisseux profonds de la joue :
    • Médiale 
    • Prézygomatique, 
    • La région piriforme, 
  • La mandibule, 
  • La région latérale des sourcils, 
  • Le pont nasal et la columelle 
  • Ainsi que le menton et les lèvres. 

La graisse macrofat est à risque de résorption, de cystostéatonécrose, de kystes huileux et d’infection (6-8).

2 « La graisse microfat »

La micrograisse (microfat) est caractérisée par des lobules de graisses d’un diamètre de 1mm obtenus en prélevant la graisse avec des canules de 2mm de diamètre dont les multiples trous font chacun moins de 1 mm. 

La microcanule de prélèvement possède des orifices conçus spécifiquement pour fournir un prélèvement de graisse constitué de lobules d’adipocytes calibrés en volume. 

Les microcanules de déposition possèdent un diamètre calibré sur la taille des unités cellulaires obtenues avec la canule de prélèvement. (Figure 1)

La micrograisse (microfat) est utilisée pour la trophicité mais aussi pour le comblement.

micro fat
Figure 1 : prélèvement d’un microlipofilling en circuit fermé pour éviter l’oxydation et la contamination de la graisse et à l’aide de canules avec des micro-orifices de prélèvement.
3 « La graisse nanofat »

« La nano-graisse ou nanofat » est caractérisée par des lobules de graisse de 400 à 600 μm. La nano-graisse est obtenue en prenant la micrograisse émulsifiée et en la faisant passer entre deux seringues de 10ml reliées entre elles par un connecteur Luer-Lock femelle-femelle. Après 3 minutes de transfert continu (20 à 30 passages), la graisse est devenue un liquide émulsifié avec un aspect blanchâtre riche en SVF.  La matière grasse émulsionnée est par la suite filtrée à travers un filtre superfin pour obtenir le nanofat (9).

La nanofat peut être facilement injectée à l’aide d’une aiguille de calibre 27G, 30G, 32 G.  Il s’agit d’un ensemencement cellulaire destiné à l’amélioration de la trophicité.

Les nano-graisses peuvent être centrifugées pour éliminer les acides gras libres et créer un gel qui peut être appliqué en combinaison avec une crème qui favorise la pénétration dermique et peut être appliquée par des techniques de mésothérapie, après un resurfaçage au laser ou un lifting du visage.

Une combinaison des trois types de greffes de graisse est utilisée dans une chirurgie esthétique faciale ou une greffe de graisse faciale (10-13).

Tonnard et al ont cherché à déterminer le contenu cellulaire des greffes de nanofat (14). Dans leur étude, ils ont montré que les greffes de nanofat étaient dépourvues d’adipocytes matures et que l’architecture native était perturbée. Cependant les nanogreffes ont conservé un approvisionnement riche en cellules souches adipeuses. Plusieurs cas cliniques utilisant des greffes de nanofat ont montré une amélioration de la qualité de la peau, 6 mois après l’intervention. 

Par conséquent, l’auteur suggère que même si les nanogreffes ne contiennent pas d’adipocytes viables, leur teneur élevée en cellules souches est cliniquement utile dans les indications de rajeunissements de la peau.

IV/ Association du PRP et lipofilling et applications cliniques

Le PRP et le tissu adipeux sont utilisés dans différentes aires thérapeutiques. (15)

Le « lipofilling-PRP » en chirurgie plastique
lookenmedecine

Figure2 : Restauration de volume mammaire après mastectomie partielle par lipofilling.

En chirurgie plastique, reconstructrice et maxillo-faciale, le PRP en association au tissu adipeux est utilisé pour :

  • Traiter les lésions cutanées, 
  • Et pour la cicatrisation des plaies notamment pour le traitement des pertes de substances cutanées d’origine :
    •  Traumatique, 
    • Post-infectieuse, 
    • Post-inflammatoire
  • La restauration des volumes (Figure 2), 
  • Pour le traitement des cicatrices de brûlure dans le but d’améliorer la trophicité des cicatrices (Figure 3) :
    • Cicatrices pathologiques (cicatrices chéloïdes), 
    • Les greffes de peau, 
    • Les radiodermites 
    • Et des ulcères de la peau 
  • Ainsi pour le comblement de défects pathologiques comme les lipodystrophies et les atrophies faciales. 
  • En chirurgie maxillo-faciale et esthétique, ces produits cellulaires sont utilisés dans 
    • Les fentes maxillo-faciales, 
    • Les liftings cervico-faciaux 
    • Et le rajeunissement facial. (16-19)
Figure 3 : Lipofilling à visée trophique pour traiter une séquelle de brûlure profonde.

Utilisation du nanofat et microfat au niveau de la face

L’injection de nanofat au niveau du visage pourrait donc avoir un effet stimulant sur la différenciation et la régénération tissulaire (20). Une augmentation de la synthèse d’élastine et du remodelage dermique pourrait être induite par l’activité sécrétoire des cellules souches stimulées mécaniquement par la méthode de l’émulsion (21-23).

Mesguich Batel F. et al (20) ont rapporté dans une étude une amélioration des ridules après traitement par la méthode nanofat. De plus les auteurs ont caractérisé la composition en cellules souches de cette méthode et ont montré la présence dans 1 cm3 de graisse émulsifiée de 23 712 ± 7832 cellules/cm3 par rapport au tissu adipeux non émulsifié avec une viabilité cellulaire de 85,1 ± 6,84 % et une proportion de 18,77 ± 6,2 % de cellules régénératrices.

En outre, l’injection intradermique de graisse émulsifiée s’est avérée sûre : aucun érythème, aucune décoloration de la peau ni aucune réaction inflammatoire n’ont été constatés chez tous les patients (20). (Figure 4 et 5)

Figure 4 : Cas 1 : injection de microfat et nanofat avec une amélioration de la trophicité de la peau (Cas traité par le Pr Hersant)
Figure 5 : Cas 2 : injection de microfat-nanofat et de toxine botulique (Cas traité par le Pr Hersant)

V/ La « Fraction Stroma Vasculaire » (FSV)

La FSV est isolée par la digestion de la partie lipidique du lipoaspirat par une collagénase en séparant le contenu en deux phases distinctes: la fraction flottante des adipocytes matures et les composants cellulaires d’intérêt dans la fraction aqueuse inférieure (24-25). 

  • Cette séparation peut être améliorée par centrifugation, mais néanmoins une séparation comparable peut être obtenue par séparation de phase et filtration par gravité (26). 
  • La centrifugation est plus efficace car elle permet également de sédimenter toutes les cellules présentes, tandis que la filtration peut être conçue pour capturer uniquement les types de cellules importantes en fonction de leur taille, enrichissant ainsi le cocktail cellulaire spécifique. 
  • La centrifugation de la fraction aqueuse donne un culot rougeâtre qui contient des cellules FSV. 
  • Les érythrocytes, un contaminant majeur présent dans le culot de FSV, peuvent être lysés pour isoler une population plus pure de cellules souches et / ou de cellules SVF si elles sont destinées à une expansion in vitro (27). 
  • La FVS contient une variété de cellules : des cellules souches mésenchymateuses, des péricytes, des cellules vasculaires, des fibroblastes, des pré-adipocytes, des monocytes, des macrophages, des globules rouges, des tissus fibreux et de la matrice extracellulaire (ECM). 

Pour des applications cliniques en médecine régénérative, un des avantages de l’utilisation de la FSV est son utilisation extemporanée sans passer par les étapes de culture cellulaire.

  • Le nombre de cellules souches contenues dans la SVF adipeuse peut fluctuer considérablement comme les patients peuvent avoir une texture et une densité de tissu adipeux différentes (28).

VI/ Les cellules souches du tissu adipeux

Les « Adipose Derived Stem Cells » (ADSC) ont d’abord été caractérisées en 2001 et ont depuis été largement étudiées et utilisées comme source majeure de cellules à potentiel régénératif, avec des caractéristiques similaires à celles des cellules souches mésenchymateuses (CSM) (29-31). Les cellules souches sont des cellules capables de s’autorenouveler générant des cellules filles identiques pour maintenir le pool de cellules souches, et de se différencier en lignées cellulaire multiples (progéniteurs ayant un potentiel plus restreint). 

        Caractérisations des CSM du tissu adipeux (potentiel de différentiation, prolifération et actions paracrines et immunomodulatrices)

  • Plusieurs études ont démontré la capacité des cellules souches du tissu adipeux à se différencier en lignées adipogéniques, ostéogéniques et chondrogéniques, voire en lignée myogénique, conduisant au muscle squelettique, au muscle lisse et aux cardiomyocytes (32). 
  • Il a également été démontré que les CSM possèdent le potentiel de se différencier en cellules des lignées ectodermiques et endodermiques, comme les cellules neuronales, les cellules endothéliales, les cellules épithéliales, les hépatocytes, les cellules pancréatiques et les cellules hématopoïétiques (33-39). 
  • De plus, elles possèdent également un potentiel de migration (40) et une capacité à proliférer et qui peut être stimulées par divers facteurs de croissance. (41). 
  • Les principaux effets des CSM sont médiés par une activité paracrine. Les ASC produisent et sécrètent une grande variété de facteurs de croissance, de cytokines et de chimiokines qui peuvent être impliqués dans la cicatrisation des plaies en sécrétant des facteurs de croissance angiogéniques et anti-apoptotiques (42). 
  • De plus, les CSM du tissu adipeux modulent les monocytes, macrophages, les lymphocytes T et B en induisant la réponse immunitaire de l’hôte.
  • Les CSM du tissu adipeux en thérapie cellulaire
  • Un des avantages de l’utilisation des CSM du tissu adipeux et pas des moindres, est la facilité d’obtention de ces cellules. Elles ne posent pas de problème éthique, contrairement aux cellules souches embryonnaires. 
  • En effet, elles sont récupérées directement à partir de la graisse des « déchets chirurgicaux », après dermolipectomie ou lipoaspiration. 10 à 100 millions de cellules souches peuvent être obtenues à partir de 300 millilitres de lipoaspirat dont plus de 90% seraient viables (43). Un grand nombre de cellules souches peut être obtenu en peu de passages.
  • Optimisation des protocoles de thérapie cellulaire utilisant les CSM du tissu adipeux
  • La médecine régénérative, qui vise à stimuler les mécanismes de réparation et de régénération tissulaire, offre la possibilité de proposer des stratégies de traitement efficaces en combinaison. 
  • Cependant, dans ce domaine, les approches d’ingénierie tissulaire proposées jusqu’à présent ont impliqué l’expansion in vitro de cellules autologues ou allogéniques (44). 
  • L’avenir de la chirurgie reconstructrice favorisera la thérapie cellulaire autologue si possible extemporanée pour la régénération de la peau. 
  • Malgré des résultats prometteurs obtenus sur des modèles animaux de lésions, l’utilisation des ASC (Adipose Stem Cells)  a donné des résultats mitigés dans les essais cliniques pour la cicatrisation cutanée (45), en raison de la faible viabilité de ces dernières après greffe.
  • Dans étude publiée dans « International Stem Cells », nous avons montré que l’association du PRP à la thérapie cellulaire par injection de CSM du tissu adipeux semble améliorer la cicatrisation cutanée dans le modèle murin. 
  • En effet, le traitement par injection de CSM et de l’association de CSM et PRP améliore la régénération cutanée de manière significative. 
  • Le délai de cicatrisation est également amélioré significativement par l’association de CSM et PRP par rapport au CSM seules, au PRP seul et au témoin. 
  • Nous avons pu expliquer ces résultats pré-cliniques par la mise en évidence d’une activation du sécrétome des CSM par le PRP, reflétée par une activation de l’expression transcriptionnelle du VEGF et de l’IL-6 d’origine humaine dans les biopsies greffées de souris et également par l’augmentation de la survie des CSM.  (46)

VII/ Loi bioéthique et aspects réglementaires

Produits dérivés du sang : une réglementation précise

Les préparations de Concentrés Plaquettaires Autologues (CPA) sont considérées comme des produits dérivés du sang humain. 

      • Elles sont par conséquent soumises à l’article L. 1221-8 du code de la santé publique. 
      • En revanche, le code de la santé publique prévoit une utilisation des concentrés plaquettaires autologues à des fins thérapeutiques dans le cadre d’une seule et même intervention médicale, sans être conservés ou préparés au sein d’un organisme ou d’un établissement tiers.
      • Dans un communiqué publié le 10 janvier 2018, l’ANSM (Agence nationale de sécurité du médicament et des produits de santé) rappelle que l’usage à visée esthétique de concentrés plaquettaires autologues (CPA), également dénommés plasma riche en plaquettes (PRP), est interdit en France. 
      • C’est donc l’objectif de l’intervention (visée thérapeutique ou visée esthétique) qui détermine la réglementation applicable. 
      • Il est donc possible d’utiliser le PRP en chirurgie fonctionnelle ou reconstructrice (ex : cicatrice).

L’utilisation des cellules souches est qualifiée par l’ANSM en « produits cellulaires à finalité thérapeutique » sont des cellules humaines utilisées à des fins thérapeutiques autologues, 

  • Lorsque ces produits cellulaires à finalité thérapeutique sont des spécialités pharmaceutiques ou d’autres médicaments fabriqués industriellement (médicament de thérapie innovante MTI), ils sont alors régis par les règles applicables au médicament. 
  • Ils entrent par ailleurs dans le champ de la pharmacovigilance.  

Les MTI sont les cellules ou tissus ont été soumis à une manipulation substantielle, de façon à obtenir des caractéristiques biologiques, des fonctions physiologiques ou des propriétés structurelles utiles à la régénération, à la réparation ou au remplacement recherchés et/ ou les cellules ou les tissus ne sont pas destinés à être utilisés pour la (les) même(s) fonction(s) essentielle(s) chez le receveur et chez le donneur. 

  • D’après la réglementation 1394/2007, les manipulations non substantielles regroupent : le découpage, broyage, la centrifugation, stérilisation, l’irradiation, séparation, concentration, cryopréservation et la congélation.
  • Quatre catégories de MTI sont définies : les MTI de thérapie génique, les MTI de thérapie cellulaire somatique, les MTI issus de l’ingénierie tissulaire et cellulaire et les médicaments combinés de thérapie innovante (associant un MTI avec un dispositif médical). 
  • Quand ils ne sont pas fabriqués de manière industrielle, ils sont alors qualifiés de préparations de thérapie cellulaire, y compris lorsque les cellules humaines servent à transférer du matériel génétique. Elles sont ainsi soumises à la biovigilance.
  • Thérapie cellulaire et loi bioéthique

Les produits cellulaires à finalité thérapeutique fabriqués industriellement sont soumis à l’exigence, préalablement à leur commercialisation, de l’obtention d’une autorisation de mise sur le marché. 

    • Ils doivent être fabriqués dans des établissements pharmaceutiques autorisés.
    • Les préparations de thérapie cellulaire, qui ne sont pas fabriquées industriellement, sont soumises à une autorisation préalable de l’ANSM qui recueille au préalable l’avis de l’Agence de biomédecine. 
    • Cette autorisation est délivrée après évaluation de leur procédé de préparation et de conservation et de leurs indications thérapeutiques.
    • L’ANSM délivre par ailleurs les autorisations aux établissements ou organismes exerçant les activités de préparation, conservation, la distribution et la cession, à des fins thérapeutiques autologues ou allogéniques, des préparations de thérapie cellulaire. L’autorisation est délivrée après avis de de l’agence de biomédecine. (47)
    • Manipulations non substantielles d’après le règlement (CE) 1394/2007 :
        1. Découpage
        2. Broyage
        3. Centrifugation
        4. Stérilisation
        5. Irradiation
        6. Séparation, concentration
        7. Cryopréservation, congélation

Conclusion

  • La graisse émulsifiée semble ainsi être une alternative simple aux procédés de thérapie cellulaire et à la préparation de SVF.
  • L’injection d’adipocytes fragmentés présents dans la graisse émulsifiée et les cytokines libérées pourraient donc avoir un effet stimulant sur la différenciation et la régénération tissulaire.
  • Dans le domaine de la médecine régénérative, les biothérapies cellulaires offrent des perspectives majeures dans de nombreuses pathologies où les ressources thérapeutiques sont aujourd’hui insuffisantes.
  • Par ailleurs, l’essor de ces produits cellulaires repose aujourd’hui sur des progrès dans la connaissance fondamentale des processus physiopathologiques sous-tendant la maladie concernée, mais également celle du mécanisme d’action précis des cellules administrées.

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