À ce jour, aucun consensus n’a été atteint parmi les chercheurs concernant

1. 1)

   quelle couche est la plus importante dans la guérison anastomotique;

2. 2)

   si la guérison gastro-intestinale peut être comparée à la guérison cutanée;

3. 3)

   si les bactéries jouent un rôle dans la pathogenèse de la fuite anastomotique; et

4. 4)

   si les marqueurs de substitution fournissent vraiment des informations sur la guérison anastomotique,

principalement en raison d’un manque de connaissances sur ces sujets.

1. 1)

   Quelles couches du côlon sont importantes dans la guérison anastomotique?

La paroi intestinale du côlon se compose de quatre couches: muqueuse, sous-muqueuse, muscularis propria et séreuse. Chaque fois qu’une résection colorectale est réalisée, toutes ces couches sont transsectées et une anastomose peut être construite. Bien que les chirurgiens aient opté dans le passé pour la suture de la séreuse (Lembert 1826), de la séreuse avec la surface muqueuse (Czerny 1881) ou de la sous-muqueuse (Halstead 1887), les techniques modernes de création d’une anastomose telles que les agrafeuses ne font aucune distinction et impliquent toutes ces couches. Aucune preuve n’a été trouvée pour démontrer une supériorité des techniques agrafées sur les techniques cousues à la main en chirurgie d’anastomose colorectale, quel que soit le niveau d’anastomose. Bien qu’il soit indiqué que la sous-muqueuse de l’intestin est une couche fibreuse dure constituée principalement de fibres de collagène et d’élastine et présente la plus grande résistance à la traction des quatre couches, la configuration de la morsure de suture est un sujet d’étude peu fréquent. Les sutures de pleine épaisseur et séro-sous-muqueuses semblent suffisantes pour apposer anatomiquement les deux côtés de l’intestin, favorisant ainsi la cicatrisation des plaies. On peut émettre l’hypothèse que la sous-muqueuse est d’une grande importance dans la guérison anastomotique. En effet, cette couche est la source de fibroblastes qui deviennent actifs après une chirurgie gastro-intestinale et commencent à déposer du collagène. Daams et coll. a montré que la guérison des anastomoses évertantes dans un modèle expérimental s’est produite par la formation d’un capuchon fibrotique du côté séreux, qui a formé une matrice pour les fibroblastes. Ceci est conforme à la première étape classique de la réparation de la plaie: l’inflammation. Ici, une matrice de fibrine est formée dans le cadre de l’hémostase qui sert d’échafaudage pour infiltrer les cellules. Cependant, le rôle de la muqueuse est complètement négligé lorsque la sous-muqueuse est considérée comme la couche la plus importante de la paroi intestinale en matière de guérison. Au début des années 90, il a été démontré qu’une anastomose provoque une réduction profonde et durable du métabolisme énergétique, en particulier dans la muqueuse et les couches musculaires. Des preuves récentes suggèrent un rôle des bactéries dans la pathogenèse de l’AL, qui se produit lorsque le processus de guérison est perturbé. Étant donné que les bactéries logent dans le mucus du côlon, la fonction de la muqueuse ne doit pas être négligée et peut même jouer un rôle plus important que ce qui est encore reconnu. De plus, nous avons démontré que les souris knockout Muc2 sont plus sujettes au développement d’AL que les souris témoins, ce qui indique qu’une couche de mucus normale facilite le processus de guérison anastomotique.

De plus, les macrophages de la muqueuse gastro-intestinale représentent le plus grand réservoir de macrophages tissulaires dans le corps et une absence ou un dysfonctionnement des macrophages à long terme nuit à la guérison anastomotique. Les macrophages sont l’un des principaux facteurs de la réponse inflammatoire et, en fonction de leur comportement, cette réponse est soit pro-inflammatoire (M1) altérant la cicatrisation des plaies, soit anti-inflammatoire (M2) favorisant la cicatrisation des plaies; un changement de l’indice M2 / M1 peut influencer le résultat de la cicatrisation anastomotique. L’interaction entre le contenu intraluminal et les différentes couches de la paroi intestinale avec leurs types de cellules et leur fonction distincts peut être essentielle pour démêler le processus de guérison.

Pour résumer, toutes les couches semblent jouer un rôle dans la guérison anastomotique. La sous-muqueuse est constituée de tissu conjonctif et présente la plus grande résistance à la traction des quatre couches. De plus, la séreuse semble être importante pour fournir une matrice aux fibroblastes, tandis que l’interaction entre les bactéries, le mucus et la couche muqueuse semble également importante pour maintenir l’homéostasie dans laquelle la guérison anastomotique peut se produire. La recherche sur la guérison anastomotique devrait se concentrer sur l’évaluation transmurale du processus de guérison et de l’interaction entre les couches de la paroi intestinale.

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   Guérison gastro-intestinale versus guérison de la peau

Déjà en 1997, il a été déclaré par Thornton que contrairement à la guérison cutanée, la guérison du tractus gastro-intestinal – plus précisément de l’anastomose intestinale – est anatomiquement occultée par l’inspection, permettant au chirurgien de juger du succès de l’opération uniquement sur les paramètres de bien-être général du patient. Non seulement cela est gênant dans la pratique quotidienne, mais cela peut également expliquer que la connaissance de la guérison gastro-intestinale est à la traîne par rapport à la cicatrisation de la peau. Les phases classiques de la cicatrisation des plaies (inflammation, prolifération et remodelage) ont été largement étudiées dans la peau et de nombreux chercheurs décrivent la cicatrisation gastro-intestinale en termes de ces phases. Il est vrai que ces 3 phases existent dans tous les types de tissus, cependant, il existe des différences significatives entre la cicatrisation cutanée et gastro-intestinale. Ces différences sont liées à l’activité du collagène et de la collagénase, à la force de la plaie et à l’environnement de la plaie. Tout d’abord, les sous-types de collagène du tractus gastro-intestinal (I, III, V) sont produits par les fibroblastes et les cellules musculaires lisses par rapport aux seuls I et III produits par les fibroblastes de la peau. L’activité de la collagénase joue un rôle important dans la guérison des anastomoses, où une activité élevée provoque une lyse du collagène qui entraîne une faible force anastomotique tôt après la formation d’une anastomose. La cicatrisation des plaies est beaucoup plus rapide dans le tractus gastro-intestinal que dans la peau malgré les risques potentiels, tels que le stress de cisaillement, les bactéries pouvant affecter la cicatrisation anastomotique et les modifications de la perfusion vasculaire plus abondantes dans l’environnement intestinal. Comme indiqué précédemment, la couche séreuse joue un rôle important en termes de résistance de la plaie alors qu’il n’y a pas de composant équivalent dans la cicatrisation cutanée. Non seulement les composants ne sont pas similaires, mais la réaction des deux tissus n’est pas non plus la même. Par exemple, Törkvist et ses collègues ont essayé de bloquer l’infiltration de neutrophiles dépendants du CD18 pour améliorer la cicatrisation des plaies et ont conclu que les neutrophiles peuvent influencer différemment le processus de cicatrisation des plaies dans des organes spécifiques, en fonction de divers résultats dans la peau et le tractus intestinal. L’une des explications de leurs différents résultats peut résider dans les différences entre la synthèse du collagène cutané et intestinal, mais la flore cutanée et le microbiote intestinal varient également complètement, ce qui peut jouer un rôle important dans les différences de cicatrisation des plaies.

En conclusion, la cicatrisation gastro–intestinale – et plus précisément anastomotique – diffère significativement de la cicatrisation cutanée. Bien qu’il existe des similitudes, en particulier dans les phases de cicatrisation, on ne peut pas comparer directement ces deux processus et, par conséquent, la guérison anastomotique gastro-intestinale doit être considérée comme une entité distincte qui doit être étudiée plus en détail.

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   L’implication des bactéries dans la pathogenèse de la fuite anastomotique

D’après les études expérimentales, les preuves suggèrent un effet positif des antibiotiques sur la force de l’anastomose colique. Cela implique que lorsque certaines bactéries sont inhibées, cela améliore en fait la guérison anastomotique. Alverdy et ses collègues étudient cette hypothèse depuis un certain temps et ont proposé un rôle important pour les bactéries dans la physiopathologie de l’AL en 2013. Au cours des dernières années, ils ont montré que des bactéries virulentes à forte activité collagénase pouvaient contribuer au développement de l’AL. L’interaction entre le contenu intraluminal et les couches de la paroi intestinale peut être essentielle dans la physiologie de la guérison anastomotique. Étant donné que les bactéries résident dans la couche de mucus du côlon, elles pourraient être la raison pour laquelle les souris sans composition normale de mucus souffraient davantage d’AL, comme indiqué précédemment. De plus, il a été montré que le butyrate, un acide gras à chaîne courte (AGCS) produit par le microbiote peut renforcer les anastomoses du côlon chez le rat (. Déjà en 1973, il a été démontré par Levison que les AGCS inhibaient la croissance in vitro de P. Aeruginosa exactement l’agent pathogène qui a ensuite été identifié comme étant capable de se transformer en phénotype destructeur de tissus avec une activité élevée de la collagénase. Il semble indéniable que les bactéries jouent un rôle dans la pathogenèse de l’AL. Cependant, les implications cliniques de ces résultats font défaut. Il reste à déterminer si l’élimination des bactéries par des antibiotiques périopératoires ou la promotion de la croissance de certaines espèces avec des probiotiques peuvent améliorer la guérison anastomotique. L’élimination des matières fécales du côlon avant la chirurgie peut être réalisée avec une préparation mécanique de l’intestin. Néanmoins, la préparation mécanique de l’intestin – qui était traditionnellement utilisée avec des antibiotiques oraux – n’a montré aucun effet bénéfique sur l’apparition de l’AL selon plusieurs essais randomisés et a donc été abandonnée. Cependant, tout récemment, une tentative a été faite pour clarifier l’effet de la préparation mécanique de l’intestin avec ou sans antibiotiques, en utilisant une grande cohorte rétrospective. Étant donné que l’utilisation d’antibiotiques oraux seuls n’a pas été étudiée dans la majorité de ces études, il n’y a pas assez de preuves pour conclure quoi que ce soit concernant les antibiotiques oraux indépendamment de la préparation mécanique de l’intestin.

En résumé, compte tenu des données disponibles, il semble y avoir un rôle pour les bactéries dans la pathogenèse de la fuite anastomotique. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour élucider complètement ce rôle et l’interaction du microbiote avec des cellules spécifiques et leurs produits excrétés au site anastomotique.

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   Marqueurs de substitution de la guérison anastomotique

Le marqueur de substitution de la guérison anastomotique le plus fréquemment utilisé dans les modèles animaux est la pression d’éclatement (BP). Bien qu’il existe de nombreuses méthodes pour tester la TA, tout se résume à gonfler ou à remplir le segment intestinal avec le site anastomotique et à mesurer la pression intraluminale à laquelle une fuite d’air ou de liquide est observée sur le site de l’anastomose. Bien que cette mesure de résultat ait été débattue pour perturber éventuellement les échantillons de tissus, ce qui rend l’évaluation histologique difficile et bien que les critiques aient déclaré que la BP n’est pas un indicateur pertinent car elle ne peut pas être appliquée pour les anastomoses qui ont déjà une fuite, elle est toujours considérée comme appropriée par les chercheurs dans le domaine car elle offre un résultat de substitution réel: la force anastomotique (consensus Delphi réalisé en juin 2015, données soumises). La comparaison quantitative de la BP n’est pas valable entre les études, car les protocoles et les instruments varient énormément; par conséquent, seules les valeurs de BP peuvent être directement comparées entre les groupes expérimentaux dans la même étude. D’autres essais mécaniques tels que la résistance à la rupture ou la résistance à la traction sont largement critiqués car ils ne sont pas suffisamment sensibles pour être mesurés au début de la phase de cicatrisation et en raison de ses difficultés techniques. Les paramètres de cicatrisation histologiques sont souvent rapportés dans les études expérimentales concernant les anastomoses gastro-intestinales, principalement en évaluant des échelles concernant des facteurs basés sur la cicatrisation des plaies cutanées tels que l’infiltration cellulaire inflammatoire, l’activité des fibroblastes, le dépôt de collagène et la vascularisation ou la néoangiogenèse. Ces paramètres sont considérés comme utiles pour évaluer le processus général de cicatrisation de la plaie au site anastomotique. Cependant, une limitation peut être que pour étudier la véritable fuite dans la ligne anastomotique, une évaluation histologique doit être effectuée directement à l’endroit de la fuite.

Dans la cicatrisation des plaies, les fibroblastes remplacent la matrice provisoire établie lors de l’inflammation par un tissu de granulation riche en collagène, faisant du collagène un marqueur intéressant pour la cicatrisation anastomotique. Par conséquent, d’autres marqueurs de substitution potentiels sont des analyses qui mesurent la teneur en collagène, la synthèse et la dégradation. La quantification du collagène est souvent effectuée en mesurant la teneur en hydroxyproline, car cet acide aminé se trouve dans peu de protéines autres que le collagène. Bien que la teneur en hydroxyproline soit considérée comme informative sur la quantité de collagène, elle ne fournit pas d’informations sur les sous-types de collagène, la maturité du collagène et donc pas nécessairement la force des tissus, car cela réside davantage dans le type et la qualité du collagène présent dans le tissu anastomotique. La coloration rouge de Sirius combinée à l’imagerie numérique pour analyser le pourcentage de collagène de type I et III peut démontrer le rapport entre le collagène jeune et mature. Un inconvénient de cette technique – et de toutes les analyses immunohistochimiques – est qu’il s’agit d’une méthode non quantitative, cependant, elle localise le site spécifique dans le tissu où se produit le dépôt de collagène et les techniques d’imagerie informatique actuelles peuvent aider à quantifier différents sous-types de collagène. La dégradation du collagène peut être médiée par les métalloprotéinases matricielles (MMP), ce qui entraîne un relâchement de la matrice pouvant entraîner l’AL. Cette activité collagénase de MMPs – en particulier MMP9 est associée à AL – peut être mesurée par zymographie quantitative à la gélatine. Encore une fois, l’énoncé du contexte spatial et régional de la mesure des bactéries et des médiateurs inflammatoires s’applique ici; en broyant les tissus, vous obtenez la moyenne de l’ensemble de l’échantillon de tissu, tandis que la mesure la plus importante est susceptible d’être juste au site de la nécrose et de la fuite. Cependant, il a été démontré qu’il est possible de faire la distinction entre les modifications de la composition du microbiote intestinal associées au tissu anastomotique et le microbiote associé au contenu luminal.

En résumé, les marqueurs de substitution fréquemment utilisés pour la guérison anastomotique dans les modèles animaux sont la pression d’éclatement, la résistance à la traction et un examen histologique générique. D’autres analyses supplémentaires sont utilisées pour répondre à des questions de recherche spécifiques, mais de nouvelles techniques sont nécessaires pour obtenir plus d’informations sur le processus de guérison anastomotique.