Développement précoce de la tendinopathie chez l’homme : séquence des changements pathologiques de la structure et du turn-over tissulaire
C’est la question à laquelle a essayé de répondre l’équipe Danoise de Tran et al. à travers une étude qu’ils ont publié dans le Federation of American Societies for Biology journal, en novembre 2019.
Le contexte :
La surcharge du tissu tendineux et la douleur chronique qui en résulte (tendinopathie) est un trouble courant dans l'activité professionnelle, de loisir et sportive. La tendinopathie peut gravement nuire aux performances. Les mécanismes de l‘atteinte sont étudiés depuis des décennies, mais la dynamique du turn-over des tendons et la pathogenèse de la tendinopathie restent encore mal comprises. Par conséquent, le traitement de la tendinopathie chronique reste un défi malgré de vastes efforts de recherche. La tendinopathie chronique est associée aux images pathologiques relevées par échographie (US) et imagerie par résonance magnétique (IRM). Ces résultats comprennent une augmentation de la taille des tendons, une hyper-vascularisation et des signes d'une augmentation de la teneur liquidienne. Cependant, la séquence de ces changements entre la phase précoce de la tendinopathie et la chronicité est actuellement inconnue. Il a été suggéré que la tendinopathie est initiée par une lésion partielle du tendon malgré qu'il ait été difficile de documenter des signes en imagerie de discontinuité tendineuse dans le tendon humain. De plus, la signalisation cellulaire des protéines de régulation de la matrice est très différente dans la tendinopathie précoce par rapport à la rupture tendineuse. Il est probable que le développement précoce de la tendinopathie ne soit pas initié par une déchirure partielle et donc n'entraînerait aucun changement des propriétés mécaniques.
Dans la présente étude, les auteurs ont examiné la phase précoce de la tendinopathie unilatérale dans le tendon d'Achille et rotulien chez des sportifs présentant des signes initiaux d’atteintes (douleur et gènes) au cours de l'activité physique.
L'hypothèse :
Les auteurs pensent qu’au début du développement de la tendinopathie, il y aurait une incongruité détectable entre les réponses anaboliques et cataboliques des protéines de la matrice, conduisant à une augmentation de la signalisation des protéines de cette matrice, et augmentant la signalisation de la dégradation des tissus. Cela provoquerait une régulation positive de l'activité inflammatoire et de l'angiogenèse. Ils ont en outre émis l'hypothèse que cela serait suivi d'une accumulation de tissu conjonctif et de protéines médiatrices de l'œdème. Enfin ils ont émis l'hypothèse que la lésion partielle tendineuse n'initie pas le développement précoce de la tendinopathie et que les propriétés mécaniques passives du tendon resteront inchangées.
Le contexte :
La surcharge du tissu tendineux et la douleur chronique qui en résulte (tendinopathie) est un trouble courant dans l'activité professionnelle, de loisir et sportive. La tendinopathie peut gravement nuire aux performances. Les mécanismes de l‘atteinte sont étudiés depuis des décennies, mais la dynamique du turn-over des tendons et la pathogenèse de la tendinopathie restent encore mal comprises. Par conséquent, le traitement de la tendinopathie chronique reste un défi malgré de vastes efforts de recherche. La tendinopathie chronique est associée aux images pathologiques relevées par échographie (US) et imagerie par résonance magnétique (IRM). Ces résultats comprennent une augmentation de la taille des tendons, une hyper-vascularisation et des signes d'une augmentation de la teneur liquidienne. Cependant, la séquence de ces changements entre la phase précoce de la tendinopathie et la chronicité est actuellement inconnue. Il a été suggéré que la tendinopathie est initiée par une lésion partielle du tendon malgré qu'il ait été difficile de documenter des signes en imagerie de discontinuité tendineuse dans le tendon humain. De plus, la signalisation cellulaire des protéines de régulation de la matrice est très différente dans la tendinopathie précoce par rapport à la rupture tendineuse. Il est probable que le développement précoce de la tendinopathie ne soit pas initié par une déchirure partielle et donc n'entraînerait aucun changement des propriétés mécaniques.
Dans la présente étude, les auteurs ont examiné la phase précoce de la tendinopathie unilatérale dans le tendon d'Achille et rotulien chez des sportifs présentant des signes initiaux d’atteintes (douleur et gènes) au cours de l'activité physique.
L'hypothèse :
Les auteurs pensent qu’au début du développement de la tendinopathie, il y aurait une incongruité détectable entre les réponses anaboliques et cataboliques des protéines de la matrice, conduisant à une augmentation de la signalisation des protéines de cette matrice, et augmentant la signalisation de la dégradation des tissus. Cela provoquerait une régulation positive de l'activité inflammatoire et de l'angiogenèse. Ils ont en outre émis l'hypothèse que cela serait suivi d'une accumulation de tissu conjonctif et de protéines médiatrices de l'œdème. Enfin ils ont émis l'hypothèse que la lésion partielle tendineuse n'initie pas le développement précoce de la tendinopathie et que les propriétés mécaniques passives du tendon resteront inchangées.
COMMENT ?
- Étude sur des patients sportifs présentant une douleur au tendon à la palpation et une douleur liée à l'exercice présents depuis moins de trois mois dans leur tendon d'Achille ou rotulien.
- 50 témoins sains sans symptômes antérieurs dans leurs tendons.
- Dans une étude transversale, ont été catégorisé la longévité des symptômes comme: 0-1 mois (T1), 1-2 mois (T2) ou 2-3 mois (T3).
- Les patients souffrant de douleurs tendineuses et la douleur ont été divisés en trois groupes en fonction de la durée de leurs symptômes : 0-1 mois (T1), 1-2 mois (T2) ou 2-3 mois (T3). Les patients ayant eu un traitement antérieur (par exemple des médicaments anti-inflammatoires, une injection médicamenteuse) dans le tendon affecté et ayant eu une blessure de surutilisation auparavant dans le tendon affecté n’ont pas été inclus.
- Examen clinique standardisé.
- 3 questionnaires (activité et blessures et 2 scores fonctionnels (VISA-Achille et VISA-Patellar, respectivement) + 1 échelle de notation numérique (NRS) sur la douleur en relation avec l'activité.
- Échographie : signes d'hyper-vascularisation par Doppler, morphologie des tendons (dimensions, structure fibrillaire, zones hyper ou hypo-écho), + échographie sur le tendon contro-latéral asymptomatique (dénomination C) + bilatéralement sur les tendons sains chez les participants témoins (dénomination HC).
- IRM. Les dimensions des tendons + CSA (section transversale) ont été mesurées,
- Biopsie rotulienne et analyse d'ARNm : biopsie tendineuse sur tendon symptomatique et sur tendon controlatéral non symptomatique
- Propriétés biomécaniques du tendon rotulien par échographie avec transducteur : courbe force-déformation, rigidité à la force maximale.
RÉSULTATS
- 200 patients (âge : 37,99 ± 0,75 ans, IMC : 24,18 ± 0,20 kg / m2)
- 50 témoins sains sportifs (âge : 30,58 ± 1,09 ans, IMC : 21,12 ± 0,39 kg / m2).
- Les patients avec tendinopathies avaient une durée d'entraînement de 7,5 ± 0,3 h / semaine, une fréquence de 5,5 ± 0,2 séances / semaine et une intensité de 15,5 ± 0,1 points sur l'échelle Borg.
- Les témoins sains (HC) avaient une durée d'entraînement de 6,5 ± 0,4 h / semaine, une fréquence de 4,4 ± 0,2 séances / semaine et une intensité de 15,3 ± 0,2 points sur l'échelle Borg.
- Près de la moitié (44%) des patients étaient des coureurs, bien qu'une grande variété d'autres disciplines sportives étaient représentées.
- Les trois groupes de tendinopathies ont signalé un niveau de douleur (SNR) similaire au moment de l’examen clinique.
- Le score moyen global de VISA était de 70,3 ± 1,1 points (sur 100), et la moyenne du groupe était similaire dans les trois groupes.
- Le CSA tendineux chez les patients atteints de tendinopathie d'Achille était globalement (80,1 ± 2,7 mm2) plus grand que le tendon sain controlatéral (67,3 ± 2,0 mm2) et des tendons d’individus sains (63,1 ± 1,9 mm2).
- Pour le groupe des tendinopathies rotuliennes, le CSA était plus grand (97,9 ± 6,0 mm2) par rapport au controlatéral (80,5 ± 3,9 mm2).
- Il n'y avait pas de différence de CSA entre les trois groupes (T1, T2, T3) ni pour l'Achille ni pour le tendon rotulien.
- L'épaisseur antéro-postérieure (A-P) a révélé que les patients présentant une tendinopathie précoce présentaient globalement une augmentation d'épaisseur par rapport aux sujets sains à la fois dans le tendon d'Achille et le tendon rotulien. Bien qu'il n'y ait pas eu de différence dans le temps pour l'épaisseur A-P pour les tendons d'Achille ni pour les tendons rotuliens avec US ou IRM, l'épaisseur A-P était déjà significativement plus élevée que le tendon controlatéral chez le même individu en phase précoce (T1) dans le tendon d'Achille. En revanche, cela ne s'est produit que tardivement (T3) dans le tendon rotulien.
- La largeur du tendon est restée inchangée au fil du temps et n'a jamais été plus grande par rapport au controlatéral dans le tendon rotulien. En revanche, la largeur globale du tendon d'Achille lors de tendinopathie était élevée par rapport au controlatéral et dans les sous-groupes seulement en T3. Une augmentation significative vs controlatéral a été observée.
- Aux US, le flux Doppler des tendons porteurs de tendinopathies (regroupant les trois groupes de tendons d'Achille et de tendon rotulien) était toujours plus important que celui observé dans les tendons des controlatéraux.
- L'analyse de l'ARNm des biopsies prélevées sur des patients atteints de tendinopathie rotulienne a démontré que la plupart des facteurs de croissance et des composants tendineux sont restés inchangés au début de la tendinopathie. Seul l'ARNm du TGF-beta 1 était significativement élevé dans T3 par rapport à T2 tandis que celui de MMP2 était significativement élevé pour les tendons pathologiques par rapport aux controlatéraux.
- De plus, les marqueurs du stress cellulaire, de l'inflammation, de l'autophagie et de l'angiogenèse sont restés inchangés dans les trois groupes.
- Enfin, le marqueur nociceptif, la substance P était significativement plus élevé dans le groupe T3 que dans le groupe T1.
- La raideur tendineuse à la force maximale est restée inchangée dans les tendons atteints par rapport au tendon sain controlatéral dans tous les groupes.
DISCUSSION/ QUE RETENIR ?
Cette étude démontre pour la première fois que déjà dans les premières phases de la tendinopathie, il y a une augmentation progressive de l'angiogenèse, une augmentation de la taille des tendons et une augmentation des signaux anaboliques / cataboliques des tissus tandis que les propriétés des tissus mécaniques des tendons restent inchangées. Ceci suggère que la pathogenèse des tendinopathies correspond à une homéostasie tissulaire perturbée en réponse à la surcharge répétée des tendons.
Les données US démontrent que les patients atteints de tendinopathie au stade précoce (T1-3) ont une plus grande aire de section transversale des tendons par rapport au côté asymptomatique controlatéral et par rapport aux individus sains, ce qui est cohérent avec les études précédentes sur la tendinopathie chronique.
Les données montrent également que même au début de la tendinopathie, le CSA est augmentée par rapport au tendon controlatéral asymptomatique chez le même patient ainsi que par rapport aux dimensions du tendon chez les individus témoins sains, ce qui est principalement dû à une augmentation de l'épaisseur des tendons.
Pour le tendon d'Achille déjà au début de la tendinopathie, l'épaisseur A-P était élevée par rapport au tendon de contrôle sain controlatéral, tandis que la largeur n'a été élevé qu'à 2-3 mois. Dans le tendon rotulien, un changement d'épaisseur A-P ne pouvait être observé que plus tard dans le développement de la tendinopathie, alors qu'aucune augmentation de la largeur ne pouvait être détectée. De plus, les changements de flux déterminés par Doppler semblaient accompagner l'augmentation de la taille des tendons, ce qui suggère que l'angiogenèse et l'hyper vascularisation expliquaient une grande partie de la taille élevée des tendons les 3 premiers mois de tendinopathie.
Le rôle relatif entre l'angiogenèse, l'œdème et la formation de nouveaux tissus tendineux au cours d'une tendinopathie précoce ne peut être distingué des données actuelles. Cependant, il est à noter que l'augmentation de la signalisation TGF beta1 n'a été détectée qu'entre les groupes T2 et T3 (trois mois après l'apparition des symptômes), ce qui suggère qu'au moins une certaine stimulation anabolique du tissu conjonctif semble être régulée à la hausse dans la dernière partie du développement précoce des tendinopathies. Étonnamment, aucun changement majeur n'a été détecté au fil du temps dans la tendinopathie pour des facteurs angiogéniques tels que VEGF ou ANGPTL4. Cela pourrait indiquer que la stimulation de l'angiogenèse est initiée très tôt dans le processus de tendinopathie et qu'aucune augmentation supplémentaire des facteurs angiogéniques n'est requise pour la prolifération des vaisseaux de 1 à 3 mois jusqu'au développement de la tendinopathie.
Il n'y a eu aucun changement dans la raideur tendineuse par rapport à la jambe controlatérale au cours des trois premiers mois de tendinopathie. Cela soutient la notion que les propriétés mécaniques sont inchangées dans la phase précoce de la tendinopathie. Dans la tendinopathie chronique (> 3 mois), certaines études ont démontré une diminution des propriétés mécaniques tendineuses du tendon souffrant de tendinopathie mais pas toutes.
Le développement de la tendinopathie soutient la notion qu'aucune perturbation majeure du tendon ne se produit pour initier la tendinopathie. Ceci est en partie soutenu par l'absence d'une réponse inflammatoire clairement détectable, qui devrait être prédominante si la tendinopathie était déclenchée par un traumatisme mécanique.
De plus, ces résultats soutiennent l'hypothèse qu'un tendon souffrant de tendinopathie maintient le schéma microstructural d'un tendon intact avec des fibrilles couvrant toute la longueur du tendon et que la charge est donc distribuée de manière homogène dans le tendon.
Les observations de la présente étude soutiennent l’hypothèse selon laquelle la pathogenèse de la tendinopathie n'est pas provoquée par une rupture partielle du tendon ou des changements structurels qui entraînent une altération des propriétés mécaniques.
Cette étude démontre pour la première fois que déjà dans les premières phases de la tendinopathie, il y a une augmentation progressive de l'angiogenèse, une augmentation de la taille des tendons et une augmentation des signaux anaboliques / cataboliques des tissus tandis que les propriétés des tissus mécaniques des tendons restent inchangées. Ceci suggère que la pathogenèse des tendinopathies correspond à une homéostasie tissulaire perturbée en réponse à la surcharge répétée des tendons.
Les données US démontrent que les patients atteints de tendinopathie au stade précoce (T1-3) ont une plus grande aire de section transversale des tendons par rapport au côté asymptomatique controlatéral et par rapport aux individus sains, ce qui est cohérent avec les études précédentes sur la tendinopathie chronique.
Les données montrent également que même au début de la tendinopathie, le CSA est augmentée par rapport au tendon controlatéral asymptomatique chez le même patient ainsi que par rapport aux dimensions du tendon chez les individus témoins sains, ce qui est principalement dû à une augmentation de l'épaisseur des tendons.
Pour le tendon d'Achille déjà au début de la tendinopathie, l'épaisseur A-P était élevée par rapport au tendon de contrôle sain controlatéral, tandis que la largeur n'a été élevé qu'à 2-3 mois. Dans le tendon rotulien, un changement d'épaisseur A-P ne pouvait être observé que plus tard dans le développement de la tendinopathie, alors qu'aucune augmentation de la largeur ne pouvait être détectée. De plus, les changements de flux déterminés par Doppler semblaient accompagner l'augmentation de la taille des tendons, ce qui suggère que l'angiogenèse et l'hyper vascularisation expliquaient une grande partie de la taille élevée des tendons les 3 premiers mois de tendinopathie.
Le rôle relatif entre l'angiogenèse, l'œdème et la formation de nouveaux tissus tendineux au cours d'une tendinopathie précoce ne peut être distingué des données actuelles. Cependant, il est à noter que l'augmentation de la signalisation TGF beta1 n'a été détectée qu'entre les groupes T2 et T3 (trois mois après l'apparition des symptômes), ce qui suggère qu'au moins une certaine stimulation anabolique du tissu conjonctif semble être régulée à la hausse dans la dernière partie du développement précoce des tendinopathies. Étonnamment, aucun changement majeur n'a été détecté au fil du temps dans la tendinopathie pour des facteurs angiogéniques tels que VEGF ou ANGPTL4. Cela pourrait indiquer que la stimulation de l'angiogenèse est initiée très tôt dans le processus de tendinopathie et qu'aucune augmentation supplémentaire des facteurs angiogéniques n'est requise pour la prolifération des vaisseaux de 1 à 3 mois jusqu'au développement de la tendinopathie.
Il n'y a eu aucun changement dans la raideur tendineuse par rapport à la jambe controlatérale au cours des trois premiers mois de tendinopathie. Cela soutient la notion que les propriétés mécaniques sont inchangées dans la phase précoce de la tendinopathie. Dans la tendinopathie chronique (> 3 mois), certaines études ont démontré une diminution des propriétés mécaniques tendineuses du tendon souffrant de tendinopathie mais pas toutes.
Le développement de la tendinopathie soutient la notion qu'aucune perturbation majeure du tendon ne se produit pour initier la tendinopathie. Ceci est en partie soutenu par l'absence d'une réponse inflammatoire clairement détectable, qui devrait être prédominante si la tendinopathie était déclenchée par un traumatisme mécanique.
De plus, ces résultats soutiennent l'hypothèse qu'un tendon souffrant de tendinopathie maintient le schéma microstructural d'un tendon intact avec des fibrilles couvrant toute la longueur du tendon et que la charge est donc distribuée de manière homogène dans le tendon.
Les observations de la présente étude soutiennent l’hypothèse selon laquelle la pathogenèse de la tendinopathie n'est pas provoquée par une rupture partielle du tendon ou des changements structurels qui entraînent une altération des propriétés mécaniques.
En résumé :
La présente étude fournit des informations importantes sur la séquence des changements physiopathologiques dans la signalisation de la structure et du renouvellement des tissus au cours de la phase précoce du développement de la tendinopathie chez l'homme. Les auteurs ont observé une augmentation progressive de l'angiogenèse, de la taille des tendons et de la signalisation anabolique des tissus au cours des premiers mois de développement des tendinopathies, alors qu'aucun changement n'a été observé pour les propriétés mécaniques passives des tissus. Dans l'ensemble, ces résultats suggèrent que la pathogenèse de la tendinopathie est représentée par une altération de l’homéostasie du tissu par une surcharge mécanique répétée plutôt qu’une réponse de réparation à une rupture partielle du tendon.
La présente étude fournit des informations importantes sur la séquence des changements physiopathologiques dans la signalisation de la structure et du renouvellement des tissus au cours de la phase précoce du développement de la tendinopathie chez l'homme. Les auteurs ont observé une augmentation progressive de l'angiogenèse, de la taille des tendons et de la signalisation anabolique des tissus au cours des premiers mois de développement des tendinopathies, alors qu'aucun changement n'a été observé pour les propriétés mécaniques passives des tissus. Dans l'ensemble, ces résultats suggèrent que la pathogenèse de la tendinopathie est représentée par une altération de l’homéostasie du tissu par une surcharge mécanique répétée plutôt qu’une réponse de réparation à une rupture partielle du tendon.
L’article
Tran PHT, Malmgaard- Clausen NM, Puggaard RS, et al. Early development of tendinopathy in humans: Sequence of pathological changes in structure and tissue turnover signaling. The FASEB Journal. 2019;00:1–13. https://doi. org/10.1096/fj.201901309R
Tran PHT, Malmgaard- Clausen NM, Puggaard RS, et al. Early development of tendinopathy in humans: Sequence of pathological changes in structure and tissue turnover signaling. The FASEB Journal. 2019;00:1–13. https://doi. org/10.1096/fj.201901309R