Revue g�en�erale

DOI of or1Departme

New Haven, C2Programm

vasculaires, �EcUSA.

3D�epartemde l’universit�elaire de Chine

4D�epartemWaterbury, CT

5Syst�eme d

CorrespondMedicine, 10 ACT 06520-808

Ann Vasc SurgDOI: 10.1016/� Annals of V�Edit�e par ELS

Utilisations actuelles et futures des patchsp�ericardiques bovins

Xin Li,1,2,3 Yuanyuan Guo,1,2,3 Kenneth R. Ziegler,1,2 Lynn S. Model,1,2

Sammy D.D. Eghbalieh,2,4 Robert A. Brenes,2,4 Susun T. Kim,1,2 Chang Shu,3

Alan Dardik,1,2,5 New Haven, Waterbury, West Haven, Connecticut, USA et Hunan,

R�epublique populaire de Chine

Le p�ericarde bovin (PB) est employ�e couramment dans la chirurgie et est utilis�e g�en�eralementcomme patch apr�es art�eriotomie dans la chirurgie cardio-vasculaire. Les patchs de PB ontplusieurs avantages compar�es aux patchs proth�etiques, comprenant leur biocompatibilit�esup�erieure, leur manipulation facile, un saignement moindre de la ligne de suture, et des tauxprobablement r�eduits d’infection. Ces avantages du PB ont men�e �a son usage courant au coursde l’endart�eriectomie carotidienne (CEA). Cependant, les r�esultats cliniques �a long termerapport�es apr�es CEA ont mis en �evidence plusieurs probl�emes qui peuvent etre li�es au patch,comprenant la rest�enose, la formation de faux-an�evrysme, l’infection, la fibrose, la calcification,et la thrombose. Ces complications peuvent diminuer l’efficacit�e �a long terme de la CEA etsugg�erent des points potentiels d’am�elioration des patchs chirurgicaux. La compr�ehension desm�ecanismes par lesquels le PB cicatrise apr�es une angioplastie avec patch pourrait mener �aune prochaine g�en�eration de patchs tissulaires.

INTRODUCTION

Le p�ericarde bovin (PB) est devenu d’utilisation cli-

nique courante au cours de ces 20 derni�eres ann�ees,particuli�erement utilis�e comme patch pour la ferme-

ture art�erielle au cours de la chirurgie vasculaire

iginal article: 10.1016/j.avsg.2010.11.007.

nt de chirurgie, �Ecole de M�edecine de l’Universit�e de Yale,T, USA.

e interd�epartemental de biologie et th�erapeutiqueole de M�edecine de l’Universit�e de Yale, New Haven, CT,

ent de chirurgie vasculaire, Deuxi�eme hopital Xiangyadu centre sud, Tchang-cha, Hunan, R�epublique popu-.

ent de chirurgie Stanley J. Dudrick, Mary Street Hospital,, USA.

e sant�e VA du Connecticut, West Haven, CT, USA.

ance : Alan Dardik, MD, PhD, Yale University School ofmistad Street, Room 437, PO Box 208089, New Haven,9, USA, E-mail: alan.dardik@yale.edu

2011; 25: 561-568j.acvfr.2012.04.019ascular Surgery Inc.EVIER MASSON SAS

et cardiaque.Lespatchs de PBont beaucoupd’avanta-

ges techniquesquiontmen�e�a leuradoptionr�epandueen salle d’op�eration, comprenant une manipulation

facile, moins de saignement de suture, et la possibilit�ede r�ealiser imm�ediatement un �echodoppler art�eriel�a l’emplacement de l’angioplastie. Cependant, les

r�esultats �a long terme de cette mati�ere biologique

sontmaldocument�es et requi�erentune interpr�etationprudente pour savoir si ses r�esultats �a long terme sont

li�es au mat�eriel lui-meme ou �a la chirurgie dans

laquelle il est employ�e. Par exemple, il est peu clair si

les rest�enoses apr�es endart�eriectomie carotidienne

(CEA) sont directement li�e au patch lui-meme ou si

la rest�enose est une cons�equence in�evitable de la pro-c�edure art�erielle. En outre, il y a des rapports sporadi-

ques de complications peu communes avec des patchs

dePB, comprenant la rupturedepatchet lam�etaplasiecartilagineuse. Bien que ces rapports soient peu cou-

rants, l’examen soigneux de ces domaines potentiels

d’am�elioration peut mener aux g�en�erations futures

de patchs de PB aux performances am�elior�ees.La structure propre du PB est compos�ee des trois

couches suivantes : (1) la serosa, la couche mince

603

Fig. 1. Patch p�ericardique bovin color�e par Hematoxy-

line et �eosine (H&E). La coloration l�eg�ere de rouge

indique le collag�ene. Il n’y a aucune cellule �evidentedans le patch.

Fig. 2. Patch p�ericardique bovin color�e pour l’�elastine.Aucune fibre d’�elastine n’est visualis�ee. La coloration de

rouge fonc�ee indique le collag�ene.

Fig. 3. Patch p�ericardique bovin, color�e au trichrome.

Une coloration de bleu fonc�e indique le collag�ene.

604 Li et al. Annales de chirurgie vasculaire

int�erieure se composant des cellules mesotheliales ;

(2) la fibrosa, la couche plus �epaisse constitu�es pardes paquets diff�eremment orient�es de collag�ene et

d’�elastine ; et (3) la couche epipericardiale de tissu

conjonctif, la couche externe qui est partiellement

continue avec les ligaments p�ericardo-sternaux.Les patchs disponibles dans le commerce sont trait�espour etre sans formation cellulaire, empechant la

transplantation des prot�eines bovines ou d’acide

d�esoxyribonucl�eique dans l’hote.1 Le Gluteralde-

hyde est un agent de traitement typique, croisant

des groupes �NH2 de lysine, d’hydroxylysine, ou

d’acides amin�es N-terminus, pour former des liai-

sons d’amine. Apr�es �elimination de l’eau ; ces liai-

sons d’amine forment des liaisons covalentes entre

les prot�eines adjacentes qui sont stables �a la

temp�erature et au pH physiologique. Le processus

de croisement de liaisons augmente la r�esistance du

tissu �a la biod�egradation, et r�eduit son antig�enicit�epour st�eriliser le tissu. Les figures 1-3 montrent une

cat�egorie commerciale de PB avant implantation,

d�emontrant l’absence de cellules et d’�elastine avec

seulement du collag�ene facilement d�etect�e dans le

patch. L’�elimination du gluteraldehyde r�esiduelavant l’implantation du patch est importante pour

empecher la calcification tardive des patchs in vivo.

AVANTAGES

Le PB a plusieurs avantages dans son utilisation

comme patch cardio-vasculaire. Ces avantages

peuvent etre divis�es en deux groupes : les avantages

qui ont �et�e clairement observ�es et document�es, et lesavantages qui sont not�es et probables mais actuel-

lement encore mal document�es (Tableau I). Il y a

plusieurs qualit�es bien connus du PB : d’abord sa

consistance uniforme et fiable ; le PB peut etre

manufactur�e et trait�e �a une �epaisseur pr�ecise de 0,5

millim�etre fournissant une r�esistance �a la suture,2

ainsi que des caract�eristiques de manipulation chi-

rurgicales id�eales. En soi, le PB pr�esente peu de

saignement de lignes de suture apr�es implantation,

semblable aux patchs autologues de veine, et

significativement moins que d’autres patchs en

mat�eriaux proth�etiques. Le PB est �egalement

extremement biocompatible ; ce mat�eriel est d�eriv�ed’un mat�eriel biologique qui est fix�e au gluta-

rald�ehyde, augmentant la r�esistance et la stabilit�e dumat�eriel, tout en simultan�ement r�eduisant son

antig�enicit�e et les potentiels infections. On a observ�eque la r�esistance accrue du mat�eriel �etait corr�el�ee �asa long�evit�e clinique �a long terme. La conformit�e duPB est plus semblable �a celle de l’art�ere receveuse et

Tableau I. Avantages du p�ericarde bovin

Avantages connus

Uniformit�e fiable

Facilit�e de manipulation

Long�evit�eR�esistanceBiocompatibilit�eAbsence de saignement des lignes de suture

Disponibilit�e imm�ediate�Echodoppler imm�ediat

Avantages possibles

Anti-calcification

Restenoses r�eduitesInfections r�eduitesTrame d’ensemencement cellulaire

Vol. 25, No. 4, 2011 Patchs en p�ericarde bovin 605

bien plus que plusieurs autres mat�eriaux pro-

th�etiques utilis�es, permettant une fermeture ajust�eedu site d’angioplastie, contribuant probablement �aun saignement minimal de la suture. Puisque le PB

est un tissu fixe, il offre �egalement l’avantage d’etre

disponible imm�ediatement.3 Enfin, comme le PB est

un tissu plein sans espaces a�eriens, l’utilisation

d’un �echodoppler est possible juste apr�es son

implantation.

Il y a d’autres avantages accessoires �a utilis�e le PBcomme patch art�eriel qui ont �et�e observ�es mais pas

encore comme bien document�es. Comme le PB est

un mat�eriel sans formation cellulaire, compos�eessentiellement de collag�ene pur, il peut fournir

un micro-environnement physiologique pour la

migration, la prolif�eration des cellules hotes,

acc�el�erant l’endothelialisation et la r�eg�en�erationtissulaire.1 Il a �et�e prouv�e que le taux de rest�enosesapr�es CEA avec PB rivalise favorablement avec la

veine autologue et peut etre l�eg�erement inf�erieurcompar�e au taux de rest�enoses apr�es CEA avec patch

proth�etique.4,5 Certains fabricants affirment que

leur PB poss�edent une technologie d’anti-calcifica-

tion qui peut de mani�ere significative r�eduire la

calcification et favoriser l’endothelialisation.6,7 Il

existe plusieurs cases reports qui ont rapport�e l’uti-

lisation du PB pour fermer une art�eriotomie dans un

champ infect�e8,9 ; et une exp�erience personnelle desauteurs avec ce mat�eriel soutient ces rapports.

Cependant, aucune grande s�erie de patients et

aucune preuve scientifique que le PB est

bact�eriostatique ou bact�ericide n’est actuellement

disponible, et aucun mod�ele animal n’a �et�e d�ecrit.S’il existe un quelconque potentiel « avantage »traduit en r�esultat clinique am�elior�e, il exige des

analyses compl�ementaires et des observations et des�etudes �a long terme.

UTILISATION ACTUELLE

Chirurgie vasculaire

Le PB est utilis�e g�en�eralement dans la chirurgie vas-

culaire, typiquement commemati�ere employ�ee pourla fermeture par patch d’une art�eriotomie longitudi-

nale (« angioplastie par patch "). Puisque la ferme-

ture primaire d’une art�eriotomie longitudinale peut

avoir comme cons�equence une rest�enose pr�ecoceprovoqu�ee par l’hyperplasie intimale, la fermeture

sur un patch est pr�econis�ee pour empecher ce pro-

bl�eme technique. L’art�eriotomie transversale est en

g�en�eral ferm�ee directement car elle n’est pas associ�ee�a ce type de r�etr�ecissement luminal. Le plus

g�en�eralement l’angioplastie par patch de PB est

employ�ee apr�es CEA, bien qu’elle soit aussi r�ealis�eedans d’autres art�eres de moyen calibre telles que les

art�eres f�emorales ou poplit�es souvent apr�es throm-

bectomie ou embolectomie. La fermeture par patch

apr�es CEA a �et�e d�ecrite par Imparato d�es 1965.10

L’angioplastie par patch a r�eduit l’incidence des

complications pr�ecoce et tardive apr�es CEA, comme

la rest�enose.11 Une m�eta-analyse fournit la preuve

irr�efutable que le patch carotidien permet de dimi-

nuer les complications p�eriop�eratoires et �a long

terme apr�es CEA et soutient l’utilisation syst�emati-

que du patch au cours des CEA.12

Le premier choix du mat�eriel de patch a �et�e logi-

quement, de meme qu’historiquement la veine

saph�ene autog�ene. L’angioplastie par patch en veine

devrait avoir une incidence plus limit�ee de throm-

bose postop�eratoire en raison de la pr�esence d’une

surface endoth�eliale intacte de la veine pr�elev�ee,d’une souplesse inh�erente et d’une conformit�e phy-siologique qui tient compte de l’approximation des

bords art�eriels sans torsion, et la fermeture

imm�ediate des trous de suture, diminuant de ce

fait l’incidence de saignement de la ligne de suture

et d’h�ematome cervical postop�eratoire.3,12 En d�epitde ces avantages, un patch en veine exige une pro-

c�edure s�epar�ee de pr�el�evement, augmentant la

dur�ee chirurgicale et probablement le risque

d’infection. Les patients pr�ef�erent rarement avoir

une incision suppl�ementaire sur leur jambe. En

outre, des rapports de rupture pr�ecoce catas-

trophique de patch en veine ont marqu�e quelques

chirurgiens, contre l’emploi des patchs en veine en

d�epit de la raret�e de cette complication.13,14 Par

cons�equent, quelques chirurgiens et patients

pr�ef�erent l’utilisation demat�eriaux proth�etiques quisont « disponibles imm�ediatement » n’exigeant pas

de pr�el�evement s�epar�e. Plusieurs auteurs ont

rapport�e les r�esultats de diff�erents patchs apr�es CEA,avec la plupart des �etudes indiquant de petites

606 Li et al. Annales de chirurgie vasculaire

diff�erences dans les r�esultats ind�ependamment de la

mati�ere employ�ee, sans aucune diff�erence signifi-

cative sur le taux de rest�enose. De facon con-

trovers�ee, Neuhauser et Oldenbourg ont signal�e quele patch de PB pour CEA peut avoir un taux inf�erieurde rest�enose compar�e au polyester tricot�e.15 Marien

et al.16 ont conclu que les patchs de PB diminuent de

mani�ere significative la quantit�e de saignement

perop�eratoire de la ligne de suture par rapport aux

patchs en Dacron. Un examen r�ecent des �etudescomparant les mat�eriaux de patch a prouv�e qu’il y a

peu de preuve fiable pour guider les chirurgiens dans

le choix dumat�eriel optimal.3 Davantage de donn�eessont n�ecessaires pour �etablir des directives standar-dis�ees, car les diff�erences trouv�ees entre les

mat�eriaux compar�es sont tr�es limit�ees.17

Chirurgie cardiaque et thoracique

Le PB est employ�e couramment dans la chirurgie car-

diaque et thoracique, comme feuillets bio-pro-

th�etique des valves, pour la r�eparation des d�efectsintracardiaques, et pour la r�eparation des d�efects dia-phragmatiques. Les donn�ees publi�ees en chirurgie

cardiaque contiennent des comparaisons du PB avec

d’autres mat�eriaux tels que le patch de polyt�etrafluo-ro�ethyl�ene expans�e (ePTFE) pour la fermeture de

d�efects du septum ventriculaire.18 Les auteurs ont

rapport�e que bien qu’il n’y ait eu aucune diff�erencesignificative entre les deux mat�eriaux apr�es la fer-

meture de communication inter-ventriculaire, les

chirurgiens ont eu une pr�ef�erence pour le PB en

raison de ses caract�eristiques de manipulation,

d’�elasticit�e, et de son risque inf�erieur d’endocarditepostop�eratoire. On a rapport�e que le PB est employ�edans la chirurgie thoracique, en particulier pour le

renfort de la lignede suturependant les proc�edures der�eduction de volume pulmonaire. Les complications

potentielles sontune �erosion dans les bronches et une

r�eaction inflammatoire.19

Autres utilisations

Le PB a �et�e �egalement employ�e dans d’autres domai-

nes de la chirurgie, comme la chirurgie g�en�erale, lachirurgie urologique, et l’ophtalmologie. L’utilisa-

tion de PB pour r�eparer des hernies abdominales

est maintenant bien �etablie. Quelques auteurs ont

conclu que le PB peut etre employ�e sans risque et

efficacement pour la reconstruction des hernies

sur incision ne pouvant etre trait�ees de facon

directe.20 Le PB a �et�e �egalement employ�e dans la

r�eparation des st�enoses du chol�edoque extra

h�epatique.21 Les urologues ont rapport�e l’utilisationdu PB comme patch ur�etral chez l’animal. La

reconstruction ur�etrale �etait possible dans

seulement 20% des animaux. On a pr�esum�e que

l’infection et la fuite pouvaient etre la cause des

fistules ur�etro-cutan�ees dans 80% des cas. D’autres�etudes sont n�ecessaires pour d�eterminer si de telles

fistules peuvent etre �evit�ees afin de rendre cette

option envisageable pour l’utilisation clinique. En

ophtalmologie, un cas a �et�e rapport�e d’utilisation de

PB dans le traitement d’une large perforation

corn�eenne secondaire �a des l�esions acides. Le suivi �a9 mois a montr�e une greffe bien-incorpor�ee sans

d�ehiscence et avec une inflammation minimale.22

En cas de l�esions iatrog�enes de la trach�ee, on a

montr�e que l’utilisation de PB dans la reconstruc-

tion est sure et efficace.23

FUTURES DIRECTIONS

Dans une �etude ancienne, Araujo et al n’ont trouv�eaucune preuve d’endothelialisation, d’infection, de

thrombose, ou de formation an�evrysmale li�ee �al’utilisation de PB comme patch d’angioplastie.24

Cependant, des cas additionnels et des s�eries ont

rapport�e de temps en temps de l’hyperplasie, des

rest�enoses, de la fibrose, et des calcifications inti-

males li�ee au PB. Bien que la r�eponse aux l�esionsvasculaires occasionn�ees par des pontages, et des

patchs p�ericardiques bovins m�ene �a l’hyperplasie

intimale dans les vaisseaux, il n’est pas clair que

leurs m�ecanismes mol�eculaires fondamentaux

soient semblables ou que les r�eponses mol�eculairesinitiales du PB soient fondamentalement diff�erentesde celles des vaisseaux natifs, avec une physiopa-

thologie commune semblable.

Rest�enoses

Le taux de rest�enose apr�es angioplastie chirurgicale�a ciel ouvert avec ou sans patch et apr�es angioplastieendovasculaire sont mati�ere �a recherche. Alors qu’ilexiste plusieurs �etudes qui comparent le taux de

rest�enose apr�es pose de diff�erents types de patchs

sur CEA, la majeure partie de ces s�eries ne rapporte

aucune diff�erence significative entre les r�esultats duPB et des autres patchs proth�etiques.17 Il semble que

la cause principale de rest�enose apr�es CEA avec

angioplastie par patch est l’hyperplasie intimale sur

le site ou juste en aval du patch. En d�epit de la

similitude morphologique de cette hyperplasie

intimale avec celle vue apr�es pontage veineux,

pontage d’acc�es de dialyse, ou une pontage pro-

th�etique, les m�ecanismes mol�eculaires et cellulairesfondamentaux qui stimulent l’hyperplasie intimale

dans toutes ces circonstances cliniques ne sont

clairement pas semblables. Par exemple, nous avons

r�ecemment montr�e Ue l’hyperplasie intimale qui se

Vol. 25, No. 4, 2011 Patchs en p�ericarde bovin 607

produit dans les pontages veineux, en d�epit de sa

similitude morphologique avec celle qui se produit

dans les art�eres l�es�ees, est associ�es �a la perte du

marqueur d’identit�e veineuse Eph-B4, une voie

mol�eculaire qui n’est pas connue pour etre active

dans les art�eres.25 De meme, les m�ecanismes

mol�eculaires et cellulaires qui r�egissent la cicatrisa-

tion du PB apr�es angioplastie art�erielle avec patch ne

sont pas actuellement d�ecrits ; cependant, il est

probable que ces m�ecanismes soient en partie sem-

blables �a ceux d�ecrits pour d’autre proth�ese telle quele Dacron ou l’ePTFE. Puisque les voies biologiques

de signalisation qui activent la gu�erison vasculaire

apr�es angioplastie par patch doivent n�ecessairement

d�ependre des cellules qui infiltrent le patch, on

pense qu’une caract�erisation des types de cellules

qui infiltrent ces diff�erents types de patchs aiderait �aclarifier les diff�erentes r�eponses biologiques qui

pourraient donc n�ecessiter diff�erents types de trai-

tement, malgr�e une hyperplasie intimale et des

rest�enoses morphologiquement semblables.

Faux-an�evrysme

Bien que rare, la formation de faux-an�evrysme est

une complication connue de l’angioplastie avec

patch vasculaire bovin.26 La pathog�enie de ces

faux-an�evrysmes est li�ee �a la d�et�erioration de la

greffe ou �a l’infection, des processus fondamentale-

ment distincts qui ont comme cons�equence une

pathologie morphologiquement semblable. La

r�esistance dupatchdePBfix�e augluteraldehydepeut

etre responsable de son faible taux de la

d�eg�en�erescence et probablement de sa r�esistance �al’infection, l’un ou l’autre pouvant etre responsable

du faible taux de formation de faux-an�evrysme. La

gestion des faux-an�evrysmes est en g�en�eral chi-

rurgicale, particuli�erement quand elles sont pr�esen-tes au niveau de l’art�ere carotidienne ; la rupture de

faux-an�evrysme peut causer une h�emorragie et, au

niveau de l’art�ere carotide, un accident c�er�ebralmortel. La correction par chirurgie ouverte peut

rendre n�ecessaire l’interruption du flux dans l’art�erecarotide, pouvant entrainer un accident vasculaire

c�er�ebral, n�ecessitant potentiellement l’utilisation

d’un shunt pendant la proc�edure. En outre, le taux

de l�esion des nerfs craniens est susceptible d’etre plus�elev�e en cas de reprise chirurgicale. La tendance

r�ecente dans la gestion de ces situations complexes

est d’explorer les possibilit�es endovasculaires telles

que le d�eploiement d’un stent couvert.27

Thrombose

Il n’est pas rapport�e que la thrombose des patchs en

PB �etait un probl�ememajeur, �a court ou long terme ;

n�eanmoins, comme les applications de PB conti-

nuent �a augmenter, des questions fondamentales

sur la r�esistance des patchs �a la formation de throm-

bus sont susceptibles d’etre pos�ees.Les facteurs pr�edisposant vasculaires �a la forma-

tion de thrombus, comme les l�esions, la stase, et

l’hypercoagulabilit�e endoth�eliale, demeurent r�eelspuisqu’ils ont �et�e d�ecrits la premi�ere fois par Vir-

chow, et ces facteurs peuvent induire la formation

aigu€e et chronique de thrombus. Au cours de la

CEA, la surface accrue de m�edia art�erielle post

endart�eriectomie peut etre le nid de formation de

thrombus ; de meme, la surface de collag�ene du

patch en PB peut etre le site du d�eclenchement de

la formation de thrombus. Nous administrons par

habitude du Dextran-40 de faible poids mol�ecu-laire pendant le premier jour postop�eratoire apr�esendart�eriectomie art�erielle avec angioplastie par

patch pour empecher la formation et la propagation

de thrombus au site de l’endart�eriectomie.

L’h�eparine est donn�ee pendant la proc�edure pour

empecher la formation de thrombus dans l’art�ereclamp�ee, particuli�erement si un shunt n’est pas

employ�e. Un soin particulier doit etre pris en sutu-

rant le patch de PB afin d’empecher des l�esions del’endoth�elium de l’art�ere environnante si une

endart�eriectomie n’a pas �et�e r�ealis�ee. Un cas simple

de rejet hyper-aigu avec accumulation de fibrine a�et�e d�ecrit sur une valve aortique proth�etique.28

Au cours du suivi des patchs en PB plac�ees pourangioplastie par patch, la thrombose tardive est rare-

ment rapport�ee, probablement en raison du flux�elev�e dans l’art�ere carotide. On ne sait pas actuelle-

ment si les patchs en PB cicatrisent chez les patients

humains par endothelialisation. N�eanmoins, on

pense actuellement que l’endothelialisation est

l’une des solutions les plus prometteuses pour

r�eduire la thrombog�enicit�e d’un implant cardio-vas

culaire.29 Actuellement, la seule donn�ee clinique

disponible est la perm�eabilit�e �a long terme

sup�erieure rapport�ee par une petite s�erie de ponta-

ges en ePTFE qui ont �et�e ensemenc�ees avec des

cellules endoth�eliales autologues, compar�ees �a des

implants conventionnels.30,31 Il est probable que les

futures strat�egies visant �a favoriser la gu�erison vas-

culaire optimale par les patchs en PB soient sus-

ceptibles d’impliquer l’endothelialisation du patch

avant son implantation, ou in situ.

Calcification

La calcification vasculaire est courante chez les

patients ag�es et est consid�er�ee un facteur de risque

important de morbidit�e et de mortalit�e cardio-

vasculaire. Les patchs en PB sont employ�ees

608 Li et al. Annales de chirurgie vasculaire

souvent chez des patients ag�es avec des vaisseaux

calcifi�es ; dont de processus fondamental de d�epot decalcium dans les vaisseaux natifs peut �egalement

expliquer un d�epot du calcium dans le patch vas-

culaire. Historiquement, il est probable que le glu-

teraldehyde r�esiduel employ�e �a la fabrication du PB

entraine une calcification accrue du patch,32 et il

n’est donc pas �etonnant que des cas anciens de cal-

cification de patch aient �et�e d�ecrits comme sur les

valves aortiques.33 Cependant, il est probable que

les processus de fabrication modernes �eliminent �a lafois la faible quantit�e de gluteraldehyde r�esiduelainsi que n’importe quelle type de cellule r�esiduelle,pouvant augmenter la calcification du patch. En

outre, la source bovine du p�ericarde peut �egalement

jouer un role dans la diminution des calcifications.34

La calcification des plaques ath�eroscl�ereuses se

produit quand les cellules qui ont subi une

diff�erentiation ost�eoblastique dans la n�eointima

synth�etisent et s�ecr�etent une matrice min�eralis�eecontenant du collag�ene de type I dans un processus

semblable �a l’ossification.35,36 La calcification

m�ediale entraine une rigidit�e augmentant les vitesse

du flux vasculaire qui, alternativement, peut

induire un dysfonctionnement vasculaire clinique

comprenant des effets syst�emiques tels que

l’hypertension et l’insuffisance cardiaque. La

min�eralisation de l’�elastine est diff�erente de la for-

mation ost�eoblastique d’os, mais la pathog�enie de lacalcification m�ediale est moins clairement comprise

que celle qui se produit dans l’ath�eroscl�erose.37

Beaucoup d’auteurs ont signal�e que les cellules

d�eriv�ees des m�edias art�erielles, comme les cellules

musculaires lisses, les fibroblastes adventitiaux,

et les pericytes, subissent une diff�erentiationost�eochondrog�enique et une min�eralisation de la

matrice dans les conditions appropri�ees in vitro.38-41

Ces �etudes sugg�erent que les processus de controle

cellulaire commandent �etroitement les m�ediateursprocalcifiant et anticalcifiant dans l’art�ere de sorte

que la calcification ectopique est normalement�evit�ee.Il est possible que si les cellules musculaires

lisses et/ou les fibroblastes migrent dans le patch en

PB, le patch puisse fournir un environnement qui

favorise la calcification et la degradation.42 Hruska37

a r�ecapitul�e les th�eories principales actuellement

admises concernant le m�ecanisme et la r�egulationde la calcification vasculaire qui sont les suivant :

(a) �echec des m�ediateurs anticalcifiant ; (b) induc-tion d’ost�eochondrog�en�ese ; (c) apoptose ; (d)

hom�eostasie anormale du calcium et du phosphate ;

(e) complexes circulants nucl�e�es / facteurs para-

crines d�eriv�es de l’os ; et (f) d�egradation de la

matrice. Maintenant que ces causes sont �elucid�ees,des strat�egies pr�eventives peuvent etre incorpor�ees

aux futures g�en�erations de patchs, comme l’incor-

poration de m�ediateurs anticalcifiant. Ces patchs deprochaine g�en�eration pourraient etre particu-

li�erement utiles chez les patients pr�esentant une

insuffisance r�enale chronique, un diab�ete de type 2

et les plus ag�es, qui sont �a plus fort risque de calci-

fication et de d�egradation du patch.

Infection

L’infection est toujours un probl�eme en cas

d’implantation demat�eriaux artificiels ; et on estime

que le taux d’infection de patch proth�etique apr�esCEA est approximativement de 0,4%.43 Les cas

rapport�es d’infection li�ee aux patchs en PB sont

excessivement rares et difficiles �a diff�erencier d’uneinfection sous-jacente de la cicatrice. Derksen

et al.44 ont �etudi�e le taux d’infection apr�esendart�eriectomie de l’art�ere f�emorale commune,

comparant les patchs bovins, les patchs autologues

en veine, et les patchs synth�etiques. Ils ont concluque le PB avait un risque semblable d’infection

postop�eratoire �a la veine autologue.44,45 Les auteursont trouv�e les deux facteurs de risque ind�ependantssuivants pour l’infection postop�eratoire du site

op�er�e : la reprise chirurgicale homolat�erale et la

pr�esence d’une cicatrice avec �ecoulement. Les

auteurs n’ont pas trouv�e une diff�erence significativeentre les patchs synth�etiques et bovins par rapport �al’incidence d’infection postop�eratoire.

Le faible taux d’infection li�ee aux patchs en PB a

laiss�e penser �a quelques chirurgiens que les patchs

en PB pourraient etre r�esistants �a l’infection, et

pourraient donc etre une mati�ere appropri�ee �aemployer en pr�esence d’infection.8,9,46 Alors que

cette attitude se fonde sur le manque de cas v�erifi�esd’infection de patch en PB, soit un argument

n�egatif, nous pensons que jusqu’�a ce qu’un

m�ecanisme de r�esistance �a l’infection soit rapport�epour les patchs en PB, telles que la cytotoxicit�e de

contact,47 il n’y a aucune raison de croire que le PB

est immunis�e contre l’infection.

Fibrose

La fibrose des patchs est peu courante et les rapports

de cas de fibrose de patch en PB sont rares.48,49 Il est

probable que les m�ecanismes qui induisent la cal-

cification du patch soient semblables �a ceux qui

induisent la fibrose du patch, bien qu’avec des

diff�erences subtiles. Davantage de recherche pour-

rait aider �a identifier des voies sp�ecifiques de

signalisation des fibrocytes comme cibles th�erapeu-tiques potentielles pour empecher la fibrose du

PB.50

Vol. 25, No. 4, 2011 Patchs en p�ericarde bovin 609

L’apport cellules

L’ensemencement de cellules stromales m�esenchy-mateuses sur le PB pourrait-il �eviter l’hyperplasie

intimale ? Pour fournir une base �a la r�eg�en�erationuniforme du tissu cardiaque, un m�ecanisme d’ense-

mencement uniforme des cellules adh�erentes sur un�echafaudage a �et�e d�ecrit, en utilisant du PB pendant

comme trame pour de multiples couches de cellules

stromales m�esenchymateuses.51 Les r�esultatsd�emontrent que cette greffe originale de tissu peut

servir de patch cardiaque utile pour reconstituer un

ventricule dilat�e et pour stabiliser les fonctions car-

diaques apr�es infarctus du myocarde.52 Les auteurs

ont rapport�e une plus grande densit�e de n�eo-micro-

vaisseaux sur les patchs ensemenc�es par rapport auxpatchs controles, sugg�erant que la r�eg�en�eration de

tissu se produit au sein du PB poreux par un recru-

tement impliquant un processus de diff�erentiationcellulaire tissu-sp�ecifique. Cette recherche passion-

nante ouvre la perspective d’une th�erapie cellulaire,localis�ee �a un site pr�ecis, avec les patchs

p�ericardiques bovins. De meme, d’autres agents

th�erapeutiques non-cellulaires peuvent etre

d�elivr�es, augmentant le nombre d’utilisations

potentielles du PB dans lam�edecine r�eg�en�eratrice dedemain.53

Cette revue a �et�e en partie soutenue par l’ American Vascular

Association William J. von Liebig Award, ainsi que par les

ressources et l’utilisation des�equipements du syst�eme de sant�e VAdu Connecticut, West Haven, Connecticut, USA.

R�EF�ERENCES

1. Chang Y, Liang HC, Wei HJ, et coll. Tissue regeneration

patterns in acellular bovine pericardia implanted in a canine

model as a vascular patch. J Biomed Mater Res A 2004;69:

323-333.

2. Obermiller JF, Hodde JP, McAlexander CS, et coll. A com-

parison of suture retention strengths of three biomaterials.

Med Sci Monit 2004;10:PI1-PI5.

3. Muto A, Nishibe T, Dardik H, et coll. Patches for carotid

artery endarterectomy: current materials and prospects. J

Vasc Surg 2009;50:206-213.

4. Biasi GM, Sternjakob S, Mingazzini PM, et coll. Nine-year

experience of bovine pericardium patch angioplasty during

carotid endarterectomy. J Vasc Surg 2002;36:271-277.

5. Kim GF, Kwon TW, Cho YP, et coll. Carotid endarterectomy

with bovine patch angioplasty: a preliminary report. Car-

diovasc Surg 2001;9:458-462.

6. Cunanan CM, Cubbling CM, Dinh TT, et coll. Tissue

characterization and calcification potential of commercial

bioprosthetic heart valve. Ann Thorac Surg

2001;71(5 Suppl):S417-S421.

7. Available at: http://www.edwards.com/products/porcin

evalves/patch.htm. Accessed November 15, 2010.

8. David TE. The surgical treatment of patients with prosthetic

valve endocarditis. Semin Thorac Cardiovasc Surg 1995;7:

47-53.

9. Jones JM, Sarsam MA. Partial mitral valve replacement for

acute endocarditis. Ann Thorac Surg 2001;72:255-257.

10. Imparato AM. The role of patch angioplasty after carotid

endarterectomy. J Vasc Surg 1988;7:715-716.

11. Grimsley BR, Wells JK, Pearl GJ, et coll. Bovine pericardial

patch angioplasty in carotid endarterectomy. Am Surg

2001;67:890-895.

12. Rerkasem K, Rothwell PM. Patch angioplasty versus primary

closure for carotid endarterectomy [Review]. Cochrane

Database Syst Rev 2009;CD000160.

13. Riles TS, Lamparello PJ, Giangola G, Imparato AM. Rupture

of the vein patch: a rare complication of carotid endarte-

rectomy. Surgery 1990;107:10-12.

14. Archie JP. Carotid endarterectomy saphenous vein patch

rupture revisited: selective use on the basis of vein diameter.

J Vasc Surg 1996;24:346-352.

15. Neuhauser B, Oldenburg WA. Polyester vs. bovine peri-

cardial patching during carotid endarterectomy: early neu-

rologic events and incidence of restenosis. Cardiovasc Surg

2003;11:465-470.

16. Marien BJ, Raffeto JD, Seidman CS, et coll. Bovine peri-

cardium vs Dacron for patch angioplasty after carotid

endarterectomy. Arch Surg 2002;137:785-788.

17. Byrne J, Feustel P, Darling RC 3rd. Primary closure, routine

patching, and eversion endarterectomy: what is the current

state of the literature supporting use of these techniques?

Semin Vasc Surg 2007;20:226-235.

18. Us MH, Sungun M, Pocan S, et coll. A retrospective com-

parison of bovine pericardium and polytetrafluoroethylene

patch for closure of ventricular septal defects. J Int Med Res

2004;32:218-221.

19. Provencher S, Deslauriers J. Late complication of bovine

pericardium patches used for lung volume reduction sur-

gery. Eur J Cardiothorac Surg 2003;23:1059-1061.

20. Szerafin T, Leny A, Palotas L, et coll. Abdominal hernia

repair with no-react treated bovine pericardial patch. Magy

Seb 2008;61(Suppl):61-65.

21. Wang Y, Xu YD, Li JS. Cholangioplasty by using a patch of

bovine pericardium in treatment of stricture of extrahepatic

bile duct. Zhonghua Wai Ke Za Zhi 1994;32:269-270.

22. Khanna RK, Mokhtar E. Bovine pericardium in treating

large corneal perforation secondary to alkali injury: a case

report. Indian J Ophthalmol 2008;56:429-430.

23. Barbetakis N, Samanidis G, Paliouras D, et coll. Intraopera-

tive tracheal reconstruction with bovine pericardial patch

following iatrogenic rupture. Patient Saf Surg 2008;2:4.

24. Araujo JD, Braile DM, Azenha Filho JO, et coll. The use of

bovine pericardium as an arterial graft. A five year follow-

up. J Cardiovasc Surg (Torino) 1987;28:434-439.

25. Kudo FA, Muto A, Maloney SP, et coll. Venous identity is

lost but arterial identity is not gained during vein graft

adaptation. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2007;27:

1562-1571.

26. Brems J, Castaneda M, Garvin PJ. A five year experience

with the bovine heterograft for vascular access. Arch Surg

1986;121:941-944.

27. Lin PH, Bush RL, Lumsden AB. Successful stent-graft

exclusion of a bovine patch related carotid artery pseudo-

aneurysm. J Vasc Surg 2003;38:396.

28. Puckett FA, Stahlfeld KR, Dimarco RF. Hyperacute rejection

of a bovine pericardial prosthesis. Tex Heart Inst J 2006;33:

260-261.

610 Li et al. Annales de chirurgie vasculaire

29. Schneider PA, Hanson SR, Price TM, et coll. Confluent

durable endothelialization of endarterectomized baboon

aorta by early attachment of cultured endothelial cells. J

Vasc Surg 1990;11:365-372.

30. Deutsch M, Meinhart J, Zilla P, et coll. Long-term expe-

rience in autologous in vitro endothelialization of infra-

inguinal ePTFE grafts. J Vasc Surg 2009;49:352-362.

31. Bordenave L, Femandez P, Remy-Zolghadri M, et coll.

In vitro endothelialized ePTFE prostheses: clinical update 20

years after the first realization. Clin Hemorheol Microcirc

2005;33:227-234.

32. Neethling WM, Hodge AJ, Clode P, Glancy R. A multi-step

approach in anti-calcification of glutaraldehyde-preserved

bovine pericardium. J Cardiovasc Surg (Torino) 2006;47:

711-778.

33. Rao KP, Shanthi C. Reduction of calcification by various

treatments in cardiac valves. J Biomater Appl 1999;13:

238-268.

34. Glasmacher B, Reul H, Schneppershoff S, Schreck S, Rau G.

In vitro calcification of pericardial bioprostheses. J Heart

Valve Dis 1998;7:415-418.

35. Al-Aly Z, Shao JS, Lai CF, et coll. Aortic Msx2-Wnt calcifi-

cation cascade is regulated by TNF-alpha-dependent signals

in diabetic Ldlr-/-mice. Arterioscler Thromb Vasc Biol

2007;27:2589-2596.

36. Mathew S, Tustison KS, Sugatani T, et coll. The mechanism

of phosphorus as a cardiovascular risk factor in chronic

kidney disease. J Am Soc Nephrol 2008;19:1092-1105.

37. Hruska KA. Vascular smooth muscle cells in the pathoge-

nesis of vascular calcification. Circ Res 2009;104:710-711.

38. Wada T, McKee MD, Steitz S, et coll. Calcification of vas-

cular smooth muscle cell cultures: inhibition by osteopontin.

Cir Res 1999;84:166-178.

39. Jono S, Peinado C, Giachelli CM, et coll. Phosphorylation

osteopontin is required for inhibition of vascular smooth

muscle cell calcification. J Biol Chem 2000;275:

20197-201203.

40. Tintut Y, Alfonso Z, Saini T, et coll. Multilineage potential of

cells from the artery wall. Circulation 2003;108:2505-2510.

41. Doherty MJ, Ashton BA, Walsh S, et coll. Vascular pericytes

express osteogenic potential in vitro and in vivo. J Bone

Miner Res 1998;13:828-838.

42. Jorge-Herrero E, Turnay J, Calero P, et coll. Calcification

and identification of metalloproteinases in bovine peri-

cardium after subcutaneous implantation in rats. J Mater Sci

Mater Med 2001;12:1013-1017.

43. Krishnan S, Clowes AW. Daron patch infection after carotid

endarterectomy: case report and review of literature. Ann

Vasc Surg 2006;6:672-677.

44. Derksen WJ, Verhoeven BA, van de Mortel RH, et coll. Risk

factors for surgical-site infection following common femoral

artery endarterectomy. Vasc Endovasc Surg 2009;43:69-75.

45. Matsagas MI, Bali C, Arnaoutoglou E, et coll. Carotid

endarterectomy with bovine pericardium patch angioplasty:

mid-term results. Ann Vasc Surg 2006;20:614-619.

46. Kunitomo R, Hara M, Utoh J, Sakaguchi H, Uemura S,

Kitamura N. Patch reconstruction of the mitral annulus for

active infective endocarditis with annular abscess. Ann

Thorac Cardiovasc Surg 2001;7:52-55.

47. Oswal D, Korossis S, Mirsadraee S, et coll. Biomechanical

characterization of decellularized and cross-linked bovine

pericardium. J Heart Valve Dis 2007;16:165-174.

48. Smith VC, Knauf DG, Alexander JA, et coll. Bovine peri-

cardial patch fibrosis requiring reoperation. J Invest Surg

1988;1:289-290.

49. Kacowak MH, Levett JM, Majoney DL, et coll. Comparative

studies of prosthetic materials in the left atrium of the dog.

VirchowsArchA Pathol Anat Histopathol 1987;411:173-177.

50. Bellini A, Mattoli S. The role of fibrocyte, a bone marrow

derived mesenchymal progenitor, in reactive and reparative

fibroses. Labor Invest 2007;87:858-870.

51. Chen CH, Wei HJ, Lin WW, et coll. Porous tissue grafts

sandwiched with multilayered mesenchymal stromal cell

sheets induce tissue regeneration for cardiac repair. Car-

diovasc Res 2008;80:88-95.

52. Chang Y, Lai PH, Wei HJ, et coll. Tissue regeneration

observed in a basic fibroblast growth factor-loaded porous

acellular bovine pericardium populated with mesenchymal

stem cells. J Thorac Cardiovasc Surg 2007;134:65-73.

53. Chang Y, Lai PH, Wang CC, Chen SC, Chang WC, Sung HW.

Mesothelium regeneration on acellular bovine pericardia

loaded with an angiogenic agent (ginsenoside Rg1) suc-

cessfully reduces postsurgical pericardial adhesions. J Thorac

Cardiovasc Surg 2006;132:867-874.