Small Intestinal Submucosa (SIS) : perspectives en chirurgie urogénitale
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◆ MISE AU POINT Progrès en Urologie (2005), 15, 405-410
Small Intestinal Submucosa (SIS) : perspectives en chirurgie urogénitale
Frédéric DEDECKER, Michaël GRYNBERG, Frédéric STAERMAN
Département d’Urologie-Andrologie, Hôpital Robert Debré, Reims, France
RESUME
Le SIS (Small Intestinal Submucosa) est une matrice extracellulaire isolée de l’intestin de porc. Depuis sa décou-
verte en 1987, de nombreuses études se sont intéressées à sa structure et ont démontré ses intéressantes pro-
priétés de biointégration et de régénération tissulaire. Il apparaît également comme un substrat résistant et peu
propice aux infections. La place de cette matrice est encore à l’heure actuelle en voie d’exploration pour de nom-
breux domaines chirurgicaux. Son intérêt est clairement établi en chirurgie urogynécologique. Plusieurs travaux
expérimentaux et cliniques rapportent d’intéressants résultats dans les cystoplasties, les cures d’incontinence
urinaire d’effort par soutènements sous-uréthraux, les uréthroplasties ou encore les courbures de verges. Ce
matériel reste à évaluer dans les troubles de la statique pelvienne et en particulier dans la chirurgie du prolap-
sus.
Mots clés : Small Intestinal Submucosa, matrice acellulaire, cystoplastie, incontinence urinaire d’effort, maladie de La Pey-
ronie, uréthroplastie, prolapsus génital.
Alors que la chirurgie reconstructrice de l’appareil urogénital par [3]. Il a été démontré une prolifération cellulaire, notamment de
des prothèses synthétiques est limitée par la biocompatibilité de fibroblastes, de cellules épidermiques, de cellules endothéliales et
ceux-ci (infection, érosion, rejet), l’utilisation de biomatériaux tels de monocytes, au contact de la matrice [22]. En pratique, la mise en
que les matrices acellulaires, voit ses indications se développer place du SIS est immédiatement suivie d’une réaction de granula-
rapidement. Le SIS (Small Intestinal Submucosa) est l’une de ces tion et d’inflammation minime et transitoire. Ensuite, ce tissu réac-
matrices. Isolé de l’intestin de porc, le SIS a été découvert en 1987 tionnel néoformé ou “smart tissue remodeling” est remplacé pro-
à l’université de Purdue aux Etats-Unis. Quinze années de recher- gressivement par un tissu fibroblastique. BADDYLAK compara les
che ont permis ensuite d’établir sa compatibilité aux tissus humains réactions cytologiques et histologiques locales suivant la mise en
ainsi que ses propriétés d’assise pour la régénération tissulaire au place de matériaux sur des parois abdominales de chiens et de rats
travers d’études sur modèle animal puis humain [2-9, 11, 14, 15, [4]. Les prothèses étudiées étaient le Dexon®, le Marlex®, le Per-
17-20, 22-31, 33, 34]. La place du SIS est encore à l’heure actuel- igard® et le SIS. Pour ce dernier, un infiltrat significativement plus
le, en voie d’exploration pour de nombreux sites anatomiques tels élevé de polynucléaires et de monocytes fut constaté durant la pre-
que le tractus urinaire, l’appareil génital, les structures musculo- mière semaine post-opératoire. A trois mois, cette concentration
squelettiques, la paroi abdominale, la peau ou encore le réseau vas- cellulaire (réaction inflammatoire) était considérée comme nulle
culaire. Ce matériel devrait prochainement voir son application se alors qu’elle persistait pour les autres matériaux. D’autre part, l’or-
développer dans les troubles de la statique pelvienne et en particu- ganisation du tissu cellulaire (ou conjonctif) de soutien était supé-
lier dans la chirurgie du prolapsus. rieure en terme de qualité et de durabilité. Il n’a pas été démontré
de différence en ce qui concerne l’angiogénèse périprothétique ou
la survenue de processus infectieux.
COMPOSITION, STRUCTURE, PROPRIETES
La bio-intégration du SIS a fait l’objet de nombreux travaux.
Le SIS est un biomatériau acellulaire naturel dérivé de la sous RECORD a étudié sa biodégradation en réalisant plusieurs cystoplas-
muqueuse du jéjunum de porc d’une épaisseur d’environ 100 ties chez le chien avec du SIS marqué au carbone 14 [26]. Ils prati-
microns (Figures 1 et 2). Il est composé de plus de 90% de colla- quèrent ensuite des dosages sanguins et urinaires. L’évolution de la
gène avec prédominance de collagène de type I [2]. Cette matrice radioactivité de ces prélèvements renseignait alors sur la dégrada-
extracellulaire se compose également d’autres substances : des gly- tion et l’incorporation du SIS. A trois mois, cette radioactivité fut
coaminoglycanes (chondroïtine sulfate A et B, acide hyaluronique, considérer comme nulle et le matériel comme complètement inté-
héparane sulfate, héparine sulfate), des glycoprotéines (fibronecti- gré.
ne), et certains facteurs de croissance de type cytokines (TGF-b,
VEGF, FGF-2) [14, 23, 33]. Les composants glucido-lipidiques Enfin, le SIS possède des qualités mécaniques intéressantes en
représentent 10% du poids sec du SIS et la fibronectine constitue
1,1% des glycoprotéines [3, 23]. Manuscrit reçu : janvier 2004, accepté : mars 2005
Adresse pour correspondance : Pr. F. Staerman, Département d’Urologie-Andrologie,
Ses particularités biochimiques associées à sa structure tridimen- Hôpital Robert Debré, avenue du Général Koenig, 51092 Reims Cedex.
sionnelle et non réticulée en font un substrat propice à la régénéra- e-mail : fstaerman@chu-reims.fr
tion tissulaire. Ce phénomène n’est pas encore complètement éluci- Ref : DEDECKER F., GRYNBERG M., STAERMAN F., Prog. Urol., 2005, 15, 405-410
dé même si la fibronectine semble être impliquée dans ce processus
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Figure 1. Schéma illustrant une coupe transversale d’intestin de Figure 2.Etude microscopique d’une coupe transversale de jéjunum
porc. de porc.
terme de résistance à l’étirement et à la suture. Elles ont été étudiées
notamment à l’occasion de plasties abdominales et achilléennes Ces résultats, encourageants sur modèle animal, seront naturelle-
chez l’animal [5, 6]. Des propriétés de résistance supérieure à celle ment à confirmer chez l’homme.
des organes concernés ont été constatées durant la phase d’incorpo-
ration puis, une fois cette dernière achevée, les qualités mécaniques Troubles de la statique pelvienne et incontinence urinaire d’ef-
du SIS étaient semblables aux résistances physiologiques de ces fort
mêmes organes. L’utilisation des matériaux prothétiques en gynécologie occupe,
Les caractéristiques mécaniques et de biocompatibilité (absence de depuis une vingtaine d’années, une place de plus en plus importan-
risque allergique et d’encapsulation) du SIS, permettent aujourd’hui te dans la chirurgie réparatrice de la statique pelvienne et de l’in-
de proposer ce matériau, initialement indiqué dans les pertes limi- continence urinaire d’effort. Si les bandelettes sous-uréthrales de
tées de substance, au cours de reconstructions urogénitales plus polypropylène donnent d’excellents résultats dans les cures d’in-
complexes. Il est commercialisé sous forme de plaques mono continence urinaire d’effort, le treillis idéal pour le traitement des
(SURGISISTM) ou multicouches (SURGISISTMES) ou de bandelettes prolapsus génitaux, dont les caractéristiques ont été décrites par
(STRATASISTMTF) de différentes tailles. CUMBERLAND [35] et SCALES [36], n’a toujours pas été trouvé.
Le phénomène d’intolérance aux matériaux synthétiques a été étu-
LES UTILISATIONS DU SIS EN UROLOGIE dié par BENT au cours de frondes et de sacrocolpopexie avec du
ePTFE [37]. Les symptômes les plus fréquemment rencontrés sont:
Cystoplastie douleur, écoulement vaginal, saignement, induration de la cicatrice
La plupart des cystoplasties ou des agrandissements vésicaux est abdominale, granulome de la cicatrice vaginale, fistule abdominale
réalisée à partir de greffons intestinaux. Cette technique a largement ou vaginale, absence de cicatrisation, extériorisation de la prothèse.
démontré son efficacité depuis plusieurs décennies. Cependant, cer- Troubles de la statique pelvienne
taines complications sont parfois rencontrées : infections, désordres
électrolytiques, production excessive de mucus, survenue de pro- La tolérance des tissus synthétiques semble proportionnelle à la sur-
cessus lithiasique, perforation ou plus rarement cancérisation du face exposée et à la distance qui sépare la prothèse de la cicatrice
segment intestinal. vaginale [38, 39, 47].
Quelques équipes ont étudié l’intérêt de greffons synthétiques et Des cas d’érosions vaginales ont été décrits dans les suites de pro-
non biodégradables tels que le silicone ou le polypropylène. Les montofixations utilisant des matériaux synthétiques en polypropy-
résultats furent très décevants [1, 7, 8, 21, 31]. lène. VISCO a rapporté 5.5% d’érosions dans une série de 273 inter-
ventions contre 8.8% pour KOHLI dans une série de 57 patientes [32,
Depuis l’apparition de biomatériaux intégrables, notamment le SIS,
16].
le monopole unique des greffons intestinaux dans les agrandisse-
ments de vessie peut être discuté. Dans cette indication, le SIS fut Les premières publications faisant état de l’utilisation de treillis
utilisé pour la première fois chez le rat en 1995 [17]. Ces résultats dans la cure prolapsus par voie vaginale sont relativement récentes.
furent prometteurs. En effet, la biointégration du matériel fut cons- En dépit du risque septique théorique de cette chirurgie, plusieurs
tatée semaine après semaine : épithélialisation complète à deux auteurs ont publié des résultats sur la cure de cystocèle avec ren-
semaines, régénération musculaire partielle à douze semaines et forcement prothétique par voie vaginale. Le polypropylène est le
enfin présence des trois tuniques (urothélium, détrusor et adventice) matériaux le plus utilisé, avec des phénomènes d’intolérance à type
à quarante-huit semaines. Puis d’autres travaux, cette fois menés de cicatrisation retardée ou d’érosions, présents dans environ 6% (2
chez le chien, ont suivi. Les résultats ont été obtenus au bout de à 12%) [40-43].
quinze mois. Non seulement les propriétés d’intégration du SIS
DEBODINANCE, dans son article de synthèse sur les matériau prothé-
furent confirmées, mais on démontra également une compliance et
tiques fournit ses résultats dans des cures de cystocèle par voie
une capacité de ces néovessies égales à la normale [19]. Dans le
vaginale utilisant différents types de prothèses [44] : le prolène,
même temps, il fut constaté une régénération nerveuse puis une
avec fixation par un fil non résorbable à l’arc tendineux du fascia
innervation comparable à celle de vessies saines [20].
pelvien, est mal toléré dans 15% (Gynemesh®). L’intolérance est de
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8,3% pour la même intervention avec du Vypro® (Vicryl® + poly- d’une population de 152 patientes. Dans 93.4% des cas, aucune
propylène) et des fils résorbables. Le Prolène® avec passage trans- récidive de l’incontinence n’a été constatée à 4 ans et aucune infec-
obturateur, donnerait moins de problèmes locaux. La tolérance du tion, érosion, ou rejet n’ont été à déplorer dans la série, durant cette
Vicryl® composite est très bonne, mais son utilisation est source de même période. D’autres travaux sont en cours. Le SIS présente
récidives dans 20 à 25% des cas [45, 46]. L’intolérance du Dacron® indéniablement certains avantages de biocompatibilité et de bioin-
est de 52% [47]. tégration par rapport aux bandelettes classiques de polypropylène,
parfois cause d’érosions vaginales, d’infections voire de rejets
La place du SIS dans le traitement des troubles de la statique pel-
[12]. Cependant, l’évaluation de cette nouvelle matrice doit se
vienne, et notamment dans la chirurgie du prolapsus est en cours de
poursuivre. On ne connaît pas à l’heure actuelle son éventuelle
développement et d’évaluation. Utilisé comme prothèse de soutè-
implication dans la survenue de rétentions ou de dysuries post opé-
nement antérieure et/ou postérieure dans la cure du prolapsus pel-
ratoires, puisque l’on ne connaît pas exactement son degré de
vien, le SIS peut être mis en place par voie vaginale ou au cours de
rétraction. Des cas d’inflammation locale ont par ailleurs été
promontofixations, coelioscopiques ou par laparotomie (Figure 3).
décrits [13].
Les séries en cours de promontofixations coelioscopiques utilisant
Le Pelvicol® est également utilisable dans les cures d’IUE, et ARUN-
le SIS ne montrent pas d’infection, de migration ou de récidive
KALAIVANAN a rapporté, dans une étude randomisée comparant des
après la fin de la période de biointégration (3 à 6 mois) [17].
bandelettes en Pelvicol® et des TVT dans cette indication, des taux de
Un autre biomatériau dérivé du derme de porc (Pelvicol®) est éga- succès similaires avec, pour la matrice collagène issue du derme por-
lement disponible. Contrairement au SIS, le Pelvicol® est une pro- cin, une moindre incidence des dysuries et des impériosités miction-
thèse non résorbable. La procédure visant à obtenir la conversion du nelles post-opératoires [53].
derme de porc en Pelvicol® consiste en une série d’extractions orga-
niques et enzymatiques, permettant d’éliminer les graisses ainsi que En conclusion, les prothèses dérivées de produits animaux utilisées
les matériels cellulaires [48, 49]. Le Pelvicol® constitue donc une pour la cure des troubles de la statique pelvienne, auraient théorique-
matrice tridimensionnelle faîte de collagène et d’élastine. La bonne ment pour avantage de réduire le risque de rejet. Les prothèses résor-
tolérance de ce biomatériau a été démontrée aussi bien chez le rat bables, qu’elles soient d’origine synthétique ou animale, engendre-
que chez l’humain, avec, en particulier une absence de cytotoxici- raient plus de récurrences [57, 58]. Il semble, aux vues de notre expé-
té, de réaction cutanée, d’hémolyse, de réaction pyrogénique, de rience avec le SIS, ainsi que des résultats publiés avec le Pelvicol®,
réaction systémique et d’action mutagène [48, 50, 51]. Le Pelvicol® que les prothèses d’origine animale puissent constituer une bonne
a été étudié dans divers types de chirurgie telles que la chirurgie alternative aux prothèses synthétiques, dans la correction chirurgicale
maxillofaciale, où il donnerait de bons résultats dans la prévention des troubles de la statique pelvienne, autant par voie abdominale que
des récidives du syndrome de Frey, après chirurgie des glandes sali- vaginale. Les diverses études ne retrouvent pas d’augmentation du
vaires [52]. risque d’infection ou d’érosion avec ces biomatériaux. Le SIS, résor-
bable en 3 à 6 mois, aurait théoriquement un moindre risque infec-
En ce qui concerne la chirurgie du prolapsus, SALOMON a étudié le tieux que le Pelvicol®. Cet avantage se fait-il au détriment de la soli-
Pelvicol® dans la cure de cystocèle par voie vaginale, chez 27 dité ? Le manque de recul des études avec ces deux prothèses ne per-
patientes [54]. La prothèse était fixée par voie transobturatrice. 81% met pas encore de définir leur place réelle dans les cures chirurgica-
des patientes avaient une correction anatomique optimale à une les des prolapsus pelviens et de l’incontinence urinaire d’effort, même
moyenne de 14 mois (8-24) alors qu’une cystocèle de grade I si les premiers résultats sont encourageants.
asymptomatique persistait chez 19% des patientes. Une récidive fut
observée. Une étude similaire menée par RUPARELIA retrouvait un Des études visant à comparer SIS et Pelvicol® en chirurgie pelvien-
taux de récidives de 6% une moyenne de 20 mois [55]. GOMELSKY ne permettraient d’évaluer l’intérêt ou non de la résorption des ces
a également rapporté de bons résultats dans la cure de cystocèles de bioprothèses.
haut grade par voie basse, avec interposition de Pelvicol®. En effet,
Courbure de verge (Maladie de La Peyronie)
à un recul moyen de 24 mois, chez 70 patientes, 8,6% et 4,3% ont
eu une récidive de cystocèle respectivement de grade II et de grade Le traitement chirurgical de la maladie de La Peyronie est habituel-
III. Ils en concluent que le Pelvicol® utilisé dans la cure de cystocè- lement indiqué lorsque l’importance de la courbure de verge ne per-
les de haut grade par voie vaginale, permet d’une part de réduire le met plus la pénétration ou s’accompagne de douleurs pour la parte-
taux de récidives, et d’autre part, lorsque ces récidives existent, de naire lors des rapports. Pour les angulations péniennes supérieures
les rendre moins importantes et moins symptomatiques [56]. à 60°, une plicature de l’albuginée s’accompagne d’un raccourcis-
sement conséquent de la verge. Dans ces circonstances, l’excision
Dans une étude menée par ROSS, l’utilisation de plaques SIS multi-
ou au mieux l’incision de la plaque de fibrose est indiquée [9]. En
couches dans la cure de prolapsus du mur vaginal postérieur, donne
dehors de la veine, aucun matériel n’a donné de résultats satisfai-
une résistance satisfaisante et une tolérance locale supérieure aux
sant à ce jour. Le SIS est une alternative possible dans cette indica-
matrices collagènes provenant du derme porcin [27].
tion (Figure 4). En effet, il présente certains avantages par rapport
Incontinence urinaire d’effort au greffon veineux : facilité d’obtention, maniabilité, longueur
supérieure et raccourcissement du temps opératoire.
Aujourd’hui, l’incontinence urinaire d’effort se traite par soutène-
ment sous-uréthral, classiquement réalisé par voie rétropubienne KNOLL rapporta une série de 97 patients opérés selon cette tech-
(TVT), même si la voie transobturatrice (TOT), récemment propo- nique [15]. Le recul moyen était de 20 mois. Dans 90% des cas, la
sée par DELORME se développe largement [10]. L’évaluation du SIS courbure fut corrigée et seuls 6 patients ont présenté une courbure
dans ce type de chirurgie est en cours. RUTNER a dernièrement rap- résiduelle de 10°. Les capacités érectiles induites ou spontanées
porté la première série de cure d’incontinence urinaire d’effort par étaient tout à fait satisfaisantes. Enfin, il n’a été rapporté aucun rac-
voie rétropubienne utilisant une bandelette de SIS [29]. Il s’agissait courcissement de verge ni infection, hématome ou rejet en période
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sont encourageants et paraissent faire de ces deux biomatériaux
Figure 4. Maladie de La Peyronie : mise en place d’un patch de SIS
après incision de la partie fibrosée.
une alternative aux prothèses synthétiques dans le traitement
chirurgical de l’incontinence urinaire d’effort et des prolapsus
génitaux, aussi bien par voie abdominale que par voie basse. Le
SIS aurait théoriquement, de part sa résorption en 3 à 6 mois, un
Figure 3. Promontofixation coelioscopique : mise en place d’une
risque infectieux moindre que le Pelvicol®, même si d’après les
bandelette de SIS.
publications actuelles, l’incidence des infections avec ce der-
nier semble faible. Seules les études comparatives entre prothè-
post opératoire. La résistance et l’étanchéité du SIS permettent ainsi ses d’origine synthétique et animale permettront d’établir que
d’éviter la suppression des érections post-opératoires et, au contrai- cette propriété du SIS, n’est pas responsable d’un manque de
re permet la reprise rapide d’érections afin de permettre une cica- solidité.
trisation sans rétraction.
Outre les indications précédemment détaillées, d’autres applica-
Uréthroplastie tions du SIS ont été envisagées notamment dans les remplacements
du tractus urinaire. En 2002, O’CONNOR a décrit la première urété-
Le SIS est une option thérapeutique envisageable dans la recons-
roplastie chez une patiente de 55 ans ayant présenté, au décours
truction de l’urèthre masculin au cours des hypospadias com-
d’une cystectomie pour carcinome vésical, une sténose urétérale
plexes, où il existe, le plus souvent, une insuffisance de couvertu-
distale d’origine ischémique avec urétérohydronéphrose [25].
re cutanée.
Après résection de cette portion sténosée, un patch tubulisé de SIS
La première évaluation du SIS dans cette indication, a été réali- mesurant 6 cm de long et 1,5 cm de diamètre fut suturé entre la par-
sée par KROPP en 1998 [18]. Cette étude, réalisée sur modèle ani- tie distale de l’uretère et le greffon intestinal. Après 15 mois post-
mal, a démontré l’intérêt de cette matrice dans la régénération opératoire, aucune fistule ni sténose n’a été à déplorer. Lorsque la
uréthrale. Ces résultats ont été confirmés ultérieurement [28]. En longueur urétérale s’avère insuffisante pour assurer une réimplanta-
2003, WEISER a rapporté 9 cures d’hypospadias complexes chez tion correcte, l’utilisation d’un patch de SIS apparaît donc comme
l’enfant utilisant le SIS monocouche [34]. Avec un recul de 16 à une issue possible. D’autre part, ce même auteur a rapporté une
21 mois post-opératoire, la correction était complète pour tous. série de 24 néphrectomies partielles pour cancer où, pour des rai-
Une fistule a été constatée et reprise chirurgicalement avec suc- sons d’ordre carcinologique, la voie collectrice pyélocalicielle fut
cès. Cependant, le SIS quatre couches ne semble pas donner ouverte voire partiellement réséquée [24]. Un patch de SIS fut alors
d’aussi bons résultats. SOERGEL, sur une série de 12 patients, employé pour assurer l’étanchéité du bassinet. Aucun patient ne
retrouve 2 complications majeures conduisant à l’ablation du présenta de complication post opératoire majeure et notamment
matériel [30]. Le SIS monocouche paraît donc être le plus appro- aucune fistulisation. Le recul moyen était de 18.4 mois.
prié pour les uréthroplasties. Enfin, on peut supposer l’intérêt à venir de cette matrice dans les
reconstructions vaginales ou dans les cures de fistules vésico-vagi-
D’intéressantes perspectives
nales avec interposition d’une plaque SIS entre la vessie et le vagin.
Le SIS est un biomatériau utilisable dans de nombreuses indications Si les résultats des études comparatives entre biomatériaux d’origi-
chirurgicales. En chirurgie urogynécologique, son avenir est pro- ne synthétique et animale confirment les avantages supposés du
metteur. SIS, ce dernier devrait connaître un développement rapide dans la
Les prothèses dérivées de produits animaux telles que le SIS ou chirurgie reconstructrice de l’appareil urogénital.
le Pelvicol®, auraient pour principal avantage la réduction du
risque de rejet. Les résultats des premières publications sur l’u- REFERENCES
tilisation du SIS et du Pelvicol® en chirurgie uro-gynécologique,
408F. Dedecker et coll., Progrès en Urologie (2005), 15, 405-410
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stress urinary incontinence, La Peyronie disease, urethroplasty, genital
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SUMMARY
Small Intestinal Submucosa (SIS): prospects in urogenital surgery.
SIS (Small Intestinal Submucosa) is an extracellular matrix isolated
from pig intestine. Since its discovery in 1987, many studies have defi-
ned its structure and have demonstrated its useful biointegration and
tissue regeneration properties. It also appears to be a resistant sub-
strate associated with a low risk of infection. The role of this matrix is
still under investigation in many fields of surgery, but its value has been
clearly established in urological and gynaecological surgery. Several
experimental and clinical studies have reported interesting results in
cystoplasties, repair of stress urinary incontinence by suburethral sup-
port, urethroplasties or even chordee of the penis. Applications of this
prolapse.
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