Historique de la biopsie rénale
Par Paul Michielsen
Professeur émérite de néphrologie à la Katholische Universiteit Leuve
Acacialaan 54, 3020 Herent, Belgique
Né en 1927 à Anvers, diplômé de Leuven, Paul Michielsen a monté à Necker l'ultra microscopie rénale en 1957 et s'est illustré dans bien des champs de la néphrologie clinique, en particulier dans le traitement anti-inflammatoire des G.N. Appelé dans les instances dirigeantes de la Société Internationale de Néphrologie et de l'EDTA, il a présidé la Société de Néphrologie.
La biopsie transcutanée d'organes s'est pratiquée dès 1939, mais ce n'est que bien plus tard qu'elle entre dans la pratique médicale courante. Cette brève revue évoquera les circonstances dans lesquelles elle a été introduite en pathologie rénale et son apport à l'identification de la néphrologie en tant que discipline autonome.
La néphrologie, dernière née des disciplines issues de la médecine interne
C'est après la deuxième guerre mondiale, que la médecine interne se fragmente en une série de sous-spécialités. La plupart d'entre elles se définissent par l'organe ou le tissu concerné, par exemple la cardiologie ou l'hématologie, tandis que d'autres comme l'endocrinologie et la gastroentérologie se définissent selon un critère fonctionnel. Il faudra attendre 1960 pour voir les maladies rénales regroupées, à l'occasion du premier congrès international de "Néphrologie" à Genève-Evian. Plusieurs éléments ont contribué à cette reconnaissance tardive. Le rein artificiel avait certes préparé le terrain depuis les années 50, car les centres disposant de cet appareil avaient constitué un pôle d'attraction pour les malades rénaux.
Cependant, cette méthode de traitement se situait dans le cadre du contrôle de l'équilibre hydro-électrolytique. Elle était l'un des points de ralliement d'une nouvelle discipline, la Réanimation. Le traitement de malades ne possédant plus de rein n'était d'ailleurs en toute logique pas un point de départ idéal pour le regroupement des maladies du rein.
D'autre part, pour bon nombre de maladies rénales, la nécessité de ce regroupement n'était pas évidente car elles surviennent dans le cadre de maladies entrant déjà dans d'autres catégories, telles que le diabète, l'hypertension artérielle, les maladies systémiques, etc. En fait, l'obstacle majeur au développement de la nouvelle discipline était l'absence d'une nosologie cohérente et efficace pour la classification des maladies du glomérule, qui constituent son domaine spécifique, presque exclusif.
L'impasse nosologique des maladies rénales
Contrairement à ce qui avait été le cas pour d'autres disciplines comme la cardiologie ou l'hépatologie, pour le rein la confrontation entre les lésions anatomiques observées sur les pièces d'autopsie et les signes cliniques s'était révélée particulièrement décevante. Les documents d'autopsie avaient été largement utilisés par Volhard et Fahr, mais sans aboutir à une corrélation anatomoclinique utilisable. Le clinicien en était donc réduit à utiliser une classification, basée sur la seule clinique : glomérulonéphrite aiguë ou chronique et syndrome néphrotique. Le livre de Bell paru en 1950 illustre parfaitement cette impasse. Basée sur des documents d'autopsie, et écrite par un pathologiste, cette étude minutieuse ne permet pas d'isoler même rétrospectivement des signes cliniques spécifiques pour les diverses variétés de glomérulonéphrites. Les études fines des clairances qui avaient révolutionné la connaissance du fonctionnement du rein s'étant avérées également incapables de fournir une base cohérente pour une nosologie efficace, c'est finalement de l'utilisation de la biopsie rénale que devait venir la solution.
Difficultés de la biopsie rénale
Dès 1939 Iversen et Roholm avaient biopsié le foie par voie transcutanée. Contrairement au foie, organe bien fixé dont le repérage ne pose aucun problème, la ponction du rein laissait entrevoir des difficultés majeures. Celles-ci allaient être accrues par la sclérose, et par le risque d'hémorragie, vu le degré de vascularisation de l'organe et l'existence fréquente d'une hypertension artérielle concomitante. Déjà les biopsies hépatiques n'étaient pas sans problèmes.
Dans la mise à jour 1954 de son traité sur les maladies du foie et des voies biliaires, Caroli écrit : "Nous avons craint, pendant de longues années, les accidents de cette exploration et reculé devant son emploi à cause d'accidents mortels qui étaient survenus à notre connaissance". On comprend dès lors la réticence à appliquer au rein cette technique nouvelle. En 1944, un premier essai de 13 biopsies rénales tentées par Alwall, un des pionniers du rein artificiel, fut interrompu à cause d'un accident mortel. Il faudra attendre 1951 pour que la démonstration de la faisabilité et de la relative sûreté de cette technique puisse être apportée par Iversen et Brun, la même équipe qui avait été pionnier de la biopsie hépatique.
Le groupe de Kark à Chicago jouera un rôle important dans l'application de la biopsie en pratique clinique. La biopsie rénale va se répandre ensuite très rapidement, aussi bien en Europe qu'aux Etats-Unis.
Les premières biopsies rénales furent exécutées avec des aiguilles qui avaient fait leurs preuves dans la biopsie hépatique.
L'aiguille d'Iversen et l'aiguille de Vim-Silvermann modifiée par Franklin avaient malheureusement en commun une tendance à refouler le rein au moment de la biopsie. C'est pour tenter de remédier à cet inconvénient que l’équipe de Necker mit au point l'aiguille dite de Ducrot Montera dont le principe fut repris par la firme Travenol pour son aiguille Tru-cut à usage unique, qui devint rapidement l'équipement standard pour la biopsie rénale. Cette difficulté ne fut cependant définitivement vaincue que récemment par l'utilisation d'un système automatique de ponction déclenchée par un ressort (Lindgren 1982, Tartini 1990).
La localisation exacte de l'endroit ponctionné resta longtemps un problème insuffisamment résolu. Au début on se repérait sur une pyelographie intraveineuse. Il va sans dire que cette méthode était hautement imprécise, le rein bougeant avec la respiration. En fait ce n'était là qu'une première estimation, le repérage fin se pratiquant avec une longue aiguille fine avec laquelle on appréciait la résistance du tissu traversé et dont les mouvements, synchrones avec la respiration, étaient censés indiquer la pénétration dans le rein.
La biopsie rénale était à cette époque un art. Sa difficulté est illustrée par les résultats d'une enquête de Welt faite en Juin 1967 (rapportée par Schreiner 1971) et portant sur 8081 biopsies pratiquées dans les cinq années précédentes. Cette enquête révèle qu'au lieu de rein on a ramené du tissu des organes suivants : outre le muscle, le foie, la rate, le colon, l'uretère, la surrénale, le pancréas, le poumon et la vésicule biliaire. Il n'est pas facile d'estimer le nombre de cas dans lesquels la tentative de biopsie était à cette époque couronnée de succès. Fiaschi en 1953 indiquait 6 succès sur 10 tentatives, Alwall avait déjà rapporté dès 1944 10 succès sur 13. Dans l'enquête de Welt il est rapporté un taux de succès de 90%. Ces statistiques ne tiennent cependant pas compte qu'une tentative de biopsie comportait à cette époque en général plusieurs ponctions avant d'obtenir un échantillon valable. Ces difficultés de repérage ont conduit très tôt à utiliser d'autres méthodes comme la ponction sous contrôle de la vue après une lombotomie a minima (Hamburger).
Très tôt aussi on a recouru à des radioisotopes (Telfer 1964) ou la radioscopie avec amplificateur de brillance (Kark 1966). Il est à noter que dès 1961 Berlyne avait proposé d'utiliser à cette fin les ultrasons. La qualité des images obtenues avec les appareils de cette époque était cependant insuffisante, ce qui a retardé son application. Actuellement cette technique est la méthode de choix pour localiser le rein. Sans inconvénients pour le malade, elle permet au médecin un repérage exact et un contrôle permanent pendant la biopsie.
Par une coïncidence heureuse la mise en pratique de la biopsie rénale survient au moment où l'anatomie pathologique est bouleversée par l'introduction successive de deux techniques nouvelles : la microscopie électronique qui dévoile la structure fine du glomérule, suivie peu après par l'immunofluorescence qui établit un pont entre l'histo-chimie et l'immunologie.
La microscopie électronique précise la structure fine du glomérule
Deux points fondamentaux pour la compréhension des lésions glomérulaires n'avaient pu être résolus en microscopie optique : la structure fine de la paroi capillaire glomérulaire et l'existence dans le glomérule d'un troisième type de cellules, autres que les cellules endothéliales et épithéliales.
La structure fine de la paroi capillaire glomérulaire avait depuis longtemps retenu l'attention des morphologistes. L'attention avait été particulièrement attirée sur la structure de la membrane basale. A la suite des travaux de Zimmermann sur le mésangium on avait fini par considérer que la membrane basale était constituée par l'accolement d'une membrane basale sous-épithéliale et d'une basale sous-endothéliale. Entre les deux, existerait un espace virtuel de type conjonctif, prolongeant le tissu conjonctif mésangial.
Ces données venaient d'être confirmées en 1957 par Jones utilisant des imprégnations argentiques sur coupes fines. La microscopie électronique résout rapidement la question en montrant que la membrane basale glomérulaire n'est pas double mais simple, qu'elle ne contient pas de fibres collagènes, qu'elle est homogène, tout en comportant sur chaque versant une zone plus claire dont l'épaisseur diminue avec l'âge. Une donnée nouvelle était la mise en évidence sur le versant épithélial de la basale d'un réseau de fines pédicelles, étroitement intriquées et provenant des trabécules des cellules épithéliales.
Si l'utilisation du microscope électronique avait pu rapidement résoudre le problème de la structure de la paroi capillaire, il n'en fut pas de même pour le mésangium. Ce terme avait été utilisé pour la première fois par Zimmermann en 1929, par analogie avec le mésentère. Il reposait sur la conception fausse que le glomérule est formé par l'invagination d'une touffe vasculaire dans l'extrémité fermée d'un tube. Cette théorie était suggérée par l'observation que la membrane basale n'entoure pas entièrement les capillaires, mais qu'elle se réfléchit en passant d'un capillaire à l'autre, délimitant ainsi un espace intercapillaire, situé entre les lumières capillaires et seulement séparé de celles-ci par l'endothélium.
Cet espace intercapillaire était bien connu en microscopie optique grâce aux imprégnations argentiques. La discussion portait essentiellement sur la nature des cellules que l'on pouvait y rencontrer. S'agissait-il de cellules endothéliales bordant une lumière vasculaire non comprise dans la coupe, ou contenait-elle des cellules différentes, fibroblastes selon Zimmermann, cellules musculaires lisses selon Goormaghtigh. Les premiers travaux en microscopie électronique (Hall 1954) avaient résolument pris position contre l'existence de ce troisième type de cellules.
