Université de Sherbrooke Impact de la réanimation volémique sur les altérations cardiaques ...

164 Pages·2014·9.18 MB·French

Université de Sherbrooke
Impact de la réanimation volémique sur les altérations cardiaques
induites par l’endotoxine
par
Bruno Hogue
Département de médecine
Mémoire présenté à la Faculté de médecine et des sciences de la santé en vue de l’obtention du
grade de Maître ès Sciences (M.Sc.) en physiologie
Sherbrooke, Québec, Canada
1 novembre 2013
Membres du jury d’évaluation
Pr André Carpentier, Médecine, service d’endocrinologie
Pr Pedro D’Orléans-Juste, pharmacologie
Pr Olivier Lesur, Médecine, service de pneumologie
©Bruno Hogue 2013
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Canada
À ma famille, ma conjointe Élaine et mon fils François.
Impact de la réanimation volémique sur les altérations cardiaques
induites par l’endotoxine
par
Bruno Hogue
Département de médecine
Mémoire présenté à la Faculté de médecine et des sciences de la santé en vue de l’obtention du
diplôme de maître ès sciences (M.Sc.) en physiologie, Faculté de médecine et des sciences de la
santé, Université de Sherbrooke, Sherbrooke, Québec, Canada, J1H 5N4
RÉSUMÉ
Grâce à l’échocardiographie au chevet, il est maintenant reconnu que la dysfonction
myocardique a une forte prévalence et coexiste avec le choc distributif tôt dans le sepsis sévère.
Dans les deux cas, la réanimation liquidienne représente la première ligne de traitement qui
permet de sauver des vies. À ce jour, aucun liquide spécifique n’a pu être déclaré supérieur ou
ayant un impact clair sur l’issue du choc septique. L’objectif est donc d’évaluer les impacts
moléculaires de la perfusion isovolémique de différents liquides de réanimation sur la
dysfonction myocardique induite par l’endotoxine. Des rats adultes se sont fait équiper de voies
centrales, injecter en intrapéritonéale avec de l’endotoxine (lipopolysaccharide [LPS], provenant
d’E. coli) ou du normal salin (0,9 %; contrôle) et, subséquemment, perfuser (ou non) avec une
quantité isovolémique de liquide de remplissage vasculaire (normal salin [NS], albumine [ALB],
solution de salin hypertonique [HTS]) pour une période de 6 à 24 heures, suivie d’un monitorage
échocardiographique ainsi que d’une évaluation biochimique et histopathologique.
Résultats : l’albumine améliore la dysfonction myocardique induite par le LPS en :
i) réduisant l’épaisseur relative du ventricule gauche en diastole (LVRWD) (élargissement de
l’espace interstitiel et de la teneur en albumine endogène);
ii) limitant l’apoptose cardiaque tout en maintenant et en régulant le signal extracellulaire
d’activation de la protéine kinase mitogène activée [ERK1-2 MAPK];
iii) favorisant les voies d’expression de l’hème oxygénase-1 [HO-1] et de la NO synthase
inductible [iNOS], La solution saline hypertonique [HTS] a été la seule à permettre une
prévention hâtive de la dysfonction myocardique, en plus de réduire l’apoptose cardiaque grâce à
une augmentation de l’expression de HO-1.
Conclusion : les perfusions isovolémiques de liquides ont des impacts moléculaires distincts sur
la dysfonction myocardique induite par l’endotoxine. L’albumine et le salin hypertonique
présentent de potentielles propriétés antioxydantes, anti-apoptotiques et anti-œdémateuses.
Cependant, d’autres recherches seront nécessaires afin d’approfondir les mécanismes sous-
jacentes de ces impacts, afin d’éventuellement modifier certaines pratiques cliniques et
d’améliorer la survie des patients atteints de dysfonction myocardique d’origine septique.
Mots-clés : liquide, réanimation, normal salin (NS), albumine (ALB), salin hypertonique (HTS),
sepsis, choc septique, endotoxine.
Personne ne sait comment sont exactement les choses quand on ne les regarde pas.
[Hubert Reeves]
TABLE DES MATIÈRES
LISTE DES TABLEAUX............................................................................................................................IV
LISTE DES FIGURES..................................................................................................................................V
LISTE DES ABRÉVIATIONS...................................................................................................................VI
INTRODUCTION............................................................................................................................................1
CARACTÉRISATION DU PHÉNOMÈNE...........................................................................................1
CHAPITRE 1..................................................................................................................................................2
1.1 LE SEPSIS.............................................................................................................................................2
1.2 ÉTIOLOGIE DU SEPSIS INFECTIEUX........................................................................................2
1.3 DÉFINITION DU SEPSIS..................................................................................................................3
1.4 LA RÉPONSE INFLAMMATOIRE DANS LE SEPSIS ENDOTOXINIQUE......................4
1.4.1 INITIATION ET SIGNALISATION CELLULAIRE PAR L’ENDOTOXINE.................4
1.4.2 IMPACTS EXTRACELLULAIRES DE L’ENDOTOXINE..................................................6
1.4.3 DYSFONCTION ENDOTHÉLIALE ET VASOPLÉGIE DANS LE SEPSIS....................7
1.4.4 SYSTÈMES DE COAGULATION ET DU COMPLÉMENT DANS
L’INFLAMMATION.............................................................................................................................. 14
1.5 LA RÉPONSE ANTI-INFLAMMATOIRE DANS LE SEPSIS ENDOTOXINIQUE 20
1.6 LA DYSFONCTION ORGANIQUE (MODS/SDMO) DANS LE SEPSIS..........................23
1.6.1 PHYSIOPATHOLOGIE DE LA DYSFONCTION ORGANIQUE....................................23
1.6.2 ŒDÈME, CHANGEMENTS HISTOLOGIQUES ET ULTRASTRUCTURAUX 24
1.7 SEPSIS ET DYSFONCTION MYOCARDIQUE.......................................................................27
1.8 MONITORAGE CLINIQUE DE LA DYSFONCTION MYOCARDIQUE........................29
1.9 SEPSIS ET DYSFONCTION MYOCARDIQUE : PHYSIOPATHOLOGIE......................30
1.9.1 LES SUBSTANCES DÉPRIMANT LE MYOCARDE DANS LE SEPSIS......................32
1.9.2 CYTOKINES ET PROTÉINES KINASES DANS LA DYSFONCTION
MYOCARDIQUE.....................................................................................................................................33
1.9.3 LES PROSTANOÏDES..................................................................................................................38
1.9.4 LES INFLAMMASOMES............................................................................................................39
1.9.5 L’ENDOTHÉLINE-1.....................................................................................................................39
1.9.6 LE MONOXYDE D’AZOTE (NO) DANS LA DYSFONCTION MYOCARDIQUE .. 40
1.9.7 LES ISOPROSTANES..................................................................................................................43
1.9.8 LES RÉACTIFS DE L’OXYGÈNE DANS LA DYSFONCTION MYOCARDIQUE.. 44
1.9.9 DYSFONCTION MITOCHONDRIALE...................................................................................44
1.9.10 HIBERNATION, APOPTOSE ET AUTOPHAGIE MYOCARDIQUE...........................46
1.9.11 FACTEURS PRÉDISPOSANTS ET COMORBIDITÉS.....................................................48
1.10 LE SEPSIS : CONCLUSION........................................................................................................49
I
CHAPITRE 2 ................................................................................................................................................50
2.1 LES TRAITEMENTS DU CHOC SEPTIQUE ET DU SEPSIS SÉVÈRE............................50
2.1.1 LES TRAITEMENTS GÉNÉRAUX RECOMMANDÉS POUR LE SEPSIS ET LE
CHOC SEPTIQUE....................................................................................................................................50
2.1.2 INDICATIONS DE TRAITEMENT DE LA DYSFONCTION MYOCARDIQUE
SEPTIQUE..................................................................................................................................................52
2.1.2.1 TRAITEMENTS CLINIQUES PHARMACOLOGIQUES ACTUELS DE LA
DYSFONCTION MYOCARDIQUE.....................................................................................................53
2.1.3 RÉANIMATION LIQUIDIENNE ET DYSFONCTION MYOCARDIQUE SEPTIQUE
.......................................................................................................................................................................55
2.1.4 RÉANIMATION LIQUIDIENNE : ÉVALUATION DE LA RÉPONSE..........................56
2.2 LES LIQUIDES DE RÉANIMATION ET LEURS IMPACTS SUR LA DYSFONCTION
MYOCARDIQUE SEPTIQUE...............................................................................................................58
2.2.1 CRISTALLOÏDES VERSUS COLLOÏDES.............................................................................58
2.2.2 LES CRISTALLOÏDES.................................................................................................................59
2.2.2.1 IMPACTS DES SOLUTIONS ISOTONIQUES...................................................................59
2.22.2 IMPACTS DES SALINS HYPERTONIQUES.....................................................................61
2.2.2.3 IMPACTS DES SALINS BICARBONATES.......................................................................63
2.2.3 LES COLLOÏDES...........................................................................................................................64
2.2.3.1 LES COLLOÏDES NATURELS...............................................................................................64
2.2.3.1.1 IMPACTS DE L’ALBUMINE..............................................................................................65
2.2.3.2 LES COLLOÏDES ARTIFICIELS.........................................................................................68
2.2.3.2.1 IMPACTS DES HYDROXYÉTHYLES D’AMIDON.....................................................71
2.2.3.2.2 IMPACTS DES GÉLATINES...............................................................................................72
2.2.3.2.3 IMPACTS DES DEXTRANS................................................................................................73
2.3 TRAITEMENT DU CHOC SEPTIQUE ET DU SEPSIS : CONCLUSION........................75
CHAPITRE 3 ................................................................................................................................................76
3.1 AVANT-PROPOS..............................................................................................................................76
3.2 CONTEXTE DE L’ÉTUDE.............................................................................................................76
3.3 RÉSUMÉ DE L’ARTICLE...............................................................................................................77
ARTICLE........................................................................................................................................................79
Resuscitation fluids and endotoxin-induced myocardial dysfunction: is sélection a load-
independent differential molecular issue?.......................................................................................79
DISCUSSION...............................................................................................................................................108
PERTINENCE CLINIQUE..................................................................................................................... 117
LIMITATIONS ET PERSPECTIVES.....................................................................................................118
CONCLUSION
REMERCIEMENTS
RÉFÉRENCES
LISTE DES TABLEAUX
TABLEAU 1. DEFINITIONS DU SEPSIS SELON L’ACCP/SCCM................................................4
TABLEAU 2. CARACTÉRISTIQUES DES SOLUTIONS À BASE D’HYDROXYÉTHYLES
D’AMIDON (HES)...............................................................................................................................69
TABLEAU 3. CARACTÉRISTIQUES DES SOLUTIONS À BASE DE GÉLATINE................69
TABLEAU 4. CARACTÉRISTIQUES DES SOLUTIONS DE DEXTRAN...................................70
IV
LISTE DES FIGURES
FIGURE 1 : SIGNALISATIONS INITIEES VIA L’ACTIVATION DU RECEPTEUR TLR4
PAR LE LPS.............................................................................................................................................5
FIGURE 2 : PRODUCTION DE REACTIFS DE L’OXYGENE ET DE L’AZOTE DANS LA
VASOPLEGIE SEPTIQUE.................................................................................................................11
FIGURE 3 : ACTIVATION DE LA COAGULATION DANS L’INFLAMMATION..................15
FIGURE 4 : LA PROTEINE C DANS LE SEPSIS................................................................................16
FIGURE 5 : PRINCIPAUX ACTEURS MENANT DE L’INFLAMMATION A LA
DYSFONCTION ORGANIQUE DANS LE SEPSIS....................................................................20
FIGURE 6 : PRINCIPAUX INITIATEURS DE LA DYSFONCTION MYOCARDIQUE DANS
LE SEPSIS..............................................................................................................................................31
FIGURE 7 : MODULATION DE L’EXPRESSION DU TNF-A PAR LES MAP KINASES
ERK1/2, JNK1 ETP38.........................................................................................................................35
FIGURE 8 : INTERACTIONS CONJECTURALES ENTRE L’HO-1, INOS, ERK ET P38
DANS LES CARDIOMYOCYTES..................................................................................................37
FIGURE 9 : SIGNALISATION DU NO DANS LES CARDIOMYOCYTES...............................42
FIGURE 10 : RESUME DES MECANISMES D’ACTIONS MOLECULAIRES DU HTS SUR
LES CARDIOMYOCYTES DANS LA DYSFONCTION MYOCARDIQUE SEPTIQUE
111
FIGURE 11 : RESUME DES MECANISMES D’ACTIONS MOLECULAIRES DE
L’ALBUMINE SUR LES CARDIOMYOCYTES DANS LA DYSFONCTION
MYOCARDIQUE SEPTIQUE....................................................................................................... 115
V