Thèse d'exercice : Médecine : Nancy 1 : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre.

Reproduction de : Thèse d'exercice : Médecine. Anesthésie-Réanimation : Paris 12 : 2008. / Thèse consultable uniquement au sein de l'Université Paris 12 (Intranet). Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. f. 17-20.

Le choc septique demeure la principale cause de décès dans les unités de soins intensifs. Initialement, le choc septique se manifeste par une hypovolémie relative, une vasoconstriction artérielle et une chute du débit cardiaque. Une réanimation liquidienne agressive permet généralement de restaurer le débit cardiaque, mais démasque en contrepartie un état vasoplégique pouvant causer une hypotension artérielle. Pour contrer cette vasodilatation excessive, l'administration exogène de catécholamines devient nécessaire, mais est parfois associée à une tachyphylaxie ou à des effets secondaires potentiellement délétères. Depuis la description d'un déficit relatif en vasopressine induit par le sepsis, l'infusion de doses dites physiologiques d'arginine-vasopressine comme traitement adjuvant du choc septique réfractaire aux catécholamines est devenue de plus en plus répandue. Plusieurs séries de cas et quelques essais cliniques randomisés ont confirmé que l'arginine-vasopressine s'avère utile pour maintenir la pression artérielle et diminuer les besoins en catécholamines. Cependant, aucun essai clinique randomisé n'a comparé l'effet de l'arginine-vasopressine à celui de la norépinéphrine sur la pression artérielle moyenne dans la prise en charge initiale du choc septique hyperdynamique. Méthode. Nous avons réalisé un essai clinique, ouvert et randomisé comparant l'effet de l'arginine-vasopressine à celui de la norépinéphrine sur différents paramètres hémodynamiques et métaboliques de patients en choc septique hyperdynamique (avec index cardiaque supérieur à 3 L/min/m[indice supérieur 2]) identifié depuis moins de 12 heures. Dix et treize patients ont respectivement été assignés à recevoir de la norépinéphrine (0,8[mu]g à 2,8[mu]g/kg/min) ou de l'arginine-vasopressine (0,04 à 0,2 UI/min) afin de maintenir une pression artérielle moyenne supérieure à 70 mm Hg. L'administration du deuxième vasopresseur n'était permise que si la dose maximale de l'agent initial ne parvenait pas à maintenir la pression artérielle moyenne. Les paramètres hémodynamiques [pression artérielle moyenne, index cardiaque, pression de l'artère pulmonaire, différence entre la pression partielle de dioxyde de carbone (CO[indice inférieur 2]) de la muqueuse gastrique et du sang artériel], métaboliques (lactates, clairance de la créatinine, échanges gazeux) ainsi que le score"Sequential Organ Failure Assessment" (SOFA) ont été mesurés successivement durant 48 heures. Résultats. L'arginine-vasopressine et la norépinéphrine augmentent similairement la pression artérielle moyenne, mais plus du tiers des patients ayant reçu de l'arginine-vasopressine ont nécessité de la norépinéphrine après 48 heures. Aucun patient assigné au groupe norépinéphrine n'a reçu d'arginine-vasopressine. Comparativement à la norépinéphrine, Parginine-vasopressine augmente davantage les résistances vasculaires périphériques (p=0,002), abaisse le débit cardiaque (p=0,02) principalement en ralentissant la fréquence cardiaque (p=0,009), augmente la clairance de la créatinine (p=0,04) et améliore le score SOFA (p=0,04). L'arginine-vasopressine diminue également l'exposition à la norépinéphrine (p=0,04). Aucun effet délétère sur la différence entre la pression partielle de CO[indice inférieur 2] de la muqueuse gastrique et du sang artériel n'a été noté. Un patient ayant reçu de l'arginine-vasopressine a développé un syndrome coronarien aigu avec changements électrocardiographiques dynamiques dépendant de la dose. Trois patients de chaque groupe sont décédés au cours de leur séjour à l'unité des soins intensifs. Conclusion. Dans la prise en charge initiale du choc septique hyperdynamique, l'arginine-vasopressine seule ne permet pas de maintenir la pression artérielle moyenne et diminue transitoirement le débit cardiaque sans affecter le volume d'éjection. Des doses supérieures à 0,04 UI/min peuvent induire une vasoconstriction coronarienne, mais ne semblent pas avoir d'effet délétère sur la perfusion hépatosplanchnique. L'arginine-vasopressine, comparativement à la norépinéphrine, améliore la clairance de la créatinine et du fait même le score SOFA. Avant d'en recommander l'usage dans le traitement du choc septique, les bénéfices cliniques de l'arginine-vasopressine doivent être confirmés par des essais cliniques randomisés plus puissant.

Le choc septique est défini par une hypotension persistante malgré un remplissage vasculaire adéquat en présence d’une réponse inflammatoire systémique suite à une infection. Il est responsable de 10% des admissions en réanimation et malgré des progrès thérapeutiques constants, la mortalité liée au sepsis varie entre 30% et 60% dans les cas de choc septique. Dans 50% des cas, le choc septique est associé à une insuffisance surrénale relative ce qui diminue la probabilité de survie des patients. Les patients sont alors traités avec de l’hydrocortisone et de la fludrocortisone, mais ce traitement est très controversé. Pour la première fois, nous avons pu mettre au point et valider une technique de quantification de la fludrocortisone plasmatique après une prise de 50 μg. Cette technique a pu ensuite être utilisée pour l’obtention de l’étude pharmacocinétique/pharmacodynamique de la fludrocortisone chez le volontaire sain et le patient septique avec insuffisance surrénale relative. Enfin, nous avons étudié la distribution et l’élimination de cette molécule chez la souris saine et deux modèles de sepsis. Les paramètres pharmacocinétiques montrent que la demi-vie de la fludrocortisone est d’environ 1 h, avec un délai d’absorption d’environ 50 minutes. Nos travaux ont permis de mettre en évidence qu’il existe deux populations de patients : les absorbants et les non-absorbants la fludrocortisone, qui représentent 30 % des patients testés, ce qui pourrait être à l’origine de la controverse sur les effets bénéfiques de cette molécule sur la survie des patients. Cependant nous n’avons pu mettre en évidence aucun effet hémodynamique de cette molécule sur les patients septiques. / The septic shock is defined by persistent hypotension despite fluid resuscitation with systemic inflammation due to infection. This is the cause of 10% of the admission in intensive care unit. Despite steady progress in therapeutics, the mortality of patients with sepsis varies between 30% to 60% for a septic shock. In 50%, the septic shock is associated to relative adrenal insufficiency which decrease survival probability of the patients. The patients receive hydrocortisone and fludrocortisone but this treatment is still controversial. For the first time, we developped and validated a quantification method of low concentration fludrocortisone in plasma. This method were used for the pharmacokinetic/pharmacodynamic study of fludrocortisone in healthy volunteers and patients with septic shock associated with relative adrenal insufficiency. Then we studied the distribution and elimination of this molecule in two mice models of sepsis. The pharmacokinetic parameters show that the half-life of fludrocortisone is about 1h and the delay of absorption is about 50min. Our study shows two groups of patients : absorbent patients and non-absorbent patients which have no detectable fludrocortisone concentrations in plasma. This population represents 30% of the population. This could be the reason of the controversial results. No hemodynamic effetc were found in patients with septic shock due to fludrocortisone after low-dosage administration.

Thèse de doctorat : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie : Strasbourg 1 : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 161-171.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

The proprotein convertases (PC) are endoproteolytic enzymes essential for the generation of bioactive peptides.The production of KO mice for some of these PCs has allowed us to identify many different physiological phenotypes for these enzymes. PC1/3 is traditionally classified as a neuroendocrine enzyme. This has been supported by many studies performed in PC1/3 KO mice, as well as human subjects deficient in PC1/3, where this enzyme is responsible for the cleavage of neuroendocrine substrates, namely POMC and pro-insulin. However, very little research has been done on the potential role of PC1/3 in the immune system, despite evidence of its expression in immune cells, including macrophages. In the present study, we investigate the PC1/3 KO mouse through an immunological aspect. Our laboratory has previously reported an increase in the expression of PC1/3 in the spleen following LPS stimulation. By examining closely the spleen, we observed a splenomegaly of the organ as well as a marked disorganization of the regions of the spleen, such as an invasion of the red pulp with the marginal zone, which may affect the proper immunological response. Labeling of different immune cells demonstrated a decrease in the dendritic cells present in the PC1/3 KO mouse spleen. An interesting phenotype that was observed in the PC1/3 KO mice is their sensitivity to an LPS-induced septic shock, which was evident by an exaggerated secretion of pro-inflammatory cytokines (IL-6, IL-1[bêta] et TNF-[alpha]). Furthermore, the present study identifies the macrophages as major contributors to the unbalanced secretion observed in the PC1/3 KO mice since we report an increase in cytokine secretion in isolated peritoneal macrophages. We also demonstrate a link with the adaptive immune system. A massive secretion of IFN-[gamma] was measured in the PC1/3 KO mouse plasma, supporting the notion that the Th1 pro-inflammatory pathway is predominant in these mice following an LPS challenge. Taking into account these results, the study presented identifies a novel and unconventional role of PC1/3 in the regulation of the innate immune system.

Le choc septique est la principale cause de mortalité dans les services de réanimation. Les glucocorticoïdes (GC) et la protéine C activée (APC) sont deux traitements adjuvants recommandés au cours du choc septique. Ce travail a pour objectif d'évaluer l'impact de la combinaison d'APC et des GC sur les paramètres hémodynamiques et la survie. Le sepsis expérimental se caractérise par une hypotension artérielle avec acidose lactique et une hyporéactivité vasculaire. L'administration de Dexa et/ou d'APC permet de diminuer les taux de lactates, d'interleukines et de nitrate/nitrite. Chez les groupes traités, la contraction est améliorée ainsi que la relaxation vasculaire des aortes et des artères mésentériques. L'administration d'APC et de Dexa, seul ou en association, entraine une diminution de l'expression induite d'iNOS et la restauration de la voie Akt. La combinaison APC et Dexa améliore le temps de survie de façon synergique. Nos résultats suggèrent que l'APC et les GC devraient être réévalués en association dans le traitement du choc septique / Sepsis remains the major cause of death in intensive care units. International guidelines for management of severe sepsis and septic shock recommend both stress-dose steroid therapy and recombinant activated protein C (APC). The aims of the present study were to compare the effects of APC and dexamethasone (Dexa) alone as well as in combination in resuscitated septic shock on survival, hemodynamics, and vascular reactivity. Sepsis was associated with a decrease in mean arterial pressure, elevation in plasma lactate and nitrite/nitrate concentration. Administration of APC, Dexa, and their combination improve arterial pressure and decrease lactate and nitrite/nitrate concentration. Both APC and Dexa improved arterial contractility and endothelial dysfunction resulting from septic shock in rats. The expression of iNOS was significantly reduced by the administration of Dexa, APC, and combination therapy. All treatments restore the Akt pathway. Moreover, their combination increased the length of survival. These findings suggest that APC and glucocorticoids should be further re-evaluated in combination in septic shock

Plusieurs mécanismes ont été proposés afin d'expliquer la défaillance vasculaire observée au cours des états de choc, notamment ceux impliquant le monoxyde d'azote (NO) et les canaux potassiques. Dans la présente étude expérimentale animale, nous avons posé l'hypothèse qu'au cours de l'état de choc, outre leur activation, l'expression des canaux potassiques vasculaires est augmentée quelle que soit l'étiologie du choc, et que cette augmentation d'expression est liée au moins partiellement à la production de NO. Nos résultats démontrent que les canaux potassiques ATP-dépendants (KATP), à l'inverse des canaux potassiques calcium-dépendants (BKCa), jouent un rôle crucial dans l'adaptation vasculaire aux états de choc septique et hémorragique, du fait de la restauration de la réactivité vasculaire suite à l'administration du PNU-37883A, inhibiteur pore-spécifique des canaux KATP, et non de l'ibériotoxine, inhibiteur spécifique des canaux BKCa. Nous démontrons également que l'expression des canaux KATP vasculaires est augmentée au cours des états de choc septique et hémorragique. En outre, nous démontrons in vivo que la régulation positive des canaux KATP vasculaires est partiellement liée à l'augmentation de l'expression de la NO synthase inductible (iNOS), probablement via l'activation du facteur nucléaire NF-kB, et est responsable de la diminution du tonus vasculaire / Several mechanisms have been proposed to explain the pathophysiology of vascular failure induced by shock states, including those involving nitric oxide (NO) and potassium channels. In this experimental study, we hypothesized that during shock state, in addition to their activation, the expression of vascular potassium channels is increased regardless of the etiology of shock, and that this increase is at least partially linked to NO over-production. Our results demonstrate that ATP-dependent potassium channels (KATP), unlike the calcium-dependent potassium channels (BKCa) play a crucial role in vascular adaptation to hemorrhagic and septic shock, due to restoration of vasoreactivity by using PNU-37883A, a pore-specific inhibitor of KATP channels, and not by using iberiotoxin, a specific inhibitor of BKCa channels. We also demonstrate that the expression of vascular KATP channels is increased in experimental hemorrhagic and septic shock. Furthermore, we demonstrate in vivo that the up-regulation of vascular KATP channels is partially related to increase in expression of inducible NO synthase (iNOS), probably via nuclear factor-kappa B (NK-kB) activation and is responsible for the reduction of vascular tone

Le choc septique est une pathologie fréquente associée à un taux de mortalité dépassant les 50%. Il s’agit de la première cause de mortalité en réanimation. Malgré les avancées des connaissances physiopathologiques sur le sepsis, le taux de mortalité reste très élevé. La majorité des recherches pré-cliniques sont réalisées sur des animaux jeunes et sains et sans antécédents cardiovasculaires, alors qu’il est bien établi que l’incidence et le taux de mortalité du sepsis augmente sévèrement avec l’âge. L’objectif de cette étude est la mise au point d’un modèle animal de sepsis ayant plusieurs antécédents cardiovasculaires, et l’évaluation des effets de la combinaison de deux maladies (hypertension et infarctus du myocarde (IDM)) chez des rats septiques sur la fonction cardiovasculaire et sur les voies de signalisation responsables de la réponse inflammatoire et apoptotique. L’étude a été réalisée sur des rats normotendus Wistar-Kyoto (WKY) et des rats Hypertendus Spontaneously Hypertensive (SHR) qui ont subi l’induction d’un IDM par ligature de l’artère coronaire gauche suivie ou non par l’induction d’un sepsis par ligature et perforation du caecum. Nous avons montré que les rats polypathologiques SHR, ayant subi un IDM préalable au choc septique, présentent une diminution drastique des paramètres cardiaques et hémodynamiques par rapport aux rats WKY ayant subi seulement un choc septique. En effet, le débit cardiaque, la pression artérielle moyenne et la fraction d’éjection sont diminuées respectivement de 70 %, 60 % et 67 % chez les rats SHR polypathologiques par rapport aux rats WKY ayant seulement un sepsis. On a observé également une hypo-réactivité vasculaire aux vasopresseurs plus importante chez les rats SHR-IDM-CLP comparée à celle des rats WKY-CLP. L’expression génique des récepteurs adrénergiques alpha-1 est fortement diminuée chez les rats SHR-IDM-CLP par rapport aux rats WKY-CLP. L’étude du taux d’expression des protéines impliquées dans l’apoptose révèle une surexpression des protéines caspase 3, caspase 8 et Pp38 chez les rats SHR polypathologiques des rats SHR-IDM-CLP par rapport aux rats WKY-CLP ayant seulement un sepsis. De plus, on remarque une forte diminution de l’expression des protéines eNOS et Akt chez les rats SHR-IDM-CLP comparés aux rats WKY-CLP. L’hypertension artérielle associée à l’insuffisance cardiaque a conduit à une plus grande sensibilité des rats au sepsis. Les rats SHR polypathologiques ont développé une insuffisance cardiaque aggravée par rapport aux rats WKY ayant seulement un sepsis. Le modèle de rats SHR ayant subi un IDM préalable au sepsis se rapproche d’avantage des situations cliniques observées quotidiennement dans les services de réanimation. Ce modèle pourrait servir de bon candidat pour les études pré-cliniques / Septic shock is considered as the most common cause of death among patients admitted in medical intensive care units. Mortality remains very high (50%) despite advances in physiopathological knowledge of this disease. In fact, most experimental studies are often conducted on young and healthy animals, whereas it is well established that the incidence and mortality rates dramatically increase with age. The goal of this study was to evaluate the effect of the combination of two diseases (hypertension and myocardial infarction) in a septic rat model, on cardiovascular function, cell survival and the inflammatory response. Therefore, we used normotensive Wistar-Kyoto rats (WKY) and Spontaneously Hypertensive Rats (SHR) in which myocardial infarction was induced by left coronary descending artery ligation, followed or not by cecal ligation and perforation-induced sepsis. Our results showed that the polypathological SHR rats in which a myocardial infarction and sepsis were induced, exhibited a significant decrease in cardiac and hemodynamic parameters compared to WKY rats that have sepsis (CLP) only. Indeed, cardiac output, mean arterial pressure and ejection fraction were reduced by 70%, 60% and 67% respectively in the polypathological SHR rats versus the WKY rats with sepsis. We observed also that the vascular hyporeactivity in the polypathological SHR rats was higher than for the WKY CLP rats. A mesure of gene expression level of alpha1 adrenergic receptor shows a relatively low expression level in the rats from SHR IDM CLP rats compared to WKY CLP that could explain the observed vasodilation. The protein level of caspase3 and 8, Pp38 and proteins involved in apoptosis, is upregulated in SHR IDM CLP rats compared to WKY CLP rats. However, the polypathological SHR rats show a significant decrease in the expression of eNOS and Akt protein compared to WKY CLP rats. The combination of hypertension with myocardial infarct is associated with higher sensitivity of the rats to sepsis. The polypathological SHR rats developed a severe heart failure compared to WKY rats having sepsis only. Our animal model, the polypathological SHR rats is very close to observed clinical situations in intensive care units. This model could serve as a good candidate for pre-clinical studies.