Alpha-tocopherol, the most abundant form of vitamin E in man, is transported in the circulation by plasma lipoproteins. It plays important roles, not only in preventing lipid peroxidation, but also in modulating several cell functions such as cell signaling and gene expression. While chylomicrons transport dietary alpha-tocopherol after intestinal absorption, LDL and HDL are the major carriers of alpha-tocopherol in fasting plasma and largely contribute to its delivery to cells and tissues. Exchanges of alpha-tocopherol occur between plasma lipoproteins. In addition, alpha-tocopherol transfers have also been observed, in both directions, between plasma lipoproteins and artificial chylomicrons such as intravenous lipid emulsion particles used in parenteral nutrition. In acute conditions, intravenous supply of vitamin E via lipid emulsions, which bypasses the intestinal tract, may offer some advantages over oral administration to rapidly increase alpha-tocopherol plasma concentration. However, many questions remain unanswered regarding kinetics and factors facilitating vitamin E exchanges between lipid emulsions and plasma lipoproteins. The first part of this work aimed at characterizing alpha-tocopherol transfers between alpha-tocopherol rich emulsion particles and plasma lipoproteins as well as the potential for plasma proteins to modulate such transfers. An in vitro model of incubation was used in which emulsion triglyceride concentration was relatively low and lipoprotein levels comparable to those commonly found in the circulation. Results indicate a high capacity for LDL and HDL to acquire extra-amounts of alpha-tocopherol by rapid mass transfers from alpha-tocopherol-rich emulsion particles. Data further shows that, at a fixed alpha-tocopherol concentration provided by emulsion particles, the limiting factor for alpha-tocopherol enrichment is not the capacity of plasma lipoproteins to accommodate extra-amounts of alpha-tocopherol but the facilitating effect of plasma proteins on alpha-tocopherol transfer, the duration of the incubation and possibly the competition between different acceptor particles. Two lipid transfer proteins, PLTP and CETP, appear to largely mediate facilitation of alpha-tocopherol transfer; however, other plasma proteins may be involved. Data further shows that alpha-tocopherol enriched LDL and HDL can readily transfer newly acquired alpha-tocopherol to cells, without any regulation by plasma proteins.<p>Short-term prophylactic vitamin E supplementation has been suggested to be beneficial in some patients in acute conditions who present reduced plasma vitamin E concentrations in association with important changes in plasma lipids and severe oxidative stress. However, it was not clear whether low plasma vitamin E concentration in critically ill patients is related to changes in the composition of plasma lipoproteins or to a decrease in the number of alpha-tocopherol carriers. In the second part of this work, two clinical studies were conducted to analyze changes of lipoprotein concentration and composition in relation to inflammatory reaction and oxidative stress in selected subgroups of critically ill patients, namely patients undergoing cardiac surgery with different procedures. Important changes in LDL and HDL lipid content were observed, some of which contrast with previous observations made in critically ill septic patients. The reduced plasma level of alpha-tocopherol measured after cardiac surgery is entirely due to a reduced number of circulating LDL and HDL particles. Data suggests that such reduced number in alpha-tocopherol carriers post-surgery may impede the delivery of alpha-tocopherol to cells in conditions of increased requirements due to oxidative stress. Avoidance of extracorporeal circulation during cardiac surgery does not reduce inflammation-related changes in plasma lipids but largely prevents oxidative stress. This data on changes occurring in plasma lipoproteins may help to better define strategies against pro-inflammatory changes or oxidative stress. If further studies would confirm a clinical benefit with evidence-based rationale, alpha-tocopherol enriched lipid emulsions may be used to guarantee a sufficient alpha-tocopherol supply in acute conditions associated with fewer alpha-tocopherol transporters and increased requirements due to high risk of oxidative tissue injury.<p> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les transfusions de globules rouges représentent le traitement principal de l’anémie. La décision de transfuser représente un vrai dilemme clinique. L’anémie et les transfusions de globules rouges sont toutes les deux associées à des risques et à un moins bon devenir des patients, alors que le bénéfice des transfusions sanguines reste difficile à démontrer. C’est pour cela que la décision de transfuser ne doit pas être pris à la légère et qu’elle doit tenir compte de la balance antre les risques des transfusions de globules rouges et les risques de l’anémie. L’anémie, définie comme un taux d’hémoglobine sous la moyenne pour l’âge, est fréquente chez les enfants en péri-opératoire de chirurgie cardiaque. Les conséquences de l’anémie sont une diminution du transport en oxygène vers les cellules. Le taux d’hémoglobine sous lequel la demande tissulaire en oxygène est compromise n’est pas connue et dépend de l’état de santé du patient et de ses comorbidités. Les causes peropératoires de l’anémie sont surtout le saignement et l’hémodilution. Une diminution de la production d’érythropoïétine endogène, une dérégulation du métabolisme du fer, une production défectueuse de la moelle et la répétition des prélèvements sanguins contribuent à l’anémie postopératoire. L’anémie est associée à des évènements indésirables et un moins bon devenir, mais cette association semble en grande partie expliquée par la pathologie sous-jacente, elle-même associée à l’anémie. Les transfusions en globules rouges sont fréquentes en chirurgie cardiaque pédiatrique. Le rapport bénéfice-risque des transfusions sanguines reste difficile à évaluer. Alors que les études rapportant des bénéfices clairs des transfusions sanguines restent rares, plusieurs travaux observent une association entre les transfusions en globules rouges et une augmentation de la morbidité et mortalité. En outre, les transfusions sanguines demeurent une ressource rare et chère. <p>Le but de ce travail est de contribuer à une meilleure utilisation des transfusions sanguines chez les patients de chirurgie cardiaque pédiatrique. Dans la première partie du travail, nous avons étudié les déterminants des transfusions en globules rouges et du saignement, qui représentent une des causes principales de transfusion sanguine chez ces patients. Une meilleure identification et une prise en charge adéquate des facteurs qui mènent aux transfusions sanguines devraient diminuer le nombre de transfusions inappropriées. Dans la deuxième partie de ce travail, nous nous sommes penchés sur l’association entre les transfusions sanguines et le mauvais pronostic des patients en étudiant deux approches :l’âge des globules rouges transfusés et l’indication transfusionnelle. Une meilleure compréhension des facteurs associés à un moins bon pronostic devrait permettre de mieux définir les patients qui bénéficieraient réellement de transfusions en globules rouges. <p>En ce qui concerne les déterminants des transfusions sanguines, nous avons démontré que l’anémie préopératoire était significativement associée aux transfusions sanguines péri-opératoires. Les enfants qui saignent reçoivent beaucoup de produits sanguins. Nous avons déterminé les patients à risque de saignement afin de les reconnaître et les soumettre à des tests de coagulation rapides pour orienter le type de produits sanguins à transfuser en fonction des anomalies de coagulation mises en évidence. Puisque l’anticoagulation par héparine est systématique chez les patients opérés sous circulation corporelle, nous avons étudié si notre protocole de neutralisation de l’héparine avec de la protamine était adéquat. En effet, la persistance d’héparine circulante ainsi qu’un surdosage en protamine sont associés à des saignements postopératoires. Un ratio protamine-héparine de 1:2 semble permettre une neutralisation adéquate de l’héparine chez la majorité des patients sans les exposer à un surdosage en protamine. Finalement, nous avons démontré qu’une stratégie transfusionnelle restrictive en postopératoire permettait de diminuer l’exposition aux transfusions sanguines sans augmenter la morbidité et mortalité de ces enfants. Cela signifie qu’on pourrait éviter des transfusions en globules rouges en prenant en charge l’anémie préopératoire, en développant un algorithme de prise en charge précoce du saignement peropératoire et en diminuant le seuil transfusionnel postopératoire. <p>La deuxième partie de ce travail avait pour but de préciser l’association qu’il existe entre les transfusions en globules rouges et la morbidité et mortalité postopératoire. L’âge du sang n’a pas l’air d’être un facteur influençant le pronostic des enfants opérés de chirurgie cardiaque. Par contre, ce travail a permis de montrer que c’est probablement l’indication transfusionnelle ou la raison qui mène à la transfusion, plutôt que la transfusion en elle-même qui est associée à un moins bon pronostic. L’association entre les transfusions sanguines et un moins bon pronostic est probablement surestimée par la présence de facteurs confondants comme l’indication transfusionnelle. Les transfusions en globules rouges seraient plutôt un marqueur de risque qu’un facteur de risque de mauvais pronostic.<p>En conclusion, ce travail contribue au développement de stratégies transfusionnelles plus rationnelles en chirurgie cardiaque pédiatrique. Reposant sur une approche multidisciplinaire, elles assurent une prise en charge structurée et orientée permettant de diminuer l’exposition des enfants aux produits sanguins, avec pour objectif une amélioration du pronostic et une réduction des coûts de prise en charge de ceux-ci. / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La coagulopathie induite par la circulation extracorporelle (CEC) chez les enfants porteurs d’une cardiopathie congénitale et bénéficiant d’une chirurgie cardiaque est complexe et multifactorielle. La prise en charge de ces enfants est délicate et doit être spécifique aux caractéristiques de cette population. De plus, cette prise en charge doit être multimodale, basée sur la prévention et le traitement précoce et ciblé. <p>Dans la première partie de ce mémoire, nous avons étudié la place de l’acide tranexamique, agent antifibrinolytique, dans la prévention de la fibrinolyse chez les enfants bénéficiant d’une chirurgie cardiaque avec CEC. Nous avons évalué les propriétés pharmacocinétiques et pharmacodynamiques de la molécule dans cette population particulière. Notre hypothèse étant que l’utilisation de schémas adaptés pourrait permettre d’optimaliser la balance bénéfice/risque de l’utilisation prophylactique de l’acide tranexamique. <p>Nous avons également développé un modèle expérimental susceptible d’améliorer la sensibilité des tests viscoélastiques pour la détection de la fibrinolyse et qui pourrait être utilisé pour estimer la concentration minimale d’acide tranexamique nécessaire pour inhiber la fibrinolyse. <p>Dans la seconde partie de ce mémoire, nous avons étudié l’importance de l’implémentation d’une prise en charge adaptée de la coagulopathie, en utilisant un algorithme défini en tenant compte des caractéristiques de la population cible. Si le ROTEM® s’avère être un outil important, son utilisation doit être limitée aux enfants qui présentent un saignement anormal afin de guider l’administration de produits hémostatiques. L’ensemble de nos travaux contribue à l’amélioration de nos connaissances dans la prise en charge de l’enfant à risque de saignement en période péri-opératoire de chirurgie cardiaque. / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished