Parmi les facteurs intervienant dans la régulation et le maintien du fonctionnement d'organes, le système nerveux autonome et la microcirculation jouent un rôle prépondérant. Chez les patients critiques, comme les patients en sepsis, des altérations de la balance sympatho-vagale et de la perfusion tissulaire peuvent survenir et avoir des conséquences majeures en matière de morbidité et mortalité. La mise en oeuvre de méthodes de détection précoces de ces perturbations pourrait donc contribuer à améliorer la survie des patients à risque. En effet, le suivi des paramètres hémodynamiques, comme classiquement réalisé lors de réanimation, peut s'avérer insuffisant pour détecter des altérations de perfusion tissulaire : lors de sepsis, des altérations microcirculatoires peuvent persister en dépit de la normalisation des paramètres macrocirculatoires et sont associées à un mauvais pronostic. Eu égard à la présence de dysfunctions microcirculatoires et du système nerveux autonome chez les patients critiques, ce travail de recherche s'est proposé d'évaluer l’impact de modulateurs du système sympathique sur la balance sympatho-vagale et la microcirculation. Pour ce faire, nous avons travaillé avec des modèles animaux et des animaux admis en centre hospitalier universitaire vétérinaire. Le suivi du système nerveux autonome s'est basé sur un nouvel index de mesure du tonus parasympathique (Parasympathetic Tone Activity ou PTA). En parallèle, la microcirculation a été évaluée par vidéomicroscopie (SDF, Sidestream Dark Field imaging). L'index PTA a démontré une performance correcte pour prédire les réactions hémodynamiques chez les chiens anesthésiés. Il a aussi permis de détecter une altération de la balance sympathique chez les chevaux admis pour une chirurgie de colique ainsi qu’une altération de la microcirculation en dépit des manoeuvres de réanimation. Les études précliniques sur l’impact de la perfusion d’esmolol et de dexmédétomidine dans un modèle porcin septique ont montré que, malgré leurs effets hémodynamiques potentiels, ces agents n’ont pas eu d’effet négatif sur la microcirculation. Ainsi, les résultats de ce travail suggèrent un effet bénéfique des modulateurs du système nerveux sympathique sur la microcicultion mais nécessite d'être confirmé à plus grande échelle / Among the factors involved in the regulation and maintenance of the organs’ functioning, the autonomic nervous system and the microcirculation play a preponderant role. In critical patients, such as septic patients, alterations in the sympathovagal balance and tissue perfusion may occur and have major consequences of morbidity and mortality. The implementation of early detection methods for these disturbances could therefore contribute to improve the survival of patients at risk. Indeed, the monitoring of hemodynamic parameters, as conventionally performed during resuscitation, may be insufficient to detect tissue perfusion alterations: during sepsis, microcirculatory changes may persist despite the normalization of macrocirculatory parameters and are associated with a bad prognosis. With regard to the presence of microcirculatory dysfunctions and autonomic nervous system alterations in critical patients, this research project proposed to evaluate the impact of modulators of the sympathetic system on the sympatho-vagal balance and microcirculation. In order to achieve this, we worked on animal models and animals admitted to the faculty’s veterinary hospital center. Monitoring of the autonomic nervous system was based on a new Parasympathetic Tone Activity (PTA) index. In parallel, the microcirculation was evaluated by videomicroscopy (SDF, Sidestream Dark Field imaging). The PTA index demonstrated a good performance in predicting hemodynamic reactions in anesthetized dogs. It also detected disturbances of the sympathetic balance in horses admitted for colic surgery as well as an alteration of microcirculation despite resuscitation maneuvers. Preclinical studies on the impact of esmolol and dexmedetomidine infusion in a septic swine model showed that, despite their potential hemodynamic effects, these agents did not have a negative effect on the microcirculation. Thus, these findings suggest a beneficial effect of the modulators of the sympathetic nervous system on the microcicultion, however, these resutls should be confirmed on a larger scale

co-diplomation avec l'Université de Lille (France) / Introduction : La dexmédétomidine, un agoniste α-2 adrénergique, est de plus en plus utilisée pour la sédation et l’analgésie des nouveau-nés nécessitant un support ventilatoire grâce à son absence d’effet dépressif respiratoire. Cependant, elle impacte le système cardio-vasculaire via le système nerveux autonome et pourrait modifier la balance des systèmes sympathiques et parasympathiques (S/PS) et ainsi augmenter la survenue de bradycardie et d’hypotension. Objectifs : Cette étude a pour objectif de décrire l’utilisation de la dexmédétomidine et d’analyser l’impact de la perfusion continue sur le système cardio-vasculaire et sur la balance du système S/PS des nouveau-nés admis aux soins intensifs pédiatriques. Méthodes : Nous avons inclus les nouveau-nés (< 28 jours) qui ont reçu une perfusion de dexmédétomidine. Les données ont été collectées à partir d’une base de données haute résolution qui collecte prospectivement, outre les données du dossier clinique informatisé, toutes les données issues des moniteurs et des pousses-seringues. La balance S/PS a été estimée via l’analyse de la variabilité du rythme cardiaque (VRC) sur les électrocardiogrammes, extraits de la base de données, en calculant le rapport basses fréquences / hautes fréquences (LH/HF). Les concentrations plasmatiques (CP) de dexmédétomidine ont été simulées en utilisant un modèle pharmacocinétique de population développé dans une population similaire à la nôtre. Les variables ont été comparées sur différentes périodes au cours des 12 premières heures de perfusion à l'aide d'analyses ANOVA et la relation avec les variables pharmacocinétiques a été calculée par régression linéaire. Résultats : Vingt-trois nouveau-nés ont été inclus dans l’étude. Par rapport aux valeurs témoins, la fréquence cardiaque (FC) a diminué de 19±4 bpm (p=0,002) et la pression artérielle moyenne (PAM) a diminué de 8,6±2,5 mmHg (p=0,023) pendant les 12 premières heures de perfusion. La FC diminuait avec l’augmentation de la CP simulée (coefficient de régression de -8,6 [95% IC : -1,9 ; -6,3]). Le rapport LF/HF a montré une tendance à la diminution sans retrouver de différence statistiquement significative (p=0,077). Conclusion : La FC et la PAM semblent diminuées sous dexmédétomidine tout en restant dans des valeurs normales pour le nouveau-né. L’ampleur de la diminution de la FC semble reliée à l’augmentation des CP. De plus, la tendance de diminution de la balance S/PS suggère une réduction du contrôle sympathique chez le nouveau-né recevant la dexmédétomidine. Cependant, l’ensemble de ces résultats doit encore être confirmé par des études plus larges et prospectives. / Introduction: Dexmedetomidine, an adrenergic α-2 agonist, has been increasingly used for sedation and analgesia in neonates due to its lack of respiratory depressant effect. However, it impacts the cardiovascular system via the autonomic nervous system. It could modify the sympathetic/parasympathetic balance (S/PS balance) and result in an increased risk of bradycardia and hypotension. Objectives: This study aimed to describe the utilization of intravenous dexmedetomidine infusion and characterize its impact on the hemodynamics, including S/PS balance, in critically ill neonates. Methods: We retrospectively included neonates (<28 days) who received a dexmedetomidine infusion. Data were collected from a high-fidelity database that prospectively collects all data from the monitors, infusion pumps, and electronic medical records. The S/PS balance was assessed by analyzing heart rate variability from database electrocardiograms. This was done using the low/high frequency (LF/HF) ratio with frequency band adapted for neonatal population. Dexmedetomidine plasma concentrations (PC) were simulated using a published population pharmacokinetic model. The variables were compared at different times during the first 12 hours of infusion using ANOVA analyses and their association with pharmacokinetics variables was evaluated using linear regression. Results: A total of 23 neonates were included. When compared to baseline values, heart rate (HR) values decreased by 19±4 bpm (p=0.002), and mean arterial pressure (MAP) decreased by 8.6±2.5 mmHg (p=0.023) 12 hours following the initiation of infusion. HR decreased proportionally with increased simulated PC over 12 hours (regression coefficient: -8.6 [95% IC: -10.9 - 6.3]). The LF/HF ratio tended to decrease over the same period, although this was not statistically significant (p=0.077). Conclusion: In critically ill neonates, HR and MAP decreased on dexmedetomidine infusion but remained within normal neonatal values. The decrease in HR was associated with higher simulated PC. Moreover, the decreasing trend of S/PS balance suggest a reduction in sympathetic control in the neonate receiving dexmedetomidine. However, these results need to be confirmed with larger prospective studies.