Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

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

En réanimation, il n’existe pas de gold standard pour estimer le débit de filtration glomérulaire (DFG). Nous avons mesuré la clairance du iohexol chez 20 patients en insuffisance circulatoire aiguë (injection de 5 mL de iohexol et cinétique riche sur 24h). Les clairances urinaire et plasmatique étaient équivalentes ; la clairance plasmatique n’était pas influencée par le remplissage. Nous avons étudié la distribution de la clairance du iohexol chez 85 patients en insuffisance circulatoire aiguë. Quarante-et-un patients (48%) avaient un DFG < 30 mL.min-1, 29 (34%) entre 30 et 60mL.min-1, 10 (12%) entre 60 et 90mL.min-1, 4 (5%) entre 90 et 130 mL.min-1 et 1 (1%) > 130 mL.min-1. Nous avons mesuré les biomarqueurs lésionnels [TIMP-2].[IGFBP-7] juste avant, 6h et 24 h après un scanner injecté en réanimation; il n’y a pas eu d’augmentation significative des biomarqueurs, confortant l’hypothèse d’une toxicité négligeable des produits de contraste iodés en réanimation. En conclusion, le iohexol peut être considéré comme un gold standard pour l’estimation du DFG chez des patients en insuffisance circulatoire aiguë en termes de faisabilité, fiabilité et sécurité. / There is no gold standard for glomerular filtration rate (GFR) estimation in intensive care unit. We measured iohexol clearance in 20 patients experiencing acute circulatory failure (5 mL iohexol bolus, urine and blood-sample collections over 24h). Urinary and plasma clearances were equivalent; rapid fluid infusion did not influence plasma clearance. We studied iohexol clearance repartition in 85 patients experiencing acute circulatory failure. Forty-one (48%) had a GFR < 30 mL.min-1, 29 (34%) between 30 and 60mL.min-1, 10 (12%) between 60 and 90mL.min-1, 4 (5%) between 90 and 130 mL.min-1 and 1 (1%) > 130 mL.min-1. We measured lesion biomarkers [TIMP-2].[IGFBP-7], before, 6h and 24h after an injected computed tomography scan; there was no significant raise in the biomarkers. This result supports the hypothesis that contrast media are armless in intensive care units. To conclude, iohexol can be considered as a gold standard for GFR estimation in acute-circulatory-failure patients regarding feasibility, reliability and safety.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / La rétroaction tubuloglomérulaire (RTG) est un mécanisme important dans le contrôle de la filtration glomérulaire et de l'hémodynamique rénale. Ce phénomène est relié aux cellules de la macula densa (MD) qui ont la capacité de détecter des changements dans la composition du liquide tubulaire et de transmettre cette information aux artérioles afférentes (AA) qui, en se contractant, diminuent le débit de filtration glomérulaire et augmentent la résistance hydraulique du rein. La nature du signal qui est envoyé des cellules de la MD vers les AA reste encore inconnue. On sait cependant qu'une haute concentration de NaCl dans la lumière tubulaire déclenche la RTG, et que le cotransporteur Na+ +:2Cl^- est probablement le "sensor". Pour progresser dans l'étude de la RTG, une meilleure connaissance des cellules de la MD est absolument requise puisque c'est d'elles qu'origine le signal. La présente thèse a pour but de contribuer à une meilleure identification et à la caractérisation des propriétés membranaires des cellules de la MD. Dans un premier temps, à l'aide de la technique de patch clamp en "single channel" nous avons mis en évidence une grande densité de canaux K+ dans la membrane apicale. Nous montrons que ce type de canal est sensible au pH et au Ca2+ mais insensible à l'ATP. Dans un second temps, nous optons pour la technique de microperfusion de tubule isolé combinée à la microfluorimétrie. Nous démontrons ainsi la présence d'un échangeur Na+ + à la membrane apicale qui répond à toute variation de la concentration luminale de Na+ et de NaCl ([Na+]i et [NaCl]i). Par ailleurs, en utilisant les effets secondaires du cotransporteur Na+ +:2Cl^- sur le pH, nous démontrons que ce transporteur s'équilibre lorsque [NaCl]i atteint 18 mM. Ainsi, nous concluons que dans les conditions physiologiques, le cotransporteur produit une réabsorption de NaCl mais en opérant très près de son équilibre. Dans un troisième temps, nous utilisons une méthode dont nous avons établi la faisabilité pour les cellules de la MD, et qui est basée sur l'utilisation de NH4+ pour déterminer l'amplitude de certains flux. Nous démontrons que le NH4+ entre dans les cellules par le cotransporteur Na+ +:2Cl^- et par un transporteur sensible au Ba2+, et en sort, lors du retrait de NH4+ luminal, exclusivement sous forme de NH3 et de H+. Bien que la nature du transporteur sensible au Ba2+ n'ait pu être résolue de façon définitive, nous démontrons qu'elle ne correspond ni au canal K+ ni à l'échangeur K/(NH4)H. Ces études nous ont toutefois amenés à présenter pour la première fois un modèle qui permet d'évaluer quantitativement les mesures de taux d'acidification (d[pH]i/dt) et d'en tirer des mesures de flux. Grâce à ce modèle, nos données montrent que la membrane apicale est très perméable au NH3 et, contrairement à ce qu'il a été admis jusqu'à présent, le flux de NH4+ n'est pas égal au flux de protons mesuré mais lui est plutôt 2 à 3 fois supérieur. Enfin, dans un dernier temps, nous avons montré que le cotransporteur a une haute affinité pour le Na+ et pour le Cl-. Nous avons aussi commencé à étudier les facteurs régulateurs de ce cotransporteur en observant une inhibition de 40 % du cotransport suite à l'augmentation de la [Cl^-]i par inhibition de sa sortie basolatérale (10 μM NPPB). De plus, l'ajout de dbAMPc + forskoline stimule la conductance basolatérale au Cl^- mais inhibe faiblement le cotransporteur apical. En conclusion, nous considérons que ces études ont significativement contribué à l'amélioration de nos connaissances sur les cellules de la MD et à la progression dans la compréhension de la RTG, puisque nous sommes maintenant en position de spéculer avec un peu plus de précision sur les effets secondaires d'une augmentation de [NaCl]i.

La naissance très prématurée (<29 semaines de gestation) affecte environ 10% de la population canadienne chaque année, et la plupart de ces individus survivent jusqu'à l'âge adulte. La prématurité a un impact sur le développement de plusieurs organes, notamment les reins. Les études ont démontré que les adultes nés prématurément, comparativement à ceux nés à terme, présentent un nombre réduit de néphrons et une architecture glomérulaire altérée. Des études épidémiologiques ont également confirmé le risque augmenté de maladie rénale chronique chez les individus nés prématurément. Par ailleurs, les individus nés prématurément ont une pression artérielle plus élevée. Les mécanismes sous-jacents à l'hypertension artérielle consécutive à une naissance prématurée sont encore en cours d'élucidation; il est donc important de comprendre la contribution potentielle des reins. Les conséquences à long terme de la naissance prématurée sur la fonction rénale restent encore insuffisamment étudiées. Avec un capital néphronique réduit, afin de maintenir un débit de filtration glomérulaire (DFG) adéquat, nous postulons que l'une des premières manifestations de la dysfonction rénale chez les adultes nés prématurément serait une hyperfiltration glomérulaire au niveau du néphron individuel (mononéphron). L’hyperfiltration glomérulaire mononéphron pourrait ainsi perpétuer les dommages rénaux et mener plus tardivement à la baisse du DFG. Cette étude observationnelle vise à comparer le débit de filtration glomérulaire (DFG) de 78 jeunes adultes nés prématurément et 78 témoins nés à terme âgés de 18 à 40 ans. Le DFG a été mesuré par scintigraphie rénale au DMSA marqué au technétium 99 (99mTc-DMSA). Nous avons estimé le DFG mononéphron en divisant le DFG par le volume rénal obtenu par échographie. Les résultats ont révélé une réduction du DFG total. Ces différences étaient principalement constatées chez les hommes prématurés versus terme. Nous n’avons pas identifié de différence entre les deux groupes pour les valeurs de DFG mononéphron. Un plus grand volume rénal était associé à un plus grand DFGm tant chez les individus nés prématurément que ceux nés à terme. Il n’y avait pas de corrélation entre le DFGm et les valeurs de tension artérielle ou d’albuminurie. En conclusion, nous notons une diminution du DFG total chez les hommes nés prématurément versus ceux nés à terme. Ceci souligne l’importance d’évaluer la santé rénale à la suite d’une naissance prématurée. / Very preterm birth (<29 weeks of gestation) affects about 10% of the Canadian population each year, and most of these individuals survive into adulthood. Prematurity impacts the development of several organs, including the kidneys. Studies have shown that adults born prematurely, compared to those born at term, have a reduced number of nephrons and altered glomerular architecture. Epidemiological studies have also confirmed the increased risk of chronic kidney disease in individuals born prematurely. Additionally, individuals born prematurely have higher blood pressure. The underlying mechanisms of hypertension following preterm birth are still being elucidated, making it important to understand the potential contribution of the kidneys. The long-term consequences of preterm birth on renal function remain insufficiently studied. With a reduced nephron endowment, to maintain an adequate glomerular filtration rate (GFR), we hypothesize that one of the first manifestations of renal dysfunction in adults born prematurely would be glomerular hyperfiltration at the individual nephron (single-nephron) level. Single-nephron glomerular hyperfiltration could thus perpetuate kidney damage and later lead to a decline in GFR. This observational study aims to compare the glomerular filtration rate (GFR) of 78 young adults born prematurely and 78 term-born controls aged 18 to 40 years. GFR was measured using renal scintigraphy with technetium-99m-labeled DMSA (99mTc-DMSA). We estimated single-nephron GFR by dividing the GFR by the renal volume obtained via ultrasound. The results revealed a reduction in total GFR, but no difference in the estimate of single-nephron GFR in adults born prematurely compared to those born at term. This was predominantly observed when comparing males born preterm versus males born at term. Increased kidney size was associated with increased GFR. There was no correlation between GFR and blood pressure or albuminuria values. In conclusion, at 18-40 years, very preterm birth is associated with an overall decrease in total GFR in males. This underscores the importance of assessing renal health following preterm birth.

En marge d'expériences actuelles visant à développer une méthodologie analytique sur la pharmacocinétique-pharmacodynamique de la N-acétyl-cystéine (NAC) en prévention de la néphropathie liée à l'exposition aux substances de contraste (NESC), une mesure de la clairance des substances de contraste a été mise au point comme marqueur de filtration glomérulaire (FG) étant donné que celles-ci sont totalement éliminées par FG. Ainsi, la mesure de la FG a été déterminée par la clairance de l'iohexol, substance de contraste utilisée en imagerie médicale. L'originalité de ce projet est triple: (1) mesurer la clairance de l'iohexol (Omnipaque) chez des patients recevant également de l'iodixanol (Visipaque), substance de contraste de plus en plus utilisée; (2) explorer la mesure de la clairance d'iodixanol et (3) utiliser la spectrométrie de masse couplée à la chromatographie liquide, qui depuis les dernières années s'est taillée une place de plus en plus importante, pour le dosage de l'iohexol et de l'iodixanol. Le projet actuel s'est déroulé chez 17 sujets avec divers niveaux de fonction rénale devant subir des examens d'imagerie avec des substances de contraste. Une dose-traceur d'iohexol (5 ml) a été co-administrée avec l'iodixanol (environ 95 ml). Des spécimens sanguins ont été obtenus 0, 1, 2, 3, 4, 8 et 24 heures post-imagerie pour mesurer les clairances de l'iohexol et de l'iodixanol. Le comportement des autres marqueurs conventionnels de FG, soit le taux créatinine plasmatique et la clairance de la créatinine, ainsi que la clairance de la cystatine C et la clairance d'iodixanol ont été comparés à la clairance d'iohexol. Par conséquent, un protocole scientifique par HPLC-MSD Tof a été développé afin de séparer et de quantifier les molécules iohexol et iodixanol co-administrées dans le plasma des sujets. Les mesures des taux plasmatiques de ces deux molécules ont permis de déterminer par des calculs pharmacocinétiques que la clairance de l'iohexol discrimine bien la fonction rénale des sujets avec une fonction rénale normale de ceux avec une fonction rénale diminuée. De plus, il a été démontré qu'une seule mesure post-4 heures est suffisante pour diagnostiquer l'état de la fonction rénale d'un patient qui a subi une intervention demandant une exposition aux substances de contraste. Les corrélations entre la clairance de l'iohexol et d'autres marqueurs conventionnels de FG ainsi que celle de l'iodixanol ont illustré que la clairance de la créatinine calculée soit par l'équation MDRD (r = 0,714 et p = 0,001) ou par Cockcroft et Gault (r = 0,518 et p = 0,033) et la clairance de la cystatine C (r = 0,671 et p = 0,003) corrèlaient de manière significative avec l'étalon d'or, soit la clairance de l'iohexol. C'est pourquoi, il pourrait être possible de se fier à la mesure de la clairance de l'iohexol comme meilleur marqueur de FG afin de prévenir, de diagnostiquer et de traiter la NESC. De plus, des expériences scientifiques en recherche fondamentale pourront enfin être menées pour déterminer la relation pharmacodynamique- pharmacocinétique de la N-acétylcystéine dans la prévention de la NESC à l'aide de la mesure de la clairance de l'iohexol comme marqueur fiable de la FG. Enfin, les mécanismes d'action qui interviennent dans la NESC pourront être mieux évalués.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

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Faible masse musculaire a été peu étudiée chez les patients avant le stade terminal de la maladie rénale chronique (MRC). Nous avons évalué la masse musculaire à partir de la créatininurie des 24h pour étudier ses déterminants, son évolution avec le déclin de la fonction rénale ainsi que ses liens avec les risques de progression vers l’insuffisance rénale terminale traitée (IRTT) et de décès avant IRTT. Dans la cohorte NephroTest incluant 1429 patients avec une MRC stades 1 à 4, le débit de filtration glomérulaire a été mesuré par la clairance du 51Cr-EDTA (DFGm) et estimé par l’équation CKD EPI (DFGe). La créatininurie moyenne à l’inclusion diminuait de 15.3±3.1 à 12.1±3.3 mmol/24 chez les hommes et de 9.6±1.9 à 7.6±2.5 chez les femmes, pour une baisse du DFGm de ≥ 60 à < 15 mL/min/1.73 m2. Être plus âgé, avoir un diabète, un faible IMC ou un niveau faible de protéinurie et d’apports protidiques était associé à un niveau faible de créatininurie. Un déclin annuel du DFGm de 5 mL/min/1.73 m2 était lié à une baisse de créatininurie, indépendamment de ces déterminants. Au cours d’un suivi médian de 3.6 ans, 229 patients ont développé une IRTT, et 113 sont décédés avant IRTT. Après ajustement sur les facteurs de confusion, le hasard ratio (HR) était de 1.6 (0.88-2.9) pour le risque de décès et de 0.60 (0.39-0.91) pour le risque d’IRTT, dans le 1er vs 4ème quartile de créatininurie. La baisse de la créatininurie apparait précocement dans la MRC et est liée au décès avant dialyse. La diminution du risque d’IRTT pourrait s’expliquer par un démarrage plus tardif de la dialyse en raison d’une surestimation du DFGm par le DFGe chez les patients avec une faible créatininurie. / Mainly described in patients on dialysis, muscle wasting has received little attention in early stage chronic kidney disease (CKD). We used 24-hour creatininuria to assess determinants of low muscle mass and its putative associations with CKD outcomes, using data from the NephroTest cohort, including 1429 non-dialysis patients with CKD stages 1 to 5. Kidney function was assessed with both measured (mGFR, by 51Cr-EDTA renal clearance) and estimated glomerular filtration rate (eGFR, by CKD-EPI equation). End-stage renal disease (ESRD) and pre-ESRD death were the main studied outcomes. The mean baseline creatininuria decreased from 15.3±3.1 to 12.1±3.3 mmol/24 h in men and from 9.6±1.9 to 7.6±2.5 in women, when mGFR fell from ≥ 60 to < 15 mL/min/1.73 m2. Other determinants of low creatininuria were an older age, diabetes, a lower body mass index, a lower level of proteinuria or protein intake. A fast annual decline in mGFR of 5 mL/min/1.73 m2 was linked with a 2-fold decrease in creatininuria, independent of changes in protein intake and other determinants of muscle mass. Over a median follow-up of 3.6 years, 229 patients developed ESRD and 113 patients died before ESRD. After adjustment for confounders, patients with low muscle mass showed a significantly higher risk for pre-ESRD death (HR 1.6, 95% CI 0.88-2.9), but a lower risk for ESRD (HR 0.60, 95% CI 0.39-0.91). The latter was reversed (HR 1.5, 95% CI 1.01-2.4) when mGFR was replaced by eGFR. Decrease in 24-hour creatininuria may appear early in CKD patients, is related to pre-ESRD death. The lower risk for ESRD may reflect later dialysis start due to overestimation of true GFR by eGFR in patients with low muscle mass.