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.

L’insuffisance rénale aiguë (IRA) représente une complication fréquente de lachirurgie cardiaque pédiatrique sous circulation extracorporelle (CEC). Son traitement resteessentiellement conservateur, visant à prévenir l’aggravation de l’atteinte rénale, ousubstitutif, par épuration extrarénale (EER). L’EER précoce améliore le pronostic des adultesen défaillance multiviscérale, mais ceci n’a pas été montré chez l’enfant après chirurgiecardiaque. Le diagnostic de l’IRA repose actuellement sur une diminution du débit defiltration glomérulaire (DFG), reflété par la hausse de la créatinine sérique (sCr), et laréduction de la diurèse. Ces critères traduisent une perte de la fonction glomérulaire ; orl’atteinte initiale dans l’IRA post-chirurgicale se situe au niveau tubulaire. Ces critères sontpeu spécifiques et tardifs, et risquent de retarder le diagnostic et la prise en charge de l’IRA.Des nouveaux biomarqueurs rénaux, traduisant la présence d’une lésion tubulaire, dont leNeutrophil Gelatinase-Associated Lipocaline urinaire (NGALu) est le plus populaire,permettraient un diagnostic plus précoce.Objectif. L’objectif de ce travail est triple : (i) explorer l’association entre le délai de la miseen route de l’EER et le pronostic à court et moyen terme chez le patient < 1an qui développeune IRA post-chirurgie cardiaque ; (ii) explorer les performances diagnostiques desvariations précoces de la sCr pour l’IRA sévère ; et (iii) explorer les performancesdiagnostiques de l’élévation de NGALu pour l’IRA sévère dans des populations similaires depatients < 1an.Méthode. Une cohorte monocentrique rétrospective de patients < 1an constituée sur 10 ansa servi pour étudier l’association entre le délai de la mise en route de l’EER et la survie àcourt et moyen terme. La technique de pondération inverse par le score de propension a étéutilisée afin de réduire le biais associé aux changements des pratiques inhérents à la longuepériode d’inclusion. Une deuxième cohorte monocentrique rétrospective de patients < 1anconstituée sur 3 ½ ans a servi pour étudier les performances diagnostiques des variationsprécoces de la sCr pour l’IRA sévère. Enfin, une troisième cohorte monocentriqueprospective de patients < 1an constituée sur 18 mois a servi pour étudier les performancesdiagnostiques de NGALu pour l’IRA sévère. Pour l’étude des deux biomarqueurs, sCr etNGALu, la méthodologie utilisée a été similaire : partition des trajectoires individuelles devariation, puis analyse de l’association avec un critère composite (recours à l’EER et/oudécès postopératoire) et définition du profil à faible risque d’IRA; enfin, utilisation de laméthodologie des courbes ROC et des tables de reclassification pour quantifier leursperformances diagnostiques respectives.Résultats. La mise en route de l’EER le jour de la chirurgie ou le lendemain a été associéeavec une augmentation d’environ 45% de la survie à 30 et 90 jours. La variation de la sCrdans les 2 jours suivant la chirurgie a été spécifique mais peu sensible et peu discriminantepour le diagnostic de l’IRA sévère ; le profil à faible risque, rencontré chez près de 50% despatients a été une diminution durable d’environ 25% de la sCr par rapport à la valeur basale.NGALu a été discriminant et prédictif pour le critère composite ; la concentration de NGALu aaugmenté dans les 2 heures suivant la chirurgie, et est restée élevée chez les patientsprésentant le critère composite.Discussion et conclusions. Si la prise en charge précoce par EER de l’IRA sévère est unepriorité en termes de pronostic chez le patient < 1an, alors il faut se munir de moyensdiagnostiques précoces et performants. La variation précoce de la sCr est peu sensible etpeu discriminante. En revanche, l’élévation précoce de l’NGALu présente d’excellentesperformances diagnostiques pour l’IRA sévère, faisant de NGALu un marqueur rénalprometteur dans la population < 1an bénéficiant d’une chirurgie cardiaque. / Acute kidney injury (AKI) is common following congenital cardiac surgery withcardiopulmonary bypass (CPB). To date, no prophylactic intervention has proved to beuseful for the prevention of postoperative AKI. When AKI occurs, treatment is mainlysupportive and, when severe, requires renal replacement therapy (RRT). Several reportshave shown better outcome with early RRT in adults with multiorgan failure. No such data isavailable in children undergoing cardiac surgery, and criteria for RRT vary among centres.The definition of AKI is a reduction in the glomerular filtration rate (GFR), and the diagnosis isbased on an increase in serum creatinine (sCr) and a reduction in urine output; these arefunctional criteria, translating the consequences of glomerular injury. However, it iscommonly admitted that the first pathophysiologic finding in AKI following cardiac surgery istubular injury. Besides, the functional criteria are late, are not specific, and may delay thediagnosis of AKI. Novel AKI biomarkers, specific of tubular injury are available nowadays,with urine Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocaline (uNGAL) being the most popular –they may allow for an early diagnosis of AKI.Objectifs. The aim of this work was: (i) explore associations between the delay to RRT, earlyand mid-term outcome in patients younger than 1 year of age who develop AKI followingcardiac surgery; (ii) assess the accuracy of early sCr variations and (iii) of uNGAL for severeAKI in two similar populations aged < 1 year.Methods. A single centre retrospective cohort of patients aged < 1 year undergoing surgeryover 10 years was used to asses the association between the delay to RRT et short and midtermsurvival. Inverse probability of treatment weighting was used to reduce bias due tochanges in practices that occurred during the long study period. A second retrospectivecohort of patients aged < 1 year undergoing surgery over 3 ½ years was used to asses theaccuracy of early sCr variations for the diagnosis of severe AKI. Finally, a third prospectivecohort of patients aged < 1 year undergoing surgery over 18 month was used to asses theaccuracy of uNGAL for the diagnosis of severe AKI. The study of both sCr and uNGAL useda similar methodology: first clustering of all individual trajectories of variation, enablingassessment of the association with a composite outcome (need for RRT and/or death) andidentification of the « normally expected » postoperative evolution of both sCr an uNGAL,associated with the best outcome; second, use of ROC curves and reclassification tables toassess the accuracy of each biomarker for the diagnosis of AKI.Results. Early RRT, initiated on the day of surgery or on day 1 following surgery, wasassociated with a 45% increase in 30-days and 90-days survival. Early sCr variation, within 2days of surgery, had a good specificity but was lacking sensitivity and discrimination for thediagnosis of severe AKI; the « expected » sCr evolution was a persistent 25% postoperativereduction relative to baseline. uNGAL had good discrimination and predictive ability for thecomposite outcome; uNGAL concentration increased within 2 hours of surgery, andremained high in patients with the composite outcome.Discussion and conclusions. If early RRT improves outcome in patients aged < 1 yearswith AKI following cardiac surgery, then it becomes important to perform an early diagnosisof severe AKI. To date, diagnosis of AKI is based on early sCr variations, but such variationslack sensitivity and discrimination for the diagnosis of severe AK. On the other hand, theincrease in uNGAL within hours of surgery has excellent accuracy for the diagnosis of severeAKI, making uNGAL a promising AKI biomarker in patients aged < 1 year undergoing cardiacsurgery with cardiopulmonary bypass.

L’insuffisance rénale aiguë (IRA) est une pathologie fréquente en réanimation. Elle est associée à une mortalité et une morbidité importante. Le sepsis en est la cause la plus fréquente. La compréhension de la physiopathologie du sepsis et de ses complications a beaucoup progressé ces dernières années mais ne s’est pas encore traduite par des avancées thérapeutiques significatives en pratique clinique. Le paradigme d’une altération de la perfusion sanguine comme paramètre clé de la constitution des lésions rénales a ainsi été remis en question, plusieurs travaux révélant que le débit sanguin rénal n’est pas toujours altéré en cas de sepsis, et qu’une IRA peut se développer en cas de débit sanguin rénal préservé, voire augmenté. Le sepsis est caractérisé par de profondes perturbations de la réponse immunitaire et une réaction inflammatoire disproportionnée. A l’origine de l’atteinte rénale, l’inflammation et les altérations de la microcirculation sont maintenant considérés comme des mécanismes physiopathologiques fondamentaux. Au-delà de leur rôle dans l’hémostase, la contribution des plaquettes sanguines à la réponse inflammatoire, au maintien de l’intégrité tissulaire et à la défense contre les infections a considérablement élargi le spectre de leurs compétences et en a fait des acteurs physiopathologiques potentiels dans le sepsis. Les plaquettes sanguines exercent la plupart de ces fonctions grâce à l’expression de nombreux médiateurs membranaires ou solubles. Parmi eux, le CD154 tient une place particulière : les plaquettes sont une source essentielle de CD154 dans l’organisme et il joue un rôle central dans la réponse inflammatoire. Nous proposons dans ce travail un aperçu de ces avancées physiopathologiques récentes et nous discutons de la contribution des plaquettes et du CD154 dans les atteintes microcirculatoires et les défaillances multi-viscérales dans le sepsis. Nous nous sommes intéressés au rôle pro-inflammatoire du CD154 en conditions d’hypoxie au niveau de l’épithélium tubulaire rénal. Des données récentes soulignent en effet l’importance de l’hypoxie dans la réaction inflammatoire. Le contrôle de la production d’interleukine (IL)-6, une cytokine centrale de la réponse inflammatoire, par le CD154 a été étudié dans un modèle de culture de cellules épithéliales tubulaires (CET) rénales. Un modèle murin d’IRA par ischémie/reperfusion rénale a également été mis au point et appliqué à des souris déficientes en CD154 et CD40. Nos travaux révèlent que le CD154 induit fortement la sécrétion d’IL-6 par les CET en conditions d’hypoxie et que les souris déficientes en CD154 régénèrent plus rapidement leur épithélium tubulaire après ischémie/reperfusion rénale. Ces résultats pourraient ouvrir la voie à de potentielles pistes thérapeutiques pour la prise en charge des IRA d’origine septique. / Acute kidney injury (AKI) is a common complication in critically ill patients and is associated with increased morbidity and mortality. Sepsis is the most common cause of AKI. The understanding of sepsis pathophysiology and its complications has progressed significantly in recent years but has not yet been translated into significant therapeutic advances in clinical practice. The traditional paradigm that sepsis-induced AKI is linked to renal hypoperfusion has been challenged by recent evidences showing that renal blood flow is not universally impaired during sepsis,and that AKI can develop in the presence of normal or even increased renal bloodflow. Sepsis is characterized by profound alterations of the immune response and adisproportionate inflammatory response. Inflammation and microcirculatorydysfunction are now considered as fundamental pathophysiological mechanisms atthe origin of renal injuries. Beyond haemostasis, the contribution of platelets ininflammation, tissue integrity and defence against infections has considerablywidened the spectrum of their role and made them potential physiopathologicalactors in sepsis. Platelets fulfil most of these functions through the expression ofmembrane-bound or soluble mediators. Among them, CD154 holds a peculiarposition, as platelets represent a major source of CD154 and as CD154 is a centralregulator of inflammation. Here, we provide an overview of these recentpathophysiological advances and discuss the platelets and CD154 contribution tomicrocirculatory alterations in multi-organ dysfunction in sepsis. We investigated thepro-inflammatory role of CD154 under hypoxic conditions in the renal tubularepithelium as recent data highlight the importance of hypoxia in the inflammatoryreaction. We studied the control of interleukin (IL)-6 production, a key cytokineinvolved in inflammation, by CD154 in oxygen deprivation conditions using a kidneytubular epithelial (TEC) cell line model. We also studied a murine model of kidneyinjury after ischemia/reperfusion, a model that was applied in CD154 and CD40deficient mice. We found that CD154 is a potent inducer of IL-6 secretion by TEC inhypoxia and that CD154-deficient mice regenerate earlier the tubular epithelium afterischemia/reperfusion injury. These findings may provide potential avenues for septicAKI management and therapy.

L’insuffisance rénale aiguë (IRA) est une dysfonction d’organe fréquente. Alors que la fonction rénale récupère le plus souvent, on sait depuis 2009 que le pronostic rénal est malgré tout engagé à long terme. L’objectif de ce travail est d’étudier les mécanismes de réparation pathologique de l’épithélium tubulaire afin de mieux comprendre les conséquences à long terme d’un épisode d’IRA.Le parcours des patients après IRA a été transposé dans un modèle à deux agressions (souris C57Bl6/J) : ischémie-reperfusion rénale, suivie à distance par l’administration continue d’angiotensine 2. L’agression aiguë a été calibrée pour obtenir une récupération fonctionnelle et une histologique (microarchitecture normale à la fin du processus de réparation). La fibrose rénale sous angiotensine 2 était plus importante après un antécédent de nécrose tubulaire ischémique résolutive. En isolant les cellules du tube proximal différenciées, une reprogrammation durable du métabolisme et une probable compartimentalisation de la fibrogénèse ont été mises en évidence.L’hypothèse d’un mécanisme épigénétique, faisant le lien entre ischémie-reperfusion et fibrose à distance, a été explorée. Des modifications d’acétylation des histones dans les cellules tubulaires ont été constatées sur des biopsies des greffons humains en post-IRA. Ces modifications ont été reproduites chez la souris et modélisées in vitro après hypoxie-réoxygénation sur une culture primaire de cellules tubulaires. L’acétylation du locus du gène du micro-ARN miR21, dont les cibles sont impliquées dans la progression de la fibrose, est augmentée après ischémie-reperfusion et associée à son induction. / Acute kidney injury (AKI) is a frequent organ dysfunction. While renal function generally recovers, it has been shown since 2009 that AKI carries a poor long-term renal prognosis. The objective of this study was to investigate the maladaptive repair of the tubular epithelium in order to better understand the long-term consequences of AKI. The course of patients after AKI was transposed into a two-hit animal model (C57Bl6/J mice): renal ischemia-reperfusion, followed by continuous administration of angiotensin 2. AKI was calibrated so as to obtain full functional recovery and normal microarchitecture after ischemic tubular necrosis. There was greater renal fibrosis under angiotensin 2 after a history of resolving ischemic tubular necrosis. By isolating differentiated proximal tubular cells, sustained metabolism reprogramming and compartmentalization of fibrogenesis were highlighted. The hypothesis of an underlying epigenetic mechanism, linking ischemia-reperfusion to fibrosis, was explored. Histone post-translational modifications (H3K18 acetylation) in tubular cells were found in human graft biopsies. These changes were reproduced in mice and modeled in vitro after hypoxia-reoxygenation on a primary culture of tubular cells. Histone acetylation peaked at the locus of the miR21 microRNA gene, whose targets are involved in the progression of fibrosis, and was implicated in miR21 expression following our model of AKI.

Les patients en état critique nécessitant une ventilation artificielle sont particulièrement exposés au risque d'une agression rénale ischémique. L'apparition d'une insuffisance rénale aiguë (IRA) dans ce contexte est responsable d'une surmortalité. L'objectif de ce travail était l'optimisation de la prévention de l'IRA incluant deux axes de recherche. D'une part l'évaluation de mesures de protection rénale visant au maintien de la délivrance rénale en oxygène et d'autre part l'étude de la performance des outils d'évaluation de la fonction rénale pour la détection et la caractérisation d'une agression.La principale mesure de prévention de l'IRA proposée en pratique clinique pour la restauration et le maintien d'une perfusion rénale est l'expansion volémique mais avec un risque d'altération de la fonction pulmonaire. Nos travaux ont permis de montrer que le pronostic rénal au cours de la réanimation liquidienne dépend du type de soluté administré. L'incidence de l'IRA est plus élevée lorsque des colloïdes à base d'hydroxyéthylamidons et/ou ayant un pouvoir oncotique élevé sont utilisés. Contrairement au rein, l'évolution de la fonction respiratoire ne dépend pas de l'effet oncotique du soluté utilisé mais des volumes administrés. La degradation de la fonction respiratoire semble survenir pour un volume moindre de colloïdes que de cristalloïdes, sans doute du fait d'une efficacité plus importante sur l'augmentation du volume intravasculaire.Associé à la restauration de la perfusion rénale, le maintien de l'oxygénation artérielle est un autre déterminant potentiel de l'oxygénation rénale. Nous avons évalué la réponse rénale à une hypoxémie modérée, habituelle au cours du syndrome de détresse respiratoire aiguë. Une baisse de la FiO2 est en effet recommandée pour la prévention des lésions pulmonaires induites par l'oxygène. Une ventilation de 2 heures à un niveau de SaO2 entre 88 et 92% engendre une réponse diurétique et une augmentation des résistances artérielles rénales mesurées par la méthode Doppler. Cette réponse rénale est indépendante des modifications ventilatoires et hémodynamiques, elle est rapidement réversible avec la réoxygénation. En plus de sa capacité à détecter une modification de la vascularisation rénale, nous avons retrouvé que la mesure de l'index de résistance prédisait de façon satisfaisante la persistance d'une IRA, performance meilleure que celle de certains indices biochimiques urinaires habituellement recommandés.Ces différents travaux ont permis de mieux appréhender les interactions physiopathologiques entre la prévention des dysfonctions rénale et pulmonaire et soulignent les antagonismes qui peuvent exister entre ces deux organes. La réanimation liquidienne peut être optimisée par le choix d'un soluté hypo-oncotique pour réduire le risque d'IRA sans altérer la fonction respiratoire. La réponse rénale à une hypoxémie modérée suggère que la préservation de l'oxygénation artérielle puisse avoir un rôle dans la préservation de la fonction rénale. Enfin, le Doppler rénal est un outil prometteur pour la sélection, l'évaluation et l'optimisation des mesures de protection rénales. / Critically ill patients needing mechanical ventilation are particularly exposed to ischemic renal injury leading for acute kidney injury (AKI) occurrence is associated and poor outcome. The aim of this work was to optimize AKI prevention. We evaluated protective measures for renal oxygen delivery on one hand and the performance of usual tools for the detection and characterization of renal injury on the other hand.The main measure in preventing AKI is the correction and the preservation of blood volume; fluid resuscitation is, however, associated with an increased risk of pulmonary oedema. Our results show that renal outcome depends on the type of fluid used with an increased risk of AKI using hydroxyethylstarches and/or hyper-oncotic colloids while pulmonary function is not influenced by the type of fluids used but depends on the volume infused. Pulmonary worsening seems to occure for a lower volume of colloids than crystalloids, probably because of a higher efficiency to increase intravascular volume.In addition to the restoration of renal perfusion, arterial oxygenation is a potential determinant of renal oxygenation. Because the use of a low FiO2 level is recommended to avoid oxygen related pulmonary lesions, we assessed the renal response to a moderate hypoxemia, usually applied in patient with acute respiratory distress syndrome. Two hours of mechanical ventilation with a SaO2 between 88% and 92% induces renal diuretic and vascular response identified by Doppler. This response is independent from ventilator and hemodynamic changes. Renal response is rapidly reversible with the correction of hypoxemia. In addition to the ability in detecting changes of intra-renal vascular resistances, we found that Doppler resistive index is helpful in predicting the persistence of AKI, better than most of the usual urinary indices.Our works allow a better approach of the intricate mechanisms in preventing renal and pulmonary functions. Fluid resuscitation can be optimized preferring hypo-oncotic fluids for reducing AKI incidence without apparent negative impact on pulmonary function. Renal response to a moderate hypoxemia suggests that arterial oxygen preservation might be essential for renal function preservation. Renal Doppler is a promising tool for the selection and the evaluation of AKI preventive measures.

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.

Les maladies rénales chroniques (MRC) et l'insuffisance rénale aiguë (IRA) sont des problèmes essentiels de santé publique en raison de l'augmentation continue de leur fréquence et du manque de solutions thérapeutiques contre ces maladies. L'acide lysophosphatidique (LPA) est un lysophospholipide bioactif qui induit un large éventail de réponses cellulaires par le biais de récepteurs membranaires spécifiques (LPA1 à LPA6) couplés aux protéines G. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés aux effets biologiques et au métabolisme du LPA dans les MRC et l'IRA. Des travaux antérieurs de l'équipe avaient montré que le LPA contribuait, via le récepteur LPA1, au développement de la fibrose tubulointerstitio (TIF) dans un modèle de MRC chez la souris : l'obstruction urétérale. Dans la première partie de la thèse nous avons étudié l'implication du LPA dans un modèle plus avancé de MRC: la néphrectomie subtotale (SNX) chez la souris. Nos travaux ont montré que 5 mois après chirurgie les souris (SNX) développaient une albuminurie massive associée à une TIF sévère et à une hypertrophie glomérulaire. Chez ces souris la concentration en LPA mesurée par chromatographie liquide en spectrométrie de masse en tandem était augmentée dans l'urine et étroitement corrélée à l'albuminurie et à la TIF. En parallèle, nous avons observé une diminution de l'expression rénale des Lipid-Phosphate Phosphatases (LPP 1, 2 et 3) responsables de l'inactivation du LPA. Nous avons également observé que l'expression rénale des récepteurs LPA1, 2, 3 et 4 était diminuée chez les souris Snx. Nous avons conclu que les effets délétères éventuels du LPA dans le développement de la MRC chez les souris SNX était vraisemblablement lié à une augmentation de sa production rénale plutôt qu'à une sensibilité accrue du rein au LPA. Des travaux antérieurs avaient montré que l'injection de LPA protégeait contre l'apparition des lésions rénales induites par ischémie/reperfusion chez la souris. Une autre étude avait montré que le LPA permettait d'atténuer l'inflammation systémique et les dommages aux organes induits par un choc septique. Dans la deuxième partie de la thèse, nous avons étudié l'influence du LPA sur l'IRA induite par une endotoxémie au LPS (lipopolysaccharide) chez la souris. Nous avons observé que l'injection de LPA permettait d'atténuer l'élévation d'urée et de créatinine plasmatiques, ainsi que l'augmentation d'expression rénale de cytokines inflammatoires (IL-6, TNFa, MCP-1) induites par le LPS. Le LPA a également empêché la baisse d'expression rénale du facteur PGC1a ainsi que les altérations ultra-structurales des mitochondries rénales induites par le LPS. In vitro, le LPA atténue l'augmentation d'expression des cytokines pro-inflammatoires (TNFa et MCP-1) induite par le LPS dans les macrophages RAW264. Enfin, nos travaux ont montré que l'endotoxémie au LPS chez la souris entrainait une réduction de la concentration urinaire de LPA associée à une réduction des enzymes anaboliques LPA (autotaxine et acylglycérol kinase) et une élévation de l'expression de de LPP2, dans le cortex rénal. Nous en avons conclu que l'IRA associée à l'endotoxémie pourrait être liée, au moins en partie, à une réduction de la production rénale de LPA et, par voix de conséquence, de ses effets anti-inflammatoires protecteurs de la fonction rénale. En conclusion, notre travail montre que les variations de production rénale de LPA pourraient jouer un rôle important dans le développement des maladies rénales. L'augmentation du LPA dans les MRC favoriserait ses effets délétères (fibrose, inflammation). Sa réduction dans l'IRA réduirait ses effets anti-inflammatoires. Cibler le catabolisme LPA pourrait donc être une approche intéressante dans le traitement des maladies rénales. / Both chronic kidney diseases (CKD) with consecutive development of end stage renal disease (ESRD) and acute kidney injury (AKI) represent worrying problems for healthcare system due to its increased frequency and the lack of efficient treatments. Lysophosphatidic acid (LPA) is a bioactive lysophospholipid that elicits a wide range of cell responses (proliferation, migration, transformation, contraction etc.) through the activation of specific G protein-coupled receptors (LPA1 to LPA6). In this work we were interested in involvement of the LPA and changes in its metabolism in CKD and AKI. Previous works showed that LPA exerts pro-fibrotic activity and contributes to development of tubulointerstitioal fibrosis (TIF) after ureteral obstruction through activation of LPA1 receptors. In the first part of the thesis we were interested whether LPA signalization is involved in more advanced model of the disease. We found that 5 months after subtotal nephrectomy (SNX) mice develop massive albuminuria, TIF and glomerular hypertrophy compared to control animals. LPA concentration measured by liquid chromatography tandem mass spectrometry was increased in urine but not in plasma of animals. That increase in LPA significantly correlated with albuminuria and TIF. In addition we found a decreased renal expression of lipid phosphate phosphatases (LPP1, 2 and 3) that are responsible for the degradation of LPA by dephosphorylation. Moreover, the expression of LPA1-LPA4 receptors is down-regulated, whereas LPA5 and LPA6 are unchanged. We concluded here that the possible deleterious effect of LPA in the development of CKD in SNX mice was likely related to its increased production rather than an increased sensitivity of the kidney to LPA. Since LPA was reported previously to protect kidney damage in the course of ischemia/reperfusion injury, and that it was able to mitigate the systemic inflammation and organ damage in sepsis, we were interested in second part of the thesis to determine whether exogenous and/or endogenous LPA might protect against sepsis-associated AKI. C57BL/6 mice were treated with exogenous LPA 18:1 1 hour before being injected with the lipopolysaccharide (LPS) and AKI was analyzed after 24h. LPA pre-treatment significantly mitigated the LPS-induced elevation of plasma urea and creatinine, lessened the up-regulation of inflammatory cytokines (IL-6, TNFa, MCP-1) and completely prevented the down-regulation of peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha (PGC1a) in kidney. LPA also prevented LPS-mediated alterations of renal mitochondria ultrastructure. In vitro, pre-treatment with LPA 18:1 (10 µM) significantly attenuated LPS-induced up-regulation of the pro-inflammatory cytokines (TNFa and MCP-1) in RAW264 macrophages. In addition we found that LPS led to the reduction of urinary LPA concentration that was associated with a reduction in LPA anabolic enzymes (autotaxin and acylglycerol kinase), and an elevation in LPA catabolic enzyme (lipid phosphate phosphatase 2) expression in kidney cortex. We concluded hereby that exogenous LPA exerts protection against endotoxemia-induced kidney injury. Moreover, the observation that LPS reduces the renal production of LPA suggests that sepsis-associated AKI could be mediated, at least in part, by alleviation of the protective action of endogenous LPA. In general our work shows that LPA local metabolism is altered in both forms of kidney diseases. In course of sepsis-induced AKI LPS leads to increased local catabolism of LPA leading to low availability of the phospholipid and alleviating its protective effect whereas in advanced CKD the local catabolism of the phospholipid is decreased with subsequent increase of urine LPA that favors development of the disease. Targeting LPA catabolism can be an interesting approach in treatment of kidney diseases.

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Les patients en état critique nécessitant une ventilation artificielle sont particulièrement exposés au risque d'une agression rénale ischémique. L'apparition d'une insuffisance rénale aiguë (IRA) dans ce contexte est responsable d'une surmortalité. L'objectif de ce travail était l'optimisation de la prévention de l'IRA incluant deux axes de recherche. D'une part l'évaluation de mesures de protection rénale visant au maintien de la délivrance rénale en oxygène et d'autre part l'étude de la performance des outils d'évaluation de la fonction rénale pour la détection et la caractérisation d'une agression.La principale mesure de prévention de l'IRA proposée en pratique clinique pour la restauration et le maintien d'une perfusion rénale est l'expansion volémique mais avec un risque d'altération de la fonction pulmonaire. Nos travaux ont permis de montrer que le pronostic rénal au cours de la réanimation liquidienne dépend du type de soluté administré. L'incidence de l'IRA est plus élevée lorsque des colloïdes à base d'hydroxyéthylamidons et/ou ayant un pouvoir oncotique élevé sont utilisés. Contrairement au rein, l'évolution de la fonction respiratoire ne dépend pas de l'effet oncotique du soluté utilisé mais des volumes administrés. La degradation de la fonction respiratoire semble survenir pour un volume moindre de colloïdes que de cristalloïdes, sans doute du fait d'une efficacité plus importante sur l'augmentation du volume intravasculaire.Associé à la restauration de la perfusion rénale, le maintien de l'oxygénation artérielle est un autre déterminant potentiel de l'oxygénation rénale. Nous avons évalué la réponse rénale à une hypoxémie modérée, habituelle au cours du syndrome de détresse respiratoire aiguë. Une baisse de la FiO2 est en effet recommandée pour la prévention des lésions pulmonaires induites par l'oxygène. Une ventilation de 2 heures à un niveau de SaO2 entre 88 et 92% engendre une réponse diurétique et une augmentation des résistances artérielles rénales mesurées par la méthode Doppler. Cette réponse rénale est indépendante des modifications ventilatoires et hémodynamiques, elle est rapidement réversible avec la réoxygénation. En plus de sa capacité à détecter une modification de la vascularisation rénale, nous avons retrouvé que la mesure de l'index de résistance prédisait de façon satisfaisante la persistance d'une IRA, performance meilleure que celle de certains indices biochimiques urinaires habituellement recommandés.Ces différents travaux ont permis de mieux appréhender les interactions physiopathologiques entre la prévention des dysfonctions rénale et pulmonaire et soulignent les antagonismes qui peuvent exister entre ces deux organes. La réanimation liquidienne peut être optimisée par le choix d'un soluté hypo-oncotique pour réduire le risque d'IRA sans altérer la fonction respiratoire. La réponse rénale à une hypoxémie modérée suggère que la préservation de l'oxygénation artérielle puisse avoir un rôle dans la préservation de la fonction rénale. Enfin, le Doppler rénal est un outil prometteur pour la sélection, l'évaluation et l'optimisation des mesures de protection rénales.

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