Le préconditionnement ischémique en néphrologie

Le préconditionnement (PC) ischémique est un puissant mécanisme de protection endogène ubiquitaire (coeur, rein, foie, tube digestif, système nerveux, muscle squelettique, etc.) contre les effets délétères d’une ischémie/reperfusion (I/R).[1] Le PC ischémique est déclenché par une ou plusieurs brèves séquences d’I/R réalisées peu de temps avant la survenue d’une ischémie prolongée suivie d’une reperfusion. Le phénomène de préconditionnement a été décrit chez l’homme (au niveau du coeur) pour la première fois en 1993.[2] Les effets bénéfiques du PC ischémique ont été tout d’abord démontrés sur le volume de l’infarctus et sur la dysfonction contractile du myocarde, ainsi que sur les arythmies secondaires à l’I/R. Il a été montré que deux fenêtres de protection étaient induites par le PC ischémique [3]:

  • le PC précoce ou classique, démarrant presque immédiatement après le stimulus préconditionnant et durant 1 à 2 heures,
  • le PC tardif (ou seconde fenêtre) réapparaissant vers la 24e heure et persistant pendant environ 72 heures

La survenue de lésions cellulaires après une ischémie est caractérisée par une diminution des réserves d’adénosine triphosphate (ATP), une altération de la distribution des fluides avec oedème cellulaire, une augmentation de la concentration intracellulaire de calcium, une acidose intracellulaire, et une perte des fonctions de synthèse de la cellule.[4] La reperfusion suivant un épisode ischémique est une attaque brutale contre la cellule, engendrée par la libération de divers produits toxiques comme les radicaux libres oxygénés et les cytokines pro-inflammatoires. L’addition de tous ces évènements est responsable de la mort cellulaire par nécrose ou apoptose. La reprise retardée de la fonction rénale est la conséquence habituelle des lésions d’I/R sur les reins. Elle est caractérisée par une nécrose tubulaire aiguë.

Le PC ischémique entraîne des mécanismes cellulaires impliquant certains récepteurs membranaires couplés aux protéines G, les radicaux libres de l’oxygène, la protéine kinase C, la mitochondrie avec les canaux potassiques ATP-dépendants et le pore de transition de perméabilité mitochondriale (cf illustration ci-dessous).

Pour mettre cela en pratique au niveau rénal, l’équipe de Er et coll. ont utilisé cette technique chez des patients avec une insuffisance rénale chronique (eGFR < 60 ml/min) qui bénéficiaient d’une coronarographie [RenPro I Trial] pour voir si cela pouvait réduire la survenue de néphropathie au produit de contraste.[5]

50 patients bénéficiaient d’un PC ischémique à l’aide d’une manchette à pression gonflée 60 mmHg au-dessus de la tension artérielle systolique au niveau du bras durant 5 minutes et ceci pour 4 cycles juste avant la coronarographie. Le groupe contrôle de 50 patients bénéficiaient de la même manoeuvre, mais avec la manchette à pression gonflée 10 mmHg au-dessous de la tension artérielle diastolique (groupe placebo). Et cela marche, puisque seulement 6 patients (12%) vont développer une néphropathie aux produits de contraste  dans le groupe PC ischémique contre 20 (40%) dans le groupe placebo (OR 0.21; 95% CI, 0.07-0.57; P=0.002) ! Il n’y a pas d’effet secondaire lié à la manoeuvre de PC ischémique au niveau du bras.

Comme le rappelle les auteurs de cette étude, on ne connaît pas de traitement prophylactique efficace pour prévenir la néphropathie au produit de contraste. Les différentes thérapeutiques testées [dopamine, fenoldopam, furosémide, mannitol, aminophylline, atrial natriuretic peptide, captopril, anti-calcique, alprosadil et acétylcystéine (ça c’est moi qui le dit)] ne marchent pas.

Le concept de cytoprotection par PC ischémique est intéressant et facile à mettre en pratique. En plus d’hydrater les patients, on a pendant longtemps, et on continue de donner de l’acétylcystéine (« parce  que si cela ne fait pas de bien, cela ne peut pas faire de mal et que cela ne coûte rien! ») pour essayer de prévenir la néphropathie au produit de contraste. Voilà un traitement encore moins onéreux et qui peut aussi faire du bien !

Source

1. Kharbanda RK, Nielsen TT, Redington AN: Translation of remote ischaemic preconditioning into clinical practice. Lancet 2009, 374:1557–1565.

2. Yellon DM, Alkhulaifi AM, Pugsley WB: Preconditioning the human myocardium. The Lancet 1993, 342:276–277.

3. Yellon DM, Downey JM: Preconditioning the myocardium: from cellular physiology to clinical cardiology. Physiol. Rev. 2003, 83:1113–1151.

4. Weinberg JM: The cell biology of ischemic renal injury. Kidney Int 1991, 39:476–500.

5. Er F, Nia AM, Dopp H, Hellmich M, Dahlem KM, Caglayan E, Kubacki T, Benzing T, Erdmann E, Burst V, Gassanov N: Ischemic Preconditioning for Prevention of Contrast Medium–Induced NephropathyCirculation 2012, 126: 296-303.

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Catégories : Insuffisance rénale aiguë, Insuffisance rénale chronique, Néphrologie

Auteur :Dr Vincent Bourquin

Néphrologue blogueur

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3 Commentaires le “Le préconditionnement ischémique en néphrologie”

  1. carabin
    20 août 2012 à 15:51 #

    Cher Nephrohug! L’article est tres interessant, cependant, je n’arrive pas bien a comprendre la physiopathologie qui amene a un PC pour le rein en provoquant une ischemie sur le bras…. le mecanisme est certe ubiquitaire, mais la reaction est localisee non?
    Merci beaucoup de me repondre!
    Cordialement,
    Carabin

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    • 21 août 2012 à 07:41 #

      Cher Carabin,

      J’ai pris quelque raccourci et mon discours s’en trouve obscurci, voici de quoi l’éclairer (j’espère!).
      Bien à vous

      Le préconditionnement représente une activation par l’organisme de mécanismes de défense intrinsèques pour faire face à des conditions pathologiques.[1]

      Le préconditionnement ischémique est le phénomène par lequel une atteinte ischémique préalable rend l’organe résistant à une insulte ischémique ultérieure.

      Le préconditionnement ischémique éloigné est une stratégie thérapeutique par laquelle la protection peut être accordée dans un lit vasculaire par l’ischémie dans un autre lit vasculaire du même organe ou d’un autre organe.

      Facteurs impliqués comme médiateurs du PC ischémique éloigné
      Adénosine
      Nitric oxide
      Protein kinase C (PKC)
      Extracellular signal-regulated kinase (ERK)
      AKT (protein kinase B)
      Mitochondrial ATP-sensitive potassium channel (K +ATP channel)
      Mitochondrial connexin 43
      Antioxidants
      Sirtuin-1 (SIRT1)
      Autophagy
      Decrease in expression of genes regulating inflammation (cytokine synthesis, leukocyte chemotaxis, adhesion, exocytosis, innate immune signaling pathways)

      Comme indiqué, il y a eu un certain nombre de médiateurs impliqués dans la protection conférée par un préconditionnement ischémique à distance. Il faut comprendre que l’ischémie musculaire transitoire va générer une réponse systémique (cf illustration dans l’article). Il est prouvé que de brèves ischémies au niveau de l’avant-bras vont diminuer des gènes pro-inflammatoires et augmenter des gènes anti-inflammatoires dans les leucocytes circulants.[2] Il est probable que des facteurs vasodilatateurs sont également libérés localement, ce qui peut avoir des effets à distance. Il a été rapporté que l’ischémie transitoire produit un facteur circulant hydrophobe de 15 kDa qui induit une protection contre les lésions d’I/R indépendante de l’activité neurologique locale.[3]

      Les facteurs responsables des effets bénéfiques du préconditionnement ischémique à distance sur le rein nécessitent encore des études plus approfondies, en particulier pour identifier le(s) facteur(s) responsable de cette protection.

      Source

      1. Bonventre JV: Limb Ischemia Protects Against Contrast-Induced Nephropathy. Circulation 2012, 126:384–387.
      2. Konstantinov IE, Arab S, Kharbanda RK, Li J, Cheung MMH, Cherepanov V, Downey GP, Liu PP, Cukerman E, Coles JG, Redington AN: The remote ischemic preconditioning stimulus modifies inflammatory gene expression in humans. Physiol. Genomics 2004, 19:143–150.
      3. Kharbanda RK, Nielsen TT, Redington AN: Translation of remote ischaemic preconditioning into clinical practice. Lancet 2009, 374:1557–1565.

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  2. carabin
    22 août 2012 à 08:40 #

    Merci pour cette reponse claire et precise! je vous en suis grandement reconnaissant!
    Keep the hard work going!!
    Une fois de plus, merci pour ces explication (je n’avais en effet pas compris le cote reponse systemique!
    D’ailleur, si c’est a l’etude, je pense qu’il faudrait prendre en compte les patients qui sont en reanimation + Hemodynamiquement stable mais ayant un ATCD de choc recent: Une vasodilatation generalisee (par le NO par exemple) ne favoriserais pas une decompensation de leurs etat en choc hypovolumique? (idem par exemple pour Syndrome occlusif avec creation d’un troisieme secteur, ect…)
    Bref, j’attend avec impatience la suite de ces recherches, que j’espere pouvoir suivre « en clair » ici!
    Cordialement,
    Carabin!

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