Comprendre la coagulation et l'inflammation dans les brûlures

Les traumatismes sont la principale cause de décès chez les personnes âgées de 1 à 44 ans aux États-Unis. La brûlure est une forme de traumatisme particulièrement invalidante. Aux États-Unis, l'incidence des brûlures est estimée à plus de 2 millions de cas par an. Les brûlures représentent environ 300 000 décès dans le monde chaque année. En 1996, le coût des soins aux brûlés aux États-Unis était estimé à 573 millions de dollars par an.

Notamment, 20 à 40 % des décès par traumatisme qui surviennent après l'admission à l'hôpital impliquent une hémorragie massive. L'hémorragie est la deuxième cause la plus fréquente de mortalité précoce à l'hôpital, représentant une grande partie des décès par traumatisme qui surviennent dans les 24 premières heures. La réanimation a radicalement changé au cours de la dernière décennie. De nos jours, on substitue la solution saline normale et les autres liquides de réanimation par des produits sanguins. Cette administration précoce de produits sanguins pendant la réanimation est appelée réanimation avec contrôle des dommages (DCR). L'objectif de la DCR est de prévenir et de corriger immédiatement la coagulopathie associée à un traumatisme. La DCR a été initialement pratiquée dans l'armée où un rapport équilibré FFP: plaquettes: globules rouges de 1: 1: 1 a été utilisé. La DCR a permis d'améliorer les résultats dans le cadre des traumatismes militaires et civils par rapport aux modèles de réanimation précédents. Malgré l'utilisation précoce d'un rapport 1: 1: 1, un rapport 1: 1: 2 est également devenu couramment utilisé. Ainsi, l'étude Pragmatic, Randomized Optimal Platelet and Plasma Ratios (PROPPR) a été réalisée pour rechercher le meilleur rapport de produits à utiliser lors de la réanimation. L'étude PROPPR n'a trouvé aucune différence de mortalité entre les groupes 1:1:1 et 1:1:2 à 24 heures ou à 30 jours. De plus, il n'y avait pas de différence de complications entre les deux groupes. Notamment, l'exsanguination a été significativement diminuée dans le groupe 1:1:1 et plus de patients dans le groupe 1:1:1 ont atteint l'hémostase. L'étude PROMMTT (Prospective Observational Multicenter Major Trauma Transfusion) a montré qu'une transfusion précoce (dans les minutes suivant l'arrivée à l'hôpital) était associée à une amélioration de la survie à 6 heures. De plus, il a été constaté que les patients présentant des ratios plasma/globules rouges accrus (>1:2) avaient une survie à 30 jours améliorée par rapport aux patients ayant reçu des ratios plasma/globules rouges inférieurs (<1:2). Notamment, la survie à 1 jour et à 30 jours s'est avérée augmentée lorsque les patients recevaient des ratios plus élevés de plaquettes par rapport aux globules rouges. Des ratios de transfusion retardés mais équilibrés n'ont pas eu le même effet protecteur que la réception précoce de plasma.

À ce jour, il y a eu peu d'études sur les effets de l'hémorragie pendant la brûlure et l'excision des tissus mous et la réanimation optimale des produits sanguins. Il n'est pas clair si la DCR est optimale chez les patients brûlés. De plus, on ne sait pas exactement ce qui se passe chez les patients brûlés en ce qui concerne la coagulation, la fonction plaquettaire et les microparticules (MP). Les patients souffrant de brûlures et de lésions des tissus mous ont généralement des saignements considérables pendant les interventions chirurgicales. La perte de sang peropératoire est estimée à 9,2 % du volume sanguin pour 1 % de la surface corporelle totale (TBSA) brûlée excisée chez l'adulte. Chez les enfants subissant une excision pour brûlures, la perte de sang est estimée à 2 % du volume sanguin pour chaque 1 % de TBSA excisé dans les extrémités et le tronc et à 5 % du volume sanguin pour chaque 1 % de TBSA excisé au niveau du visage. De plus, il a été démontré que l'excision complète précoce et la greffe des grands brûlés diminuent les transfusions, les infections et la mortalité chez les enfants. Fait intéressant, de nombreux chirurgiens des grands brûlés rapportent de manière anecdotique que leurs patients brûlés développent des saignements microvasculaires pendant la chirurgie. Ce phénomène peut être révélateur du développement d'une coagulopathie.

Il y a eu plusieurs études prospectives portant sur l'état de la coagulation périopératoire chez les patients brûlés. Ces études montrent que les protéines de coagulation (FV, FVIII, FIX et fibrinogène) diminuent pendant la chirurgie. Notamment, dans la plupart des cas, les niveaux de facteurs se situaient toujours dans les plages de référence « normales ». Le FVIII et le fibrinogène sont des réactifs de la phase aiguë et étaient élevés chez les patients brûlés avant l'opération. Ces études ont été réalisées avant l'adoption du DCR. De plus, plusieurs études ont montré que les niveaux d'antithrombine, de protéine S et de protéine C (les anticoagulants naturels) diminuent dans les brûlures. Une étude récente de Palmieri et al. ont comparé un ratio transfusionnel de 1:1 globules rouges:FFP à 4:1 globules rouges:FFP chez les enfants avec > 20 % de brûlures TBSA. Dans leur étude portant sur 16 enfants, ils ont constaté une tendance à l'augmentation de la durée de séjour (LOS), au pic du score PELOD (mesure du dysfonctionnement des organes), à l'augmentation du temps de cicatrisation des plaies et à l'augmentation des taux d'infection dans le groupe 4:1 ; cependant, les différences n'étaient pas statistiquement significatives. Notamment, ils ont constaté que le ratio 1 : 1 était sûr chez les patients brûlés et que le ratio 1 : 1 était également moins coûteux (26 635 $ contre 34 485 $). Une étude récente de Pidcoke et al. ont montré que la réanimation actuelle des produits sanguins pendant la brûlure et l'excision des tissus mous n'est pas hémostatique. Ainsi, l'effet de l'utilisation d'un rapport de réanimation équilibré des produits sanguins, y compris les plaquettes chez les patients brûlés n'a pas été bien étudié.

En général, on pense que le dysfonctionnement plaquettaire joue un rôle dans le développement de la coagulopathie associée à un traumatisme (TAC). L'effet des brûlures sur le nombre et l'activité des plaquettes des patients est inconnu. Lors de leur admission à l'hôpital, les patients brûlés ont généralement une numération plaquettaire normale. Aux jours 3 à 5, la numération plaquettaire des patients chute généralement, en particulier dans les brûlures d'un grand TBSA. Chez les grands brûlés, les médiateurs plaquettaires, tels que le facteur plaquettaire 4 (PF4) et le thromboxane B2 (TxB2), se sont avérés élevés. On pense que cela est attribuable à l'activation et à la consommation des plaquettes. Ainsi, une étude plus approfondie de l'effet des brûlures sur les plaquettes permettra de mieux comprendre les besoins transfusionnels des patients brûlés.

Dans une étude réalisée par Lu et al. sur le développement du TAC chez les patients brûlés, le TAC a été défini comme un INR ≥ 1,3, un TCA ≥ 1,5 fois la limite normale moyenne et une numération plaquettaire normale, aucun patient n'a présenté de TAC à l'admission. Seuls quelques changements dans les valeurs de l'INR et de l'aPTT ont été observés au fil du temps. D'autres études sont nécessaires; cependant, les auteurs peuvent avoir sous-diagnostiqué le TAC chez les patients brûlés sur la base de leur définition du TAC. Il est probable que les plaquettes et les MP jouent un rôle important dans le développement du TAC ainsi que dans les saignements observés chez les patients brûlés lors de l'excision et de la greffe.

Les MP sont de petites vésicules (< 1 µm) qui ressemblent à leur cellule mère en termes de protéines de surface et de lipides membranaires similaires. Fait intéressant, toutes les cellules sanguines peuvent libérer des députés. Les MP les plus abondantes dans le sang sont les MP plaquettaires (PMP). Les PMP ont une activité procoagulante 50 à 100 fois supérieure à celle des plaquettes entières activées. Les PMP se forment via cinq mécanismes : 1) activation plaquettaire et élimination ultérieure de fragments de membrane, 2) attaque membranaire médiée par le complément, 3) forces de cisaillement élevées, 4) sénescence et apoptose des plaquettes et des mégacaryocytes, et 5) anomalies du cytosquelette plaquettaire. Dans l'étude PROMMTT, il a été constaté que les patients présentaient des niveaux accrus de MP dérivés de cellules endothéliales, de globules rouges et de leucocytes, ainsi que des niveaux accrus de MP portant le facteur tissulaire (TF-MP). Notamment, il a été constaté que les patients traumatisés par la coagulopathie présentaient des niveaux beaucoup plus faibles de PMP, de TF-MP et de génération de thrombine, en plus de davantage de saignements et d'une mortalité accrue.

Pour mieux comprendre le rôle des PMP, Matijevic et al. ont examiné les PMP dans le plasma. Ils ont comparé le plasma décongelé au jour 5 au plasma frais congelé (FFP) fraîchement décongelé au jour 0. Ils ont constaté que la majorité des MP étaient effectivement des PMP et que le plasma au jour 5 présentait une réduction de 50 % des MP et une diminution de 29 % de l'activité procoagulante. . Une étude observationnelle prospective récente de patients traumatisés a révélé que les patients présentant de faibles niveaux de PMP positives à la phosphatidylsérine (PS) présentaient une formation de caillots altérée et étaient plus susceptibles de recevoir davantage de transfusions de globules rouges au cours des 24 premières heures suivant la blessure. Ces études suggèrent que les PMP peuvent jouer un rôle important précédemment négligé dans le TAC. Le rôle des députés chez les patients brûlés est inconnu. Il est probable que les MP jouent un rôle important et méconnu dans la coagulation et le développement des coagulopathies chez les patients brûlés. D'autres études sont nécessaires pour évaluer davantage le rôle des MP, en particulier le nombre, l'identité, la taille et la contribution à la coagulation chez les patients brûlés.

Après une intervention chirurgicale avec excision et greffe de brûlure, les patients restent hospitalisés pendant des durées variables. Cela dépend souvent du TBSA brûlé, de l'inhalation de fumée, des complications infectieuses et d'autres problèmes médicaux compliqués. D'après des études antérieures, on pense que les patients brûlés deviennent hypercoagulables. Cet état d'hypercoagulabilité a été attribué à une augmentation des taux de certains facteurs de coagulation (FV, FVIII), des plaquettes et du fibrinogène, et à une diminution des taux d'antithrombine, de protéine S et de protéine C. Notamment, l'incidence de la thrombose veineuse profonde (TVP) et des l'embolie (EP) chez les patients brûlés est faible. Une étude utilisant la base de données du National Burn Repository a révélé que le taux de thromboembolie veineuse (TEV) était de 0,61 %. Une autre étude a révélé que le taux était de 0,25 % pour la TVP et de 0,05 % pour l'EP. Encore une autre étude qui a utilisé l'échographie duplex pour dépister les patients brûlés pour la TVP à l'admission et à la sortie a trouvé une prévalence de 6,1 %. Ainsi, on pense que le taux de TEV chez les patients brûlés est beaucoup plus élevé que prévu en raison des TVP asymptomatiques ainsi que de la difficulté à diagnostiquer les TVP dans cette population en raison du chevauchement des symptômes entre les TVP et les brûlures (ex. gonflement des extrémités).

Il y a eu plusieurs rapports publiés sur la TEV chez les patients brûlés. Récemment, Van Haren et al. ont étudié l'état de la coagulation de 24 patients brûlés au cours de leur séjour à l'hôpital en utilisant la thromboélastographie (TEG) et des tests de coagulation de laboratoire standard. Notamment, des échantillons répétés prélevés une semaine après l'admission se sont avérés hypercoagulables (diminution des temps R et K, augmentation de l'angle α et augmentation de la MA) et les niveaux de fibrinogène, de protéine S, de protéine C et d'antithrombine ont augmenté. Deux patients hypercoagulables (TEG montrant une diminution du temps R) à l'admission ont développé plus tard une TEV malgré un traitement anticoagulant. Étonnamment, l'utilisation prophylactique de l'anticoagulation n'est généralement pas courante chez les patients brûlés. Une enquête auprès des centres de traitement des brûlés a montré qu'environ un quart des centres américains n'utilisaient aucune forme de prophylaxie de la TEV. Ainsi, des études supplémentaires sont nécessaires pour explorer davantage l'état de la coagulation et les différents niveaux de facteurs de coagulation et d'anticoagulation des patients brûlés tout au long de leur parcours hospitalier. Ce n'est qu'en comprenant ce qui se passe physiologiquement chez ces patients que l'on pourra proposer le meilleur traitement thérapeutique (pas d'anticoagulation versus anticoagulation, et si oui lequel ?).

L'objectif de l'étude proposée est de mieux comprendre les changements physiologiques qui se produisent initialement chez les patients brûlés et comment l'état de coagulation du patient brûlé change au fil du temps. Outre les modifications des protéines de coagulation et d'anticoagulation, cette étude portera sur l'effet des brûlures sur les plaquettes et les MP. Nous examinerons également les populations de MP et caractériserons l'identité, la taille, la teneur en PS des MP et éluciderons leur effet sur les paramètres de coagulation ainsi que sur l'inflammation.