Évaluation du niveau et de la pertinence pronostique de nouveaux marqueurs de neuroinflammation dans l'hémorragie sous-arachnoïdienne (ESA-MICROPN)

L'hémorragie sous-arachnoïdienne (HSA) consiste en une extravasation de sang dans l'espace entre l'arachnoïde et la pie-mère. Le saignement est une conséquence de la rupture de l'anévrisme cérébral dans la plupart des cas. Elle touche particulièrement les femmes avec un âge moyen de 55 ans. Bien que l'incidence ne soit que de 9 cas sur 1000 personnes par an, le jeune âge et la mortalité et la morbidité élevées font perdre plusieurs années de vie en bonne santé. En effet, les patients qui ont survécu à une rupture d'anévrisme cérébral souffrent de déficits cognitifs, de troubles du comportement et sont incapables de retrouver leur niveau de productivité et leur emploi antérieurs. Les priorités thérapeutiques sont : la prévention du resaignement, avec un traitement endovasculaire (si possible) ou un clipping neurochirurgical de l'anévrisme ; prévenir les complications associées à l'extravasation sanguine dans le rythme sous-arachnoïdien, telles que le traitement de l'hydrocéphalie aiguë (qui survient chez 20 % des patients), par la mise en place d'un drainage ventriculaire externe, et l'ischémie cérébrale retardée, principalement due à un vasospasme, par l'administration endoveineuse de nimodipine ; maintien optimal de la pression de perfusion. D'un point de vue physiopathologique, après une lésion mécanique précoce, causée par une rupture d'anévrisme (due à une destruction tissulaire consécutive à un effet de masse hémorragique, une hydrocéphalie aiguë, une hernie ou un éventuel hématome intraparenchymateux), une lésion subaiguë peut se développer de trois à quatorze jours après l'hémorragie. , en raison d'une ischémie cérébrale retardée. Les principaux responsables de cet événement sont le vasospasme, qui complique 20 à 30 % de l'HSA, le dysfonctionnement de la microcirculation et la microthromboembolie. La pathogenèse des dommages secondaires n'est pas claire, mais il a été démontré que l'inflammation et l'apoptose endothéliale sont impliquées dans le développement du vasospasme. De plus, certaines études démontrent que les patients présentant un dysfonctionnement neurologique aigu ont un risque plus élevé de défaillance d'organes, en particulier pour les poumons et les reins.

L'ostéopontine (OPN) est une glycoprotéine sécrétée de la matrice extracellulaire qui joue plusieurs rôles dans les processus physiologiques et pathologiques, tels que le remodelage tissulaire, la fibrose, la migration cellulaire, l'inhibition de l'apoptose et l'inflammation. On pense que l'OPN endogène remplit une activité protectrice contre les dommages ischémiques à la fois dans le cerveau et dans d'autres organes, y compris les reins. Par ailleurs, l'administration d'OPN recombinant diminue nettement la zone ischémique dans un modèle d'ischémie cérébrale focale, par une action anti-apoptotique. De récentes études in vivo sur des modèles animaux de SAH ont démontré que l'OPN joue un rôle majeur ; son administration atténue les dommages cérébraux en diminuant la métalloprotéinase 9 et en inhibant l'oxyde nitrique synthase inductible. Le traitement par OPN semble également prévenir le vasospasme, induisant un inhibiteur endogène de la protéine activée par les mitogènes (MAP), c.-à-d. MAP kinase phosphatase 1, et réduisant l'apoptose des cellules musculaires lisses et des cellules endothéliales. Un autre domaine de recherche dans ce domaine concerne les microparticules, c'est-à-dire les médiateurs libérés par les plaquettes, les leucocytes, les érythrocytes et les cellules endothéliales. Contrairement à ce que l'on pensait autrefois, ils ne représentent pas une forme de déchet des cellules de coagulation apoptotiques et des études récentes montrent leur activité paracrine et régulatrice. Dans les AVC ischémiques, les niveaux de microparticules endothéliales sont directement liés à la gravité clinique et à l'extension de la zone ischémique. Dans les hémorragies parenchymateuses typiques, les niveaux de microparticules sont plus élevés à la fois dans le sang et dans l'alcool et associés à un résultat clinique plus mauvais. Dans l'HSA, des niveaux accrus de microparticules ont été démontrés, en particulier le jour du saignement, et les niveaux de microparticules changent en fonction du type. D'autre part, les données divergent entre les articles sur les types impliqués dans les fluctuations et leur évolution dans le temps : Lackner et al. ont évalué 20 patients SAH (Fisher II, III et IV) au cours des quinze premiers jours suivant le saignement et ont trouvé des taux sanguins plus élevés de microparticules plaquettaires, endothéliales, érythrocytaires et leucocytaires par rapport aux témoins sains [28]. De plus, les marqueurs de type endothélial positifs pour les clusters de différenciation (CD) 105 et CD 62 étaient particulièrement augmentés chez les patients atteints de vasospasme documenté par doppler. L'ischémie associée au vasospasme présente également des niveaux particulièrement élevés de microparticules positives pour le CD 41 plaquettaire. Nonobstant le degré d'invalidité au moment de la sortie, les niveaux de microparticules sont plus élevés par rapport aux patients complètement rétablis (n = 11). Plus récemment, Sanborn et al. Une étude portant sur 22 patients atteints d'HSA présentant une diffusion massive de sang (Fisher III et IV) confirme les niveaux d'élévation des microparticules chez ces patients. L'élévation des niveaux de microparticules endothéliales et plaquettaires est également vérifiée, alors qu'aucune corrélation n'est trouvée avec des signes de vasospasme, dans les deux échographies (vitesse moyenne supérieure à 125 cm/s dans la circulation antérieure ou supérieure à 100 cm/s dans la circulation postérieure, en plus de un rapport de Lindegaard supérieur à 3) et angiographie.

Les données publiées ne sont pas unanimes ni sur la corrélation entre le vasospasme et la preuve d'ischémie par tomodensitométrie ni sur le handicap.

Le critère d'évaluation principal de l'étude est d'évaluer :

1) la corrélation entre les niveaux d'OPN et de microparticules et le développement d'un vasospasme/lésion ischémique au scanner, et par la suite avec les résultats des patients à moyen et long terme.

Les critères secondaires étaient :

1. Modifications de la quantité d'OPN dans l'alcool et le sang des patients atteints d'HSA le jour du saignement et après l'hémorragie, c'est-à-dire les jours 1, 2, 3, 5, 7, 9, 11.
2. Niveaux de microparticules dans l'alcool et le sang des patients atteints d'HSA le jour du saignement et après l'hémorragie, c'est-à-dire les jours 1, 2, 3, 5, 7, 9, 11, afin d'évaluer à la fois leur valeur prédictive pour le vasospasme et la corrélation avec les troubles rénaux ou post-hémorragiques. aggravation de la fonction pulmonaire et résultat à 3-6 mois.
3. Des microparticules isolées seront utilisées pour activer in vitro des cellules endothéliales rénales et pulmonaires dans le but de mettre en évidence une éventuelle diaphonie, en analysant des marqueurs de dommages endothéliaux.

La durée du recrutement sera d'un an. À l'entrée à l'hôpital, un scanner sera effectué ainsi que le score de Fischer, le score de Hunt et Hess et le score de la Fédération mondiale des chirurgiens neurologiques (WFNS). Nous enregistrerons des variables démographiques, c'est-à-dire l'âge, le sexe, les symptômes au début et la comorbidité.

L'angiographie ou l'angio-TDM seront réalisées selon les meilleures pratiques cliniques pour documenter la présence, la dimension et les caractéristiques de l'anévrisme perméable. Le traitement des patients atteints d'HSA sera effectué conformément aux meilleures pratiques cliniques de routine. Les patients seront suivis par doppler transcrânien à partir du jour I et cliniquement tous les jours. Si aucun changement clinique ne se produit, les patients seront soumis à une angiographie CT de perfusion ou à une angiographie au jour 7 (+/- 1 jour). Si l'état clinique s'aggrave ou si la vitesse Doppler augmente (considérant le vasospasme comme léger lorsque la vitesse moyenne à l'intérieur de l'artère cérébrale est de 120-150 cm/s, modérée de 150-200 cm/s et sévère > 200 cm/s), une angiographie et la nimodipine endovasculaire seront envisagées, selon au protocole thérapeutique standard. Le vasospasme angiographique consiste en un rétrécissement des artères cérébrales confirmé par un neuroradiologue. Le vasospasme clinique est défini comme une détérioration de la conscience (réduction de 2 points sur l'échelle du coma de Glasgow (GCS)) et/ou une nouvelle émergence d'un déficit focal, après que d'autres causes ont été exclues, telles que convulsions, saignements répétés, fièvre. Chaque nouvelle preuve CT d'ischémie sera enregistrée à partir du jour 3.

À 3-6 mois, les résultats seront évalués par GOS-E (Extended Glasgow Coma Scale ; échelle de 8 points, du décès à la bonne récupération supérieure, sans aucune invalidité liée à l'HSA). Pour obtenir ces informations, le personnel qualifié interrogera soit le patient lui-même, soit un parent proche.

Des échantillons biologiques seront prélevés à l'admission, c'est-à-dire dans les 24 heures suivant le saignement, et aux jours 1, 2, 3, 5, 7, 9, 11. La liqueur stérile sera prélevée du sac en aval de la chambre de collecte, à raison de 10 ml/filière, à la même heure chaque jour. Le sang en quantité de 3 ml/die et l'urine seront collectés en même temps (vers 7h00). La liqueur, le plasma et l'urine seront centrifugés (2500 rpm pendant 30 minutes) et les surnageants seront aliquotés et congelés à la température de -80°C jusqu'à l'analyse. L'analyse OPN sera effectuée avec un kit commercial d'essai immuno-enzymatique (ELISA), suivant la suggestion du fabricant (AssayDesigns Inc., Michigan ; Pierce Biotechnology Inc., Rockford, IL). Afin de mieux décrire la réponse inflammatoire, les principales cytokines T helper 1 (Th)1 et Th2 seront mesurées ainsi que des marqueurs de dommages cérébraux (enolase neuron specific (NSE), asymmetric dimethylarginine (ADMA) etc.). Sur les urines, les marqueurs d'atteinte préclinique précoce seront quantifiés. L'isolement et la caractérisation des microparticules seront réalisés avec Nanosight en fonction de la dimension et de la concentration, tandis que les principaux antigènes de surface seront identifiés en cytofluorimétrie, en précisant la provenance : leucocyte, érythrocyte, plaquette, cellules endothéliales. L'analyse in vitro sera réalisée sur monocouche de cellules endothéliales rénales et pulmonaires. L'équilibre hydrique, la créatinine, le nombre de leucocytes, l'infection/colonisation, les médicaments néphrotoxiques seront surveillés quotidiennement.

L'effet des microparticules sera évalué in vitro sur les cellules endothéliales du cordon ombilical (HUVEC), sur les cellules musculaires lisses (SMC), sur les cellules endothéliales pulmonaires et rénales, incubées avec et sans les microparticules purifiées dérivées du plasma des patients. De plus, des analyses seront effectuées pour évaluer : l'apoptose (coloration de Tunel), l'angiogenèse (mise en évidence de structures de type capillaire sur la plaque Matrigen), l'adhésion des leucocytes et l'expression des molécules d'adhésion.

Comme aucune donnée n'est présente dans la littérature sur les niveaux d'OPN au cours de l'HSA et que les données sur les microparticules ne sont pas unanimes, une taille réelle d'échantillon n'a pas été calculée. Considérant que 20 % à 30 % des patients devaient être compliqués de vasospasme, le recrutement était prévu avec 60 patients en un an pour obtenir 12 à 18 patients atteints de vasospasme. Les participants correspondant aux critères d'inclusion et d'exclusion seront inscrits à la fois aux soins intensifs et au service de neurochirurgie de Novara Ospedale Maggiore della Carità sur une période d'un an (c'est-à-dire 31 janvier 2018, 30 janvier 2019). Sur la base des admissions de l'année dernière, 20 patients en soins intensifs et 40 patients en service de neurochirurgie sont attendus. A T0, les niveaux de microparticules seront analysés chez les patients avec et sans vasospasme avec le test de rang de Wilcoxon. Avec des équations de vapeur généralisées, les niveaux de microparticules seront comparés entre les patients avec et sans vasospasme ou nouveaux événements ischémiques. Les GOS-E à 3 et 6 mois seront comparés à l'aide du test de Kruskal-Wallis. La relation entre le nombre de microparticules et le vasospasme et l'incidence de l'ischémie sera définie avec la corrélation de Spearman. Une valeur de p inférieure à 0,05 sera le seuil de signification statistique. L'analyse sera effectuée avec STATA. En ce qui concerne les expériences in vitro, des tests non paramétriques seront réalisés.