Administration d'oxyde nitrique pendant la chirurgie de pontage cardiopulmonaire pédiatrique pour prévenir l'activation plaquettaire

La chirurgie à cœur ouvert nécessite l'utilisation d'un circuit CPB. Lorsque le sang circule sur les surfaces artificielles du circuit CPB, les plaquettes sont consommées (1). Les chercheurs ont récemment terminé un essai prospectif observationnel de nouveau-nés subissant une chirurgie cardiaque nécessitant une CEC. Dans cet essai, les chercheurs ont démontré une diminution spectaculaire du nombre de plaquettes entre le début et la période peropératoire. Le nombre de plaquettes a rebondi avec la transfusion et s'est normalisé au moment de l'admission à l'unité de soins intensifs cardiaques (USIC). Malgré la transfusion prophylactique de produits sanguins à tous les patients, 41 % ont présenté des saignements postopératoires excessifs (définis en termes de débit de drain thoracique et de nécessité de réintervention).

Une enquête plus approfondie menée par le Dr Debra Newman dans son laboratoire de l'Institut de recherche sur le sang a défini plus clairement le défaut plaquettaire associé à la CPB chez les nouveau-nés. Le Dr Newman a constaté une diminution significative de la réactivité plaquettaire à la protéine activatrice des récepteurs de la thrombine (TRAP), à l'analogue du thromboxane A2 (U46619) et au peptide lié au collagène (CRP). Une analyse plus approfondie a révélé que l'effet de la CPB sur la réactivité plaquettaire au TRAP et à l'U46619 dépend probablement de son effet sur la numération plaquettaire, alors que la CPB affecte la réactivité plaquettaire à la CRP indépendamment de la numération plaquettaire.

Chez les enfants, il a été démontré que la perte de sang postopératoire et la transfusion de produits sanguins contribuent de manière significative à la morbidité et à la mortalité des interventions chirurgicales nécessitant une CEC (2, 3). En plus du besoin de remplacement des produits sanguins, l'activation des plaquettes contribue à la réaction inflammatoire intense observée dans les chirurgies nécessitant une CEC (4). Les patients avec une réponse inflammatoire post-opératoire moins intense s'en sortent généralement mieux avec moins de morbidité (5).

La surface de la membrane de l'oxygénateur de la pompe CPB contribue largement à la surface du circuit CPB. En tant que contributeur majeur à la surface du circuit et à l'emplacement de l'interface gazeuse, l'oxygénateur contribue de manière significative au stimulus hémostatique et inflammatoire de la CPB. Les progrès de la technologie des oxygénateurs ont modifié la surface pour empêcher l'interaction avec le sang, mais aucune surface artificielle ne s'est avérée aussi inerte que l'endothélium naturel du système vasculaire (5).

Un mécanisme majeur par lequel les surfaces endothéliales inhibent l'activation des plaquettes est la production d'oxyde nitrique (6). L'oxyde nitrique est lipophile et traverse les membranes cellulaires où il agit sur les voies de signalisation intracellulaires dans les plaquettes pour empêcher l'activation et l'agrégation des plaquettes (7). La surface artificielle de la pompe CPB ne produit pas d'oxyde nitrique et est donc dépourvue de ce puissant inhibiteur de l'activation plaquettaire.

Dans plusieurs modèles expérimentaux ex vivo de CPB, l'ajout d'oxyde nitrique au gaz de balayage de l'oxygénateur a entraîné une numération plaquettaire préservée, une fonction plaquettaire préservée et une diminution des marqueurs d'activation plaquettaire (8-11).

De multiples essais cliniques sur l'administration d'oxyde nitrique pendant la CEC ont montré des résultats positifs. Chung et al. ont montré dans un groupe de 41 adultes subissant une chirurgie coronarienne nécessitant une CEC que l'ajout d'oxyde nitrique à l'oxygénateur entraînait une préservation du nombre de plaquettes, une diminution des marqueurs d'activation plaquettaire et une diminution des pertes sanguines postopératoires (12). Chechia et al. ont étudié l'effet de l'oxyde nitrique dans un groupe de seize nourrissons subissant une réparation de la tétralogie de Fallot et ont constaté que les patients traités avec de l'oxyde nitrique présentaient une amélioration des résultats cliniques de la durée du séjour en unité de soins intensifs et du nombre d'heures nécessitant une ventilation mécanique (13 ). James et al. ont montré une diminution de 50 % de l'incidence du syndrome de faible débit cardiaque dans un essai randomisé de 198 enfants. L'effet était le plus profond chez les jeunes enfants et ceux subissant les réparations les plus complexes (14). Ces patients sont également ceux qui présentent la réaction inflammatoire postopératoire la plus intense (15).

Malgré ces études prometteuses, plusieurs questions demeurent. Le mécanisme de conservation des plaquettes n'a pas été défini. La collaboration entre les cliniciens du Children's Hospital of Wisconsin et le Dr Newman du Blood Center of Wisconsin a été établie et a de l'expérience dans l'étude des effets de la CPB sur les plaquettes chez les nourrissons. Cette collaboration est sur le point d'aider à définir le mécanisme de l'oxyde nitrique dans la préservation de la fonction plaquettaire pendant la CEC chez les nourrissons. À ce jour, toutes les études ont été monocentriques et n'ont pas été suffisamment puissantes pour étudier les résultats cliniques d'intérêt tels que la mortalité et la durée du séjour à l'hôpital. Le Dr Niebler a commencé à constituer une équipe d'étude multicentrique. Des données locales sont nécessaires pour guider le calcul de puissance dans la détermination de la taille de l'échantillon pour cette étude plus large et pour démontrer les capacités de l'institution locale à mener un essai de cette ampleur.