Modifications de la perfusion microvasculaire pendant la purification du sang avec Cytosorb® en cas de choc septique

Introduction La septicémie est définie comme un événement menaçant le pronostic vital dû à une réponse immunitaire dérégulée à une infection. Les techniques de purification du sang peuvent être considérées comme une arme thérapeutique contre le sepsis et le choc septique.

La justification de la purification du sang dans la septicémie est de moduler un profil dérégulé de la réponse immunitaire à l'hôte afin de réduire les dommages tissulaires dus à la surproduction de cytokines pro-inflammatoires pléiotropes.

La purification du sang peut également contrôler les niveaux élevés de cytokines anti-inflammatoires qui peuvent conduire à une modulation à la baisse du système immunitaire et à l'immunoparalysie.

L'hémoadsorption est l'une des techniques connues de purification du sang qui est employée dans cette étude, et elle est basée sur le principe que le sang total, en contact avec la surface d'un sorbant conçu de manière appropriée, serait débarrassé de certains substrats. Avec l'hémoadsorption, il est possible de décirculer du sang des substances de haut poids moléculaire, telles que les cytokines.

Dans cette étude, la cartouche Cytosorb®, basée sur le principe de l'hémoadsorption, est appliquée sur des patients septiques, souffrant d'insuffisance rénale aiguë, en association avec une hémodialyse veino-veineuse continue (CVVH-D).

Le système immunitaire est impliqué dans la pathogenèse du sepsis, mais aussi la microcirculation a un rôle crucial dans l'histoire naturelle de ce syndrome.

Lorsqu'un sous-ensemble pro-inflammatoire de cytokines est surexprimé, l'oxyde nitrique synthase inductible est activé et conduit à une production supplémentaire d'oxyde nitrique qui entraîne une régulation perturbée du tonus microvasculaire et capillaire. La microcirculation joue un rôle fondamental pour réguler les échanges de gaz, de nutriments et de métabolites entre le sang et les cellules. Lorsque la perfusion microvasculaire est altérée, une hypoxie tissulaire peut survenir et entraîner un dysfonctionnement des organes.

L'analyse de la microcirculation peut être effectuée au chevet du patient à l'aide d'une technique de microscopie vidéo non invasive.

Le critère principal de l'étude est de vérifier une amélioration de la densité des vaisseaux microcirculatoires et de la qualité du flux sanguin après exposition au Cytosorb®. Ces deux paramètres sont bien décrits synthétiquement par la Perfused Vessel Density (PVD).

Comme critères d'évaluation secondaires, les chercheurs analyseront la modification du flux sanguin microcirculatoire après un traitement par hémoadsorption. Le flux sanguin microvasculaire, décrit par l'indice de flux microvasculaire (MFI), est altéré dans le sepsis. Les valeurs MFI vont de 0 à 3, où 0 signifie absence de flux, et 3 flux sanguin continu. En cas de choc septique, le MFI est généralement inférieur à 2,6, qui est la valeur limite entre le MFI normal et altéré. L'augmentation de la valeur du MFI est un signe de bonne réponse de la microcirculation au traitement.

Les chercheurs évalueront également l'oxygénation des tissus périphériques pendant l'exposition au Cytosorb en utilisant la spectroscopie proche infrarouge (NIRS, Inspectra modèle 560 Hutchinson®). Cette technique évalue la perfusion microvasculaire sur le muscle de l'éminence thénar. Un test d'occlusion vasculaire, qui reproduit un état d'ischémie stagnante, est réalisé pour évaluer la réactivité microvasculaire à une agression d'ischémie-reperfusion.

Une amélioration de la perfusion tissulaire et de la réactivité microvasculaire est attendue pendant le traitement.

Un suivi hémodynamique invasif sera réalisé à l'aide de Picco2®. Des modifications des paramètres macro-hémodynamiques sont attendues en réponse au traitement.

Le score d'évaluation séquentielle des défaillances d'organes (SOFA) sera calculé lors de l'inscription à cette étude et pendant la thérapie.

La fréquence cardiaque, la SpO2, la température, la pression artérielle moyenne, les analyses des gaz du sang artériel et veineux central seront recueillies au cours de l'étude.

Matériels et méthodes

Dans cette étude prospective observationnelle non interventionnelle, 10 patients septiques présentant une insuffisance rénale aiguë nécessitant une hémodialyse veino-veineuse continue seront inclus.

Avant l'inscription, un consentement éclairé formel est obtenu. Cette étude est approuvée par le comité d'éthique local.

analyses statistiques

Le test de Kolmogorov-Smirnov sera effectué pour définir la distribution normale ou non normale des variables. Le test ANOVA pour mesures répétées avec test post hoc de Bonferroni ou test post hoc de Dunn sera appliqué pour évaluer les différences dans le temps. Le test de Friedman sera appliqué pour les données non distribuées normalement.

Prise de sang

Au départ (T0), les participants subiront une analyse des gaz sanguins artériels pour obtenir les valeurs suivantes : tension artérielle en O2 (PaO2), tension artérielle en dioxyde de carbone, pH, excès de base, concentration en lactate, rapport PaO2/FiO2 et analyse des gaz veineux centraux pour déterminer saturation veineuse centrale en O2.

La concentration plasmatique des principales cytokines pléiotropes sera mesurée, dont l'interleukine (IL)1-bêta, l'IL6, l'IL8, l'IL10, le facteur de nécrose tumorale alpha.

Après inscription, ces essais seront répétés à T1 (après 6h d'exposition au Cytosorb®) et à T2 après 24h de thérapie.

La numération globulaire de routine, le profil de coagulation et la formule leucocytaire seront effectués au départ et à T2 avec un essai de proCalcitonine.

Analyse de la microcirculation

Les enquêteurs analyseront la microcirculation à l'aide de la technique de vidéomicroscopie latérale à fond noir appliquée à la muqueuse sublinguale, cette technique n'est pas invasive et indolore.

Dans cette étude, les chercheurs utiliseront le Microscan de Microvision Medical (Pays-Bas).

Trois courtes vidéos de la microcirculation seront collectées, capturées dans trois zones différentes de la muqueuse sublinguale. Ces vidéos seront analysées à l'aide de l'analyse vasculaire automatisée (logiciel AVA 3.2, Microvision Medical, Amsterdam, NL). La densité de la microcirculation est décrite par la densité totale des vaisseaux (TVD) et le score de De Backer ; la qualité de la microcirculation du débit est définie par l'indice de débit microvasculaire (MFI) et le pourcentage de vaisseaux perfusés (PPV). La densité de vaisseaux perfusés (PVD) décrit la densité de vaisseaux bien perfusés. L'analyse de la microcirculation sera effectuée à T0, T1 et T2.

Oxygénation des tissus

L'oxygénation des tissus sera évaluée à l'aide de la spectroscopie proche infrarouge (NIRS) appliquée sur le muscle de l'éminence thénar.

L'appareil Inspectra® (Hutchinson modèle 560) mesure la saturation en oxygène des tissus et estime la teneur en hémoglobine des tissus qui est résumée dans l'indice d'hémoglobine tissulaire (THI).

Un test d'occlusion vasculaire sera effectué, qui simule un état d'ischémie-reperfusion du tissu afin d'évaluer la réactivité microvasculaire.

Un brassard est appliqué sur l'avant-bras et gonflé à 300 mmHg afin de générer une ischémie stagnante. L'écran Inspectra génère une courbe de désaturation nommée Downslope. Lorsqu'une valeur de saturation en O2 des tissus de 40 % est atteinte, la manchette d'occlusion est dégonflée et l'écran Inspector dessine une courbe de resaturation des tissus, nommée Upslope. Les valeurs Upslope et Downslope sont mesurées. Dans la phase de resaturation, une zone d'hyperémie est obtenue car la saturation en O2 des tissus dépasse généralement pendant un certain temps la valeur basale. La zone d'hyperémie est mesurée comme un indice de réactivité microvasculaire.

Un NIRS avec un test d'occlusion vasculaire sera effectué à T0, T1 et T2.

Surveillance hémodynamique

Chaque participant subira un suivi hémodynamique avec des dispositifs basés sur la thermodilution transpulmonaire (Picco2® de Pulsion et EV1000® d'Edwards). Les étalonnages basés sur la thermodilution sont obtenus au temps basal, à T1 et T2.

La dose de vasopresseur, les paramètres hémodynamiques et le score SOFA seront enregistrés à t0, t1, t2.