Études visant à déterminer si la détection d'oxygène est altérée chez les patients infectés par le coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère 2 (SARS-CoV-2)

De nombreux patients infectés par le SARS-CoV-2 sont hypoxiques (saturation sanguine en O2 inférieure à 92%). Beaucoup ne réalisent même pas qu'ils sont hypoxiques, car la respiration peut rester confortable. Chez ces patients, les réponses physiologiques normales à un manque d'oxygène, une respiration accrue, semblent être absentes (Couzin-Frankel, 2020).

Une grande variété de types de cellules dans le corps expriment le récepteur ACE2 requis par le virus pour infecter les cellules. Cela comprenait les cellules du corps carotidien, qui sont les capteurs d'O2 du corps. Les chercheurs émettent l'hypothèse que les cellules glomiques du corps carotidien sont parmi les premières cellules infectées en raison de leurs taux de perfusion sanguine extrêmement élevés. Après l'infection, ils sont "hors ligne" et le corps ne reconnaît plus qu'il est hypoxique. Cela peut être extrêmement préjudiciable aux patients qui peuvent nécessiter une ventilation mécanique pour rétablir des niveaux normaux d'O2 dans le sang (> 95 % de saturation). Les taux de mortalité chez les patients utilisant des ventilateurs mécaniques sont très élevés et tous les efforts doivent être faits pour éloigner les patients de ces machines.

Fait intéressant, l'hypoxie semble être une affection courante chez les personnes infectées par le SRAS-CoV-2, certaines présentant des affections respiratoires graves (syndrome de détresse respiratoire aiguë - SDRA), mais d'autres non. La majorité semble mourir d'une "tempête de cytokines", une réaction massive à l'infection par le système immunitaire (Xie et al., 2020). Mais beaucoup d'autres sont hypoxiques et malades. De nombreux centres médicaux traitent les patients atteints du SRAS-Cov-2 de manière identique, en les plaçant sous respirateurs mécaniques. Vous trouverez ci-dessous une brève description d'un groupe allemand d'un éditorial récemment publié (Gattinoni et al., 2020) suggérant que tous les patients hypoxiques SARS-CoV-2 ne sont pas identiques et ne doivent donc pas être traités de manière identique.

On sait depuis longtemps que la ventilation mécanique chez les patients en soins intensifs, non liée au SRAS-CoV-2, peut être très dure pour les patients avec des taux de mortalité supérieurs à 50 % (Fialkow et al., 2014) et avec des temps de récupération très longs (Griffiths & Jones, 1999). Les patients admis aux soins intensifs qui ont besoin d'une ventilation mécanique devraient avoir des taux de mortalité plus élevés que ceux qui n'ont pas besoin d'assistance respiratoire (Vincent et al., 2002) en raison d'une lésion pulmonaire induite par la ventilation (VILI). Les patients intubés infectés par le SRAS-CoV-2 ont également des taux de mortalité très élevés (Richardson et al., 2020). Sans aucun doute, ils sont les plus malades des malades. Néanmoins, tout doit être fait pour empêcher l'intubation, une politique conforme à l'utilisation par l'Université de Chicago de la canulation nasale à haut débit. L'objectif des enquêteurs avec cette soumission à l'IRB est d'identifier une cohorte de patients atteints du SRAS-CoV-2 qui sont hypoxiques mais dont la respiration ne répond pas correctement à l'hypoxie ("hypoxie silencieuse"). Il est possible que ces patients puissent être traités avec des médicaments, afin de les préserver le plus longtemps possible de l'intubation.

Phase I - Étude de l'hypoxie silencieuse chez les patients infectés par le SARS-CoV-2. La phase 1 recrutera 40 sujets avec une infection documentée par le SRAS-CoV-2 et 40 autres sujets sains comme groupe témoin. Totalisant 80 sujets dans la première phase. Ce grand groupe n'est pas nécessaire pour déterminer si une "hypoxie silencieuse" existe, mais plutôt pour déterminer le pourcentage de patients présentant une détection d'oxygène altérée, parmi cette population de patients.

Cette phase comprendra l'observation et la collecte de données cliniques qui sont régulièrement capturées chez les patients COVID hospitalisés. Tous les patients COVID-19 du centre médical de l'Université de Chicago (UCMC) sont connectés à des moniteurs de télémétrie qui mesurent les signes vitaux. La saturation périphérique en oxygène (SpO2), la fréquence respiratoire (RR) et la fréquence cardiaque (FC) sont mesurées en continu par les moniteurs de télémétrie. La tension artérielle est vérifiée et mesurée par intermittence par le moniteur de télémétrie à un intervalle déterminé par les ordres du médecin à l'admission.

Avant que le sujet n'effectue le test, il aura la possibilité de regarder une brève vidéo d'instruction, créée par le PI, sur la façon d'effectuer correctement le test de la phase un. Les sujets COVID et en bonne santé auront tous deux cette option, s'ils estiment avoir besoin d'instructions supplémentaires autres que celles que le clinicien administrant le test a déjà fournies. Une fois que le sujet se sent prêt, il lui sera alors demandé de retenir sa respiration jusqu'à 60 secondes ou jusqu'à ce qu'il ne puisse plus retenir sa respiration. Chaque patient sera invité à retenir sa respiration 3 fois avec 5 minutes de repos entre les essais. Les sujets seront invités à retenir leur respiration et leurs signes vitaux seront enregistrés avant, pendant et après l'apnée par le médecin traitant du patient dans l'unité COVID. Le but est de voir si le fait de retenir sa respiration rend le sujet inconfortable, comme ce serait le cas chez un sujet normal. Si leur détection d'O2 est altérée, la volonté de respirer peut être absente ou diminuée. Après l'arrêt de l'apnée, on s'attend à ce que le patient commence à haleter et à respirer plus rapidement, pour compenser le déficit en oxygène. Tous les sujets répondront-ils correctement à l'hypoxie ? Ou certains sujets ignoreront-ils l'hypoxie, parce qu'ils ne savent pas qu'ils doivent arrêter ? Dans ce cas, un membre de l'équipe d'étude les arrêtera.

Pour assurer la sécurité des patients, les médecins traitants instruiront et surveilleront les sujets pendant leur participation à cette étude. Des changements de saturation en O2 inférieurs à 85 % ou une baisse absolue de plus de 8 % inciteront le médecin à demander au patient de commencer à respirer. Le tableau 1 ci-dessous guidera les critères d'apnée.

Phase II - Études de l'hypoxie silencieuse chez les patients infectés par le SRAS-CoV-2. La phase 2 recrutera 10 sujets et leur demandera de marcher pendant six minutes dans leur chambre d'hôpital. Cette durée est adaptée du test de marche de six minutes (6MWT), qui est une mesure bien validée de la capacité aérobique et fonctionnelle (Troosters et al., 2002 ; Enright, 2003). Le but de l'expérience est de tester si un simple effort physique chez les patients COVID ambulatoires est associé à des réductions de SpO2 et/ou à des changements physiologiques des signes vitaux. Le 6MWT sera adapté et demandera aux sujets de faire des allers-retours dans leur chambre (plutôt que le long d'un couloir de 100m), puisque cette étude s'intéresse principalement aux réponses physiologiques à l'effort (plutôt qu'à la distance totale parcourue). L'équipe de l'étude mesurera également au départ et après la fin de la marche un ensemble de signes vitaux et interrogera les sujets sur leur effort perçu à l'aide de l'instrument d'évaluation de l'effort perçu de Borg. Dans cette phase, les patients seront instruits et suivis en permanence par les médecins traitants travaillant dans l'unité COVID. Les médecins traitants surveilleront ces patients en se tenant à l'extérieur de la chambre du patient, mais à la vue du patient à travers la fenêtre et/ou la porte de l'unité COVID.

Pour cette phase, les patients seront recrutés avec un score AM-PAC documenté ≥19. Le score AM-PAC est documenté quotidiennement par les infirmières de l'UCMC dans les feuilles de soins infirmiers et thérapeutiques au sein de l'EPIC. Le score ≥19 est utilisé à la fois par les infirmières et les physiothérapeutes de l'UCMC pour indiquer l'indépendance fonctionnelle des patients. La notation AM-PAC quotidienne des patients par les infirmières de l'UCMC est requise et basée sur une version adaptée de l'instrument Activity Measure for Post-Acute Care (AM-PAC) (Haley et al., 2004). Cette exigence en soins infirmiers et la notation AM-PAC adaptée étaient une initiative conjointe des soins infirmiers et de la physiothérapie de l'UCMC, Project Walk, pour mieux cibler les patients qui peuvent ou non avoir besoin de physiothérapie lors de leur admission en fonction de leur mobilité fonctionnelle.

Pour assurer la sécurité des patients, les médecins traitants instruiront et surveilleront les patients pendant leur participation à cette étude. Des changements de saturation en O2 inférieurs à 85 % ou une baisse absolue de plus de 5 % inciteront le médecin à demander au patient de commencer à respirer.

Que se passe-t-il si tous les patients atteints du SRAS-CoV-2 ont une détection d'O2 altérée ? Cela n'est peut-être pas hors de question, car il semble que la perte de l'odorat et du goût soient des indicateurs fiables d'infection (Menni et al.). Dans ce cas, les études de population des enquêteurs indiqueront que tout le monde est hypoxique lorsqu'il est stressé.

Identification, recrutement et paiement des sujets Tous les sujets COVID seront recrutés et inscrits dans l'unité COVID du centre médical de l'Université de Chicago (UCMC). Les sujets sains proviendront du corps professoral et du personnel de l'UCMC. Pour éviter tout biais possible, les volontaires sains n'auront aucune relation avec cette étude avant ou ne seront pas sous la supervision des investigateurs au moment où ils participeront à cette étude. Les sujets sains ne seront pas hospitalisés au moment de leur recrutement pour cette étude. Les sujets ne seront pas rémunérés pour leur participation à l'étude.