Effets neuroprotecteurs du traitement au xénon chez les patients atteints d'infarctus cérébral

En Fédération de Russie, l'infarctus cérébral ischémique est enregistré chaque année chez plus de 450 000 personnes. C'est la deuxième cause de décès après les maladies coronariennes.

Le taux de mortalité à 30 jours après un infarctus cérébral ischémique est supérieur à 25 %, et au cours de l'année suivante, environ la moitié des patients décèdent, soit plus de 200 000 personnes. Les conséquences de l'AVC occupent la première place parmi les causes d'incapacité primaire. Pas plus de 15 % de ceux qui ont subi un AVC reprennent le travail ou accomplissent pleinement leurs tâches ménagères antérieures, et les autres, en raison d'un handicap, ont besoin d'une réadaptation médicale et sociale à vie. À ce jour, tous les médicaments neuroprotecteurs candidats testés dans divers essais cliniques ont démontré une efficacité insuffisante. Par conséquent, le développement de nouvelles approches pour le traitement des lésions cérébrales graves d'étiologies diverses est l'une des tâches les plus importantes de la médecine des états critiques.

Les lésions cérébrales dues à un accident vasculaire cérébral déclenchent un certain nombre de réactions physiopathologiques, qui sont basées sur l'accumulation de glutamate avec le développement d'une excitotoxicité. L'effet du glutamate sur les récepteurs NMDA est l'un des principaux facteurs des maladies neurodégénératives.

Le xénon est un anesthésique dont les propriétés neuroprotectrices ont été démontrées dans de nombreuses études expérimentales. Cependant, la partie clinique est encore présentée assez modestement. Après avoir découvert que le xénon est un inhibiteur des récepteurs NMDA, il a été démontré que le xénon peut protéger les cultures de cellules neuronales des dommages causés par le NMDA, le glutamate ou la privation d'oxygène et de glucose. Il a été expérimentalement établi que le xénon est un inhibiteur de l'activateur tissulaire du plasminogène (tPA) et qu'il inhibe de manière dose-dépendante la thrombolyse induite par le tPA ; l'inhalation de xénon après ischémie et reperfusion supprime les lésions cérébrales ischémiques et les hémorragies cérébrales induites par le tPA, ainsi que les dommages à la barrière hémato-encéphalique.

L'exposition au xénon après ischémie transitoire chez le rat entraîne une diminution du volume de l'infarctus, en fonction de la concentration, du temps d'exposition et de l'amélioration de la fonction neurologique 7 jours après l'ischémie. À ce jour, un rôle a été découvert dans la mise en œuvre des mécanismes moléculaires de la neuroprotection au xénon des canaux potassiques à double pore (TREK-1), qui fournissent un courant ionique basique qui affaiblit l'excitabilité neuronale, protégeant ainsi les neurones des dommages. Le rôle des canaux potassiques sensibles à l'adénosine triphosphate (ATP) du plasmalemme dans la réalisation des propriétés protectrices du xénon est également discuté dans la littérature scientifique. Il a été démontré que dans des conditions in vitro de culture de neurones, le xénon les protégeait des dommages causés par la privation de glucose et d'oxygène en activant les canaux potassiques sensibles à l'ATP dans le plasmalemme. Il existe des preuves de l'effet de l'inhalation de xénon sur la phosphorylation de la glycogène synthase-3ß, une enzyme clé de la cascade neuronale anti-apoptotique, et une augmentation du pool d'enzymes impliquées dans la protection antioxydante du cerveau. Une étude expérimentale a montré un effet anti-inflammatoire distinct de cet anesthésique, qui consistait en une augmentation de la capacité des neutrophiles à l'apoptose spontanée et une diminution de l'expression des molécules d'adhésion CD11b et CD66b à leur surface après modélisation d'une réaction inflammatoire. Aussi, les propriétés anti-inflammatoires du xénon ont été mises en évidence lors de la modélisation d'un traumatisme crânien in vivo, lorsque son exposition pendant 60 minutes a provoqué une diminution significative de l'expression des gènes pro-inflammatoires NF-kB1 et NF-kB2, responsables de la synthèse de cytokines et autres molécules impliquées dans l'inflammation. Considérant que la réaction inflammatoire qui se forme au cours des premières heures d'une lésion cérébrale ischémique détermine en grande partie la gravité de son évolution ultérieure, un tel effet sur les neutrophiles peut réduire la gravité des lésions du tissu nerveux.

Le plus intéressant est un essai contrôlé randomisé réalisé par R. Laitio et al. (2016), dans laquelle l'utilisation du xénon en association avec l'hypothermie dans la pratique clinique a été étudiée pour la première fois. Chez les patients ayant subi un arrêt cardiaque communautaire, inhalation de xénon à une concentration de 40 vol.% dans les 24 heures en combinaison avec l'hypothermie, a conduit à moins de dommages à la substance blanche du cerveau qu'avec les patients utilisant l'hypothermie seule. Le taux de mortalité à 6 mois était de 27 % dans le groupe xénon et hypothermie et de 35 % dans le groupe hypothermie. Cependant, l'étude n'était pas assez puissante.

Il est important de noter qu'aujourd'hui, malgré un large pool d'études précliniques convaincantes prouvant les propriétés neuroprotectrices du xénon, il n'existe pas une seule étude clinique de son utilisation dans l'AVC ischémique.

Par conséquent, les objectifs de la recherche sont de déterminer si la stratégie consistant à utiliser l'inhalation d'un mélange xénon-oxygène est meilleure que l'inhalation d'un mélange oxygène-air en ce qui concerne l'évolution des scores sur les échelles de coma NIHSS, Rankin et Glasgow au jour 7, la durée de séjour en USI et la fréquence des pneumonies nosocomiales.