Réponse inflammatoire et stress oxydatif en chirurgie cardiaque : Min. Circulation extracorporelle invasive ou conventionnelle

L'objectif global du projet est de développer une ou plusieurs méthodes analytiques précises et simples pour la quantification de biomarqueurs spécifiques du stress oxydatif dans des échantillons biologiques qui faciliteront le diagnostic, le pronostic et la conception thérapeutique chez les patients subissant une chirurgie à cœur ouvert et une comparaison possible entre différents traitements. stratégies pour réduire le stress oxydatif.

Pour atteindre cet objectif, le projet sera divisé en objectifs spécifiques :

• Assortiment d'espèces oxydantes réactives spécifiques et développement de protocoles analytiques pour ces biomarqueurs du stress oxydatif à l'aide d'équipements analytiques sophistiqués.
• Quantification de biomarqueurs spécifiques du stress oxydatif comme indicateurs du stress oxydatif avant et après une chirurgie à cœur ouvert avec utilisation d'un pontage cardio-pulmonaire.
• Prédiction du niveau de stress oxydatif avec des biomarqueurs spécifiques du stress oxydatif chez les patients subissant un pontage cardio-pulmonaire avec arrêt cardiaque
• Traitement statistique des données obtenues et mise en œuvre dans la pratique clinique en adaptant la circulation extracorporelle à un patient individuel.
• Comparaison du stress oxydatif chez les patients subissant une chirurgie à cœur ouvert avec l'utilisation de deux types différents de techniques de pontage cardio-pulmonaire.

État de l'art dans le domaine de recherche proposé et étude de la littérature pertinente Des études récentes sur l'état de stress oxydatif ont identifié les biomarqueurs comme le potentiel de révolutionner la science médicale en termes de diagnostic, de pronostic et de thérapie. Des biomarqueurs ont été identifiés pour diverses maladies et troubles, par exemple les troubles métaboliques, les maladies cardiovasculaires, les infarctus du myocarde, les troubles neurologiques, etc. Les biomarqueurs spécifiques peuvent aider à diagnostiquer le stress lorsque les biomarqueurs pronostiques sont explorés pour étudier la progression ou l'issue de cette cascade stress-maladie et peuvent prédire la probabilité d'apparition de la maladie. Récemment, de nombreux auteurs ont publié des revues sur le stress oxydatif et ses biomarqueurs, ainsi que leur détermination quantitative. Il existe également des études cliniques, mais celles-ci impliquent souvent un seul type de biomarqueur. La détermination de ces composés à partir du sérum et du plasma est un défi pour chaque technique analytique et nécessite des précautions particulières au stade pré-analytique. Récemment, diverses méthodes chromatographiques ont été utilisées pour remplacer les méthodes spectrophotométriques conventionnelles. Jusqu'à présent, les méthodes de chromatographie liquide haute pression (HPLC), de chromatographie liquide avec spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS) et de chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse (GC-MS) se sont révélées spécifiques et plus sensibles pour la plupart des stress oxydatifs (OS). ) des biomarqueurs à partir de matériel biologique, mais il n'existe toujours pas de méthode suffisamment spécifique, précise, sensible et quantitative pour mesurer les biomarqueurs dans des échantillons biologiques et pouvoir être utilisée dans le diagnostic clinique. L’identification des biomarqueurs étant plus fiable, davantage de corrélations avec certaines maladies ou troubles peuvent être faites, notamment dans le domaine des maladies cardiovasculaires, où la littérature est rare ou inexistante. Dans cette étude, des méthodes analytiques robustes et spécifiques pour des biomarqueurs spécifiques de la SG seront développées et validées, comprenant ainsi les mécanismes et la chronologie des niveaux de biomarqueurs de la SG après une chirurgie cardiaque.

Le pontage cardio-pulmonaire a été identifié comme un facteur indépendant de réponse inflammatoire systémique, ce qui conduit potentiellement à une instabilité hémodynamique, à un dysfonctionnement de plusieurs organes et à diverses complications entraînant une unité de soins intensifs (USI) et un séjour à l'hôpital prolongés. L’une des stratégies visant à réduire la réponse inflammatoire a été le MiECC. En ce qui concerne la Société internationale des technologies extra-corporelles mini-invasives (MiECTiS), pour caractériser un circuit comme MiECC, il doit inclure un circuit fermé ; surfaces de contact avec le sang biologiquement inertes ; volume d'amorçage réduit ; une pompe centrifuge ; un oxygénateur à membrane ; un échangeur de chaleur ; un système d'administration de cardioplégie ; un piège à bulles veineux/dispositif d'élimination de l'air veineux et un système de gestion du sang versé. Plusieurs études ont été publiées, mesurant et comparant la réponse inflammatoire chez les patients subissant une chirurgie à cœur ouvert avec un pontage cardio-pulmonaire conventionnel (CCPB) ou un MiECC. Des études récentes comparant le groupe MiECC au CPB conventionnel ont montré des taux plus faibles de protéine C-réactive (CRP) et d'interleukine 6 et d'interleukine 8 dans le groupe MiECC. Une étude mesurant les marqueurs de stress oxydatif chez des patients ayant subi un pontage aorto-coronarien avec MiECC, CCPB ou sans utilisation de circuit extracorporel (pontage aorto-coronarien hors pompe - OPCAB) a révélé une diminution statistiquement significative des taux de malondialdéhyde dans MiECC et OPCAB lorsque par rapport au CCPB, qui a montré des résultats prometteurs sur 30 patients inclus dans leur étude. Les niveaux de malondialdéhyde culminent également quelques heures après la chirurgie, rendant ainsi la comparaison de la réponse immunitaire au MiECC ou au CCPB encore plus intéressante. En augmentant le nombre d'échantillons de sang, une plus grande cohorte d'étude et de nouvelles techniques d'analyse du malondialdéhyde, les enquêteurs pensent que des valeurs pronostiques potentielles pourraient être identifiées. Ces dernières années, l'isoprostane a été identifié comme un biomarqueur prometteur de la peroxydation lipidique. Dans une étude récente menée auprès d’enfants atteints de malformations cardiaques congénitales subissant une chirurgie cardiaque, une clairance rapide des isoprostanes a été associée à de meilleurs résultats cliniques. Aucune étude à ce jour comparant les résultats des isoprostanes chez les patients subissant un CCPB ou un MiECC n'a été trouvée. Endocan, un marqueur immunoinflammatoire potentiel, qui reflète un dysfonctionnement endothélial, pourrait également être utilisé comme marqueur pronostique potentiel pour identifier les groupes de patients qui bénéficieraient le plus du MiECC. À ce jour, deux études étudiant la cinétique de l'endocan après CCPB ont été réalisées. Comparer nos résultats à d'autres études et ajouter MiECC à l'équation pourrait s'avérer utile pour les études futures utilisant l'endocan comme marqueur pronostique.

IMPORTANCE DES RÉSULTATS ATTENDUS :

Le projet de recherche intitulé Stress oxydatif et réponse inflammatoire systémique après chirurgie cardiaque : circulation extracorporelle mini-invasive vs. circulation extracorporelle conventionnelle contribuera efficacement à l'amélioration de la qualité de vie puisqu'il portera sur la détection de biomarqueurs spécifiques de la SG et la compréhension des mécanismes. et chronologie des niveaux de biomarqueurs OS après une chirurgie cardiaque. À la connaissance des enquêteurs, il s'agira de la première étude approfondie de ce type qui inclura plusieurs biomarqueurs dans la prédiction du niveau de stress oxydatif chez les patients subissant un pontage cardio-pulmonaire avec arrêt cardiaque et comparera deux types de circuits de pontage cardio-pulmonaire. Pour établir cette prédiction, les biomarqueurs OS seront quantifiés à l'aide de différentes méthodes chromatographiques en tandem avec la spectrométrie de masse pour la détermination sélective et efficace de ces biomarqueurs. Les méthodes analytiques développées et validées seront robustes et efficaces pour le transfert de méthodes dans un environnement clinique. Les données obtenues seront traitées statistiquement et mises en œuvre dans une pratique clinique adaptée à la circulation extracorporelle de chaque patient.