ARTICLE
La réponse inflammatoire en circulation extracorporelle
(CEC) est une réalité dont la prise de conscience date d'environ
une vingtaine d'années. En association avec les troubles de l'hémostase
observés en postopératoire, la réponse inflammatoire
est responsable d'une morbi-mortalité significative en chirurgie
cardiaque. Ces processus physiopathologiques sont d'ailleurs très
intimement reliés entre eux, de sorte qu'il est possible de définir
un syndrome « post-CEC » lié à la « bio-incompatibilité
» de la CEC, et que les Anglo-Saxons faute d'y trouver un terme précis
et synthétique, ont dénommé blood activation.
En réalité cette expression utilisée en chirurgie
cardiaque ne veut strictement rien dire, en particulier aux yeux des biologistes,
probablement parce qu'elle veut en dire trop. Cette « activation
sanguine », regroupe l'activation de nombreuses et différentes
cascades physiopathologiques humorales et cellulaires (fibrinolyse, coagulation,
complément, leucocytes, plaquettes, etc.). Il n'est plus possible
conceptuellement aujourd'hui de séparer l'inflammation des troubles
de l'hémostase dans l'apparition des perturbations biologiques
ou cliniques observées après CEC. Assez paradoxalement cette
entité clinico-biologique est de mieux en mieux cernée depuis
que la chirurgie cardiaque sans CEC, c'est-à-dire la chirurgie
coronaire à cur battant, a pris une importance significative
pour certaines équipes. L'information majeure qui peut être
retenue de cette expérience très actuelle est que la réponse
inflammatoire en chirurgie cardiaque n'est pas abolie par l'absence de
surface artificielle, et qu'il conviendrait mieux de parler du retentissement
de la chirurgie cardiaque en général, plutôt que du
retentissement de la CEC, dans la mesure où les causes de l'activation
du sang sont multifactorielles. La répartition entre réponse
inflammatoire dépendante des matériaux et réponse
inflammatoire indépendante des matériaux apparaît
donc aujourd'hui plus que pertinente.
Bio-incompatibilité dépendante
des matériaux
Elle est sous la dépendance de phénomènes liés
au contact du sang avec toute surface artificielle synthétique
d'une part et avec les caractéristiques spécifique du circuit
de CEC d'autre part.
Le contact sang-matériaux
Le processus de l'activation cellulaire et plasmatique dépendante
des matériaux débute avec l'immobilisation de protéines
tels l'albumine, le fibrinogène et l'antithrombine III sur les
surfaces artificielles des circuits de CEC [1-3]. Simultanément,
le facteur XII du système contact (facteur Hageman) et le fragment
C3 du système du complément sont activés après
leur déposition à la surface du circuit. Par la suite, les
plaquettes changent de forme, adhèrent au fibrinogène adsorbé
à la surface du circuit de CEC, et finalement s'agrègent
en quelques minutes [1, 2]. L'adhésion plaquettaire est capable
de déclencher l'adhésion des polynucléaires neutrophiles.
La fixation initiale puis l'activation du facteur XII et du fragment C3
du complément à la surface du circuit de CEC apparaissent
d'importance majeure pour initier l'activation cellulaire et plasmatique
dépendante des matériaux.
Le système du complément est un mécanisme précoce
dans le déclenchement et l'amplification de la réponse inflammatoire
à une agression subite et comporte plus de 20 protéines.
Ce système est soigneusement contrôlé par des protéines
régulatrices et discerne entre le « soi » et le «
non-soi ». Le système du complément est activé
par deux voies majeures : la voie classique est initiée par les
complexes antigènes-anticorps et aussi par les complexes héparine-protamine
après la CEC, pendant que la voie alterne est déclenchée
par le contact du sang sur les surfaces chargées négativement
[1, 3]. Ces deux voies stimulent la voie commune ou terminale qui conduit
à la formation de complexes d'attaque membranaire C5b-9. Ces deux
voies mènent aussi à la production d'anaphylatoxines C3a
et C5a, qui ont été associées aux défaillances
postopératoires cardiaques, pulmonaires et rénales [1].
Le complément peut stimuler la production de cytokines par les
monocytes. Ces médiateurs plasmatiques sont nombreux et les plus
connus sont le TNFalpha, les interleukines 1beta, 6 et 8. Ils possèdent
des propriétés pro-inflammatoires puissantes et sont sécrétés
de façon prolongée et variable dans le temps avec des pics
de concentrations circulantes observés entre la 4e et
la 6e heure après l'initiation de la CEC [4, 5]. Il
existe donc une phase précoce et une phase retardée de la
réponse inflammatoire [3]. La réaction précoce fait
intervenir l'anaphylatoxine C5a. Il s'agit d'un puissant agoniste de la
P-sélectine, molécule d'adhésion stockée dans
les vacuoles cytoplasmiques, aisément et rapidement disponible.
L'expression de P-sélectine à la surface endothéliale
permet le recrutement des neutrophiles au contact de l'endothélium
[3]. Dans un second temps, l'attachement des neutrophiles aux cellules
endothéliales s'effectue par le biais de molécules d'adhésion
(E-sélectine, ICAM, VCAM), processus largement entretenu et amplifié
dans le temps par les cytokines pro-inflammatoires [3].
Les cytokines pro-inflammatoires peuvent altérer considérablement
la circulation périphérique en réduisant le tonus
vasculaire, diminuant ainsi les résistances vasculaires systémiques.
En outre, le TNFalpha et l'interleukine 6 sont connus pour avoir une activité
inotrope négative en postopératoire [6, 7], d'autant plus
que le myocarde lui-même est susceptible de produire in situ
cette synthèse [8].
En marge de l'activation du complément, les protéines
du système contact sont également activées, débouchant
ainsi sur la production de facteur XII activé et de kallicréine
[9]. Le facteur XIIa active directement le facteur XI de la voie intrinsèque
de la coagulation, qui finalement conduit à la formation de thrombine.
On sait cependant désormais que l'activation de cette voie intrinsèque,
bien que réelle, est quantitativement marginale dans la production
de thrombine en comparaison avec celle provenant de l'activation de la
voie tissulaire de la coagulation [2, 9]. Le facteur tissulaire est largement
impliqué dans cette production de thrombine et issu en partie de
l'activation monocytaire [2]. Le système contact est auto-amplifié
par la production croissante de facteur XIIa et de kallicréine
[9]. L'importance clinique du système contact peut être reliée
aux activités de la kallicréine. La kallicréine clive
les kininogènes de haut poids moléculaire pour libérer
de la bradykinine, un nonapeptide ayant des propriétés vasodilatatrices
notoires. Elle active aussi le système fibrinolytique conduisant
à la génération de plasmine, et tout comme les produits
dérivés de l'activation du complément, la kallicréine
peut activer les polynucléaires neutrophiles.
La nature des matériaux influence l'intensité de la réponse
inflammatoire. De tous les matériaux destinés à être
en contact avec le sang au cours de la CEC, le polychlorure de vinyl (PVC)
est le plus fréquemment utilisé. Les agents plastifiants
qui lui sont associés dans la formulation du polymère ont
une influence considérable sur la réactivité sanguine
en fonction de leur nature chimique, de leur taux d'extraction dans le
sang et sur la flexibilité qu'ils confèrent au PVC [10].
Pour préparer des polymères biospécifiques, capables
d'interactions biologiques spécifiques avec un système biologique
vivant, deux voies sont possibles. La première méthode consiste
à modifier la formulation même du polymère par fonctionnalisation
statistique de chaînes macromoléculaires pré-existantes
par des groupements chimiques apropriés. Cette méthode,
actuellement encore du domaine de la recherche, permet d'obtenir des polymères
capables de mimer l'ADN (DNA-like), les phospholipides (phospholipids-like)
ou l'héparine (heparin-like). La seconde consiste à
modifier les polymères par un traitement de surface améliorant
la compatibilité du biomatériau en préservant ses
propriétés fondamentales. Cette approche de la biocompatibilité
est proposée par l'industrie et mise en application clinique depuis
maintenant une dizaine d'années environ [11]. Les traitements de
surface ont été initialement conçus pour mimer la
biocompatibilité de l'endothélium vasculaire en greffant
de l'héparine soit par liaisons ioniques, soit par liaisons covalentes
à la surface du circuit. Les premières expériences
cliniques avec ces circuits ont été réalisées
sur des assistances circulatoires ou des CEC partielles au cours desquelles
la recherche d'une anticoagulation réduite était une préoccupation
majeure des chirurgiens. La généralisation de ces technologies
à la chirurgie à cur ouvert a été plus
chaotique en l'absence d'une compréhension parfaite de la physiopathologie
des troubles de l'hémostase en chirurgie cardiaque au début
des années 1990, entraînant de fait une relative désaffection
pour ces biomatériaux [12]. Néanmoins, dès la publication
des premiers essais cliniques randomisés, il a été
possible de mettre en évidence un bénéfice de ces
circuits sur la réduction de l'inflammation humorale, permettant
de diminuer de 30 à 50 % l'activation des voies alterne et classique
du complément [13, 14]. Les bénéfices cliniques qui
peuvent être associé à la réduction de l'inflammation
humorale ont été plus difficiles à mettre en évidence
car les essais thérapeutiques étaient le plus souvent menés
sur des effectifs réduits de patients à faible risque opératoire
[15]. Cependant, les patients à haut risque opératoire (les
diabétiques, les insuffisants respiratoires ou rénaux) semblent
nettement tirer bénéfice de l'utilisation de circuits préhéparinés
[16]. De façon intéressante, les troubles du rythme supra-ventriculaires
observés fréquemment 3 à 5 j après chirurgie
cardiaque et dont il a été prouvé qu'ils sont entre
autre corrélés à l'importance de l'activation de
la voie classique du complément [17], surviennent moins fréquemment
lorsque des circuits préhéparinés ont été
utilisés pour la CEC [18]. La thromborésistance des surfaces
artificielles enduites d'héparine est désormais acquise
[19] et la biocompatibilité de ces circuits préhéparinés
est attestée par la réduction de l'activation de contact
et de la spoliation plaquettaire lors de leur utilisation [9, 12]. Ceci
permet d'envisager d'aller plus loin dans la démarche d'une CEC
biocompatible afin de diminuer la réponse inflammatoire et les
troubles de l'hémostase, notamment en réduisant l'héparinisation
systémique.
L'architecture et le design du circuit de circulation
extracorporelle
Les contraintes mécaniques et en particulier les contraintes
de cisaillement sur les éléments figurés du sang
ont des effets délétères sur ceux-ci, au moins autant
que le contact du sang avec les surfaces artificielles [20]. Les leucocytes
sont activés dès lors que les contraintes de cisaillement
dans le circuit de CEC dépassent 75 dynes/cm2 et les
plaquettes pour des valeurs supérieures à 100 dynes/cm2.
En revanche, les érythrocytes peuvent supporter des contraintes
de cisaillement plus importantes (jusqu'à 2 000 dynes/cm2)
au-delà desquelles ils sont hémolysés. Ces contraintes
de cisaillement sont fonction de l'architecture du circuit (géométrie,
dimensions) et également des conditions de flux imposées
par les pompes artérielles. De nombreuses particules peuvent être
ainsi générées dans la circulation en association
avec d'autres particules extrêmement diverses telles que des fragments
tissulaires et graisseux, des particules synthétiques provenant
des différents éléments du circuit de CEC (usure
des corps de pompes par exemple) et autres agents démoussants.
À cet égard les pompes artérielles ont été
supposées avoir un impact potentiel sur les embolies systémiques
de particules hémolytiques et donc sur la qualité de la
perfusion régionale à l'échelon de la microcirculation
des différents organes. En particulier, les pompes à effet
centrifuge permettent en théorie de diminuer les phénomènes
d'embolies gazeuses de par leur géométrie et ont été
rapportées être moins hémolysante que les pompes à
galets, bien que cette dernière notion soit aujourd'hui contestée
[21]. Paradoxalement il a été démontré que
la réponse inflammatoire (activation du complément et des
neutrophiles) est plus importante avec les pompes centrifuges qu'avec
les pompes à galets [5]. Ces résultats inattendus ne reçoivent
pas encore d'explication claire mais il est possible qu'ils soient en
rapport avec les différences de pulsatilité des flux que
peuvent fournir ces pompes.
Bio-incompatibilité indépendante
des matériaux ou facteurs dépendants de l'intervention chirurgicale
Le contact air-sang et l'utilisation de circuits
clos
Le contact du sang avec l'air ambiant dans le contexte de la chirurgie
n'est absolument pas physiologique et déclenche de nombreuses cascades
d'activation cellulaires et plasmatiques. Dans un circuit de CEC, il existe
des compartiments en nombre variable dans lesquels le sang est au contact
de l'air ambiant (réservoirs de cardiotomie par exemple) et constamment
réintroduit dans le circuit de perfusion. Les oxygénateurs
dits « à bulles » qui permettaient autrefois d'assurer
l'hématose par contact direct entre le sang et l'oxygène
administré, ont maintenant quasiment disparu au profit des membranes
d'oxygénation. Néanmoins, l'utilisation d'un circuit totalement
clos est d'un usage plus astreignant, notamment en cas de nécessité
de compensation volumique, et reste encore marginale pour la chirurgie
de routine. Dans le cas où les cavités cardiaques sont ouvertes
(en chirurgie valvulaire par exemple), il est impossible d'obtenir un
circuit totalement clos par définition. En revanche, pour la chirurgie
coronaire, des adaptations techniques sur le système de perfusion
extracorporelle et en particulier sur les aspirations, permettent de réaliser
l'intervention en supprimant cette interface air-sang. Schonberger et
al. [22] ont montré en 1995 que cette technique comportait
de nombreux avantages tant sur le plan de l'hémostase que de l'inflammation
[22]. L'activation du complément et de la fibrinolyse est significativement
réduite. De même, au niveau cellulaire, l'activation des
polynucléaires neutrophiles et des plaquettes est diminuée.
Le bénéfice clinique observé a été
une réduction du saignement postopératoire. Enfin, les auteurs
ont mis en évidence une réduction de l'activité hémolytique
avec pour bénéfice potentiel une augmentation de la clairance
hépatique par les cellules de Kupffer de l'endotoxine circulante,
molécule considérée comme puissant agoniste inflammatoire.
L'utilisation de systèmes clos apparaît donc essentielle
dans la recherche de la biocompatibilité de la CEC.
L'activation tissulaire et la gestion des aspirations
Il a longtemps été admis que la formation de thrombine
en chirurgie cardiaque était la conséquence de l'activation
de contact et de la voie intrinsèque de la coagulation avec pour
effet direct le risque de coagulation dans le circuit de CEC. De larges
doses d'héparine sont donc utilisées pour éviter
la thrombose du circuit. Même si l'héparine ne bloque pas
la formation de thrombine, elle reste cependant l'anticoagulant de référence
dont l'utilisation est pratique dans la mesure où on lui connaît
un antagoniste (protamine).
Depuis 1993, la formation de thrombine est considérée
comme étant majoritairement la conséquence de l'activation
de la voie extrinsèque ou tissulaire de la coagulation [23]. Ceci
souligne l'importance du traumatisme chirurgical, c'est-à-dire
le contact du sang avec les tissus graisseux, péricardiques, pleuraux
[24] ou plus simplement avec l'air ambiant [22], dans l'activation des
multiples cascades de la coagulation, de la fibrinolyse et même
de l'hémolyse [21]. Plus récemment la chirurgie sans CEC
a confirmé ces notions, non seulement à propos des perturbations
de l'hémostase [25], mais également dans la mise en route
des processus inflammatoires observés après chirurgie cardiaque,
tels la production de cytokines [26]. L'utilisation des récupérateurs
de CEC permettant de réinjecter le sang du champ opératoire,
afin de limiter les pertes sanguines et de maintenir la volémie,
a donc pour conséquence directe la retransfusion d'une grande quantité
de ces protéines activées et autres médiateurs inflammatoires.
Dès 1995, des travaux cliniques ont permis de montrer qu'il est
important de ne pas transfuser le sang épanché dans le champ
opératoire afin de limiter l'augmentation des concentrations circulantes
de thrombine, d'hémoglobine libre et autres produits de dégradation
fibrinolytique [27].
Historiquement, l'évaluation de la réduction de l'anticoagulation
systémique peropératoire sous couvert de circuits préhéparinés,
a permis de mieux cerner l'importance du contrôle des facteurs indépendants
des matériaux dans le déclenchement des perturbations biologiques
en CEC. Ces circuits sont connus pour leur thromborésistance et
leur biocompatibilité, en ce sens qu'ils réduisent biologiquement
l'activation de contact. Ils n'ont cependant pas d'effet conséquent
sur la réduction potentielle de la production de thrombine confirmant
ainsi la source extrinsèque de l'activation de la coagulation [9].
Même sous couvert de circuits préhéparinés,
la réduction de l'héparinisation générale
sans contrôle des aspirations de CEC conduit à observer une
augmentation significative de la production de thrombine avec le risque
thrombo-embolique que cela comporte [28]. Au contraire, une gestion parfaite
des aspirations chirurgicales, grâce à l'utilisation exclusive
de cell-saver, garantit le maintien des concentrations circulantes
de thrombine aux valeurs usuelles [29]. Ces dispositifs d'autotransfusion
permettent de transfuser après lavage les érythrocytes sans
y associer les autres éléments figurés sanguins (polynucléaires
et plaquettes) ni les facteurs de coagulation activés. Il a été
récemment montré [30] que l'utilisation de cell-saver
permet de diminuer les concentrations circulantes d'hémoglobine
libre (dont la nocivité hépatique et rénale est bien
connue), de cytokines (puissants agonistes inflammatoires), et de protéine
S100beta (marqueur de souffrance cellulaire cérébrale) [31].
La gestion des aspirations chirurgicales est donc fondamentale, et l'intérêt
des cell-savers n'est plus seulement de récupérer,
en complément des aspirations de la CEC, les quelques érythrocytes
présents dans le champ opératoire, mais bien évidemment
d'agir comme un dispositif médical permettant de contrôler
les conséquences de la réponse inflammatoire et des troubles
de l'hémostase indépendants des matériaux. Ces stratégies
opératoires appliquées initialement à la chirurgie
coronaire trouvent assez facilement, dès lors que l'hémostase
chirurgicale est constamment maîtrisée, leur extension à
la chirurgie à cur ouvert, au cours de laquelle les processus
physiopathologiques préalablement cités sont largement exacerbés.
Il est en effet très facile d'opérer la grande majorité
des patients sans utiliser les récupérateurs de CEC mais
il est en revanche important de ne pas outrepasser les « limites
» d'un tel système, ce qui conduirait à une déperdition
protéique et cellulaire significative dommageable pour le patient.
L'héparine et la protamine
L'utilisation de circuits clos et la gestion des aspirations permettent,
au-delà des bénéfices préalablement évoqués,
d'accéder en toute sécurité à la pratique
de la CEC avec réduction de l'anticoagulation peropératoire.
Le premier intérêt de la réduction de l'anticoagulation
systémique est à l'évidence de pouvoir diminuer les
pertes sanguines. Certaines équipes ont pu ainsi diminuer le taux
d'administration de produits sanguins homologues [29] mais sans pouvoir
toutefois réduire significativement les pertes sanguines postopératoires.
Il ne faut cependant pas négliger l'intérêt de cette
méthode dans l'obtention d'une hémostase chirurgicale rapidement
satisfaisante avant la fermeture du thorax, ce qui est certes difficilement
quantifiable, mais qui procure un grand confort chirurgical. Ainsi, plus
que le volume sanguin perdu en postopératoire, dont l'estimation
varie d'un centre à l'autre, la chute de l'hématocrite reflète
avec précision le retentissement général d'une opération
cardiaque.
La réduction de l'héparinisation générale
et donc de sa neutralisation par la protamine a un effet significatif
sur la réponse inflammatoire. Nakajima et al. [32] ont constaté
que la réduction des doses d'héparine à 200 UI/kg
au lieu de 300 UI/kg réduit significativement les phénomènes
d'adhésion cellulaire sur les filtres artériels au sein
du circuit de CEC. La majorité de ces cellules adhérentes
sur les filtres étant des neutrophiles activés tend à
confirmer que l'héparine en phase fluide activerait l'inflammation
cellulaire [33].
En outre, la protamine, indépendamment de l'héparinisation
préalable, est capable de provoquer des interactions cellulaires
entre les leucocytes et les cellules endothéliales dans la circulation,
que son site d'administration soit artériel ou veineux [34]. Il
y a donc un intérêt synergique à réduire l'héparine
et la protamine, d'autant plus que leur association sous forme de complexe
est connue pour activer la voie classique du complément [1, 3,
14].
Ischémie-reperfusion et filtration leucocytaire
Les séquences d'ischémie-reperfusion myocardique sont
fréquentes dans l'exercice de la chirurgie cardiaque, qu'une CEC
soit utilisée ou non. À des degrés divers, bon nombre
d'organes peuvent subir au minimum une hypoperfusion durant la procédure
chirurgicale, en particulier les poumons et le tube digestif. Mais plus
généralement, la microcirculation générale
est perturbée par les phénomènes d'adhésion
leucocytaire [3]. Les polynucléaires neutrophiles sont des cellules
massivement engagées dans la réponse inflammatoire, que
ce soit ou non la conséquence de l'interaction du sang avec les
matériaux de la CEC. Ils libèrent dans le voisinage de l'endothélium
vasculaire après y avoir adhéré des enzymes protéolytiques
telle l'élastase ou la myéloperoxydase leucocytaire dont
le rôle délétère sur les structures parenchymateuses,
en particulier du poumon, est bien connu [1]. Les neutrophiles collaborent
également à la génération de radicaux libres
oxygénés. Ces lésions oxydatives sur les membranes
cellulaires, se propagent par de véritables réactions en
chaîne. Les lésions tissulaires importantes qui en découlent
ont été bien étudiées sur le myocarde. Néanmoins,
c'est aux équipes de chirurgie cardiaque pédiatrique que
revient le mérite d'avoir montré chez des enfants atteints
de cardiopathie congénitale cyanogène que les phénomènes
de peroxydation lipidique membranaire survenaient dès l'initiation
de la CEC, avant même l'ischémie induite par le clampage
aortique, prouvant de fait la toxicité de l'apport massif en oxygène
pour les tissus [35]. De même, il est maintenant acquis que le niveau
d'oxygénation durant la CEC en chirurgie coronarienne de routine
peut avoir un impact tout à fait significatif sur l'élévation
des concentrations circulantes en élastase leucocytaire et en enzymes
myocardiques (CPK) dans le sinus coronaire. Les valeurs de ces marqueurs
en CEC hyperoxique (400 mmHg de pO2) atteignent quasiment le
double de celles observées en CEC normoxique (< 150 mmHg de
pO2) [36]. Il s'agit là d'un paramètre physiopathologique
très important d'un point de vue pratique et dont il n'est pratiquement
jamais fait mention lors des études comparant la chirurgie sous
CEC avec la chirurgie à cur battant qui serait censée
provoquer moins de dommage tissulaire myocardique. Il est pourtant évident
que les conditions de ventilation diffèrent entre ces deux alternatives
thérapeutiques, ne serait-ce que par le maintien de la ventilation
mécanique assurant un lavage vasculaire pulmonaire permanent. Une
étude récente a en effet montré l'intérêt
du maintien de la ventilation pulmonaire durant la CEC, permettant ainsi
de limiter grâce à un effet de lavage permanent la leuco-séquestration
pulmonaire et donc de diminuer l'impact tissulaire local de la réponse
inflammatoire [37]. Les polynucléaires neutrophiles étant
au centre de ces réactions en chaîne, il a été
envisagé de les retirer de la circulation par des techniques de
filtrations leucocytaires. Les résultats actuels ne font pas encore
l'objet d'un consensus mais semblent indiquer que la filtration leucocytaire
pourrait diminuer les dysfonctions myocardiques [38], rénales et
pulmonaires postopératoires [39].
Endotoxine, perfusion digestive et pulsatilité
Le tube digestif est un organe très sensible aux variations de
perfusion systémique et en particulier, l'ischémie ou l'hypoperfusion
splanchnique peuvent générer des phénomènes
de translocations bactériennes (passages de fragments bactériens
ou endotoxine) de la lumière digestive vers la circulation portale.
Les cellules du système réticulo-endothélial hépatique
(cellules de Kupffer) ont pour rôle d'assurer la clairance de cette
endotoxine. Lorsque cette clairance hépatique est dépassée,
et ce peut être d'ailleurs le cas en présence d'activité
hémolytique importante, l'endotoxine passe dans la circulation
systémique au sein de laquelle elle stimule l'activation du complément
et la production de cytokines par les monocytes. Certains auteurs ont
mis en évidence que la perfusion splanchnique est significativement
diminuée au cours de la CEC, avec augmentation de la perméabilité
intestinale pour conséquence [40]. Les concentrations d'endotoxine
dans la circulation systémique sont corrélées à
cette augmentation de perméabilité intestinale durant le
déroulement de la CEC [41]. Plus précisément, Watarida
a corrélé l'importance de l'endotoxinémie à
la durée du clampage aortique et à la perte de pulsatilité
de la perfusion [42]. Jansen a confirmé le rôle délétère
de la durée du clampage aortique dans l'élévation
de l'endotoxine circulante, plus que la durée de la CEC elle-même
[43]. Cette prédominance de la durée de clampage sur la
durée de CEC souligne peut-être l'influence de la pulsatilité.
En effet, l'énergie pulsatile ne représente qu'une part
minime mais néanmoins significative de l'énergie hydraulique
[44]. Cette énergie pulsatile persiste tant que le cur garde
une activité rythmique mais disparaît dès lors que
le chirurgien clampe l'aorte et débute la cardioplégie.
La pulsatilité résiduelle est donc celle générée
par la pompe artérielle. Certaines de ces hypothèses sont
encore du domaine de la spéculation, mais il est vrai que la réponse
inflammatoire peut être modulée par le type de pompe artérielle
utilisée [5] ce qui n'est sans doute pas sans rapport avec leur
régime de pulsatilité intrinsèque.
Il a également été montré que l'hypovolémie,
l'usage des vasoconstricteurs et les phénomènes d'hémodilution
sont corrélés à la concentration circulante d'endotoxine.
L'hémodilution provoque une fuite liquidienne vers les espaces
interstitiels ce qui accroît l'hypovolémie et l'dème
tissulaire et donc diminue l'apport local en oxygène [41, 43].
À ce titre, la réduction du volume d'amorçage de
la CEC pour limiter l'hémodilution contribue à la diminution
de l'endotoxinémie [45]. Récemment, Picone et al.
[46] ont montré expérimentalement que la CEC amorce la réaction
inflammatoire causant ainsi la séquestration pulmonaire des neutrophiles
sans dysfonction pulmonaire. L'exposition à une dose d'endotoxine,
bénigne dans d'autres circonstances, provoque alors l'activation
des neutrophiles séquestrés et par voie de conséquence
le syndrome post-CEC, reflété par une diminution de la PaO2
et une augmentation du shunt pulmonaire. Les interactions entre les différentes
cascades de l'inflammation sont donc complexes et encore incomplètement
élucidées.
CONCLUSION La
réponse inflammatoire en chirurgie cardiaque est un problème
complexe et multifactoriel. Elle nécessite par conséquent
une approche thérapeutique multifactorielle et les comparaisons actuelles
entre la chirurgie cardiaque avec ou sans CEC vont conceptuellement dans
ce sens, en dépit de leurs fréquentes insuffisances méthodologiques.
Cette évolution récente de la chirurgie cardiaque sans CEC
a au moins eu le mérite de bien mettre en évidence la part
dépendante des matériaux et de la perfusion extracorporelle
dans la réponse inflammatoire et les troubles de l'hémostase,
en la différenciant des autres facteurs liés au geste chirurgical
et à la prise en charge du malade. Nul doute que la chirurgie à
cur battant a permis ces dernières années à la
CEC de progresser. Il faudra bien évidemment associer dans cette
réflexion la prise en charge anesthésique et sûrement,
mais c'est moins connu, la prise en charge cardiologique avec sa pharmacopée
évolutive. L'importance de la CEC sur le coût total d'une hospitalisation
est marginale, de l'ordre de 5 à 10 %, mais il est aisément
concevable que son impact clinique est plus que significatif sur les 90
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