Rapporteurs : Professeur Bruno levy (Nancy)








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RESULTATS

1) Article 1: « Intravenous administration of activated protein C in Pseudomonas- Induced lung injury: impact on lung fluid balance and the inflammatory response»


    1. Effets de la rhPCa sur les échanges gazeux

Aucune différence significative n’était mise en évidence pour le rapport PaO2/FiO2 entre les groupes CTR, rhPCa et PNP. Cependant l’administration de rhPCa altérait significativement les échanges gazeux en comparaison avec les groupes CTR et PNP (rapport PaO2/FiO2 à 215 ± 26 versus 386 ± 33, p < 0,05). Aucune différence significative n’était mise en évidence pour la pression artérielle et les pressions des voies aériennes entre les différents groupes. Les résultats sont rapportés sur le tableau I.
Tableau I: pression artérielle systolique (PAS), les pressions des voies aériennes (PVA) et rapport PaO2/FiO2 après une période de stabilisation de 30 minutes.

Groupes

PAS (mm Hg)

PVA (cm H2O)

PaO2/FiO2

CTR

PCa

PNP

A-PNP

127 ± 5

118 ± 16

123 ± 20

104 ± 12

4,3 ± 0,4

4,8 ± 0,6

4,1 ± 0,3

4,1 ± 0,6

420 ± 37

483 ± 47

386 ± 33

215 ± 26 *

Données représentées sous forme de la moyenne ± l’écart type. * : p < 0,05 versus CTR et PNP.

.
1.2) Effets de la rhPCa sur la perméabilité alvéolo-capillaire aux protéines

La perméabilité endothéliale évaluée par le passage du traceur vasculaire vers le compartiment alvéolaire (rapport Asp/Plasma) était significativement augmentée dans le groupe PNP versus les animaux contrôles (0,28 ± 0,08 versus 0,03 ± 0,01, p < 0,05).

L’administration concomitante de rhPCa tendait à augmenter le trouble de la perméabilité comparé au groupe PNP, mais sans différence significative (0,47 ± 0,17 versus 0,28 ± 0,08, p=0,2).


De la même manière, l’instillation bactérienne augmentait les EPEV, en comparaison avec le groupe CTR (0,22 ± 0,03 versus 0,07 ± 0,03, p < 0,05). L’administration de rhPCa n’augmentait pas les EPEV de manière significative en comparaison avec le groupe PNP (0,37 ± 0,15 versus 0,22 ± 0,03, p=0,33). Les résultats sont représentés sur la figure 2.




Figure 1: évaluation de la perméabilité vasculaire in vivo. La perméabilité endothéliale évaluée par la fuite du marqueur vasculaire (Alb-In111) dans le compartiment alvéolaire mesurée par le rapport de la radioactivité dans l’aspirât sur la radioactivité dans le plasma (Asp/Plasma) (barres blanches) était augmentée dans le groupe PNP versus le groupe contrôle (0,28 ± 0,08 versus 0,03 ± 0,01, p < 0,05). L’accumulation du traceur protéique vasculaire dans l’espace extravasculaire pulmonaire (EPEV) (barres noires) était augmentée dans le groupe PNP versus le groupe contrôle. Les données sont représentées sous forme de la moyenne ± l’écart type. * : p < 0,05 versus contrôle.


1.3) Evaluation de l’eau extravasculaire pulmonaire et des mouvements liquidiens pulmonaires

Le rapport M/S pulmonaire était significativement augmenté dans le groupe PNP comparé au groupe contrôle (4,62 ± 0,31 versus 3,87 ± 0,22, p < 0,05). L’administration concomitante de rhPCa tendait à augmenter le rapport M/S au cours de l’agression pulmonaire aiguë induite par Pa (5,80 ± 0,66, p = 0,07). Les résultats sont rapportés sur le tableau II.

L’agression pulmonaire aiguë induite par Pa était associée à une augmentation de la clairance liquidienne pulmonaire en comparaison avec le groupe contrôle (33,3 ± 2,6% versus 23,5 ± 2,9%, p < 0,05). L’administration de rhPCa diminuait de manière significative la CLP en comparaison avec le groupe PNP (9,1 ± 4,3% versus 33,4 ± 2,6%, p < 0,05) (tableau II).
Tableau II: eau extravasculaire pulmonaire (rapport M/S) et clairance liquidienne pulmonaire (CLP) pour chaque groupe.

Groupes

Rapport M/S (g/g)

CLP (%)

CTR

PCa

PNP

A-PNP

3,87 ± 0,22

4,16 ± 0,34

4,62 ± 0,31*

5,80 ± 0,66**

23,5 ± 2,9

20,3 ± 2,2

33,4 ± 2,6**

9,1 ± 4,3**°

Données représentées sous forme de la moyenne ± l’écart type. * : p < 0,05 versus contrôle. ** : p < 0,05 versus contrôle. ° : p < 0,05 versus contrôle.
La clairance liquidienne alvéolaire calculée à partir des protéines natives et des protéines radiomarquées était augmentée dans le groupe PNP en comparaison avec le groupe contrôle (respectivement, 47,9 ± 4,7% versus 27,4 ± 2,8% et 34,6 ± 4,5% versus 24,2 ± 2,5%, p < 0,05). L’administration de rhPCa ne modifiait pas ce paramètre (figure 2).



Figure 2: clairance liquidienne alvéolaire in vivo. La CLA était calculée à partir des changements de concentrations, exprimées en pourcentages, des protéines récupérées dans l’aspirât. La CLA était calculée à partir des protéines natives (CLA prot) (barres blanches) et elle était augmentée dans le groupe PNP et A-PNP versus les autres groupes (p < 0,05). L’analyse à partir des résultats obtenus des protéines marquées à l’iode radioactif (Alb-I125) montrait des résultats similaires (CLA 125) (barres noires) ; les valeurs des groupes PNP et A-PNP différaient statistiquement en comparaison des 2 autres groupes. Données représentées sous forme de la moyenne ± l’écart type. * : p < 0,05 versus contrôle.
1.4) Effets de la rhPCa sur l’infiltration pulmonaire des PNN

La cellularité dans le liquide de LBA était significativement augmentée dans le groupe PNP en comparaison avec le groupe contrôle (9,2 ± 3,5 x 106 cellules/mL versus 1,7 ± 0,7 x 106 cellules/mL, p < 0,05). Cette valeur était augmentée dans le groupe A-PNP (38,1 ± 4,4 x 106 cellules/mL, p < 0,05).

Les macrophages alvéolaires représentaient plus de 90% des cellules dans le groupe contrôle et le groupe rhPCa. Pour les animaux pneumoniques, les PNN représentaient 85,5 ± 4,5% des cellules. La rhPCa induisait une augmentation significative des PNN en comparaison avec le groupe PNP (95,7 ± 1,3%, p < 0,05).

1.5) Evaluation de la réponse inflammatoire

Dans le liquide de LBA, la concentration en TNF-α n’était pas détectable dans le groupe CTR et rhPCa. Les cytokines TNF-α et IL-6 étaient significativement augmentées dans les groupes PNP et A-PNP (p < 0,05).

Dans le sérum, le TNF-α n’était pas détectable, même après l’instillation intratrachéale de Pa. L’administration de rhPCa induisait une augmentation significative des concentrations de TNF-α dans le sérum (p < 0,05). Le profil évolutif était comparable pour l’IL-6, avec des concentrations obtenues dans le groupe A-PNP, significativement plus élevées que dans le groupe PNP (p < 0,05). Les données sont rapportées dans le tableau III.
Tableau III: concentrations de TNF-α et IL-6 dans le sérum et le liquide de LBA pour chaque groupe 

Groupes

TNF-α (pg/mL)

Sérum

TNF-α (pg/mL)

LBA

IL-6 (pg/mL)

Sérum

IL-6 (pg/mL)

LBA

CTR

rhPCa

PNP

A-PNP

n.d.

n.d.

n.d.

19 ± 14 §°*

n.d.

n.d.

957 ± 337 §°

1687 ± 180 §°*

172 ± 18

143 ± 17 §

225 ± 57 §

471 ± 111 *°§

84 ± 2

90 ± 14

2706 ± 1720 §°

4452 ± 1283 §°

Données représentées sous forme de la moyenne ± l’écart type. n.d. : non détectable. * : p < 0,05 versus PNP, § : p < 0,05 versus CTR, ° : p < 0,05 versus rhPCa.
1.6) Effets de la rhPCa sur les marqueurs de la coagulation

Dans le compartiment plasmatique, une diminution significative des leucocytes plasmatiques était observée dans les groupes inoculés par Pa en comparaison du groupe contrôle (p < 0,05). Une diminution du compte plaquettaire était observée dans le groupe A-PNP.

Les concentrations plasmatiques en fibrinogène étaient significativement augmentées dans le groupe PNP par rapport au groupe contrôle (p < 0,05) avec une diminution significative observée dans les groupes rhPCa et A-PNP en comparaison avec le groupe contrôle (p < 0,05). Les résultats sont représentés dans le tableau IV. Les dosages des complexes TAT plasmatiques étaient comparables entre les groupes (figure 3).
Tableau IV: paramètres standards de la coagulation pour chaque groupe

Groupes

GB (109/L)

Pqt (109/L)

TP (%)

Fibrinogène (g/L)

CTR

rhPCa

PNP

A-PNP

6,69 ± 0,76

5,10 ± 0,91

3,63 ± 0,65 *

2,77 ± 0,45 *

793 ± 59

580 ± 53 *

850 ± 14 °

778 ± 24 °

52 ± 3

43 ± 2

52 ± 1

46 ± 3

2,38 ± 0,13

1,93 ± 0,11

3,22 ± 0,36 *°

2,36 ± 0,11 §

GB : globules blancs. Pqt : plaquettes. TP : temps de prothrombine. Données représentées sous forme de la moyenne ± l’écart type. * : p < 0,05 versus CTR, ° : p < 0,05 versus PCa, § : p < 0,05 versus PNP.
Dans le compartiment intraalvéolaire, l’analyse du liquide du LBA montrait une augmentation significative des complexes TAT dans le groupe PNP versus CTR (11,06 ± 2,76 ng/mL versus 0,92 ± 0,18 ng/mL, p < 0,05). De plus, les complexes TAT étaient significativement augmentés dans le groupe A-PNP versus le groupe PNP (23,17 ± 2,89 ng/mL versus 11,06 ± 2,76 ng/mL, p < 0,05). Les résultats sont représentés sur la figure 3.



Figure 3: dosages des complexes TAT dans le sérum et le liquide de LBA. Aucune différence significative n’était mise en évidence pour les complexes TAT dans le sang (barres blanches). Les complexes TAT dans le LBA étaient significativement augmentés dans le groupe PNP comparé au CTR. L’administration de rhPCa au cours de l’agression pulmonaire aiguë induite par Pa augmentait les complexes TAT dans le LBA. Les données sont représentées sous forme de la moyenne ± l’écart type. * : p < 0,05 versus CTR et PCa, ° : p < 0,05 versus PNP.

2) Article 2: « Protective effect of endogenous β-adrenergic tone on lung fluid balance in acute bactérial pneumonia in mice »
2.1) Validation du modèle de pneumonie aiguë à E. coli :

Sur le plan gazométrique, 4 heures après l’instillation intratrachéale d’E.coli les souris développaient une acidose respiratoire avec une hypoxémie et une hypercapnie (figure 1 A, B et C). L’eau extravasculaire pulmonaire augmentait de 30% par rapport aux animaux contrôles instillés par du SSI (figure 1 D). L’étude histologique pulmonaire objectivait 4 heures après l’instillation intratrachéale d’E.coli un œdème pulmonaire, une infiltration pulmonaire à PNN avec des zones hémorragiques, de congestion et de consolidation pulmonaire. Il n’y avait pas de changement histologique sur le groupe d’animaux contrôles (figure 1 E).



Figure 1: validation du modèle de pneumonie aiguë à E. coli. Gaz du sang artériels : pH (A), PaO2 (B) et PaCO2 (C). Eau extravasculaire pulmonaire (D). * : p < 0,05. Histologie : groupe contrôle (E) et groupe d’animaux pneumoniques (F) : œdème alvéolaire et interstitiel avec infiltration par les PNN. Grossissement x 40, coupe de 50 µm, n = 4 dans chaque groupe.


2.2) Concentrations plasmatiques de catécholamines

Quatre heures après l’instillation intratrachéale d’E. coli, les concentrations plasmatiques en épinéphrine et norépinéphrine étaient significativement augmentées en comparaison avec le groupe contrôle (respectivement 3,3 ± 0,4 pg/mL versus 1,2 ± 0,2 pg/mL et 5,6 ± 1,9 pg/mL versus 2,1 ± 1,1 pg/mL, p < 0,05) (figure 2).


Figure 2: concentrations plasmatiques en catécholamines (épinéphrine et norépinephrine) 4 heures après l’instillation intratrachéale d’E. coli. * : p < 0,05 ; ** : p < 0,01 versus contrôle.
2.3) Effets de l’inhibition du tonus β-adrénergique sur les paramètres hémodynamiques

Afin d’évaluer l’effet pharmacologique de l’administration de propranolol, la pression artérielle sanguine et la fréquence cardiaque ont été mesurées 4 heures après l’administration intratrachéale d’E. coli. Dans le groupe ayant reçu le propranolol, la pression artérielle et la fréquence cardiaque étaient significativement diminuées en comparaison du groupe ayant reçu le SSI (figure 3 A et B).




Figure 3: effets de l’inhibition du tonus β-adrénergique endogène sur la pression artérielle moyenne (A) et la fréquence cardiaque (B). * : p < 0,05 versus SSI et E. coli.
2.4) Effet de l’inhibition du tonus β-adrénergique endogène sur la pression dans l’oreillette droite

Dans le groupe contrôle, la pression moyenne dans l’oreillette droite était de 1,9 ± 0,5 cm H2O. Dans le groupe d’animaux ayant reçu une instillation intra-trachéale d’E. coli, les pressions dans l’oreillette droite étaient en moyenne significativement diminuées par rapport au groupe contrôle. Dans le groupe traité par le propranolol, la moyenne des pressions dans l’oreillette droite était inférieure à 1 cm H20 (figure 4).


Figure 4: effets de l’inhibition du tonus β-adrénergique endogène sur les pressions dans l’oreillette droite au cours de la pneumonie aiguë à E. coli. Les tracés des pressions dans l’oreillette droite sont représentés dans les différents groupes. Les données concernant les valeurs des pressions dans l’oreillette droite sont représentées dans le groupe contrôle (n=4), au cours de la pneumonie à E. coli (n=4) et dans le groupe E. coli et propranolol (n=4). * p < 0,05.
2.5) Effets de l’inhibition du tonus adrénergique sur les gaz du sang artériels

L’administration de propranolol au cours de la pneumonie aiguë à E. coli majorait l’acidose, l’hypoxémie et l’hypercapnie artérielle (figure 5 A, B et C).


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