Chirurgie cardiaque · Vol. 21 Septembre 2017

Description d’un modèle expérimental d’évaluation fonctionnelle et morphologique des endoprothèses vasculaires de petit calibre adapté à l’étude des stents coronaires

Marco Picichè1*, Michel Dauzat2, Hélène Vernhet-Kovaksik3, Roland Demaria4   1. Service de chirurgie cardiaque, hôpital San Bortolo, Vicenza, Italie. 2. Laboratoire de physiologie cardiovasculaire, Nîmes, France. 3. Service de radiologie, CHU Arnaud de Villeneuve, Montpellier, France. 4. Service de chirurgie cardiaque et vasculaire, CHU Arnaud de Villeneuve, Montpellier, France. * Correspondance : marco.piciche@libero.it   DOI : 10.24399/JCTCV21-3-PIC Citation : Picichè M, Dauzat M, Vernhet-Kovaksik H, Demaria R. Description d’un modèle expérimental d’évaluation fonctionnelle et morphologique des endoprothèses vasculaires de petit calibre adapté à l’étude des stents coronaires. Journal de chirurgie thoracique et cardio-vasculaire 2017;21(3). doi: 10.24399/JCTCV21-3-PIC   Résumé Le but de ce travail est la mise au point d’un modèle expérimental permettant d’étudier les propriétés des endoprothèses de petit calibre type stents. Pour valider ce modèle, on utilise le lapin New Zealand avec le stent placé chirurgicalement dans l’aorte abdominale, et on évalue ensuite la compliance pariétale ainsi que la fonction endothéliale et l’aspect anatomopathologique. Ce modèle permet l’étude de stents de petit calibre, sur le plan de leurs propriétés mécaniques pariétales locales, ainsi que morphologiques. Des études comparatives sont possibles.   Abstract This work aims to develop an experimental model for the study of small endoprostheses. New Zealand rabbits were used to validate this model. The stent is surgically placed in the abdominal aorta. Then, the parietal compliance, endothelial function, and anatomopathological aspects are evaluated. This model allows investigators to study the local parietal properties of small-caliber stents and can be used in comparative studies.   1. INTRODUCTION Les modèles d’évaluation des stents vasculaires se classent en deux catégories : les modèles d’études « in vitro » et les modèles d’études « in vivo » ou modèles animaux. Les espèces utilisées sont très souvent les rongeurs (rats, lapins), parfois le chien ou le cochon et exceptionnellement le primate [1]. En général, les études comportent un groupe témoin face à un groupe implanté, ou un groupe implanté seul. Les critères d’évaluation sont représentés par le maintien de la perméabilité à court, moyen et long termes, apprécié par méthode clinique, avec apparition d’une séméiologie ischémique, par exploration doppler, par artériographie ou intervention chirurgicale avec possibilité d’exploration directe. Un contrôle histologique est nécessaire lorsqu’on est intéressé à étudier l’hyperplasie intimale. Pour l’étude de la fonction endothéliale, on utilise classiquement les chambres d’organes, avec l’étude de la relaxation endothélium dépendante. Dans notre modèle, on pourra évaluer la présence ou l’absence d’une dysfonction endothéliale. Cela sera possible après avoir sacrifié l’animal et préparé chirurgicalement des anneaux d’aorte pour une étude pharmacologique « in vitro ». Pour étudier la compliance pariétale, définie par le rapport de la variation de volume d’un segment vasculaire sur la variation de pression, on peut utiliser une méthode invasive et non invasive. Pendant longtemps, la première méthode a été utilisée, à l’aide des microcapteurs connectés à la paroi aortique et tunnelisés à l’extérieur de l’animal [2]. Depuis quelques années, les microcapteurs ont été remplacés par la méthode non invasive, représentée par l’échographie bidimensionnelle [3-7]. Malgré le perfectionnement de l’industrie des prothèses endovasculaires et le rôle croissant de l’industrie pharmacologique, les problèmes représentés par la resténose et la thrombose intrastent, précoce et tardive, ne sont pas définitivement réglés [8]. Des observations remettent en cause le rôle des stents Drug-eluting (DES) par rapport au Bare-metal (BMS), à cause de plusieurs épisodes de thrombose tardive [9]. Les études sur les modifications de parois et de la fonction endothéliale après mise en place d’un stent représentent une filière de recherche qui nécessite une réactualisation constante, au fur et à mesure que des nouveaux types de stents sont conçus. Nous avons imaginé un modèle animal d’évaluation des stents sur les artères de petit calibre, tant sur le plan structurel (étude de l’endothélialisation, paroi vasculaire) que fonctionnel (relaxation endothélium dépendante, compliance pariétale). L’étude anatomopathologique décrite pourra utilement compléter le travail physiologique afin de rechercher une éventuelle corrélation anatomofonctionnelle. C’est ce modèle qui sera décrit dans ce travail préliminaire, dont le seul but initial est l’évaluation de la faisabilité et de l’utilisation expérimentale fiable de ce modèle.   2. MATÉRIEL ET MÉTHODES   2.1. Préparation de l’animal  Plusieurs types de lapins sont communément utilisés par les études expérimentales. Parmi les différentes variétés, il y a non seulement des différences de couleurs du pelage et des yeux, mais aussi des différences de poids et de diamètre d’aorte. Nous avons choisi le lapin probablement le plus commun. Il s’agit du lapin New Zealand, variété blanche [figure 1].   [caption id="attachment_3811" align="aligncenter" width="300"] Figure 1. Le lapin New Zealand blanc.[/caption]   Tous les animaux ont été traités selon les principes établis par la National Society for Medical Research et le Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. Les lapins sont fournis par l’Institut national de la recherche agronomique (INRA) de Montpellier. Au total, 14 lapins doivent être inclus dans l’étude et subir l’implantation d’un stent dans l’aorte abdominale. Huit lapins reçoivent un stent Bare-metal (BMS), de 3 à 3,5 mm de diamètre et de 8 mm de longueur, et 6 lapins reçoivent des stents Drug-eluting (DES) de 3 à 3,5 mm de diamètre et de 8 à 13 mm de longueur. L’âge moyen des animaux est de six mois. Tous les animaux devaient être tatoués. L’hébergement est assuré dans une animalerie agréée où on cherche à maintenir une température moyenne de 28 °C. Les lapins sont isolés des autres animaux. Un délai de dix jours minimum est respecté entre l’arrivée des lapins à l’animalerie et l’intervention chirurgicale. Cet intervalle est nécessaire pour s’assurer que le lapin est en bonne santé, qu’il s’alimente correctement, qu’il ne perd pas de poids. Tout éventuel signe de maladie ou de fatigue oblige à exclure le lapin pour la mise en place du stent, pour les motivations exposées ci-dessus. Un examen clinique est ainsi effectué pour exclure des sujets avec des maladies telles que la myxomatose, la gale des oreilles, le mal de patte. Le lieu d’hébergement des lapins est isolé des bruits extérieurs et est maintenu au maximum au calme. L’alimentation solide est retirée le matin de l’implantation mais les animaux peuvent par contre s’hydrater jusqu’au moment du prélèvement de l’animalerie. Le lapin éveillé est pesé sur une balance à affichage numérique en grammes (Seca Vogel model 734). Le poids moyen mesuré était de 2,9 kg (minimum : 2,75 kg ; maximum : 3,6 kg). Une série préliminaire de lapins a été utilisée pour l’apprentissage avant de commencer à pratiquer sur les lapins objets de l’étude, en particulier pour arrêter le choix d’une méthode anesthésique fiable et apprendre l’anatomie chirurgicale des régions inguinales et abdominales. Une préanesthésie à la kétamine a été choisie. La voie d’administration est intramusculaire à la dose de 50 mg/kg. L’anesthésie est ensuite maintenue avec injection intraveineuse de kétamine diluée en solution saline à 0,9 % à la dose de 0,1 mg/kg/min. Chaque lapin reçoit une injection intraveineuse de pénicilline G 200000 UI, de dexaméthasone à la dose de 0,4 mg/kg et d’héparine 500 UI. Dès que le lapin entre en narcose, il est rasé en trois endroits différents : au niveau de la partie caudale des deux flancs, en vue du geste chirurgical pour l’exposition des vaisseaux fémoraux, et au niveau de la face interne des deux oreilles, de façon à faciliter l’exposition de l’artère centrale de l’oreille et de la veine centrale auriculaire. Le lapin est installé sur le plateau d’intervention muni d’un matelas chauffant. Les quatre membres sont entravés à l’aide de liens, de façon à maintenir les deux membres inférieurs en légère extension. Les deux membres supérieurs sont simplement attachés sans traction. Une sonde rectale est mise en place. Elle mesure la température centrale de l’animal et indirectement assure le fonctionnement correct du matelas chauffant. La température initiale du lapin est notée, ensuite l’unité de contrôle du matelas chauffant est mise en charge. Le monitorage du rythme cardiaque est effectué en continu ; nous utilisons trois électrodes de type aiguille glissée sous la peau. Deux électrodes sont placées au niveau thoracique antérieur à proximité des creux axillaires droit et gauche, la dernière au niveau de la cuisse gauche, près du relief osseux du genou. L’électrocardioscope (Philips C.M. 110) est ensuite mis en charge et la qualité de l’électrocardiogramme, ainsi que la fréquence cardiaque, est notée. Un clamp type Bull-Dog est placé à la base de l’oreille gauche, au niveau de la veine auriculaire caudale, de façon à réduire son drainage et provoquer une légère congestion veineuse. Deux pulvérisations de lidocaïne (Xylocaïne 5 %) sont effectuées sur la totalité du trajet pour obtenir, en 1 à 2 minutes, une vasodilatation facilitant sa ponction. Celle-ci est accomplie à l’aide d’une aiguille épicrânienne (Vygon Microflex 240.05), qui est ensuite raccordée, à travers une tubulure, à une poche de perfusion de 500 centimètres cubes (cc) de sérum salé isotonique (NaCl 0,9 %). La perfusion est alors débutée à vitesse moyenne, entre 15 à 20 gouttes par minute. L’aiguille épicrânienne est enfin fixée à l’oreille gauche à l’aide de deux bandelettes adhésives. On procède ensuite à l’intubation du lapin. Sur l’animal anesthésié, connecté à un scope, perfusé et entravé sur le plateau opératoire, il est pratiqué d’abord une oxygénation au masque, à 2 l d’0² min – 1, pendant une minute. Ensuite, on positionne la tête et le cou du lapin en extension. La langue est tractée vers la gauche à l’aide d’une pince à disséquer, et on glisse par la droite la canule de pulvérisation d’un flacon de lidocaïne 5 % spray (Xylocaïne 5 % Nébuliseur). La glotte est perçue par la main gauche de l’opérateur. Deux pulvérisations sont administrées : une au niveau de la glotte et l’autre au niveau de l’oropharynx en retirant la canule. Une sonde-guide (Rüsch n° 18) est alors glissée à la place de la canule et positionnée de façon à buter sur la glotte. On perçoit le souffle expiratoire à l’extrémité externe de la sonde-guide. Un mandrin métallique (provenant d’un Seldicath 1,3 mm), recourbé à son extrémité mousse et marqué à la longueur de la sonde-guide, est glissé dans la sonde-guide. Lorsque la marque atteint l’extrémité externe de la sonde-guide, cela signifie que l’extrémité recourbée et mousse du mandrin apparaît au niveau de la glotte. Des mouvements longitudinaux et de rotation, notamment lors de la phase inspiratoire, permettent la pénétration dans la trachée, reconnue par une importante toux réflexe. La sonde-guide est alors retirée en laissant le mandrin en place. Lors de la tentative d’intubation, l’opérateur surveille l’éventuelle apparition de cyanose et de bradycardie. Si une de ces complications apparaît, ou si après 30 secondes les tentatives sont encore infructueuses, une nouvelle oxygénation au masque, avec les mêmes paramètres qu’au début, est pratiquée. La sonde d’intubation (Rüsch Lit 2,5) est alors glissée, après lubrification (Lubrispray, Peters) dans le mandrin. De nouveaux réflexes de toux apparaissent lors de la pénétration de la sonde dans la trachée. Le mandrin est retiré, la bonne position de la sonde d’intubation vérifiée à l’auscultation, et la sonde enfin fixée à la lèvre inférieure droite par un point de Vicryl 3/0. Le masque à oxygène est ensuite placé au niveau de la face de l’animal avec un débit de 1 litre par minute, et reste ainsi pendant toute la durée de l’intervention. Un respirateur (Logic 07 ATM) peut être utilisé pour libération d’un volume contrôlé, en cas de nécessité absolue d’assistance (apnée). En ce qui concerne le cathétérisme artériel, on utilise l’artère centrale de l’oreille droite. Si nécessaire, cette artère est dilatée à l’aide de deux pulvérisations de lidocaïne 5 % spray (Xylocaïne 5 % Nébuliseur). Le cathétérisme est réalisé à l’aide d’un cathéter (Vialon Insyte-W: 0,8. 25 mm) raccordé à la tête de pression. Après purge, il est fixé à l’oreille à l’aide de deux points de Vicryl 3/0. La pression artérielle s’inscrit sur l’écran en continu. Le système est reétalonné à l’aide d’un tensiomètre à mercure (Spengler, France) branché en dérivation sur la tête de pression. Les pressions systolique, diastolique et moyenne sont alors notées. La partie des deux flancs précédemment rasés est badigeonnée avec une solution iodée (Bétadine, solution dermique de polyvidone iodée). Une dernière vérification avant d’inciser comprend le contrôle de la fonction respiratoire (fréquence et amplitude respiratoire, cyanose, positionnement du masque, débit d’oxygène, réglage et proximité du respirateur), de la fonction cardiaque (fréquence cardiaque, aspect de l’électrocardiogramme, pression artérielle), du bon fonctionnement de la voie veineuse (écoulement), du matelas chauffant, et de la température centrale de l’animal.   2.2 Technique chirurgicale expérimentale et mesures in vivo On injecte de la Xylocaïne 1 % sous-cutanée dans la région fémorale droite. La région fémorale gauche est ainsi préparée, mais elle sera utilisée seulement en cas de survenue de problèmes du côté droit. Entre 4 et 8 cc de Xylocaïne sont généralement suffisants pour obtenir une anesthésie locale efficace. L’incision est effectuée perpendiculairement par rapport à l’axe fémoral, au niveau du pli entre la cuisse et le flanc. La longueur est d’environ 3 centimètres et on utilise une lame de bistouri n° 15. Avec un bistouri électrique bipolaire (Lamidey Bipolec), on effectue l’électrocoagulation et la section du tissu sous-cutané. Les tissus apparaissent imbibés de Xylocaïne. La Xylocaïne, en excès, est séchée à l’aide d’une compresse stérile de 7 x 5 centimètres. Puis, on dissèque doucement le tissu sous-cutané à l’aide de ciseaux de microchirurgie, en faisant très attention à ne pas provoquer une lésion du fascia vasculonerveux fémoral. On peut effectuer cette dissection à l’aide d’un microscope optique binoculaire opératoire (Nachet Z45 P, France) avec zoom Flow 150 (Nachet, France) et lumière intégrée (ESM Flow 150) ou bien à l’aide des lunettes chirurgicales utilisées dans la chirurgie cardiaque avec grossissement 2,5 (Designs for Vision, États-Unis, normalement utilisées pour la chirurgie valvulaire) ou 3,5 (normalement utilisées pour la chirurgie coronarienne). Un porte-aiguille d’O’Brien permet de circonscrire l’artère, de la laquer à l’aide d’un petit fil en Vicryl 3/0. Ce geste est répété proximalement et distalement. Une fois l’artère fémorale bien exposée et la veine isolée, on augmente le diamètre de l’artère avec encore une légère imbibition locale de Xylocaïne. Ensuite, après clampage, une artériotomie transverse de 1 mm est faite. Un introducteur de 5 french avec mécanisme à valve (Terumo, Tokyo, Japon) est introduit et placé jusqu’à l’aorte abdominale. Cet introducteur dispose d’un bras latéral, qui peut être utilisé pour la mesure de la tension artérielle en cas de dysfonctionnement du monitorage connecté sur l’artère centrale de l’oreille. Le diamètre aortique est préalablement mesuré par des images bidimensionnelles obtenues avec une sonde de 7,5 MHz (HDI 3000, ATL Ultrasound, Bothell, Washington, États-Unis ; Radius, GE-CGR, Buc, France). Le laboratoire EA2992 sur le site de la faculté de médecine de Montpellier-Nîmes dispose pour cette étude de deux types de stents, Bare-metal stents (BMS) et Drug-eluting stents (DES). Les stents Bare-metal ont été utilisés les premiers. Ils sont du type ACE Multilink construits par Guidant Europe, à Diegem, en Belgique. Ils ont un diamètre moyen de 3 mm et une longueur de 13 mm. Le diamètre du stent, après implantation, varie en fonction de la pression à l’intérieur du ballon. Un diamètre de 3 mm est obtenu avec une pression de 8 atmosphères, correspondant à 810,6 kPa. On obtient un diamètre de 3,4 mm avec une pression de 20 atmosphères, correspondant à 2026 kPa. Ensuite, la possibilité de disposer également des stents Drug-eluting a permis d’amplifier la recherche, en utilisant toujours le même modèle animal. Les stents utilisés sont de fabrication américaine, Cypher Cordis (Johnson & Johnson). Après passage du guide, le stent, Bare-metal (BMS) ou Drug-eluting (DES), adapté à une artère de calibre de 3 mm, est implanté dans l’aorte sous-rénale avec une surdilatation de 10 %. Le diamètre du stent, après l’implantation, varie en fonction de la pression à l’intérieur du ballon : de 3 mm à 8 atm (810,6 kPa) à 3,41 mm à 20 atm (2026,5 kPa). Les mensurations échographiques des diamètres aortiques sont ainsi réalisées, immédiatement après le stenting, au niveau de l’aorte stentée, 5 mm au-dessus du stent et 5 mm en-dessous du stent. L’axe longitudinal de l’aorte abdominale du lapin est évalué perpendiculairement, à partir du côté gauche du lapin, de façon à ce que le champ d’images puisse inclure la veine cave inférieure. Au moins 3 acquisitions sont effectuées au même site anatomique et toutes les valeurs sont obtenues pendant 40 cycles cardiaques et une moyenne est calculée. Sur les images bidimensionnelles, l’opérateur désigne une aire rectangulaire pour les calculs en incluant les parois proximales et distales, pour une longueur de 3 mm. L’interface entre l’intima et la lumière de la paroi proximale et l’interface entre la lumière et l’intima de la paroi distale sont détectées de façon automatique à travers l’analyse du profil gris de l’image grise (frame) ; le déplacement relatif de ces interfaces sur « frames » consécutives est analysé. Le diamètre est donné comme la distance moyenne entre le bord correspondant à l’interface lumen-intima de la paroi proximale et le bord correspondant à l’interface lumen-intima de la paroi distale ; la déflexion (« waveform ») du diamètre du vaisseau et les changements des diamètres dans le temps sont ensuite générés de façon automatique. Les séquences d’images bidimensionnelles sont transférées par le biais d’Ethernet au système d’élaboration des images (HDILab, Philips Medical System, Pays-Bas). En pratique, on mesure les diamètres systoliques et diastoliques ainsi que les changements temporaux des diamètres. La distensibilité de la paroi artérielle (DPA) est calculée comme DPA = 2Δd/ΔP où « d » est le diamètre diastolique en mm, « ΔP » est la variation de pression systolodiastolique moyenne en kPa, et « Δd » est la variation moyenne du diamètre systolodiastolique en mm. Le mismatch de distensibilité proximale (MDP) entre l’artère native proximale au stent et la paroi au niveau de la partie proximale du stent est calculé avec la formule suivante : MDP = DPPS-DPS/DPPS où DPPS est la distensibilité de la paroi proximale au stent et DPS est la distensibilité de la paroi au niveau du stent. Le mismatch de distensibilité distale (MDD) entre l’artère native distale au stent et la paroi au niveau de la partie distale du stent est calculé avec la formule suivante : MDD = DPDS-DPS/DPDS où DPDS est la distensibilité de la paroi distale au stent et DPS est la distensibilité de la paroi au niveau du stent. Après mise en place du stent et réalisation des mensurations échographiques, on retire le guide et on ferme l’artère fémorale par une simple ligature. Ce geste est suffisant, plutôt que la fermeture par un point, car l’extrémité du membre ne devient pas ischémique. On contrôle l’hémostase par le bistouri bipolaire et on désinfecte à la Bétadine. Puis, on rapproche le plan sous-cutané par quelques points séparés de Vicryl 2/0 et on ferme le plan cutané par un surjet unique de Vicryl 3/0. Après cela, on extube le lapin, on le déconnecte du système de monitorage artériel et de la voie veineuse, et il est reposé dans sa cage pour être reporté à l’animalerie. La deuxième partie de l’étude inclut le sacrifie de l’animal selon les règles en vigueur au laboratoire. L’euthanasie est effectuée entre 8 et 12 semaines après le « stenting ». On procède à la laparotomie verticale médiane avec une incision qui débute de l’appendice xiphoïde et se poursuit jusqu’à la symphyse pubienne, en utilisant une lame de bistouri n° 15. On électrocoagule et on sectionne les adhérences vésicopariétales à la partie basse de la laparotomie. On dispose de grandes compresses stériles (40 x 40 cm), au niveau des berges de l’incision, ainsi qu’au niveau des anses intestinales et du côlon, pour améliorer l’exposition chirurgicale de l’aorte. Un écarteur autostatique type Gosset est mis en place. L’aorte sous-rénale est finalement isolée.   2.3. Étude en chambre d’organes Pour l’étude de la fonction vasomotrice endothéliale, l’aorte est libérée de la graisse périaortique dans une boîte de Pétri remplie d’une solution oxygénée modifiée de Krebs-bicarbonate et divisée en anneaux de 5 mm de longueur. Deux anneaux sont obtenus immédiatement au niveau de l’aorte de part et d’autre du stent. Deux anneaux de contrôle sont obtenus à 2 centimètres de distance du stent. Les 4 anneaux sont placés dans les chambres d’organes [figure 2] (Emka technologies Inc, Paris, France) remplies de 10 ml de solution de Krebs-bicarbonate modifiée et chauffée à 37 °C et oxygénée avec du carbogène (95 % d’O2 et 5 % de CO2). Les anneaux sont suspendus entre deux crochets avec celui situé en haut connecté à un transducteur de force isométrique. Ces anneaux sont suspendus pendant 30 minutes. Les données sont collectées avec un logiciel d’acquisition de signaux biologiques (IOX 1679; Emka technologies Inc, Paris, France).   [caption id="attachment_3812" align="aligncenter" width="300"] Figure 2. Chambre d’organes.[/caption] Chaque anneau artériel est mis en traction jusqu’au point optimal de la courbe tension-longueur (environ 2,5 g). Une première contraction de l’anneau est réalisée par l’ajout de chlorure de potassium (KCl 60 mmol/l). Après qu’un plateau est obtenu, tous les bains sont lavés deux fois avec la solution de Krebs-bicarbonate, et de l’indométacine (10-5 mmol/l) est ajoutée dans chaque bain pour éviter la production de prostanoïdes endogènes. Après 60 minutes de stabilisation, la phényléphrine (avec une dose variable entre 2x10-7 à 3x10-6 mol/l) est ajoutée pour obtenir une seconde contraction. Ensuite, on mesure la relaxation endothéliale-dépendante, par acétylcholine administrée en concentrations progressivement croissantes (10-9 à 10-3 mol/l). À la fin de l’expérimentation, la relaxation endothélium-indépendante est évaluée en utilisant un bolus de nitroprussiate de sodium (SNP 10-5 mol/l).   2.4. Étude histologique Pour l’étude histologique, des sections d’aorte sont effectuées à des intervalles d’environ 2 mm, dans l’axe majeur du vaisseau. Les sites de section sont au nombre de 5 : au niveau du stent à hauteur de sa partie proximale, au niveau du stent à hauteur de sa partie moyenne, au niveau du stent à hauteur da sa partie distale, 10 mm à distance du bord proximal du stent et 10 mm à distance du bord distal. L’aorte est colorée avec hématoxyline-éosine. Pour les observations au microscope, on utilise un microscope optique Leica (modèle DMLB, Leica Microsystems, Wetzlar, Allemagne). Les images des sections d’aorte sont ensuite enregistrées, digitalisées et analysées avec une caméra vidéo Sony-donpisha XC-003P 3CCD et un adaptateur de caméra DC-777 (Sony, Tokyo, Japon) couplé avec une vidéo-digitale Matrox Meteor II (Matrox Electronic System, Dorval, Québec, Canada) et les mensurations sont effectuées en utilisant un software pour l’analyse d’images V1.28 (National Health Institute, États-Unis). La lame élastique interne (LEI) et la lame élastique externe (LEE) sont identifiées par les images digitalisées de la section transverse de l’artère au niveau de la partie de l’aorte stentée. L’épaisseur de l’intima est calculée comme la zone subjacente à la LLI ; l’épaisseur de la média est calculée comme la zone sous la LLE moins l’aire sous la LEI. Le traumatisme vasculaire (Injury Score) peut ainsi être évalué. Comme proposé par Schwartz, il est possible de faire une gradation de la sévérité de ce traumatisme. Les lamines élastiques internes et externes sont prises en tant que paramètres de référence. Les valeurs sont les suivantes : « 0 » si LEI est intacte, « 1 » s’il y a lacération initiale de LEI, « 2 » si la lacération de la LEI est majeure, « 3 » en cas de lacération de la LEE. La valeur moyenne est calculée en faisant la somme des différentes valeurs pour chaque segment analysé, divisé par le nombre des segments. Une gradation de la réaction inflammatoire (Inflammatory Score) est ainsi possible selon l’extension et de la densité de l’infiltration inflammatoire. Les valeurs sont les suivantes : « 0 » si absence de cellule inflammatoire, « 1 » si une infiltration lymphohistiocytaire non circonférentielle est visible, « 2 » en cas d’agrégation cellulaire dense localisée et non circonférentielle, « 3 » en cas d’infiltration dense lymphohistiocytaire circonférentielle. Le score inflammatoire moyen est calculé comme la somme des valeurs d’inflammation prises une par une divisée par le nombre de ces valeurs dans la section examinée.   2.5. Étude statistique Du point de vue statistique, le coefficient de Spearman pourra être utilisé pour évaluer la corrélation entre la vasorelaxation des anneaux d’aorte prélevés de part et d’autre du stent, et l’épaisseur de l’intima, la gradation de la réponse inflammatoire, la gradation du traumatisme vasculaire et le mismatch de distensibilité. Un T test de Student sera utilisé pour les comparaisons des valeurs entre le groupe traité par BMS et le groupe traité par DES.   3. RÉSULTATS PRÉLIMINAIRES Dans le groupe BMS, les causes des décès ont été une dissection aortique suivie de la rupture complète de l’aorte dans un cas, et une fibrillation ventriculaire dans le second. Dans le groupe DES, les causes des décès ont été une hypovolémie consécutive à une hémorragie de la veine et de l’artère fémorale pour un lapin et, probablement, un problème d’hypovolémie et de déshydratation pour le second. En effet, le premier de ces 2 lapins avait saigné à cause d’une déchirure vasculaire lors de l’abord chirurgical. L’évaluation du saignement dans ce modèle animal peut être trompeuse, car la quantité de sang peut par erreur être considérée comme insignifiante, alors que, en réalité, le lapin peut facilement et rapidement se détériorer du point de vue hémodynamique. Une première analyse des valeurs préliminaires dans le groupe BMS suggère que la vasodilatation endothélium-dépendante induite par l’acétylcholine est réduite dans les anneaux, de part et d’autre du stent, par rapport aux anneaux de contrôle, alors qu’il n’y a pas de différence en ce qui concerne la relaxation endothélium-indépendante induite par le nitroprussiate de sodium, et l’amplitude de la contraction, induite par le KCL et la phényléphrine, ne diffère pas non plus dans les différents sites. La compliance vasculaire est réduite au niveau de l’aorte stentée et la compliance apparaît plus conservée dans l’aorte proximale par rapport à l’aorte située distalement au stent. Le traumatisme vasculaire et la réaction inflammatoire apparaissent assez uniformes. Dans les pièces histologiques observées, l’épaisseur de l’intima intrastent était majeure par rapport à l’intima localisée proximalement et distalement au stent, alors que l’épaisseur de la média ne montrait pas de différence significative et témoignait plutôt d’un remodelage positif. Nous faisons l’hypothèse qu’une corrélation peut exister parmi un ou plusieurs des paramètres collectés et l’observation préliminaire d’une réduction de la vasodilatation endothélium-dépendante. Toutefois, dans la littérature, la présence d’une dysfonction endothéliale BMS corrélée est controversée. Sous ce profil, Caramori et al. [10] ont publié des résultats péjoratifs avec une dysfonction endothéliale plus marquée chez les sujets ayant eu des stents, alors que Togni [11] Maier [12], respectivement, ne trouvent pas de dysfonction endothéliale. Cette dysfonction, si elle est présente, pourrait exister d’une part seulement ou, plus probablement, de part et d’autre du stent. Si l’acétylcholine en conditions normales a un effet vasodilatateur en provoquant la synthèse et le relâchement d’oxyde nitrique, l’acétylcholine peut être la cause d’une vasoconstriction paradoxale dans les segments d’endothélium endommagés par le sirolimus, comme publié par Togni [11]. L’absence de couverture endothéliale dans des repères autoptiques a aussi était décrite. La problématique, liée à la dysfonction endothéliale corrélée aux DES, nécessite encore des investigations, d’une part pour approfondir les fins mécanismes qui sont à la base de la vasoconstriction paradoxale et de la durée de ce phénomène, et d’autre part pour approfondir le rôle de la dysfonction endothéliale sur le pronostic et les possibles solutions pour atténuer le risque de resténose et de thrombose intrastent, particulièrement péjoratifs sur le plan coronaire.   4. DISCUSSION Les qualités du lapin, en tant qu’animal de laboratoire, dérivent de plusieurs aspects : le caractère, le prix, l’entretien et l’hygiène. Son caractère est très docile, et même s’il y a des différences d’agressivité entre les différentes variétés de lapin, le New Zealand blanc est parmi les plus dociles. Si la perte d’un lapin n'implique donc pas de dégâts financiers, la perte d’un lapin déjà stenté implique une perte expérimentale importante, car nous ne pouvons plus utiliser l’aorte du lapin pour les chambres d’organes avec l’étude de la relaxation endothélium-dépendante. Le lapin est aussi facile à gérer du point de vue alimentaire. À part ces qualités, le choix d’un lapin New Zealand, en tant que modèle, est surtout justifié par les dimensions de l’aorte abdominale, proche des coronaires humaines. Notre but est un modèle expérimental qui autorise des études concernant les artères de petit calibre, notamment pour approcher le diamètre des artères coronaires. Or, l’aorte abdominale du lapin a un diamètre compris entre 3 et 4 mm. Même si elle est légèrement plus large qu’une coronaire humaine, l’aorte du lapin se prête à une étude sur la réaction de la paroi au niveau des petites artères après stenting, et son diamètre diminue lorsqu’on approche de la bifurcation. L’utilisation du lapin en tant que modèle principal dans la recherche expérimentale vasculaire se justifie donc aussi par cela. Récemment Cho et al. [13] ont utilisé ce modèle pour tester un stent couvert en Ciprofloxacine. Cui et al. ont étudié des nouveaux types de stents couverts par du magnésium. Le but était de provoquer l’occlusion des branches latérales des carotides de lapin pour le traitement des anévrismes des branches collatérales [14]. Des études similaires à notre étude ont utilisé l’aorte abdominale de lapin pour étudier les effets du zinc chez les stents couverts. Yang et al., par exemple, ont utilisé l’aorte de lapin comme dans notre modèle [15]. D’autres auteurs ont largement utilisé ce modèle pour les études des stents dans le rétrécissement œsophagien [16] et pour les stents vasculaires biodégradables [17]. Sur la base de la grande quantité des modèles expérimentaux existants, et des caractéristiques du lapin déjà cités, ce modèle représente encore un modèle utile et polyvalent dans la recherche expérimentale, et le type de recherche le plus concerné semble être celui sur les substituts endovasculaires. La baisse de la compliance sur le site stenté associée aux probables modifications de la relaxation endothéliale-dépendante fait évoquer l’idée d’une intégration biomécanique incomplète des stents, pouvant expliquer certaines évolutions au long cours. Ces mécanismes sont probablement très complexes, intriqués et multifactoriels. Un modèle expérimental simple peut permettre une évaluation rigoureuse de chaque phénomène. Ce modèle validé doit bien sûr, à présent, être largement utilisé par des études rigoureuses afin d’apporter toutes les données expérimentales possibles, pour mieux connaître la physiopathologie de l’intégration des endoprothèses au sein des artères de petit calibre.   5. CONCLUSION Ce modèle expérimental est facile à mettre en place, peu coûteux et reproductible, mais demande le matériel nécessaire dédié et surtout beaucoup de rigueur expérimentale pour maintenir le plus possible de lapins vivants au long cours. L’aorte du lapin ayant un diamètre de 3 à 4 mm, proche des gros troncs coronaires humains, et les caractéristiques d’ensemble du lapin New Zealand blanc font de cet animal un modèle expérimental optimal pour les vaisseaux de petits calibre, proches de celui des artères coronaires humaines, et qui s’adapte bien aux exigences de la recherche, notamment sur les différentes types de stents produits par l’industrie. Cet animal semble donc être le banc d’essai idéal pour étudier les propriétés physiologiques et pharmacologiques de tous les types de stents coronaires, mais aussi pour étudier l’aspect anatomopathologique du vaisseau stenté au long cours, avec, à la clé, une éventuelle corrélation anatomo-onctionnelle. Des études expérimentales ultérieures, sur la base de ce modèle, avec de plus grands effectifs, sont nécessaires pour valider les résultats très préliminaires recueillis pour l’élaboration et la validation initiale du modèle, et ce afin de mieux évaluer, de manière comparative, les stents utilisés en pratique clinique.   RÉFÉRENCES Olivares AM, Althoff K, Chen GF et al. Animal Models of Diabetic Retinopathy. Curr Diab Rep 2017 Aug 24;17(10):93. https://doi.org/10.1007/s11892-017-0913-0 PMid:28836097 PMCid:PMC5569142 Demaria R, Vernhet H, Oliva-Lauraire M-C, Juan J-M, Albat B, Frapier J-M, Aymard T, Dauzat M, Chaptal P.A. Modèle expérimental in vivo d'évaluation comparative des propriétés biomécaniques de substituts vasculaires de petit calibre. J Chir Thorac Cardio-Vasc 2002;VI:73-77. Vernhet H, Juan JM, Demaria R, Oliva-Lauraire MC, Senac JP, Dauzat M. Acute changes in aortic wall mechanical properties after stent placement in rabbits. J Vasc Interv Radiol 2000;11:634-638. https://doi.org/10.1016/S1051-0443(07)61618-2 Vernhet H, Demaria R, Juan JM, Oliva-Lauraire MC, Senac JP, Dauzat M. Changes in Wall Mechanics After Endovascular Stenting in the Rabbit Aorta: Comparison of Three Stent Designs. AJR Am J Roentgenol 2001;176:803-807. https://doi.org/10.2214/ajr.176.3.1760803 PMid:11222230 Vernhet H, Demaria R, Juan JM, Oliva-Lauraire MC, Senac JP, Dauzat M. Arterial stenting and overdilatation: Does it change wall mechanics in small-caliber arteries? J Endovasc Ther 2002;9:855-862. https://doi.org/10.1177/152660280200900620 PMid:12546588 Vernhet H, Demaria R, Juan JM, Oliva-Lauraire MC, Quéré I, Gariepy J, Senac JP, Dauzat M. Validation of a newly developed B-mode image-processing technique versus wall-tracking ultrasound for the study of wall mechanics in small-calibre arteries. Clin Physiol & Func Im 2002;22:180-186. https://doi.org/10.1046/j.1475-097X.2002.00415.x Vernhet H, Demaria R, Perez-Martin A, Juan JM, Oliva-Lauraire MC, Marty-Double C, Senac JP, Dauzat M. Wall mechanics of the stented rabbit aorta : Long-term study and correlation with histological findings. J Endovasc Ther 2003;10:577-584. https://doi.org/10.1177/152660280301000325 PMid:12932171 Nakamura K, Keating JH, Edelman ER. Pathology of Endovascular Stents. Interv Cardiol Clin 2016 Jul;5(3):391-403. doi: 10.1016/j.iccl.2016.02.006. Epub 2016 May 19. https://doi.org/10.1016/j.iccl.2016.02.006 Philip F, Stewart S, Southard JA. Very late stent thrombosis with second generation drug eluting stents compared to bare metal stents: Network meta-analysis of randomized primary percutaneous coronary intervention trials. Catheter Cardiovasc Interv 2016 Jul;88(1):38-48. https://doi.org/10.1002/ccd.26458 PMid:26916633 Caramori PR, Zago AJ. Endothelial dysfunction and coronary artery disease. Arq Bras Cardiol 2000 Aug;75(2):163-82. https://doi.org/10.1590/S0066-782X2000000800009 PMid:10983033 Togni M, Eber S, Widmer J, et al. Impact of vessel size on outcome after implantation of sirolimus-eluting and paclitaxel-eluting stents: a subgroup analysis of the SIRTAX trial. J Am Coll Cardiol 2007 Sep18;50(12):1123-31. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2007.06.015 PMid:17868802 Maier W, Abay M, Cook S, Togni M, Zeiher A, Meier B. Working Group Interventional Cardiology and Coronary Pathophysiology of the European Society of Cardiology. The 2002 European registry of cardiac catheter interventions. Int J Cardiol 2006 Nov 18;113(3):299-304. https://doi.org/10.1016/j.ijcard.2005.11.026 PMid:16371236 Cho DY, Hoffman K, Skinner D, et al. Tolerance and pharmacokinetics of a ciprofloxacin-coated sinus stent in a preclinical model. Int Forum Allergy Rhinol 2017 Apr;7(4):352-358. https://doi.org/10.1002/alr.21892 PMid:27992118 Cui HK, Li FB, Guo YC, et al. Intermediate analysis of magnesium alloy covered stent for a lateral aneurysm model in the rabbit common carotid artery. Eur Radiol 2017 Sep;27(9):3694-3702. doi: 10.1007/s00330-016-4715-6. Epub 2017 Jan 26. https://doi.org/10.1007/s00330-016-4715-6 Yang H, Wang C, Liu C, et al. Evolution of the degradation mechanism of pure zinc stent in the one-year study of rabbit abdominal aorta model. Biomaterials 2017 Aug 16;145:92-105. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2017.08.022 Huang J, Shuang J, Xiong G, et al. Establishing a rabbit model of malignant esophagostenosis using the endoscopic implantation technique for studies on stent innovation. J Transl Med 2014 Feb 10;12:40. https://doi.org/10.1186/1479-5876-12-40 PMid:24507720 PMCid:PMC3922539 Veeram Reddy SR, Welch TR, Wang J, et al. A novel design biodegradable stent for use in congenital heart disease: mid-term results in rabbit descending aorta. Catheter Cardiovasc Interv 2015 Mar;85(4):629-39. https://doi.org/10.1002/ccd.25648 PMid:25157439 Remerciement à l’institut de cardiologie de Montréal (laboratoire du Dr Louis Perrault), qui nous a transmis la connaissance de l’expérimentation en chambre d’organe pour l’étude de la fonction endothéliale. Conflit d’intérêt : aucun. / Conflict of interest statement: none declared. Date de soumission : 11/09/2017. Acceptation : 11/09/2017.    
septembre 21, 2017
Chirurgie cardiaque · Vol. 21 Abstracts 2017

C-33 – Donneur décédé par arrêt cardiaque : étude préclinique de l’hémostase et de l’inflammation lors d’une circulation régionale normothermique

Géraldine Allain, Thomas Kerforne, Sébastien Giraud, William Hebrard, Virginie Ameteau, Michel Pinsard, Thierry Hauet, Pierre Corbi, Christophe Jayle Service de chirurgie cardio-thoracique, réanimation chirurgicale ; Inserm U1082, Coordination des prélèvements d’organes et de tissus ; service de biochimie, CHU de Poitiers   Objectif : Les organes issus des donneurs décédés par arrêt cardiaque sont soumis aux lésions d’ischémie-reperfusion et nécessitent une prise en charge adaptée. La circulation régionale normothermique (CRN) est une des techniques recommandées, mais le manque de données sur ses mécanismes de reconditionnement limite son optimisation. Le but de ce travail est de décrire les processus de coagulation et d’inflammation dans un modèle préclinique. Méthode : Après accord du comité d’éthique (CE2012-11), une CRN a été mise en place chez 18 porcs après 30 minutes d’ischémie chaude (IC). Les reins ont été reperfusés pendant 0h, 2h, 4h et 6h puis prélevés. Les expressions protéiques de Tissu Factor (TF), Protease Activated Receptor (PAR) 1 et 2, E-Selectin, Vascular Cell Adhésion Molecule-1 (V-CAM1), Monocyte Chemoattractive Protein-1 (MCP-1), Inter Cellular Adhésion Molecule-1 (I-CAM1), Tumor Necrosis Factor-alpha (TNF-alpha) et les expressions d’ARN de thrombomoduline (TM), TF, PAR 1 et 2, E-Selectin, V-CAM1, MCP-1, TNF-alpha et d’interleukines (IL) ont été quantifiées. Pour chaque temps, l’hémoglobine, les plaquettes, les concentrations sériques de TF et de CD40 ligand (CD40L) ont été mesurées et l’infiltrat macrophagique des tissus rénaux a été quantifié. Résultat : La phase d’IC entraîne une activation plaquettaire avec la sécrétion de CD40L et la down régulation de l’expression de TM. La reperfusion par CRN permet de restaurer l’expression de TM. L’expression d’IL pro-inflammatoires et des molécules d’adhérences augmentent à partir de 2h conduisant à un infiltrat rénal macrophagique à partir de 6h. L’expression de PAR-2, lien entre la coagulation et l’inflammation, augmente à 2h avec une augmentation de sa forme active à 6h. Conclusion : Notre modèle préclinique permet l’étude de la régulation de la coagulation et de l’inflammation lors d’une procédure de CRN. Une durée supérieure à 6h semble délétère pour les futurs greffons rénaux.     Deceased after cardiac arrest donor: preclinical study of hemostasis and inflammation during regional normothermic circulation   Objectives: Organs from deceased after cardiac arrest donors suffer particularly from ischemia-reperfusion injuries and require appropriate management. Regional normothermic circulation (RNC) is a recommended techniques but lack of data on its reconditioning mechanisms limit its optimization. The aim of this study is to describe the process of coagulation and inflammation in a preclinical model. Methods: After approval of Ethics Committee (CE2012-11), RNC was set up in 18 pigs after 30 min of warm ischemia (WI). Kidneys were reperfused for 0h (n=6), 2h (n=6), 4h (n=6) and 6h (n=6) and then removed. Protein expression of tissue factor (TF), Protease Activated Receptor (PAR) 1 and 2, E-Selectin, Vascular Cell Adhesion Molecule-1 (V-CAM 1), Monocyte Chemoattractive Protein-1 (MCP-1), Intercellular Adhesion molecule-1 (I-CAM 1) and Tumor Necrosis Factor-alpha (TNF-alpha) was quantified by Western-Blot. RNA expression by renal cortical cells of thrombomodulin (TM), TF, PAR 1 and 2, E-Selectin, V-CAM1, MCP-1, TNF-alpha and interleukins (IL) was quantified by RT-PCR. At each time, hemoglobin, platelet level, serum concentrations of TF and CD40 ligand (CD40L) were measured and macrophage infiltration of renal tissue was quantified. Results: WI period causes platelet activation with the secretion of CD40L that itself induces the soluble TF secretion, its up-regulation and endothelial activation. In parallel, expression of TM is down regulated. Reperfusion by RNC restores genomic and proteomic expression of TM. Expression of proinflammatory IL and adhesions molecules increased at 2h leading to renal macrophage infiltrate at 6h. Expression of PAR-2 making the link between coagulation and inflammation increases at 2h with an increase in its active form at 6h. Conclusion: Our preclinical model allows the study of regulation of coagulation and inflammation during reconditioning using RNC. Duration longer than 6h seems deleterious for future kidney transplants.   Séance : Posters cardiaque 1 - vendredi 9 juin - 12:15-13:45
mai 24, 2017
Chirurgie cardiaque · Vol. 20 Abstract 2016

C-58 – Effet des solutions de préservation sur la fonction endothéliale et l’hyperplasie intimale de greffons veineux en position artérielle chez le rat

Jean-David Blossier, Christophe Baufreton, Jennifer Deschamps, Laurent Loufrani, Daniel Henrion, Olivier Fouquet Laboratoire de biologie neurovasculaire et mitochondriale intégrée (BMNI), UMR CNRS 6214, INSERM 1083 – Service de chirurgie cardio-vasculaire et thoracique, CHU et faculté de Médecine d’Angers   Objectif L’objectif principal était de mettre au point un modèle de greffon veineux implanté en position artérielle chez le rat. Les objectifs secondaires étaient de comparer trois solutions de préservation et d’étudier la réactivité et l’hyperplasie intimale du greffon veineux.   Méthode 59 rats mâles Lewis ont reçu une allogreffe de veine cave inférieure en position aortique abdominale après conservation dans le sang hépariné, le sérum hépariné ou la solution GALA. La technique consistait en une implantation du greffon par anastomoses termino-terminales, sans héparine. Des segments d’aorte, proximale et distale, et du pontage veineux ont été prélevés après euthanasie à 6 semaines. La réactivité vasculaire a été étudiée par myographie et l’étude histologique par une coloration à l’orcéine.   Résultat Aucun animal n’est décédé pendant l’intervention. La mortalité était respectivement de 11,8 % et 61 % à 24 heures et 6 semaines. Au sacrifice, le taux d’occlusion du greffon veineux était respectivement de 28,2 % pour le groupe sang hépariné, 40 % pour le groupe sérum hépariné et 80 % pour le groupe GALA. L’occlusion était liée à une hyperplasie myointimale avec calcifications, la circulation étant reprise par des collatérales pariétales et digestives. L’étude histologique a montré un remodelage majeur avec une épaisseur de la média significativement plus importante chez la veine pontée par rapport à la veine native. L’étude de la réactivité, bien que non significative, suggère que la veine, en position artérielle, ne contracte pas aussi bien qu’une artère. Des lésions endothéliales survenues, soit pendant le prélèvement, soit par hyperplasie intimale, empêche de conclure sur la relaxation à l’acétylcholine.   Conclusion Cette étude décrit un modèle simple et facilement reproductible de pontage veineux en position artérielle chez le rat. L’étude des solutions de préservation n’a pas permis de conclure à une différence significative en raison des effectifs limités et du taux élevé d’occlusion des pontages dans le groupe GALA chez les rats survivants.       Effect of preservation solutions on viability, endothelial function, and intimal hyperplasia of venous bypass in rats   Objectives The main objective was to develop a model of venous graft implanted in the arterial position in Lewis male rats. The secondary objectives were to compare three preservation solutions and study after sacrifice, the reactivity and intimal hyperplasia of the venous grafts.   Methods 59 rats had a 2 cm graft of inferior vena cava (from 59 other sacrificed rats) in the abdominal aortic position after preservation in heparinized blood or serum heparin or solution GALA. The technique was the implantation of graft by termino-terminal anastomosis without heparin, most often in the infra-renal position. For each animal euthanized at 6 weeks, proximal and distal aortic segments, and the venous bypass were harvested. Vascular reactivity studies were performed by Myography and the histological analysis by orcein staining.   Results No animal died during surgery. The 24-hour Mortality was 11.8% and the overall mortality at 6 weeks was 61%. Postoperative complications occured 5% and of parietal causes. At 6 weeks, the rate of occlusion of the venous graft was 28.2% for heparinized blood group, 40% for the serum heparin group and 80% for the GALA group respectively. Occlusions were due to myointimal hyperplasia and wall calcifications with the circulation taken over by the parietal and gastro-intestinal collaterals. Histological studies showed a major remodeling with a significantly thicker wall in the venous bypass than in the native vein. The study of vascular reactivity, although not significant, suggest that the vein, even in the arterial position contracts less than an artery. Endothelial damage, either during the harvesting, implantation or at reperfusion either by intimal hyperplasia, limits conclusion on the relaxation to Acetylcholine.   Conclusion This study describes a simple and easily reproducible rat model of venous bypass in the arterial position by termino-terminal anastomosis in the rat. The study of preservation solutions did not show significant differences due to a limited sample size and a high rate of occlusion in the GALA group in surviving rats.
juin 10, 2016
Chirurgie cardiaque · Vol. 20 Abstract 2016

C-55 – Spécificités anatomiques du cœur de porc et recommandations techniques pour la réalisation de procédures chirurgicales cardiaques expérimentales

Daniel Grandmougin1,2, Fabrice Vanhuyse1,2, Jean-Mathieu Casse3, Antoine Chalon1, Nicolas Laurent2, Antonio Fiore2, Giuseppe Lauria2, Bogdan Trifan2, Khoddor Saiydoun2, Mazen Elfarra2, Thierry Folliguet2, Guillaume Gauchotte3, Juan-Pablo Maureira1,2, Nguyen Tran1 1. École de chirurgie, université de Lorraine, Nancy 2. Service de chirurgie cardio-vasculaire et transplantation, ILCV Louis-Mathieu, Nancy 3. Service d’anatomie et cytologie pathologiques, hôpital Central, Nancy   Objectif Le cœur de porc présente des similitudes avec le cœur humain. Néanmoins, certaines particularités anatomiques doivent être identifiées pour permettre la réalisation de procédures chirurgicales expérimentales. Ce travail propose une étude anatomique du cœur de porc permettant d’élaborer des recommandations pour la réalisation d’une chirurgie cardiaque expérimentale.   Méthode Seize porcs ont été utilisés pour cette étude. Le réseau coronaire artériel a été étudié par dissections anatomiques (n = 13) et angiographies (n = 10). Le réseau veineux coronaire a été analysé par dissections anatomiques (n = 13) et sa distribution de surface a été étudiée par injection rétrograde de bleu de méthylène via le sinus coronaire (n = 8).   Résultat Le positionnement axial intrathoracique du cœur de porc, résultant d’une rotation antihoraire et d’une bascule antérieure prononcées, limite l’accès à l’aorte ascendante et à l’oreillette droite et nécessite des précautions spécifiques pour la réalisation d’une sternotomie et d’une canulation directe de l’aorte ascendante avec cardioplégie antérograde par la racine de l’aorte. D’autres particularités anatomiques (SIA, oreillettes, VCI et veines pulmonaires) ont été mises en évidence. Le réseau coronaire artériel, de type terminal, est globalement comparable au réseau humain dans sa configuration anatomique, sa distribution topographique régionale, sa dominance (réseau droit dominant : 70 %) et sa densité capillaire. Le sinus coronaire reçoit 4 afférences (veine IVP, petite veine coronaire, grande veine coronaire, veine azygos gauche) contre 3 chez l’homme (veine IVP, petite veine coronaire, grande veine coronaire). L’étude de la distribution ventriculaire de surface du bleu de méthylène nécessite la ligature préalable de la veine azygos gauche et confirme une asymétrie de perfusion au détriment du VD, la paroi antérieure du VD étant drainée par des petites veines cardiaques indépendantes du sinus coronaire.   Conclusion La connaissance des spécificités anatomiques cardiaques du porc a permis d’établir des recommandations pour la réalisation de procédures chirurgicales cardiaques expérimentales.     Anatomic characteristics of swine heart and technical guidelines for achieving experimental cardiac surgical procedures   Objectives Previous anatomic studies confirmed similarities of swine heart with human heart. Nevertheless, in order to perform experimental surgical cardiac procedures, several anatomic specificities deserve to be identified. This work reports an anatomic study of swine heart leading to make technical recommendations to achieve successful experimental cardiac surgery.   Methods 16 swines were included in that study. Coronary artery vessels were explored by anatomic surgical dissections (n=13) and angiography (n=10). Coronary venous vessels were assessed by anatomic dissections (n=13) whereas venous surface distribution was evaluated by retrograde injection of methylene blue through coronary sinus (n=8).   Results Intrathoracic axial positioning of swine heart dramatically differs from human heart and results from an important counterclockwise rotation with an anterior lift-off displacement resulting in a limited access to both ascending aorta and right atrium. Therefore, specific surgical precautions are required to perform a safe sternotomy and canulation of the ascending aorta with an antegrade cardioplegia. Additional anatomic differences involving interatrial septum, both atria, inferior vena cava and pulmonary veins were found. Arterial coronary pattern considering anatomy, regional distribution, dominance (right dominant supply: 70%) and capillary density are similar to that of humans. Pig coronary sinus receives 4 main branches (middle cardiac vein, great cardiac vein, small cardiac vein and left azygos vein) as humain sinus receives 3 main branches (middle cardiac vein, great cardiac vein, small cardiac vein). Preliminary ligation of the left azygos vein is required to visualize the surface distribution of methylene blue within the venous vessels, after being retrogradely injected in coronary sinus, thereby confirming an optimized perfusion of the left ventricle whereas the anterior wall of right ventricle remains poorly perfused. This asymmetry of perfusion results from a specific venous drainage of the right ventricle through small cardiac veins disconnected from coronary sinus.   Conclusion Assessment of anatomic specificities of swine heart validated useful surgical guidelines for safely performing experimental cardiac surgical procedures.
juin 10, 2016
Chirurgie cardiaque · Vol. 20 Abstract 2016

C-53 – La stimulation du récepteur purinergique P2Y11 réduit les lésions de rejet et allonge la durée de survie du greffon cardiaque sur un modèle de transplantation chez la souris

Thierry Bourguignon, Clémence Klipfel-Lhommet, Fabrice Ivanes, Stéphanie Chadet, Lauriane Benoist, Claudie Lefort, Roseline Guibon, Gaëlle Fromont, Christophe Jayle, Michel Aupart, Denis Angoulvant CHRU de Tours  Objectif L’objectif de ce travail in vivo est de préciser l’effet de la stimulation du récepteur purinergique P2Y11 sur les lésions de rejet cardiaque, et son rôle sur la maturation des cellules dendritiques.  Méthode Des cœurs de souris BalbC ont été transplantés en position intra-abdominale à des souris C57BL6 (n = 60, femelles). Juste avant la transplantation, une injection de l’agoniste de P2Y11R (NF546) était réalisée dans le sinus rétro-orbitaire. Dans le groupe témoin, une injection de sérum physiologique était réalisée. Dans le groupe contrôle, des cœurs de souris C57BL6 étaient transplantés en condition syngénique à des souris C57BL6. Le rejet cardiaque était défini par la cessation du battement cardiaque perçu au doigt, confirmé par échocardiographie. Les lésions de rejet ont été étudiées par technique histologique et immunohistochimique (CD3, CD11c, CD45) à J3, J5 ou J7 après transplantation. L’apoptose a été quantifiée en mesurant l’activité des caspases 1, 3 et 9. La maturation des cellules dendritiques a été évaluée en étudiant l’expression des marqueurs de différenciation CD83, CD25, CCR7, CXCR4, et la production des cytokines IL-6, IL-10, IL-12, IFN-γ.  Résultat La survie des greffons cardiaques allogéniques est significativement allongée après stimulation de P2Y11R par son agoniste (9,6 ± 1,9 vs 8,2 ± 1,4 jours ; p = 0,04). Les lésions de rejet, classées selon les recommandations ISHLT et quantifiées en mesurant le nombre moyen de cellules inflammatoires par champ, étaient significativement réduites dans le groupe traité. À J5 après transplantation, les greffons traités par l’agoniste de P2Y11R présentaient également moins de lésions apoptotiques.  Conclusion La stimulation du récepteur P2Y11 diminue les lésions de rejet observées après transplantation cardiaque allogénique. Nos précédents résultats suggèrent que ce rôle protecteur impliquerait une maturation des cellules dendritiques vers un profil anti-inflammatoire, mettant en jeu la voie de signalisation de P2Y11.     Stimulation of P2Y11 purinergic receptor reduces rejection lesions and increases survival time of heart allograft in a mouse model   Objectives Graft rejection is the main complication after heart transplantation. We recently demonstrated in vitro that the stimulation of P2Y11 receptor reduces ischemia/reperfusion lesions in human cardiomyocytes and is responsible for dendritic cells maturation, down-modulating the inflammatory response. The objective of this in vivo study was to specify the effect of P2Y11R stimulation on heart graft rejection lesions and its role in the maturation of dendritic cells.  Methods Hearts from BalbC mice were transplanted intraabdominally into allogenic C57BL6 mice (n=60, females). Mice were injected in the retro-orbital sinus with P2Y11R agonist (NF546). Mice in the sham group were injected with saline solution. In the control group, hearts from C57BL6 were transplanted into syngenic C57BL6 mice. Cardiac rejection was defined by cessation of a palpable heartbeat and was confirmed by echocardiography. Rejection lesions were investigated using histology and immunohistochemistry (CD3, CD11c, CD45) in allografts at days 3, 5 and 7 after transplantation. To quantify apoptosis, activity of caspase 1, 3 and 9 was measured. Maturation of dendritic cells was investigated by studying expression of markers CD83, CD25, CCR7, CXCR4, and production of cytokines IL-6, IL-10, IL-12, IFN-γ.  Results Cardiac allograft survival was significantly prolonged after stimulation of P2Y11R by its agonist (9.6±1.9 vs 8.2±1.4 days; p=0.04). Rejection lesions, classified according to ISHLT guidelines and quantified using the mean number of inflammatory cells per field, were significantly reduced in the treated group. At day 5 after transplantation, P2Y11R agonist pretreated allografts also demonstrated less apoptotic lesions.  Conclusion Stimulation of P2Y11 receptor reduces rejection lesions observed after allogenic heart transplantation. Our previous results suggest that this protective role may imply dentritic cells maturation toward an antiinflammatory profile, depending on P2Y11 signaling pathway.
juin 10, 2016