Etude des débits sanguins musculaires

Cette partie a eu pour objet l’étude de la répartition et de l’évolution au cours du temps de la perfusion sanguine dans les différentes parties d’une lésion musculaire iatrogène en phase aiguë.

1. Etude 1 - Mise au point méthodologique (non publié)

Problématique : La méthode choisie pour la mesure quantitative et absolue des débits sanguins est la technique des microsphères marquées en fluorescence chez le lapin. La technique de mesure des débits sanguins par les microsphères marquées en fluorescence n’avait jamais été utilisée dans le muscle soumis à une lésion iatrogène. Plusieurs points de méthodologie étaient à vérifier avant de démarrer une étude complète.

Objectifs : - Mener une étude préliminaire pour évaluer la quantité de microsphères à administrer in toto, et choisir au mieux les temps de mesure des débits après l’injection IM.

- Réaliser des coupes histologiques pour vérifier la localisation intravasculaire des microsphères au sein de la lésion musculaire.

Matériels et méthodes : La méthode a été mise au point par une étude sur 4 lapins après une administration IM d’une formulation d’oxytétracycline longue action dans le muscle Longissimus dorsi. Brièvement, les lapins ont été anesthésiés à l’isoflurane, et équipés chirurgicalement de cathéters pour l’administration des microsphères et pour le prélèvement de sang artériel de référence (voir la partie bibliographique). Deux lapins ont été utilisés pour la mesure des débits sanguins locaux, les 2 autres pour l’examen histologique.

Histologie : Des microsphères ont été administrées 30 min et 1 h après l’injection IM. Les muscles prélevés ont été fixés au formaldéhyde, puis inclus en paraffine en utilisant une technique spécifique qui préserve le polystyrène, évitant ainsi la dissolution des microsphères (FMRC, 1999). Les lames histologiques ont été gardées à l’abri de la lumière et examinées en lumière conventionnelle et en fluorescence.

Mesure des débits sanguins : Le premier lapin a reçu par voie IM 1 mL de la formulation d’oxtétracycline (et 1 mL de chlorure de sodium isotonique dans le muscle controlatéral), tandis que le second a reçu 2 mL (et 2 mL de NaCl dans le muscle controlatéral). Cinq administrations successives de 2,000,000 de microsphères diluées dans 6 mL de NaCl isotonique, et marquées par différents composés fluorescents ont été effectuées (couleurs « yellow-green », « orange- red », « red », « crimson » et « scarlet »). Les mesures de débit ont été réalisées juste avant l’administration IM (contrôle), puis 10, 30, 60 min et 3 h après. Les muscles ont été prélevés, découpés en zones autour du centre de la lésion, puis fixés au formaldéhyde. Après l’étape d’extraction des microsphères et dosage en fluorescence, les débits sanguins ont été calculés (voir la méthode dans l’article 4).

Résultats : L’histologie a permis de détecter dans les tissus les microsphères administrées, et de valider leur localisation dans les capillaires sanguins (voir figure 18), rendant possible l’utilisation de la technique des microsphères dans le tissu musculaire modifié par la lésion.

Les valeurs absolues du débit sanguin musculaire mesuré étaient cohérentes avec les données bibliographiques. Une augmentation globale très nette du débit sanguin dans le muscle injecté par rapport au muscle controlatéral a été mise en évidence, avec un début de retour aux valeurs basales 3 h après l’induction de la lésion. Cette étude a validé la mise au point de la technique et a permis d’ajouter une mesure de débit à 6 h après l’administration dans l’étude principale.

2. Etude 2 - Etude principale (Article 4)

Problématique : Lors de l’évaluation des méthodes de quantification des lésions musculaires in vivo, une évolution biphasique de la température a été observée au site d’injection, avec une hypothermie transitoire suivie d’une hyperthermie (voir plus haut, article 1). Un parallèle a été alors suggéré par rapport aux processus décrits en traumatologie musculaire ou dans l’infarctus du myocarde, le développement aigu de la lésion semblant évoquer un phénomène d’ischémie-reperfusion, donc des modifications éventuelles de débit sanguin.

Figure 18 – Examen histologique du muscle de lapin après administration de microsphères marquées en fluorescence. Coloration hémalun-éosine.

Objectifs : Documenter l’évolution des débits sanguins locaux après une administration de PG dans le muscle chez le lapin pendant la phase lésionnelle aiguë, et tester certaines voies physiopathologiques hypothétiquement impliquées (contraction musculaire, calcium intracellulaire, voie des prostanoïdes inflammatoires et inflammation neurogénique).

Matériels et méthodes : La mesure des débits sanguins a été effectuée pendant 6 h suivant l’administration IM de 3 volumes de PG et a permis d’évaluer aussi l’influence de modulateurs pharmacologiques sur le développement de la lésion. Les modulateurs choisis ont été un agent bloquant la jonction neuromusculaire (agent curarisant : pancuronium), un inhibiteur calcique, spécifique du muscle squelettique (dantrolène), un inhibiteur des cyclooxygénases 1 et 2 (indométhacine), et un agent inhibiteur de la transmission des signaux de l’inflammation neurogénique (antagoniste de la substance-P : SR140333).

Résultats : Les résultats montrent que le muscle injecté subit une augmentation globale de débit sanguin importante mais transitoire. Cependant, le découpage du muscle a montré que la lésion musculaire est à la fois le siège d’une chute et d’une hausse importante de débit, observées simultanément dans des zones différentes. Le phénomène physiopathologique observé est plutôt une coexistence spatiale d’hypoperfusion et d’hyperperfusion musculaire qu’une succession temporelle d’ischémie puis reperfusion. La figure 19 montre les différentes zones lésionnelles correspondant aux mesures de débit sanguin.

En présence des modulateurs pharmacologiques, l’augmentation de débit est réduite. La masse de muscle nécrosé en zone centrale n’est pas modifiée, mais la masse de muscle atteint en périphérie est réduite par le dantrolène, l’indométhacine et le SR140333. Les contractions musculaires visibles au moment de l’administration dans le muscle sont abolies par le pancuronium, mais cet agent ne modifie pas l’étendue des lésions musculaires observées.

En conclusion, le mécanisme lésionnel induit par l’administration IM de molécules irritantes est vraisemblablement multifactoriel puisque le dantrolène, l’indométhacine et le SR140333 inhibent le développement aigu des lésions.

Figure 19 – Cartographie lésionnelle schématisée du muscle Longissimus