• Aucun résultat trouvé

 

en   un   flux   net   en   direction   opposée   de   celui   de   l’O2,   du   sang   aux   gaz   alvéolaires   (Petersson  and  Glenny  2014).  

Le   résultat   est   encore   la   même   PCO2   dans   les   gaz   alvéolaires     et   le   sang   en   fin   de   capillaires  (PecCO2)  parce  que  la  résistance  pour  la  diffusion  est  encore  moins  pour  le   CO2  que  pour  l'O2.  Enfin,  la  quantité  d’O2  prise  en  charge  dans  le  sang  est  dépendante   de   la   concentration   en   hémoglobine,   de   la   fraction   d’hémoglobine   liée   à   l’O2   et   à   la   PaO2.      

Les   échanges   gazeux   alvéolo-­‐capillaires   sont   une   fonction   essentielle   de   l’appareil   respiratoire.   Ils   déterminent   la   quantité   d’O2   qui   sera   disponible   pour   les   échanges   gazeux  tissulaires  donc  pour  la  respiration  cellulaire  (Figure  5).    

Dans   certaines   pathologies   comme   les   SDRA,   les   pneumonies   ou   lors   de   sepsis,   les   échanges   gazeux   deviennent     moins   efficaces   entraînant   une   hypoxémie   ou   une   hypercapnie.    

   

II.    Le  syndrome  de  détresse  respiratoire  aiguë    

 

Le   syndrome   de   détresse   respiratoire   aiguë     se   manifeste   sous   forme   clinique,   radiologique  et  physiologique  par  une  intense  inflammation  et  une  hyperperméabilité   pulmonaire,   en   réponse   à   différentes   agressions   aiguës   du   parenchyme   pulmonaire.   C’est   une   pathologie   très   lourde   qui   engage   le   pronostic   vital   malgré   40   ans   de   recherche.  

Il  a  été  décrit  pour  la  première  fois  en  1967,  par  Ashbaugh  et  ses  collègues  (Ashbaugh,   Bigelow   et   al.   1967).     En   1994,   lors   de   la   Conférence   de   Consensus   Américano-­‐ Européenne   (CCAE),   une   nouvelle   définition   est   donnée   établissant   les   critères   diagnostiques   (Bernard,   Artigas   et   al.   1994).   Le   SDRA   est   alors   défini   par   les   critères   suivants  (Fanelli  and  Ranieri  2015)  :    

-­‐ une  insuffisance  respiratoire  d’installation  aiguë,  

-­‐ une   pression   artérielle   pulmonaire   d’occlusion   inférieure   à   18mmHg   ou   absence  d’évidence  d’hypertension  de  l’oreillette  gauche,  

-­‐ une   hypoxémie   sévère   (ratio   PaO2/FiO2   ≤200mmHg   contre   500mmHg   chez   un  sujet  normal).  

Un   nouveau   terme   a   également   été   défini,   l’agression   pulmonaire   aiguë,   de   l’anglais   Acute  Lung  Injury  (ALI),  caractérisée  par  les  mêmes  critères  que  le  SDRA  mais  avec  une   hypoxémie  plus  modérée  (Pa02/FiO2≤300mmHg).    

Depuis,   des   questions   relatives   à   la   fiabilité   et   à   la   validité   de   cette   définition   ont   émergé  et  ont  conduit  en  2012  un  panel  d’experts  à  se  réunir  et  à  établir  la  définition  de   Berlin.   Cette   nouvelle   définition   révise   et   ajuste   les   critères   diagnostiques   de   la   définition  de  la  CCAE  sur  le  SDRA  (Force,  Ranieri  et  al.  2012):    

-­‐   pour   pallier   aux   imprécisions   sur   la   gravité   des   SDRA,   trois   catégories   mutuellement  exclusives  sont  proposées,  en  fonction  du  degré  d’hypoxémie  :    

légère  :  200  mmHg  <PaO2/FiO2  ≤  300  mmHg  (remplaçant  la  notion   d’ALI)  

modérée  :  100  mmHg  <PaO2/FiO2≤  200  mmHg   sévère  :      PaO2/FiO2  ≤  100mmHg    

-­‐    la  phase  aiguë  est  plus  précise  et  établie  à  une  semaine  ou  moins.  

-­‐  les  critères  radiographiques  sont  clarifiés  afin  de  diminuer  la  variabilité  inter-­‐ observateurs.  

-­‐   abandon   de   la   pression   artérielle   d’occlusion   comme   critère   et   une   amélioration  de  la  capacité  à  exclure  les  causes  cardiaques  d’infiltrats  bilatéraux.  

Selon  le  modèle  conceptuel  actuel,  le  SDRA  est  un  type  de  lésion  pulmonaire    sévère  et   diffuse  associée  à  un  ou  plusieurs  facteurs  de  risque  prédisposant.  Il  est  caractérisé  par   une   inflammation   conduisant   à   l’augmentation   de   la   perméabilité   vasculaire   et   au   collapsus  des  alvéoles.  

 

Y731 Y685

P

O VE-cadherinVE-cadherinedherin

Y731 Y685 O OH Leucocyte Le Le Y731 Y685 P

O VE-cadherin-cadherinerin

OH Leukocyte P V VE Y731 Y685 O OH Leucocyte Y731 Y685 P OH O Récepteur Histamine Récepteur VEGF VE-cadherin VE-cadherinen Y731 Y685 OH O Perméabilité Y731 Y685 P O Récepteur Histamine Récepteur VEGF VE-cadherin Y731 Y685 O VE-cadherinen Histamine VEGF P O

Ouverture induite par les leucocytes

SHP-2

AP-2 Endocytose

VEGF/Ouverture induite par l’histamine

Figure 6. L’induction de la perméabilité repose exclusivement sur la phosphorylation des VE-cadhérine-Y685, alors que l’extravasation efficace des leucocytes ne dépend que de la phosphorylation d’Y731.

Panneau du haut. Sous certaines conditions, les VE-cadhérines ne sont pas suffisamment phosphorylées sur le résidu Y685 mais le sont beaucoup plus sur l’Y731. Des facteurs indui-sant la perméabilité vasculaire comme le VEGF ou l’histamine augmentent la phosphoryla-tion sur le résidu Y685 alors que le niveau de base de phosphorylaphosphoryla-tion d’Y731 n’est pas altéré.

Panneau du bas. Au contraire de la perméabilité induite par des stimuli, les leucocytes déphosphorylent rapidement Y731. Seulement, Y731 et non Y685 permet l’extravasation des leucocytes in vivo. L’induction de la perméabilité et l’extravasation des leucocytes régu-lent la phosphorylation de différents résidus tyrosine sur les VE-cadhérines de différentes manières. D’après (Wessel, Winderlich et al. 2014)

 

1.1.    Lésions  de  l’endothélium  et  de  l’épithélium  

 

A.    L’hyperperméabilité  vasculaire    

L’intégrité  de  la  barrière  alvéolo-­‐capillaire  est  essentielle  pour  empêcher  la  formation   d’œdèmes  alvéolaires  et  l’extravasation  des  leucocytes.  Des  lésions  de  la  composante   endothéliale  de  cette  barrière,  conduisent  à  l’augmentation  de  la  perméabilité  capillaire   qui   représente   la   principale   anomalie   physiopathologique   initiant   le   SDRA.   L’endothélium   des   capillaires   est   constitué   de   cadhérine   endothéliale-­‐vasculaire   (VE-­‐ cadhérine)   jouant   un   rôle   très   important   dans   l’adhésion   cellulaire   et   sont   donc   primordiales   pour   la   stabilité   des   jonctions   endothéliales   (Wessel,   Winderlich   et   al.   2014).  Ce  sont  des  protéines  transmembranaires  de  type  I  assurant  un  contact  calcique   dépendant   entre   les   cellules   vasculaires.     La   partie   extracellulaire   de   la   protéine   est   engagée   dans   un   dimère   via   une   interaction   homophilique   alors   que   la   queue   cytoplasmique   est   associée   à   des   protéines   de   la   famille   des   caténines,   servant   d’intermédiaire     de   liaison   avec   le   cytosquelette.   La   perméabilité   vasculaire   et   l’extravasion   des   leucocytes   sont   très   contrôlées   que   ce   soit   dans   des   conditions   physiologiques  ou  lors  de  l’inflammation  (Sidibe  and  Imhof  2014).  Les  échanges  peuvent   se  produire  par  voie  transcellulaire  (à  travers  la  cellule  endothéliale)  ou  par  voie  para-­‐ cellulaire   c'est-­‐à-­‐dire   entre   les   jonctions   cellule-­‐cellule.   La   voie   para-­‐cellulaire   est   régulée   essentiellement   par   les   protéines   des   jonctions   serrées   et   adhérentes.   Des   facteurs   pro-­‐inflammatoires   ou   induisant   la   perméabilité     comme   le   Tumor   Necrosis   Factor-­‐alpha  (TNF-­‐α)  ou    l’histamine    induisent  la  phosphorylation  des  résidus  Tyrosine   685   (Tyr685)   des     VE-­‐cadhérines   via   la   protéine   steroid   receptor   coactivator   (Src)   conduisant   à   la   perméabilité   cellulaire   en   détruisant   la   liaison   de   la   cadhérine   à   la   caténine   (Figure   6).   De   plus,   les   leucocytes   activent   la   phosphatase   SHP-­‐2   (Src   homology-­‐2-­‐domain-­‐containing   protein   tyrosine   phosphatase)   qui   conduit   à   la   déphosphorylation   du   résidu   Tyr731   phosphorylé   des   VE-­‐cadhérine.   Le   résidu   Tyr735  

   

déphosphorylé  associé  au  complexe  adaptator  Protein  (AP)-­‐2    conduit  à  l’endocytose  de   la  VE-­‐cadhérine  permettant  l’extravasation  des  leucocytes.    

 

B.    Rôle  des  cellules  épithéliales  alvéolaires    

Le   degré   de   sévérité   des   lésions   des   cellules   épithéliales   alvéolaires   est   un   prédicteur   important  de  l’issue  de  la  maladie.  La  monocouche  de  cellules  épithéliales  stabilise  la   barrière  alvéolaire.  Elle  est  plus  imperméable  que  l’endothélium  et  permet  de  contenir   l’œdème  dans  l’espace  interstitiel.    Les  cellules  de  type  I  qui  la  composent  sont  les  plus   facilement  abîmées.  Les  cellules  de  type  II,  les  plus  résistantes,  produisent  le  surfactant   pulmonaire   qui   maintient   une   tension   de   surface   entre   l’interface   air-­‐liquide   dans   les   alvéoles  empêchant  qu’elles  ne  s’affaissent  sur  elles-­‐mêmes.  Elles  assurent  également   la  clairance  des  fluides  alvéolaires,  le  transport  des  ions  ainsi  que  la  prolifération  et  la   différenciation  en  cellules  de  type  I  après  des  lésions  (Ware  and  Matthay  2000).    Chez   les  patients  souffrants  de  SDRA,  lorsque  la  barrière  épithéliale  est  rompue,  la  clairance   est  diminuée  contribuant  à  l’engorgement  des  alvéoles.  En  effet,  une  hypoxie  ou  une   hypercapnie  lors  de  mauvais  échanges  gazeux,  entraînent  une  diminution  du  nombre  de   pompes   sodium-­‐potassium   (Na+-­‐K+   ATPase)   sur   la   membrane   baso-­‐latérale,   normalement  responsables  du  maintien  d’un  gradient  ionique  par  la  réabsorption  active   des   ions   sodiques,   chlorures   ou   de   l’eau.   La   production   et   le   renouvellement   du   surfactant  pulmonaire  sont  également  diminués.  

 

1.2.    Implication  des  neutrophiles  

 

Les   polynucléaires   neutrophiles   (PNN)   sont   répartis   entre   le   secteur   circulant   et   le   secteur  marginal,  dans  lequel  les  PNN  sont  plaqués  contre  les  parois  des  vaisseaux.  C’est   le  cas  dans  les  capillaires  des  poumons,  qui  stockent  une  grande  proportion  du  pool  des   neutrophiles   marginaux.     Ceci   s’explique   par   l’anatomie   de   la   microcirculation   pulmonaire,  constituée  d’un  vaste  réseau  de  capillaires  de  diamètre  beaucoup  plus  petit  

que  les  PNN.  Les  neutrophiles  doivent  donc  se  déformer,  comme  les  érythrocytes,  pour   circuler  dans  ce  réseau.  Mais  comme  les  neutrophiles  sont  larges  et  peu  déformables  ils   circulent  plus  lentement  dans  les  capillaires.  De  plus,  l’activation  des  PNN  diminue  leur   capacité  à  se  déformer  et  augmente  celle  à  adhérer  à  l’endothélium,  ce  qui  augmente  le   nombre  de  PNN  dans  les  poumons  et  diminue  le  nombre  de  ceux  circulant  (Hogg  1987).   De   nombreuses   études   fondamentales   et   cliniques   ont   montré   que   la   constitution   de   certaines  lésions  pulmonaires  aiguës  était  médiées  par  ces  PNN.  Dans  la  phase  précoce   du   SDRA,   une   nette   accumulation   des   PNN   est   retrouvée   notamment   sur   des   coupes   histologiques  de  poumon  (Ware  and  Matthay  2000).  

 

2.    Traitement  du  SDRA  

 

La  ventilation  mécanique  a  été  décrite  dans  le  traitement  du  SDRA  à  partir  de  1971.  Elle   est  très  souvent  le  seul  recours  face  à  l’hypoxémie  présentée  par  ces  patients.  

Malheureusement,   force   est   de   constater   pour   les   cliniciens   au   fil   du   temps,   que   la   ventilation  mécanique  a  un  double  rôle  dans  le  SDRA  :  elle  sauve  des  vies  mais  amplifie   également  la  gravité  des  lésions  sur  le  poumon  (Frank  and  Matthay  2003)