Essentielle en chirurgie cardiaque, la circulation extracorporelle (CEC) est une technique invasive et complexe qui induit encore aujourd’hui de sérieuses complications périopératoires. L’interne en pharmacie, lorsqu’il mène une activité de recherche tout en étant intégré à l’équipe d’anesthésie-réanimation, peut participer à la prévention de ces phénomènes. Entretien avec Sébastien Amoureux, interne en pharmacie et doctorant en thèse s’université au sien du laboratoire LPPCE de Dijon.

En quoi consiste la technique de circulation extracorporelle ?

« La CEC consiste à remplacer temporairement la pompe cardiaque et le système d’oxygénation des poumons par un système mécanique. Le sang veineux est dévié vers un oxygénateur, où il évacue le gaz carbonique et s’enrichit en oxygène. Puis, il passe dans une pompe qui le réinjecte dans le réseau artériel au-delà du coeur, assurant ainsi l’irrigation des autres organes. La CEC permet de pratiquer des opérations chirurgicales sur le coeur arrêté et exsangue, et les gros vaisseaux. Un système similaire est utilisé en dialyse rénale pour épurer le sang lorsque le rein n’est plus fonctionnel. »

Existe-t-il des inconvénients à cette technique ?

« La CEC peut entraîner des complications biologiques et neurologiques. La pompe à galets exerce des contraintes mécaniques sur les cellules sanguines. Le passage du sang sur des surfaces non biologiques, quant à lui, induit des réactions inflammatoires qui provoquent un stress oxydatif par production de radicaux libres. Ces phénomènes sont susceptibles d’entraîner des dysfonctions cardiaques, pulmonaires ou rénales, qui peuvent aller jusqu’à la défaillance de l’organe. Des troubles cérébraux, neurologiques et cognitifs, surviennent parfois également. »

Comment diminuer le risque de complications ?

« Afin de prévenir les complications, des circuits traités spécifiquement pour diminuer les réactions inflammatoires sont utilisés. Le mouvement cardiaque est également réintroduit à bas débit pour réduire le stress oxydatif. Il est aussi possible de jouer sur le taux d’oxygène, source de radicaux libres. Malgré cela, certains patients présentent une réponse inflammatoire exacerbée impossible à prévoir. »

Quel est le rôle du pharmacien dans la prévention de ces complications ?

« En tant que pharmacien doctorant, je suis impliqué dans la recherche des marqueurs biologiques de prédiction des complications et des cibles thérapeutiques qui permettraient leur traitement. Mes travaux ont notamment permis de caractériser des molécules d’intérêt parmi certaines hormones de croissance appelées ”neurotrophines”, qui semblent impliquées dans l’initiation et le développement des phénomènes inflammatoires aux niveaux cardio-vasculaire et neurologique. Selon mes premiers résultats, il existerait un lien entre les phénomènes inflammatoires et la libération d’une neurotrophine chez les patients au cours de la CEC, le brain-derived neurotrophic factor. Il reste à déterminer si l’augmentation de la concentration de ce facteur dans le sang est corrélée à l’apparition ultérieure de complications. »

Pour aller plus loin : la circulation extracorporelle

Les dernières publications sur le CEC :

- In high-risk patients, combination of antiinflammatory procedures during cardiopulmonary bypass can reduce incidences of inflammation and oxidative stress Goudeau JJ, Clermont G, Guillery O, Lemaire-Ewing S, Musat A, Vernet M, Vergely C, Guiguet M, Rochette L, Girard C.
(J Cardiovasc Pharmacol 2007; 49:39-45)
- Systemic free radical activation is a major event involved in myocardial oxidative stress related to cardiopulmonary bypass Clermont G, Vergely C, Jazayeri S, Lahet JJ, Goudeau JJ, Lecour S, David M, Rochette L, Girard C.
(Anesthesiology 2002; 96:80-7)

Revues et articles à consulter :
- Biological effects of off-pump vs. on-pump coronary artery surgery: focus on inflammation, hemostasis and oxidative stress Biglioli P, Cannata A, Alamanni F, Naliato M, Porqueddu M, Zanobini M, Tremoli E, Parolari A.
(Eur J Cardiothorac Surg 2003 ; 24:260-9)
- Oxidative stress during reperfusion of human hearts: potential sources of oxygen free radicals
Curello S, Ceconi C, de Giuli F, Panzali AF, Milanesi B, Calarco M, Pardini A, Marzollo P, Alfieri O, Messineo F, et al.
(Cardiovasc Res 1995 ; 29:118-25)
- Antioxidant defence during cardiopulmonary bypass surgery
Luyten CR, van Overveld FJ, De Backer LA, Sadowska AM, Rodrigus IE, De Hert SG, De Backer WA.
(Eur J Cardiothorac Surg 2005;27:611-6)

Mise à jour : mai 2008.

Source : Pharmag n° 14.