DES ÉTUDES de laboratoire ont montré que l'inactivité du muscle diaphragmatique associée à la ventilation artificielle prolongée (plus de 18 heures) occasionne une atrophie des fibres musculaires chez le rat.
Sanford Levine et coll. ont entrepris une vérification chez les humains, en mettant au point un protocole original. Ils se sont intéressés à la ventilation mécanique contrôlée, un mode d'assistance qui n'est pas déclenché par la respiration du patient, et dans laquelle les muscles ne se contractent pas. Levine et coll. ont évalué le diaphragme de donneurs d'organes en état de mort cérébrale, mis sous ventilation assistée pendant une période prolongée (de 18 à 69 heures). Chez 14 sujets, une biopsie a donc été réalisée au cours du prélèvement d'organe. Ensuite, ces échantillons tissulaires ont été comparés à des produits de biopsie obtenus du diaphragme de 8 patients au cours d'interventions thoraciques pour une lésion pulmonaire bénigne ou un cancer au stade I (la ventilation assistée n'ayant pas duré plus de 2 à 3 heures).
Les chercheurs ont comparé la taille des fibres, l'expression d'un stress oxydatif, les marqueurs de la synthèse et de la dégradation des muscles.
Les résultats concordent avec ce qui est observé chez l'animal. Ils révèlent une atrophie marquée des fibres diaphragmatiques avec, biochimiquement, une augmentation du stress oxydatif et une activation des voies de la dégradation.
Réduction des fibres musculaires.
En comparant les tissus des cas (donneurs d'organes) aux témoins, on constate chez les premiers une réduction des fibres musculaires à contraction lente comme de celles à contraction rapide, respectivement de 57 % (p < 0,001) et de 53 % (p < 0,01). Une augmentation de l'expression de la caspase-3 active de 100 % (protéase témoignant d'une dégradation musculaire). L'augmentation très importante de différents transcrits est également en faveur de la protéolyse (ARNm codant l'atrogine-1…).
Toujours chez ces cas, on constate des signes de stress oxydatif (réduction de la concentration en glutathion).
De ces résultats, Levine et coll. déduisent que cette ventilation assistée «induit un stress oxydatif qui conduit à une dégradation protéique et à une atrophie rapide». Le sevrage du patient de sa machine est étroitement lié à la force de contraction du diaphragme, ce qui est habituellement évalué par la mesure de la pression transdiaphragmatique.
Si les anomalies observées sur les échantillons musculaires sont présentes sur tout le diaphragme, on peut estimer que cela peut correspondre à une réduction de 55 % de la pression transdiaphragmatique.
« Une intervention thérapeutique qui parviendrait à bloquer ou atténuer les voies protéolytiques du diaphragme des patients sous ventilation assistée pourrait atténuer les difficultés de sevrage de la machine. »
« New England Journal of Medicine », 358 ; 13, 27 mars 2008, pp. 1327-35, et commentaires, pp. 1392-4.
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