Étude de l’impact du traumatisme crânien grave sur la régulation neuro-vasculaire et endothéliale de la microcirculation périphérique : protocole Micro-TC - DUMAS - Dépôt Universitaire de Mémoires Après Soutenance Accéder directement au contenu
Mémoires Année : 2021

Study of the impact of severe brain injury on neurovascular and endothelial regulation of the peripheral microcirculation: Micro-TC protocol

Étude de l’impact du traumatisme crânien grave sur la régulation neuro-vasculaire et endothéliale de la microcirculation périphérique : protocole Micro-TC

Manon Gabin
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1211742

Résumé

Severe brain injury is one of the leading causes of death and disability in young adults worldwide. Its impact on cerebral vascularization is well known. At systemic level, it induces transient dysfunctions that can evolve into severe failures, even in cases of isolated severe brain injury. Studies on a mouse model show persistent alterations in peripheral vascular reactivity over time, linked to endothelial dysfunction, the mechanism of which is an uncoupling of endothelial NO synthase in a context of systemic inflammation. Similar alterations have been identified in humans in polytrauma or severe sepsis and are associated with a poor prognosis, probably paving the way for organ failure. On the other hand, there are no studies in humans in the context of isolated severe brain injury, although this leads to a systemic inflammatory state whose pathophysiology is still imperfectly understood. Extrapolating from the animal results, an alteration in microcirculatory vasoreactivity in patients with severe brain injury may be suspected. The cutaneous microcirculation is used as a systemic model and the analysis of vasoreactivity is interesting. Different tests allow the differential exploration of autonomic neurogenic, axonal reflex neurogenic, or endothelial regulation. The general aim of this first prospective physiology study is to describe whether there are alterations in systemic microvascular function in isolated severe brain injury, and to explore in a preliminary way the mechanisms of this alteration using noninvasive tools. Ten patients hospitalized with isolated severe brain injury will be included and matched with 10 patients hospitalized with severe trauma without severe brain injury and 10 healthy volunteers. Microvascular vasoreactivity is studied by Laser Speckle Contrast Imaging, which allows the analysis of skin perfusion with good spatio-temporal resolution. Several non-invasive tests are used to detail the different physiological mechanisms: post-occlusive hyperemia, local cooling, current-induced dilation, local thermal hyperemia and transient venous compression, with and without local anesthesia, to inhibit the neurovascular response. This protocol is currently undergoing patient inclusion, with the goal of completing enrollment by March 2022. The inclusion of a first patient in the severe trauma group has verified the technical feasibility of the measurements and identified artifact-producing factors that will be corrected for future inclusions. Post-occlusive and thermal hyperhemia and the veno-arteriolar reflex were well triggered. Local cooling did not lead to a three-phase response usually described. Measurements will be compared between matched subjects at the end of the inclusions. If alterations are found, further studies will be needed to assess whether their correction correlates with improved prognosis in these patients.
Le traumatisme crânien grave est une des premières causes mondiales de mortalité et handicap du jeune adulte. Son impact sur la vascularisation cérébrale est bien connu. Au niveau systémique, il induit des dysfonctions transitoires pouvant évoluer vers des défaillances sévères, même en cas de traumatisme crânien grave isolé. Des études sur un modèle murin montrent des altérations de réactivité vasculaire périphérique persistantes dans le temps, liées à une dysfonction endothéliale dont le mécanisme est un découplage de la NO synthase endothéliale dans un contexte d’inflammation systémique. Des altérations similaires ont été mises en évidence chez l’homme dans le polytraumatisme ou le sepsis sévère et associées à un pronostic défavorable, probablement en faisant le lit des défaillances d’organes. En revanche, il n’existe pas d’études chez l’homme dans le cadre du traumatisme crânien grave isolé, alors que celui-ci entraîne un état inflammatoire systémique dont la physiopathologie est encore imparfaitement comprise. En extrapolant les résultats animaux, une altération de la vasoréactivité microcirculatoire chez les patients avec traumatisme crânien grave peut être soupçonnée. La microcirculation cutanée est utilisée comme modèle systémique et l’analyse de la vasoréactivité est intéressante. Différents tests permettent l’exploration différentielle de la régulation neurogène autonomique, neurogène axonale réflexe, ou endothéliale. Le but général de cette première étude de physiologie, prospective, est de décrire s’il existe des altérations de la fonction microvasculaire systémique dans le traumatisme crânien grave isolé, et d’explorer de façon préliminaire les mécanismes de cette altération à l’aide d’outils non invasifs. Dix patients hospitalisés pour traumatisme crânien grave isolé seront inclus et appariés avec dix patients hospitalisés pour traumatisme sévère sans traumatisme crânien grave et dix volontaires sains. La vasoréactivité microvasculaire est étudiée par Laser Speckle Contrast Imaging, qui permet l’analyse de la perfusion cutanée avec une bonne résolution spatio-temporelle. Plusieurs tests non invasifs sont utilisés pour détailler les différents mécanismes physiologiques : hyperhémie post-occlusive, refroidissement local, dilatation induite par le courant, hyperhémie thermique locale et compression veineuse transitoire, avec et sans anesthésie topique, pour inhiber la réponse neuro-vasculaire. Ce protocole est actuellement en cours d’inclusion des patients, avec pour objectif de terminer le recrutement d’ici mars 2022. L’inclusion d’un premier patient dans le groupe traumatisme grave a permis de vérifier la faisabilité technique des mesures et d’identifier des facteurs pourvoyeurs d’artéfacts qui seront corrigés pour les prochaines inclusions. L’hyperhémie post-occlusive et thermique et le réflexe veino-artériolaire ont bien été déclenchés. Le refroidissement local n’a pas conduit à une réponse en trois phases habituellement décrite. Les mesures seront comparées entre les sujets appariés à la fin des inclusions. Si des altérations sont retrouvées, d’autres études seront nécessaires pour évaluer si leur correction est corrélée à une amélioration du pronostic de ces patients.
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dumas-03923099 , version 1 (04-01-2023)

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Citer

Manon Gabin. Étude de l’impact du traumatisme crânien grave sur la régulation neuro-vasculaire et endothéliale de la microcirculation périphérique : protocole Micro-TC. Médecine humaine et pathologie. 2021. ⟨dumas-03923099⟩
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