Perfusion ex vivo de bloc bi-pulmonaire de rats : mise en place d’un modèle de lésion pulmonaire et dépistage des microparticules comme biomarqueurs de dommage pulmonaire

Introduction : La qualité d’un greffon pulmonaire humain peut être évalué ex vivo, avant implantation chez le receveur, par des critères hémodynamiques et respiratoires. Néanmoins, afin d’accroitre les connaissances dans le domaine de la perfusion pulmonaire, l’utilisation de modèles expérimentaux simples et peu couteux chez le petit animal est encouragée. Nous avons développé un modèle de perfusion pulmonaire de rat afin de comparer poumons sains et poumons lésés. Nous avons recherché les microparticules (MPs) – vésicules membranaires dérivées de cellules stimulées ou apoptotiques, mesurées comme biomarqueurs de lésion cellulaire – émises par nos poumons perfusés. Nous rapportons les résultats de l’évaluation hémodynamique et respiratoire de ce modèle et du dépistage de MPs broncho-alvéolaires et systémiques.Matériels et Méthodes : Nous avons prélevé le bloc bi-pulmonaire de rats mâles Wistar adultes (300 à 450g). Ces rats étaient préalablement anesthésiés (pentobarbital intrapéritonéal ; 50mg/kg) et héparinés (100 UI/rat). Après prélèvement, les blocs bi-pulmonaires étaient placés dans une chambre pleurale, à 37°C. Les poumons sains (n=5) étaient reperfusés immédiatement tandis que les poumons lésés (n=6) étaient soumis à une ischémie chaude à 37°C pendant 1 heure avant d’être reperfusés. Notre solution de perfusion (Perfadex®, acellulaire, 37°C, pH=7,40) était injectée par une canule d’injection placée dans l’artère pulmonaire. Une canule de drainage avait son extrémité distale placée dans l’atrium gauche. Le débit et la durée de perfusion étaient respectivement de 7mL/min et de 60 minutes. L’affluent était désoxygéné et carboxylé par un mélange gazeux (95% N2, 5% CO2) pendant qu’une canule trachéale permettait la ventilation pulmonaire (TV=4mL/min, FR=70bpm, FiO2=21%). Les variables enregistrées étaient la pression artérielle pulmonaire moyenne (PAPm), et la pression de pic des voies aériennes (PVAp). La PaO2 et la PaCO2 dans l’effluent du bloc bi-pulmonaire étaient mesurées 10, 30, et 60 minutes après reperfusion. Les poumons étaient ensuite pesés puis séchés pendant 60h à 21°C pour calculer le ratio poids mouillé/poids sec (M/S ratio). Les dépistages des MPs broncho-alveolaires, prélevées dans le liquide de lavage broncho-alvéolaire, et des MPs systémiques, prélevées dans l’effluent, étaient réalisés par un test de prothrombinase aprés capture par un test à l’annexine 5. Nous avons utilisé un test non paramétrique ( test de Wilcoxon) pour comparer les deux groupes.Résultats : Il n’existait pas de différence significative de PAPm entre poumons sains et poumons lésés (p>0,05). Le M/S ratio des poumons sains et des poumons lésés était équivalent (p=0,4). Les PVAp des poumons lésés étaient augmentées après 50 minutes (p=0,01) et 60 minutes (p=0,01) de reperfusion. Concernant l’hématose, les PaO2 des poumons lésés étaient significativement plus basses durant toute la durée de perfusion (p<0,05) (tableau1). A l’inverse, les PaCO2 des poumons lésés étaient augmentées après reperfusion (p<0,05) (tableau 1). Des MPs broncho-alvéolaires et systémiques ont été mises en évidence.Conclusion : Une ischémie chaude d’1 heure à 37°C permet d’obtenir un modèle de lésion pulmonaire dont les conséquences respiratoires reproduisent les situations de greffons pulmonaires marginaux et de dysfonction primaire de greffon pulmonaire. Le dépistage positif des MPs est le garant d’études quantitatives et qualitatives à venir. Nous pourrons alors étudier leur intérêt diagnostique, pronostique, et thérapeutique en transplantation pulmonaire.