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L’Encéphale,

33 :

2007, Janvier-Février

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CAS CLINIQUE

Démence postopératoire : toxicité du protoxyde d’azote

H. EL OTMANI, B. EL MOUTAWAKIL, F. MOUTAOUAKIL, I. GAM, M.A. RAFAI, I. SLASSI

(1)

(1) Service de Neurologie et Explorations Fonctionnelles, CHU Ibn Rochd, Casablanca, Maroc.

Travail reçu le 9 août 2005 et accepté le 26 octobre 2005.

Tirés à part :

H. El Otmani (à l’adresse ci-dessus).

Postoperative dementia : toxicity of nitrous oxide

Summary.

Introduction

– Post-operative neuropsychiatric manifestations represent a frequent situation and may be dueto several aetiologies. The responsibility of vitamin B12 deficiency must be evoked, especially in case of anaesthesiawith a currently used substance : nitrous oxide.

Case report –

A 65 year-old man with no medical history, presentedproblems walking and memory loss 16 days after surgery for femoral prosthesis. Neurological examination revealed para-plegia with syndrome of combined degeneration of the spinal cord. The exploration of cognitive functions showed diso-rientation in time with memory disorders and disturbance of executive functioning. There was no apraxia, aphasia oragnosia. There were neither psychotic symptoms nor mood changes. MMS was at 18/30. Red blood count revealed ananaemia with macrocytosis (MGV = 120 µ

3

). Vitamin B12 rate was very low (less than 30 µg/l). Folate blood level wasnormal. Brain MRI showed moderate cerebral atrophy. Other investigations led to the diagnosis of Biermer’s disease(fundic atrophy at biopsy with presence in the serum of antibodies to intrinsic factor). The diagnosis of neurological attackrelated to a vitamin B12 deficiency secondary to Biermer’s disease was established, but the appearance of disorders inthe post-operative period suggested the existence of an added factor. The recovery of informations revealed that anaes-thesia was maintained by nitrous oxide during two hours and the patient exhibited pre-operative anaemia with macrocy-tosis. The hypothesis of decompensation of latent vitamin B12 deficiency by nitrous oxide was evoked. Replacementtherapy by vitamin B12 induced real improvement of the cognitive impairment. MMS increased to 25/30.

Discussion –

Cognitive impairment due to vitamin B12 deficiency is rarely dominated by isolated memory disorders. An authentic demen-tia is exceptional. Our patient had a dementia diagnosed on the basis of DSM IV criteria including memory disorders,disturbance of executive functioning and significant impairment in social and occupational functioning, associated witha combined degeneration of the spinal cord, common in vitamin B12 deficiency. Furthermore, he had an unknown Biermer’sdisease responsible for pre-operative deficiency which was clinically latent (there was only macrocytosis anaemia). Theappearance of problems in the post-operative period was due to an acute decompensation of the latent deficiency inducedundoubtedly by nitrous oxide used in anaesthesia. According to Christensen, nitrous oxide causes irreversible oxidationof vitamin B12 cobalt’s atom responsible for its inactivation and the appearance of clinical manifestations. Evolution undervitamin B12 replacement therapy depends on the rapidity of its founding. In our case, it led to an improvement, notablyin cognitive functions.

Conclusion –

Through this observation, the authors underline the necessity to search for vitaminB12 deficiency in the case of cognitive features following general anaesthesia.

Key words :

Biermer’s disease ; Combined degeneration of spinal cord ; Deficiency ; Dementia ; Nitrous oxide ; Vitamin B12.

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H. El Otmani

et al.

L’Encéphale, 2007 ;

33 :

95-7

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Résumé.

Nous rapportons l’observation d’un patient ayantune maladie de Biermer méconnue qui a présenté, au15

e

jour après une intervention chirurgicale, une atteinte neu-rologique associant un syndrome démentiel et un syndromede sclérose combinée de la moelle. Les manifestations neu-rologiques étaient secondaires à une inactivation aiguë de lavitamine B12 vraisemblablement induite par l’anesthésiegénérale utilisant le protoxyde d’azote. L’évolution sous vita-minothérapie B12 était très favorable notamment sur lesmanifestations cognitives. À travers cette observation, lesauteurs soulignent la nécessité d’évoquer un déficit en vita-mine B 12 devant des manifestations cognitives survenantaprès une anesthésie générale.

Mots clés :

Carence ; Démence ; Maladie de Biermer ; Protoxyded’azote ; Sclérose combinée de la moelle ; Vitamine B12.

INTRODUCTION

La toxicité neurologique du protoxyde d’azote, gazanesthésiant couramment utilisé, est peu connue. Lemécanisme de cette neurotoxicité est lié à une inactivationde la vitamine B12 entraînant des manifestations varia-bles. Nous rapportons un cas de syndrome démentielassocié à une sclérose combinée de la moelle apparu enpostopératoire chez un patient ayant une maladie de Bier-mer méconnue.

OBSERVATION

Un patient de 65 ans, droitier, sans antécédents médi-caux, a été opéré en juin 2002 sous anesthésie généralepour une fracture du col fémoral. Les suites opératoiresimmédiates ont été simples.

Quinze jours plus tard, le patient a commencé à avoirprogressivement des troubles mnésiques et des troublesdu jugement d’aggravation progressive aboutissant à unretentissement net sur les activités quotidiennes dupatient. De façon parallèle, il y a eu l’apparition d’une lour-deur des membres inférieurs rendant la marche impossi-ble après quelques semaines.

Hospitalisé au service de Neurologie neuf mois plustard (mars 2003), l’examen clinique a retrouvé un patientapyrétique, avec une pâleur cutanéo-muqueuse modéréeet de bonnes constantes hémodynamiques. L’examenneurologique a montré une paraparésie avec irritationpyramidale et troubles de la sensibilité profonde définis-sant un syndrome de sclérose combinée de la moelle(SCM). L’examen des fonctions cognitives retrouve unpatient désorienté dans le temps, apathique avec des trou-bles importants de la mémoire antérograde améliorés parl’indiçage, des troubles de la pensée abstraite et des fonc-tions exécutives. Il n’y avait pas de syndrome aphaso-apraxoagnosique ni de symptôme psychotique ou dysthy-mique. Le

Mini Mental State

(MMS) était à 18/30. Le restede l’examen clinique était normal.

Les examens paracliniques ont montré une anémie(8,8 g/100 ml) macrocytaire (VGM à 120 µ

3

), une VS à50 mm/1

re

heure. La vitamine B12 était effondrée à moinsde 30 µg/l (normale entre 200 et 1 000). Le dosage del’acide folique était normal, de même que le bilan thyroï-dien. L’IRM encéphalique a montré une atrophie cérébralemodérée sans anomalie du signal. L’IRM médullaire étaitnormale, de même que l’étude du LCR.

Dans le cadre étiologique de la carence en vitamineB12, les anticorps antifacteur intrinsèque (FIC) étaientpositifs, les explorations digestives montraient un aspectde gastrite atrophique et il n’y avait pas de stigmates demalabsorption.

Un diagnostic d’atteinte neurologique en rapport avecune carence en vitamine B12 secondaire à une maladiede Biermer a été retenu, mais l’installation postopératoirede la symptomatologie associée au mode évolutif rapidea suggéré la participation d’un facteur surajouté.

La reprise des données montrait que l’anesthésie géné-rale avait été maintenue par le protoxyde d’azote pendantdeux heures et qu’il y avait une anémie macrocytaire

(VGM = 129 µ

3

) au bilan préanesthésique. L’hypothèsed’une décompensation aiguë par le protoxyde d’azote d’undéficit en vitamine B12 latent en préopératoire était retenue.

Sous vitaminothérapie B12 par voie parentérale eninjections de 1 000 microgrammes quotidiennes pendant1 mois puis mensuellement, l’amélioration de l’atteintecognitive était nette, les plaintes mnésiques étaient lespremières à s’améliorer, suivies de la disparition progres-sive des troubles du jugement et du syndrome dysexécutif,permettant une réinsertion sociale et familiale du patient ;le MMS est passé à 25/30. Le bénéfice sur le syndromede SCM était moindre, le patient a gardé une paraparésien’autorisant pas la marche, avec un recul actuel de26 mois.

DISCUSSION

Les manifestations neurologiques des carences envitamine B12 sont rapportées dans 70 % des cas (4), lar-gement dominées par le syndrome de SCM puis les neu-ropathies périphériques. Une atteinte cognitive est rare,souvent mnésique isolée et de gravité variable (3). Uneauthentique démence reste exceptionnelle. Chez notrepatient, il y avait l’association d’un syndrome de SCM àun syndrome démentiel d’allure sous-corticale, retenu surles critères DSM IV devant la présence de troubles mné-siques associés à un syndrome dysexécutif retentissantde façon significative sur l’autonomie du patient.

La vitamine B12 (ou cobalamine) est un cofacteur enzy-matique de la méthionine-synthétase nécessaire pour latransformation de l’homocystéine en méthionine (10, 11).Une carence en vitamine B12 entraîne d’une part la dimi-nution de la méthionine qui est un acide aminé nécessairepour la synthèse de la myéline, ceci explique les lésionsde démyélinisation qui prédominent sur les cordons pos-térieurs et latéraux de la moelle épinière, réalisant clini-

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quement un syndrome de SCM. D’autre part, l’accumula-tion de l’homocystéine serait responsable de l’atteintecognitive par plusieurs voies telles que : microangiopathiecérébrale, apoptose neuronale et surtout augmentation dustress oxydatif neuronal (5, 8).

Les causes des déficits en vitamine B12 sont nombreu-ses, la plus commune reste la maladie de Biermer (1, 11)retenue chez notre patient devant l’association d’une gas-trite atrophique à des auto-anticorps anti-FIC. D’autrescauses (régime végétarien strict, prise prolongée d’inhi-biteurs de la pompe à protons, malabsorption…) sont plusrares.

Un cas particulier est celui du protoxyde d’azote (N

2

O),gaz incolore doté de propriétés anesthésiques et analgé-siques, largement utilisé en médecine dentaire et pourl’entretien de l’anesthésie générale. L’interaction entre ceproduit et la cobalamine est longtemps restée méconnue.En 1956, Lassen

et al.

(6) sont les premiers à rapporterce lien possible en décrivant des anémies mégaloblasti-ques suivant des sédations prolongées par le N

2

O chezdes patients ayant un tétanos. En 1978, Layser

et al.

(7)ont rapporté la survenue de polyneuropathies chez deschirurgiens dentistes exposés de manière répétée auN

2

O. En 1986, Schilling (9) était le premier à rapporterl’observation de deux patients présentant une atteinteneurologique après anesthésie générale utilisant le N

2

O.Selon Christensen

et al.

(2), le protoxyde d’azoteentraîne une oxydation irréversible de l’atome cobalt devitamine B12, responsable d’une inactivation de la méthio-nine synthétase, et ainsi l’apparition des manifestationscliniques.

Le protoxyde d’azote entraîne un déficit symptomatiqueen vitamine B12 dans deux situations (9, 11) : au coursd’une utilisation répétée et prolongée (médecins, dentis-tes, toxicomanie…) ou au cours d’une exposition aiguëmassive (anesthésie générale). Cette dernière situationcorrespond généralement à une décompensation aiguëd’un déficit latent préexistant ; c’était le cas de notrepatient chez qui la présence d’une anémie macrocytairepréopératoire suggère un déficit infraclinique préexistanten vitamine B12.

Dans les cas rapportés dans la littérature, le délaid’apparition entre l’anesthésie générale et les manifesta-tions neurologiques varie de 24 heures (11) à 6 semaines(9). Dans notre cas, il était de 2 semaines.

Le traitement est basé sur la vitaminothérapie B12 (4)dont l’efficacité est essentiellement liée à la précocité de

son instauration. Sous traitement, l’évolution des mani-festations cognitives est diversement appréciée dans lalittérature médicale (3). Dans notre cas, elle était favorableet a permis une réinsertion sociale et familiale du patient.

CONCLUSION

La survenue postopératoire d’une atteinte cognitive estsouvent rapportée à un processus ischémique ou sénile ;mais une carence en vitamine B12 doit rester à l’esprit detout praticien. Une attention particulière est recommandéeavant toute anesthésie générale utilisant le protoxyded’azote chez des patients ayant une carence préexistanteen vitamine B12. Une macrocytose préopératoire est unecontre-indication à l’utilisation de ce produit.

Références

1. BELTRAMELLO A, PUPPINI G, CERINIR R

et al.

Subacute combi-ned degeneration of the spinal cord after nitrous oxide anaesthesia :role of magnetic resonance imaging. J Neurosurg Psychiatry 1995 ;64 : 563-4.

2. CHRISTENSEN B, GUTTORMSEN AB, SCHNEEDE J. Preopera-tive methionine loading enhances restoration of the cobalamin-depend enzyme methionine synthase after nitrous oxide anesthesia.Anesthesiology 1994 ; 80 : 1046-56.

3. DURAND C, MARY S, BRAZO P

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Manifestations psychiatriquesde la maladie de Biermer : à propos d’un cas. Encephale 2003 ; 29 :560-5.

4. GERARD P. Hypotension orthostatique révélatrice d’une carence envitamine B12. Rev Neurol 1998 ; 154 : 342-4.

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6. LASSEN HCA, HENRIKSEN E, NEUKIRCH F

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7. LAYSER RB, FISHMAN RA, SCHAFFER JA. Neuropathy followingabuse or nitrous oxide. Neurology 1978 ; 28 : 504-6.

8. LOSCALZO J. Homocysteine and dementia. N Engl J Med 2002 ;346 : 466-8.

9. SCHILLING RF. Is nitrous oxide a dangerous anaesthesic for vitaminB12 deficiency subject ? JAMA 1986 ; 225 : 1605-6.

10. SESSO RMCC, IUNES Y, MELO NP. Myeloneuropathy followingnitrous oxide anesthesia in patient with macrocytic anaemia. Neu-roradiology 1999 ; 41 : 588-90.

11. VINCIGUERRA C, CHAZERAIN P, OLIVERO DE RUBIANA JP

et al.

Sclérose combinée de la moelle postopératoire révélant unemaladie de Biermer. Rev Neurol 2000 ; 156 : 667-70.