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Progrès en Urologie (2007), 17, 836-840 Effet du pré-conditionnement ischémique et de la vitamine C sur la reprise fonctionnelle des reins ischémiques Asma MAHFOUDH-BOUSSAID (i), Lionel BADET (2), Amine ZAOUALI (11, Dalila SAIDANE-MOSBAHI (11, Abdelhédi MILED (3), Hassen BEN ABDENNEBI (1) (1) Laboratoire de Physiologie Humaine, Faculté de Pharmacie, Monastir; Tunisie, (2) Service d'urologie et de Transplantation, Hôpital Edouard Herriot, Lyon, France, (3) Laboratoire de Biochimie, Faculté de Pharmacie, Monastic Tunisie RESUME But : Présenter les résultats du pré-conditionnement ischémique (PCI), du pré-conditionnement pharmacolo- gique induit par la vitamine C (Vit C) et de l'association des deux conditionnements sur la reprise fonctionnelle des reins de rats après une ischémie chaude prolongée. Matériel: Nous avons utilisé 46 rats répartis en 5 groupes expérimentaux. Les reins du groupe sham (n=9) subis- sent uniquement une dissection du pédicule. L'ischémie (60 min, n=10) est induite par le clampage des deux reins. Le PCI (n=9) consiste en deux cycles successifs (5 min15 min) d'ischémie/reperfusion (IR). La Vit C (100 mg/Kg, n=9) est administrée par voie intraveineuse 30 min avant 1'1 chaude. Le groupe Vit C+PCI (n=9) est I'as- sociation des deux traitements. La malonedialdéhyde (MDA) tissulaire, la lactate déshydrogénase (LDH) plas- matique, le taux de réabsorption de sodium (TRNa) et la clairance de la créatinine (DFG) sont évalués après 120 min de reperfusion des reins. Résultats : Les reins ischémiques montrent une augmentation significative des concentrations de MDA et de LDH et une diminution significative du DFG et du TRNa, par comparaison au groupe sham. L'utilisation du PCI ou de la Vit C entraîne une amélioration significative de la fonction rénale, par rapport au groupe ischémie. L'association Vit C+PCI montre une légère amélioration des paramètres expérimentaux par rapport à ceux du groupe ischémie, mais n'améliore pas le fonctionnement des reins par rapport à une utilisation séparée du PCI ou de la Vit C. Conclusion : Le PCI et la Vit C améliorent les paramètres fonctionnels des reins ischémiques. Cependant, les effets protecteurs sont atténués lorsque les deux traitements sont associés. Mots clés : transplantation, rein, ischémique, reperfusion, vitamine C. Niveau de preuve : 3 La survenue des lésions cellulaires après une ischémie est caracté- risée par la diminution des réserves d'adénosine triphosphate (ATP), l'altération de la distribution des fluides et l'oedème cellulai- re, l'augmentation de la concentration intracellulaire de calcium, l'a- cidose intracellulaire, et la perte des fonctions de synthèse de la cel- lule [Il. La reperfusion suivant un épisode ischémique est une attaque brutale contre la cellule. Elle est engendrée par la libération de divers produits toxiques comme les radicaux libres oxygénés (RLO) et les cytokines pro-inflammatoires. L'addition de tous les évènements du syndrome d'ischémielreperfusion (IIR) est en consé- quence responsable de la mort cellulaire par nécrose ou apoptose. La reprise retardée de la fonction rénale (RRF) est la conséquence habituelle des lésions d'IR des reins. Elle est caractérisée par la nécrose des cellules tubulaires, entraînant la destruction de la bar- rière de perméabilité épithéliale et l'obstruction tubulaire, par accu- mulation de débris cellulaires et protéiniques dans les tubes rénaux [2]. La physiopathologie de cette RRF implique de multiples pro- cessus ce qui limite l'efficacité de la prévention etlou des traite- ments[3]. Il existe un consensus général pour admettre que plus l'intervention sera tardive moins les lésions d'IR seront réversibles. Un des modes d'intervention possibles consiste à préparer l'organe à une période d'ischémie prolongée par un pré-conditionnement isché- mique ou pharmacologique. Le pré-conditionnement ischémique (PCI) consiste à exposer l'organe à des courtes périodes 6IIR avant une ischémie prolongée. L'efficacité de cette stratégie est bien décrite pour le coeur [4] et le foie [5] alors que pour le rein les don- nées de la littérature sont parfois contradictoires [6, 71. Plusieurs auteurs ont néanmoins montré que le PCI a, à court terme, un effet bénéfique sur la réponse cellulaire au stress oxydatif par une acti- vation de la NO synthase, une modification de la cascade des "mitogen-activated protein" (MAP) kinases (qui s'accompagne d'une modulation de l'expression de NF-kappa B et donc de la réponse inflammatoire [6]) et d'une réduction de la production des radicaux libres propre à moduler l'apoptose des cellules gloméru- laires et tubulaires [SI. La protection induite par le PCI a été démontrée essentiellement dans les modèles animaux, son application clinique pourrait per- mettre la mise en place d'approches thérapeutiques importantes. Manuscrit reçu : novembre 2006, accepté : février 2007 Adresse pour correspondance : Dr. L. Badet, Service d'urologie et Transplantation, Hôpital Edouard Hemot, 5 Place d'Arsonval, 69431 Lyon Cedex 03, France e-mail : [email protected] Ref : MAHFOUDH-BOUSSAID A., BADET L., ZAOUALI A., SAIDANE-MOSBAHI D.. MILED A., BEN ABDENNEBI H. Prog. Urol., 2007, 17,836-840

Effet du pré-conditionnement ischémique et de la vitamine C sur la reprise fonctionnelle des reins ischémiques

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Page 1: Effet du pré-conditionnement ischémique et de la vitamine C sur la reprise fonctionnelle des reins ischémiques

Progrès en Urologie (2007), 17, 836-840

Effet du pré-conditionnement ischémique et de la vitamine C sur la reprise fonctionnelle des reins ischémiques

Asma MAHFOUDH-BOUSSAID (i), Lionel BADET (2), Amine ZAOUALI (11, Dalila SAIDANE-MOSBAHI (11,

Abdelhédi MILED (3), Hassen BEN ABDENNEBI (1)

(1) Laboratoire de Physiologie Humaine, Faculté de Pharmacie, Monastir; Tunisie, (2) Service d'urologie et de Transplantation, Hôpital Edouard Herriot, Lyon, France, (3) Laboratoire de Biochimie, Faculté de Pharmacie, Monastic Tunisie

RESUME

But : Présenter les résultats du pré-conditionnement ischémique (PCI), du pré-conditionnement pharmacolo- gique induit par la vitamine C (Vit C) et de l'association des deux conditionnements sur la reprise fonctionnelle des reins de rats après une ischémie chaude prolongée.

Matériel: Nous avons utilisé 46 rats répartis en 5 groupes expérimentaux. Les reins du groupe sham (n=9) subis- sent uniquement une dissection du pédicule. L'ischémie (60 min, n=10) est induite par le clampage des deux reins. Le PCI (n=9) consiste en deux cycles successifs (5 min15 min) d'ischémie/reperfusion (IR). La Vit C (100 mg/Kg, n=9) est administrée par voie intraveineuse 30 min avant 1'1 chaude. Le groupe Vit C+PCI (n=9) est I'as- sociation des deux traitements. La malonedialdéhyde (MDA) tissulaire, la lactate déshydrogénase (LDH) plas- matique, le taux de réabsorption de sodium (TRNa) et la clairance de la créatinine (DFG) sont évalués après 120 min de reperfusion des reins.

Résultats : Les reins ischémiques montrent une augmentation significative des concentrations de MDA et de LDH et une diminution significative du DFG et du TRNa, par comparaison au groupe sham. L'utilisation du PCI ou de la Vit C entraîne une amélioration significative de la fonction rénale, par rapport au groupe ischémie. L'association Vit C+PCI montre une légère amélioration des paramètres expérimentaux par rapport à ceux du groupe ischémie, mais n'améliore pas le fonctionnement des reins par rapport à une utilisation séparée du PCI ou de la Vit C.

Conclusion : Le PCI et la Vit C améliorent les paramètres fonctionnels des reins ischémiques. Cependant, les effets protecteurs sont atténués lorsque les deux traitements sont associés.

Mots clés : transplantation, rein, ischémique, reperfusion, vitamine C. Niveau de preuve : 3

La survenue des lésions cellulaires après une ischémie est caracté- risée par la diminution des réserves d'adénosine triphosphate (ATP), l'altération de la distribution des fluides et l'œdème cellulai- re, l'augmentation de la concentration intracellulaire de calcium, l'a- cidose intracellulaire, et la perte des fonctions de synthèse de la cel- lule [ I l . La reperfusion suivant un épisode ischémique est une attaque brutale contre la cellule. Elle est engendrée par la libération de divers produits toxiques comme les radicaux libres oxygénés (RLO) et les cytokines pro-inflammatoires. L'addition de tous les évènements du syndrome d'ischémielreperfusion (IIR) est en consé- quence responsable de la mort cellulaire par nécrose ou apoptose. La reprise retardée de la fonction rénale (RRF) est la conséquence habituelle des lésions d'IR des reins. Elle est caractérisée par la nécrose des cellules tubulaires, entraînant la destruction de la bar- rière de perméabilité épithéliale et l'obstruction tubulaire, par accu- mulation de débris cellulaires et protéiniques dans les tubes rénaux [2]. La physiopathologie de cette RRF implique de multiples pro- cessus ce qui limite l'efficacité de la prévention etlou des traite- ments[3].

Il existe un consensus général pour admettre que plus l'intervention sera tardive moins les lésions d'IR seront réversibles. Un des modes d'intervention possibles consiste à préparer l'organe à une période d'ischémie prolongée par un pré-conditionnement isché-

mique ou pharmacologique. Le pré-conditionnement ischémique (PCI) consiste à exposer l'organe à des courtes périodes 6IIR avant une ischémie prolongée. L'efficacité de cette stratégie est bien décrite pour le cœur [4] et le foie [5] alors que pour le rein les don- nées de la littérature sont parfois contradictoires [6, 71. Plusieurs auteurs ont néanmoins montré que le PCI a, à court terme, un effet bénéfique sur la réponse cellulaire au stress oxydatif par une acti- vation de la NO synthase, une modification de la cascade des "mitogen-activated protein" (MAP) kinases (qui s'accompagne d'une modulation de l'expression de NF-kappa B et donc de la réponse inflammatoire [6]) et d'une réduction de la production des radicaux libres propre à moduler l'apoptose des cellules gloméru- laires et tubulaires [SI.

La protection induite par le PCI a été démontrée essentiellement dans les modèles animaux, son application clinique pourrait per- mettre la mise en place d'approches thérapeutiques importantes.

Manuscrit reçu : novembre 2006, accepté : février 2007

Adresse pour correspondance : Dr. L. Badet, Service d'urologie et Transplantation, Hôpital Edouard Hemot, 5 Place d'Arsonval, 69431 Lyon Cedex 03, France

e-mail : [email protected]

Ref : MAHFOUDH-BOUSSAID A., BADET L., ZAOUALI A., SAIDANE-MOSBAHI D.. MILED A., BEN ABDENNEBI H. Prog. Urol., 2007, 17,836-840

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Dans le domaine de l'urologie, l'utilisation du PCI pourrait dimi- nuer les lésions tissulaires lors de la reperfusion et améliorer la reprise de fonctions des greffons rénaux. Il pourrait également trou- ver une indication potentielle lors de la réalisation de néphrectomie partielle effectuée dans le cadre d'une chirurgie conservatrice d'exé- rèse pour tumeur du rein et pour lesquelles la stratégie chirurgicale impose quelquefois un clampage du pédicule rénal durant la procé- dure.

La vitamine C (Vit C) est un anti-oxydant naturel qui améliore la fonction rénale après transplantation [9]. La Vit C inhibe la péroxy- dation lipidique [IO] et l'apoptose des cellules endothéliales [Il], diminue la réponse inflammatoire [12], et augmente la production de NO par les cellules endothéliales [13].

Les divers traitements mis au point ne permettent pas un contrôle total des conséquences du syndrome d'UR rénal. Il semble donc logique d'associer plusieurs attitudes thérapeutiques spécifiques afin de bénéficier d'un éventuel effet additif. Le but de notre travail a été de vérifier, d'une part, les effets du PCI et du pré-conditionnement pharmacologique induit par la Vit C et, d'autre part, de tester l'effica- cité de l'association du PCI et de la Vit C sur la reprise fonctionnelle des reins après ischémie chaude prolongée dans un modèle murin.

MATERIELS ET METHODES

Choix des animaux

Des rats Wistar mâles pesant entre 160 et 230 g ont été utilisés dans ce travail expérimental. Tous les animaux ont eu un libre accès à l'eau et une nourriture standard.

Groupes expérimentaux

Nous avons utilisé 46 rats randomisés en 5 groupes expérimentaux (Figure 1) :

- Groupe sharn (n=9) : les rats n'ont subi aucun traitement, seule la dissection du pédicule a été réalisée ;

- Groupe ischémie (n=10) : après dissection des pédicules rénaux, les deux reins ont subi une ischémie chaude pendant 60 min puis ont été reperfusés pendant 120 min ;

- Groupe pré-conditionnement ischémique (PCI, n=9) : après dis- section des pédicules rénaux et juste avant l'ischémie chaude pro- longée (60 min), les deux reins ont subi deux cycles successifs de 5 min ischémie chaude et 5 min reperfusion. Les reins ont été reperfusés pendant 120 min ;

- Groupe Vitamine C (Vit C, n=9) : après dissection des pédicules rénaux et 30 min avant le début de l'ischémie chaude prolongée (60 min), 100 mg de vitamine CiKg de rat ont été administrés par la veine fémorale. Les reins ont été reperfusés pendant 120 min ;

- Groupe association des traitements vitamine C et pré-condition- nement ischémique (Vit C + PCI, n=9) : après pré-conditionne- ment pharmacologique (Vit C, 100mglKg) puis pré-conditionne- ment ischémique (PCI), les reins ont été clampés pendant 60 min. Les reins ont ensuite été reperfusés pendant 120 min.

Protocole expérimental

Les rats ont été pesés, anesthésiés par injection intra péritonéale de kétamine (50 mg/Kg de poids), puis rasés sur toute la surface de l'abdomen, sur la face antérieure du cou et la cuisse gauche. L'ab- domen a été préparé avec une solution iodée (Bétadinem).

Une incision médiane xypho-pubienne a permis d'exposer la cavité abdominale. Les pédicules rénaux ont été repérés puis disséqués (groupe contrôle) et clampés (groupe ischémie). Les différents traite- ments (Vit C oulet PCT) ont été réalisés avant le clampage. Un sonda- ge vésical a été effectué, dès le début de la période d'ischémie chaude, afin de collecter l'urine cumulée des reins. La paroi abdominale a été ensuite fermée (Dexon 5-0) et les rats ont été placés sur une table thermostatée de façon a maintenir leur température corporelle a 37°C.

A la fin de I'ischémie chaude (60 min), les clamps ont été enlevés et les reins ont été revascularisés. Puis, la paroi abdominale a été refermée une deuxième fois. La veine jugulaire a subi ensuite une dissection et un cathétérisme (Vénocath 16G) ; elle a été utilisée pour la perfusion (Minipuls 3, Gilson, France) des animaux avec une solution de mannitol (10%) et d'héparine (50 Ulml) chauffée. L'artère carotide a subi aussi une dissection et un cathétérisme (Vénocath 18G) ; elle a été utilisée pour suivre en continue la pres- sion artérielle (Pressure Monitor BP-1, WPI, USA).

Quatre-vingt-dix minutes après le début de la reperfusion des reins, nous avons évalué le débit de filtration glomérulaire (DFG) pendant une période de 30 min. Des échantillons de sang et d'urine prélevés respectivement au niveau de l'artère carotide et de la sonde vésica- le nous ont permis de mesurer les concentrations en créatinine, et de calculer la clairance de la créatinine dont la valeur est corrélée a la filtration glomérulaire. Nous avons aussi calculé le taux de réab- sorption de sodium (TRNa) qui évalue la fonction tubulaire. Au terme de la procédure de la clairance rénale, du sang des animaux a été prélevé pour doser le lactate déshydrogénase (LDH). Les deux reins ont ensuite été néphrectomisés et le parenchyme a été utilisé pour doser le malondialdéhyde (MDA). Les rats ont été sacrifiés après la binéphrectomie.

Analyses biochimiques

Dosage du sodium

Les concentrations plasmatique et urinaire en Na ont été détermi- nées sur automate (Photomètre à flamme BT 634, Biotecnica instruments, Italie).

Dosage de la créatinine

Les concentrations plasmatique et urinaire en créatinine ont été dosées selon la réaction de Jaffé (Kit bioMérieux, France).

Dosage du lactate déshydrogénase

L'activité du LDH est mesurée selon la méthode de détermination cinétique (Kit bioMérieux, France).

Dosage du malondialdéhyde

Le MDA, en présence d'acide thiobarbiturique, donne une colora- tion rose qui est proportionnelle à sa quantité dans l'échantillon. Le MDA a été déterminé par la réaction de thiobarbiturate (MDA- tbar). En effet, 0.5 ml d'une solution d'acide trichloroacétique (20%) a été ajouté à 0.5 ml de I'homogénat rénal dans une solution tampon phosphate (0,067 M, pH 7,4). Après mélange et centrifuga- tion, 0.5 ml d'une solution d'acide thiobarbiturique (0,67%) a été additionné au surnageant et l'ensemble a été mis en ébullition pen- dant 60 min. Après refroidissement du mélange dans de la glace, la densité optique a été lue à 530 nm.

Analyse statistique

Les résultats sont exprimés sous forme de moyenne + l'erreur stan- dard a la moyenne (& SEM). L'analyse statistique a été effectuée en

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utilisant le test ANOVA suivi par le test PLSD de Fisher. Une dif- férence statistiquement significative est définie lorsque p<0,05.

RESULTATS

Le dosage du MDA-tbar tissulaire (Figure 2) nous permet d'évaluer la péroxydation lipidique. On observe qu'une ischémie prolongée induit une augmentation très significative du MDA-tbar par rapport au groupe contrôle (3,92 3 0,39 vs 1,17 * 0,08 nmoVmg de protéi- nes, p<0,0001). Le PCI des reins et l'administration intraveineuse de la Vit C avant le clampage des pédicules rénaux entraînent respectivement une diminution significative (p<0,05) de la concen- tration du MDA-tbar par rapport à celle du groupe ischémie (2,74 + 0,31 et 3,14 * 0,19 nmollmg de protéines dans le groupe PCI et le groupe Vit C, respectivement). A l'opposé, l'association des deux traitements (groupe Vit C + PCI) n'a pas montré un effet bénéfique puisque les valeurs de MDA (3,56 * 0,32 nmollmg de protéines) sont statistiquement plus élevées (p<O,OS) que dans le groupe PCI.

L'évaluation de l'activité du LDH plasmatique (Figure 3) nous ren- seigne sur l'état d'intégrité des membranes cellulaires. Après 60 min d'ischémie chaude, l'activité du LDH est significativement aug- mentée par rapport au groupe contrôle (633 + 99 vs 25 1 * 52 UI/L, p<0,05). Le prétraitement des reins avant l'ischémie par le PCI (389 * 45 UYL), la Vit C (387 * 44 UYL) ou par l'association de la Vit C et du PCI (350 * 54 UIIL) diminuent l'activité du LDH par rap- port au groupe ischémie (p<0,05).

La clairance de la créatinine (Figure 4) est un paramètre qui nous renseigne sur la filtration glomérulaire. L'ischémie chaude diminue fortement la clairance de la créatinine par rapport au groupe contrô- le (33 + I I vs 387 * 42 pL/min/g de rein, p<0,0001). Cette filtra- tion glomérulaire des reins ischémiques est multipliée par deux avec le PCI (77 + 9 pLlminlg de rein, p<0,05 vs groupe ischémie) et par quatre après l'injection intraveineuse de la Vit C (137 A 24 pLlminlg de rein, p<0,05 vs groupe ischémie). L'association des pré-conditionnements ischémique et pharmacologique (groupe Vit C + PCI) augmente la clairance de la créatinine par rapport à celle du groupe ischémie (87 -t 12 pL/min/g de rein, p<0,05) mais reste significativement inférieure à celle du groupe Vit C (p<0,05).

Les résultats des taux de réabsorption de sodium, témoin des fonc- tions tubulaires, sont montrés dans la figure 5. On remarque que l'ischémie diminue significativement la fonction tubulaire par rap- port au groupe contrôle (83,O * 5,3 vs 9 9 3 * 0,2 %, p<0,05). Le taux de réabsorption de sodium est augmenté dans les groupes PCI (95,7 * 0,4 %) et Vit C (94,5 * 0,2 %) par rapport à celui du grou- pe ischémie (p<0,05 respectivement). Dans le groupe Vit C + PCI, il est à 91,9 * 0,8 % ce qui est significativement plus bas que dans groupe Vit C seul ou dans le groupe PCI seul (p<0,05, respective- ment).

DISCUSSION

Les reins soumis à une ischémie chaude prolongée montrent une augmentation significative de la concentration tissulaire de MDA qui s'accompagne d'une augmentation également significative de LDH plasmatique et d'une diminution de la clairance de la créatini- ne, par comparaison au groupe sham. L'augmentation de l'activité du LDH dans le plasma est un des marqueurs de la perte de l'inté- grité des membranes cellulaires après ischémie (nécrose). La reper- fusion favorise une production massive de RLO. De tels métaboli- tes sont libérés par les cellules endothéliales, les cellules gloméru-

- Croupc Shnm (n=9): 1 120 min Reperfusion 1

- Crouoe IscMmic (n=lO) :

- tiroune PCI 111=9) : , . 120 min Reperfusion I

L Pi:l : 2 ~ c l c r dc 5 mln ischlmie i 5 min reperiu~iua

- Croiine Vit C rn=91: . ,

1 120 min Reperfusion

'lnjcctlon IV. de 1. VitC (100 nigiK~)? 30 min wvdiil I~iscliPliiir

- Grnune Vil C + PCL lrI=91: ~~ - r ~ - ~- - - -- .-- , ~

11- . . 120 min Re~erfusion 1 u

I PEI Injection iv. de la Vil C (100 m$K& 30 ~ll in a\.ant 17irchCmic

Figure 1. Groupes expérimentaux

Shom Ischémie PCI Vit C Vit C + PCI

Figures 2. Evaluation du malondialdéhyde tissulaire après 120 min de revascularisation des reins. Valeurs exprimées en Moyenne * SEM. ** : p<0,0001 pour le groupe considéré vs sham ; # : p<0,05 pour le groupe considéré vs ischémie ; $ : p<0,05 pour le groupe considéré vs PCI.

Shan ischémie PCI Vit C Vit C + P C I

Figure 3. Dosage de la lactate déshydrogénase plasmatique après 120 min de reperfusion des reins. Valeurs exprimées en Moyenne SEM. * : p:O,O5 pour le groupe considéré vs sham ; # : p<0,05 pour le groupe considéré vs kchémie.

laires, les cellules tubulaires et d'autres cellules inflammatoires. Les RLO, en agissant sur les cellules endothéliales des vaisseaux rénaux, entraînent une expression des molécules d'adhésion mem- branaires. Il en résulte l'induction de réactions inflammatoires et la libération de chémokines et de cytokines qui recrutent d'autres cel-

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Sham Ischémie PCi Vit C Vit C + PCi

Figure 4. Etude de la clairance de la créatinine après 120 min de revascularisation des reins. Valeurs exprimées en Moyenne * SEM. ** : p<0,0001 pour le groupe considéré vs sham ; # : p<O,OSpour le groupe considéré vs ischémie ; $ : p<0,05pour le groupe considéré vs PCZ ; + : p<0,05pour le groupe considéré vs Ut C.

Iules inflammatoires. Ceci peut entraîner l'obstruction des capillai- res rénaux qui conduit à une diminution du débit sanguin rénal [14]. Au niveau des cellules tubulaires, les RLO provoquent la péroxy- dation des lipides des membranes cellulaires ce qui aboutit a une perte de l'intégrité membranaire et à la lyse cellulaire. Tous ces phénomènes affectent le fonctionnement glomérulaire et se tradui- sent par une réduction de la clairance de la créatinine.

L'ischémie rénale aboutit aussi à une diminution de la réabsorption sodique. Nous avons trouvé une diminution significative du TRNa dans le groupe ischémie par comparaison au groupe sham. Cette chute peut être une conséquence de la diminution de la clairance de la créatinine et des concentrations tissulaires en ATP. En effet, tout changement de la filtration glomérulaire entraîne un changement de réabsorption des solutés. De plus, le blocage de la pompe sodium consécutif à la déplétion en ATP et la redistribution des pompes Na/K ATPases liée à l'altération du cytosquelette réduisent le transport de Na à travers des cellules épithéliales [15].

De nombreuses études ont mis en évidence divers mécanismes pro- tecteurs de la réponse cellulaire a I'IIR. L'utilisation du PCT aug- mente la tolérance de l'organe à une ischémie ultérieure prolongée. En ce qui concerne les reins, plusieurs cycles de PCI, dont le nomb- re et la durée sont très variables et avec des résultats contradictoires, sont décrits dans la littérature [6, 7, 16, 171. Le PCI présente deux phases distinctes de protection : une précoce qui dure 2-3 h, et une autre tardive qui apparaît 12-24 h après l'induction du PCI et qui peut durer 3-4 j [18]. Dans notre travail, la reperfusion des reins dure 2 heures et les résultats concernent uniquement la phase précoce. Par comparaison au groupe ischémie, nous trouvons que le PCI des reins baisse les taux de MDA et de LDH et entraîne une amélioration significative du TRNa et de la clairance de la créatinine. Pendant la phase précoce de reperfusion, la résistance développée contre les lésions dlI/R résulte de la modulation de plusieurs facteurs cellulai- res. En effet, le PCI est capable de réduire les catabolites cyto- toxiques produits lors de l'ischémie, de prévenir l'acidose intracellu- laire et de réduire le stress oxydant et la réponse inflammatoire [18].

La protection conférée par le PCI contre l'insuffisance rénale aiguë dans les modèles animaux semble reproductible. FULLER a montré que les greffons rénaux pré-conditionnés présentent un meilleur fonctionnement que ceux non traités [19]. Cependant, dans les conditions cliniques, l'effet du PCI sur le rein n'est pas encore bien clucidé (16, 171 même s'il est susceptible de prévenir le dysfonc- tionnement endothélial et l'activation des neutrophiles après une ischémie chaude de 20 min [20]. CLAVIEN a montré que le PCI peut

*tn Ischémie PCI Vit C Vit C + P C I

Figure 5. Evaluation du taux de réabsorption du sodium après 120 min de reperfusion des reins. Valeurs exprimées en Moyenne *SEM. * : p<O,05 pour le groupe considéré vs sham ; # : p<0,05 pour le groupe considéré vs ischémie.

également protéger le foie humain contre les lésions d'I1R par inhi- bition de l'apoptose cellulaire et conservation du pool d'ATP [SI. L'efficacité du PCI dépend de plusieurs facteurs dont le temps d'is- chémie et l'âge des patients, la protection semble d'autant plus mar- quée que les sujets sont jeunes.

L'administration intraveineuse de la Vit C avant la période d'isché- mie induit une amélioration significative de la fonction rénale. Nos résultats montrent une augmentation significative de la clairance de la créatinine, et du taux de réabsorption sodique par comparaison au groupe d'ischémie. La Vit C s'oppose à l'initiation de la péroxyda- tion lipidique par chélation ou par suppression de la production des RLO [IO]. Cet effet est corrélé a une diminution significative de la concentration tissulaire en MDA. Enfin, par son activité anti-apop- tique, la Vit C peut abolir I'apoptose des cellules endothéliales [I l] .

Les résultats du groupe Vit C + PCI montrent une légère améliora- tion des paramètres expérimentaux par rapport à ceux du groupe ischémie. Cependant, l'association des deux traitements n'améliore pas le fonctionnement des reins par rapport à une utilisation sépa- rée du PCI ou de la Vit C. Les effets de la Vit C et du PCI ne sont donc pas additifs et il semble même que cette association puisse induire un antagonisme entre les deux traitements. On observe en effet une augmentation de la concentration de MDA tissulaire et une altération des capacités fonctionnelles des reins dans le groupe PCT + Vit C, par comparaison aux groupes Vit C et PCI pris sépa- rément. Ces résultats suggèrent que la Vit C, par son pouvoir anti- oxydant, pourrait neutraliser certains RLO ce qui bloquerait l'effet protecteur du PCI et renforce les lésions d'IIR.

En conclusion, le PCI induit par deux cycles successifs de 5 min ischémie chaude et 5 min reperfusion et le pré-conditionnement pharmacologique par la Vit C améliorent l'activité fonctionnelle des reins exposés à une ischémie prolongée. Cependant, les effets pro- tecteurs du PCI et de la Vit C ne sont pas synergiques et ne doivent a priori pas être associés. D'autres travaux dans des modèles ani- maux de plus grande taille sont nécessaires pour confirmer ces résultats et permettre l'utilisation du pré-conditionnement en pra- tique clinique.

REFERENCES 1 . WEINBERG J.M. : The cell biology of ischemic renal injury. Kidney Int.,

1991; 39 : 476-500.

2. DE BROE M.E., BONVENTRE J.V., MOLITORIS B.A., HALLER H. : Evolving basic concepts in ischemic injury. Kidney Int., 2004 ; 66 : 479- 53 1 .

Page 5: Effet du pré-conditionnement ischémique et de la vitamine C sur la reprise fonctionnelle des reins ischémiques

A. Mahfoudh-Boussaid et coll., Progrès en Urologie (2007), 17, 836-840

3. BADET L., EUGENE M., HAUET T., BARROU B. : The use of presewa- tion solution in renal transplantation. Prog. Urol., 2006 ; 16 : 25-3 1.

4. CHEUNG M.M.H., KHARBANDA R.K., KONSTANTINOV I.E., SHIMI- ZU M., FRNDOVA H., LI J., HOLTBY H.M., COX P.N., SMALLHORN J.F., VAN ARSDELL G.S., REDINGTON A.N. : Randomized controlled trial of the effects of remote ischemic preconditioning on children under- going cardiac surgery. First clinical application in humans. J. Am. Coll. Car- diol., 2006 ; 47 : 2277-2282.

5. CLAVIEN P.A., SELZNER M., RÜDIGER H.A., GRAF R., KADRY Z., ROUSSON V., JOCHUM W. : A prospective randomized study in 100 consecutive patients undergoing major liver resection with versus without ischemic preconditioning. Ann. Surg., 2003 ; 238 : 843-852.

6. PARK K.M., BYUN J.Y., KRAMERS C., KIM J.I., HUANG P.L., BON- VENTRE J.V. : Inducible nitric oxide synthesis is an important contributor to prolonged protective effects of ischemic preconditioning in the mouse kidney. J. Biol. Chem., 2003 ; 278 : 27256-27266.

7. KOSIERADZKI M., AMETANI M., SOUTHARD J.H., MANGIN0 M.J. : 1s ischemic preconditioning of the kidney clinically relevant ? Surgery, 2003; 133 : 81-90.

8. YAMASOWA H., SHIMIZU S., INOUE T., TAKAOKA M., MATSUMU- RA Y. : Endothelial nitric oxide contributes to the renal protective effects of ischemic preconditioning. J. Pharmacol. Exp. Ther., 2005 ; 3 12 : 153-159.

9. NORIO K., WIKSTROM M., SALMELA K., KYLLONEN L., LINDG- REN L. : Ascorbic acid against reperfusion injury in human renal transplan- tation. Transpl. Int., 2003 ; 16 : 578-583.

10. JONSSON O., LINDGARD A., FOE A., GONDALIA J. , ANEMAN A., SOUSSI B. : Enhanced post-ischemic recovery in rabbit kidney after pre- treatment with an indeno-indol compound and ascorbate monitored in vivo by 31P magnetic resonance spectroscopy. Scand. J. Urol. Nephrol., 2003 ; 37: 450-45s.

11. DHAR-MASCARENO M., CARCAMO J.M., GOLDE D.W. : Hypoxia- reoxygenation-induced mitochondrial damage and apoptosis in human endothelial cells are inhibited by vitamin C. Free Radic. Biol. Med., 2005 ; 38 : 131 1-1322.

12. LLOBERAS N., TORRAS J., HERRERO-FRESNEDA I., CRUZADO J.M., RIERA M., HUTADO I., GRINYO J.M. : Postischemic renal oxyda- tive stress induces inflammatory response through PAF and oxidized phospholipeds. Prevention by antioxidant treatment. FASEB J., 2002 ; 16 : 908-910.

13. WILLIAMS M.J.A., SUTHERLAND W.H.F., CORMICK M.P., JONG S.A., DONALD J.R., WALKER K.J. : Vitamin C improves endothelial dys- function in renal allograft recipients. Nephrol. Dial. Transplant., 2001 ; 16 : 1251-1255.

14. SUTTON T.A., FISHER C.J., MOLITORlS B.A. : Microvascular endothe- lia1 injury and dysfunction during ischemic acute renal failure. Kidney Int., 2002 ; 62 : 1539-1549.

15. LEE H.T., EMALA C.W. : Protective effects of renal ischemic preconditio- ning and adenosine pre-treatment : role of A(1) and A(3) receptors. Am. J. Physiol. Renal Physiol., 2000 ; 278 : F380-387.

16. BONVENTRE J.V. : Kidney ischemic preconditioning. Curr. Opin. Nephrol. Hypertens., 2002 ; 11 : 43-48.

17. TORRAS-AMBROS J., HERRERO-FRESNEDA I., GULIAS BORAU O., GRINYO BOIRA J.M. : Ischemic preconditioning in solid organ transplan- tation : from experimental to clinics. Transpl. Int., 2007 ; 20 : 219-229.

18. PASUPATHY S., HOMER-VANNIASINKAM S. : Ischaemic preconditio- ning protects against ischaemialreperfusion injury : Emerging concepts. Eur. J. Vase. Endovasc. Surg., 2005 ; 29 : 106-115.

19. FULLER T.F., FREISE C.E., FENG S., NIEMAN C.U. : Ischemic precon- ditioning improves rat kidney graft function after severe ischemia reperfu- sion injury. Transpl. Proc., 2005 ; 37 : 377-378.

20. KHARBANDA R.K., PETERS M., WALTON B., KATTENHORN M., MULLEN M., KLEIN N., VALLANCE P., DEANFIELD J., MACALLIS- TER R. : lschemic preconditioning prevents endothelial injury and systemic neutrophil activation during ischemia-reperfusion in humans in vivo. Circu- lation, 2001 ; 103 : 1624-1630.

SUMMARY

Effect of ischaemic preconditioning and vitamin C on functional recovery of ischaemic kidneys

Objective : To present the results of ischaemic preconditioning (IPC), pharmacological preconditioning with vitamin C (Vit C) and a combi- nation o f the two modalities on functional recovery of rat kidneys qifter prolonged warm ischaemia.

Material : Forty six rats were divided into 5 experimental groups. Kid- neys of the sharn group (n=9) were only submitted to dissection of the pedicle. Lschaemia (60 min, n= 1 O) was induced by clamping both kid- neys. IPC (n=9) consisted of two successive cycles (5 min/5 min) of ischaemia/reperfusion (UR). Vit C (100 mg/Kg, n= 9) was administered by intravenous injection 30 min before warm ischaemia. The Vit C + IPC (n=9) group received the combination of both treatments. fissue rnalonedialdehyde (MDA), plasma lactate dehydrogenase (LDH), tubu- lar reabsorption of sodium (TRNa) and creatinine clearance (GFR) were evaluated after 120 min of kidney reperfusion.

Results : Ischaemic kidneys showed a signz$cant increase of MDA and LDH concentrations and a signcjîcant reduction of GFR and TRNa compared to the sham group. The use of IPC or Vit C induced a signi- jicant improvement of renal function compared to the ischaemia group. The combination of Vit C + IPC induced a slight improvement ofexpe- rimental parameters compared to those of the ischaemia group, but did not improve kidney functioning compared to the use of either IPC or Kt C alone.

Conclusion : IPC and Vit C improve the functional parameters of ischaemic kidneys. Howevel; theprotective effects are attenuated when the two treatments are combined.

Key-words : ischemia-reperfusion injuïy, ischemic preconditioning, vitamin C, kidney.