Recherche clinique

Liberation de S-100B au cours desendarteriectomies carotidiennes sousanesthesie locale

Marko Aleksic, Joerg Heckenkamp, Viktor Reichert, Michael Gawenda,

Jan Brunkwall, Cologne, Allemagne

La proteine neuronale S-100B s’est averee un indicateur des lesions cellulaires cerebrales. Le butde cette etude etait d’evaluer si le clampage de l’artere carotide pour endarteriectomie carotidiennesous anesthesie locale (EC) est associe a la meme liberation de S-100B que sous anesthesiegenerale, ou une augmentation de concentration de S-100B dans le sang de veine jugulaire de12% a ete rapportee. Chez 45 patients consecutifs ayant une EC sous anesthesie locale, desechantillons de serum pour dosage de S-100B ont ete preleves avant la chirurgie (T1), avant leclampage (T2), avant la reperfusion cerebrale (T3), apres reperfusion mais avant la fin de lachirurgie (T4), et a la 6eme hr postoperatoire (T5). A T1 et T5, les echantillons de sang n’etaientpreleves qu’au niveau de l’artere radiale. En peroperatoire (T2-T4), des echantillons etaientegalement preleves au niveau de la veine jugulaire interne. Les taux de S-100B etaientdetermines par analyse immunoluminometrique (LIAISON� Sangtec 100; Sangtec, Bromma,Suede). Chez huit patients, il fut necessaire d’inserer un shunt intraluminal en raison de signesd’ischemie cerebrale. Chez les 37 autres patients, le temps median de clampage carotidien etaitde 40 min. Il n’y eut aucune complication neurologique. Il n’y avait aucune difference des tauxde base de S-100B liee au sexe et a la symptomatologie. Les taux medians de base (T1) etpostoperatoire (T5) de S-100B etaient identiques (0,077 mg/L). Touts les echantillons sanguinsjugulaires montraient des taux medians de S-100B sensiblement plus eleves que ceux desechantillons de sang arteriel correspondants. Des augmentations legeres de 13% et de 18%n’etaient respectivement trouvees sur les echantillons veineux et arteriels que pendant leclampage (T3) par comparaison avec la premiere mesure peroperatoire (T2), precedant desdiminutions atteignant respectivement 5% et 18% (T3-T4). La liberation de S-100B ne differaitpour aucun intervalle entre les patients qui ont eu besoin et ceux qui n’ont pas eu besoin d’unshunt, au niveau des echantillons arteriels et veineux. Pendant une EC non compliquee sousanesthesie locale, il n’y a aucune augmentation de S-100B. Ces resultats sont differents deceux rapportes quand l’EC est faite sous l’anesthesie generale.

DOI of original article: 10.1016/j.avsg.2007.04.002.Presente au Neuvieme Annual Meeting on Surgical Research,

Francfort, Allemagne, 19-21 septembre 2005, a la Vingt et uniemeReunion Annuelle de la Societe Allemande de Chirurgie Vasculaire,Stuttgart,Allemagne, 21-24 septembre 2005.

Division of Vascular Surgery, Department of Visceral and VascularSurgery, University of Cologne, Cologne, Allemagne.

Correspondance : Marko Aleksic, MD, Division of Vascular Surgery,Department of Visceral and Vascular Surgery, University of Cologne,Kerpener Str. 62, 50937 Cologne, Germany, E-mail: Marko.Aleksic@uk-koeln.de

Ann Vasc Surg 2007; 21: 571-575DOI: 10.1016/j.acvfr.2007.12.007� Annals of Vascular Surgery Inc.Edite par ELSEVIER MASSON SAS

INTRODUCTION

S-100 est un dimere proteique de faible poids

moleculaire fixant le calcium. Son monomere ß-ß

(S-100B) est principalement situe au niveau des

cellules gliales et de Schwann,1 mais S-100B a ete

egalement detecte dans les tissus extracerebraux

comme les melanocytes, les chondrocytes, les

adipocytes, les histiocytes, et les cellules

lymphatiques.2

La concentration serique de S-100B est

augmentee quand le systeme nerveux central est

lese car il est libere par les cellules lesees dans le

193

194 Aleksic et al. Annales de chirurgie vasculaire

liquide cephalo-rachidien (LCR) puis a travers la

barriere hemato-encephalique dans la circulation

systemique.3,4

Dans les traumatismes craniens, par exemple, les

concentrations seriques de S-100B sont

franchement correlees avec la severite des lesions

cerebrales et de l’evolution neurologique.5,6

Inversement des taux normaux de S-100B

pourraient etre employes pour exclure des lesions

cerebrales importantes et de ce fait des examens

radiologiques inutiles en cas de traumatisme cranien

mineur si un dosage rapide etait disponible.7,8 Une

augmentation de S-100B sur des dosages repetes

precede egalement des complications secondaires

chez les patients en soins intensifs neurologiques.9

Par ailleurs, des taux eleves de S-100B sont

trouves dans toutes sortes de lesions cerebrales,

comme les infarctus cerebraux,10,11 l’hypoxie apres

arret cardio-respiratoire,12 et la ressuscitation.13 En

chirurgie cardiaque, on rapporte qu’une

concentration accrue de S-100B est associee aux

complications neurologiques perioperatoires telles

que les accidents vasculaires et les troubles

neuropsychologique postoperatoires.14,15

L’endarteriectomie (EC) pour stenose de l’artere

carotide interne (ACI) est aussi liee a un risque de

complications cerebrales,16 mais un nombre restreint

d’etudes a ete publie jusqu’ici evaluant les modalites

perioperatoires de la liberation de S-100B. Sous

anesthesie generale, on a observe une augmentation

significative de la concentration serique de S-100B

pendant le clampage carotidien, indiquant une

ischemie cerebrale globale significative.17

Les patients subissant une EC sous anesthesie

locale sont surveilles cliniquement, ce qui

a logiquement comme consequence un recours

plus approprie aux shunts par comparaison a

l’anesthesie generale, et a des methodes moins

sensibles de monitoring neurologique, comme les

potentiels evoques somesthesiques (PES),

l’electroencephalographie, ou la mesure de la

pression residuelle sans l’ACI. Par consequent, on

presume que les dommages cerebraux potentiels

sont moindres chez les patients eveilles, avec des

niveaux plus faibles de S-100B. Pour clarifier ceci,

les taux seriques perioperatoires de S-100B ont ete

mesures chez les patients subissant une EC sous

anesthesie locale et compares aux donnees de la

litterature.

POPULATION DE PATIENTS ETMETHODES

Quarante-cinq patients consecutifs qui ont subi une

EC elective ont ete inclus dans cette etude.

L’indication operatoire etait une stenose serree

symptomatique (>70%) ou asymptomatique de

l’ACI, et toutes les interventions ont ete effectuees

sous anesthesie locale. De l’heparine (5000 unites

internationales) etait administree par voie

intraveineuse avant le clampage des arteres carotides.

Un shunt intraluminal n’etait insere que si le patient

montrait des signes d’ischemie cerebrale tels qu’une

hemiplegie ou une perte de conscience lors du

clampage carotidien. Une endarteriectomie standard

avec patch en Dacron� (Dupont, Wilmington, DE,

Etats-Unis) fut realisee chez tous les patients sauf

deux, dont un a eu une endarteriectomie par

eversion, et l’autre une endarteriectomie avec suture

primaire. En postoperatoire, les patients etaient

transferes en unite de soins intensifs pour une

surveillance d’une nuit.

L’artere radiale etait catheterisee pour la

surveillance hemodynamique, permettant des

prises de sang pour que des mesures de S-100B

soient faites avant l’anesthesie locale (T1), apres

exposition de l’artere carotide avant le clampage

(T2), apres endarteriectomie avant la reperfusion

cerebrale (T3), apres reperfusion avant la fin de la

chirurgie (T4), et 6 hr apres l’intervention (T5).

Pendant la chirurgie, des echantillons etaient en

plus collectes a partir de la veine jugulaire

homolaterale aux intervalles T2-T4.

Tous les specimens etaient centrifuges a 3000

t/mn temperature ambiante pendant 10 min. Le

surnageant etait congele et stocke a -70�C jusqu’a

l’analyse. Les taux seriques de S-100B ont ete

mesures par test immunoluminometrique

monoclonal a deux sites disponible dans le

commerce (LIAISON� Sangtec 100; Sangtec,

Bromma, Suede).

L’analyse statistique a ete executee avec le logiciel

SPSS (version 11.0 ; SPSS, Chicago, IL, Etats-Unis).

Les donnees descriptives sont presentees comme

mediane et extremes, et les groupes ont ete

compares par le test du chi2, le test en U de Mann-

Whitney, ou le test de Kruskal-Wallis pour evaluer

des differences ou des variables continues entre les

groupes si necessaire. Les differences entre les

echantillons de sang arteriels et veineux et entre

differents intervalles de temps ont ete analysees par

le test de Wilcoxon pour des parametres non

parametriques apparies. P < 0,05 etait considere

comme statistiquement significatif.

RESULTATS

Il y avait 12 femmes et 33 hommes d’un age median

de 70 ans (extremes 57-91). Vingt-trois patients

Vol. 21, No. 5, 2007 Liberation de S-100B et EC 195

etaient asymptomatiques neurologiques (51%),

tandis que 14 avaient eu des accidents ischemiques

transitoires (AIT, 31%) et huit un accident

vasculaire (18%) avant chirurgie. Tous ces patients

etaient neurologiquement stables. Aucune

nouvelle complication neurologique n’est

survenue en per- ou postoperatoire. Chez huit

patients (18%), la mise en place d’un shunt est

devenue necessaire en raison de signes d’ischemie

cerebrale qui se sont produits immediatement lors

du clampage, avec un retour a la normale

immediat des la mise en place du shunt.

Chez les 37 autres patients qui n’ont pas eu

besoin d’un shunt, le temps median de clampage

carotidien etait de 40 minutes (extremes 20-65).

S-100B au cours de l’EC

Les taux medians de S-100B a differents intervalles

de temps aux deux sites (artere radiale ou veine

jugulaire) sont recapitules dans le Tableau I. Il n’y

avait aucune difference a T1 en ce qui concerne le

diagnostic preoperatoire (asymptomatique 0,071

mg/L, extremes 0,042-0,321 mg/L ; AIT 0,102 mg/L,

extremes 0,042-0,105 mg/L ; accident vasculaire

0,093 mg/L, extremes 0,048-0,1 mg/L ; p ¼ 0,498)

ou le sexe (hommes 0,076 mg/L, extremes 0,042-

0,321 mg/L ; femmes 0,093 mg/L, extremes 0,052-

0,208 mg/L ; p ¼ 0,424). Les taux de S-100B

etaient identiques en pre- (T1) et post-operatoire

(T5). En peroperatoire (aux temps T2, T3, et T4),

les taux de S-100B etaient sensiblement plus

eleves dans la veine jugulaire qu’au niveau de

l’artere radiale (tous p < 0,001).

Il y avait une augmentation moderee mais

significative de S-100B ( p < 0,001) au niveau

arteriel aussi bien qu’au niveau veineux ( p ¼0,001) pendant le clampage carotidien (de T2 a

T3), respectivement de 18% et de 13%. La

diminution du taux de S-100B pendant la

reperfusion (T3 a T4) respectivement de 5% et de

18%, n’etait pas significative au niveau arteriel

( p ¼ 0,979) mais etait significative au niveau

veineux ( p ¼ 0,002).

Il n’y avait aucune difference dans des niveaux de

S-100B a tout moment entre les patients ayant

besoin d’un shunt ou pas, dans le sang arteriel ou

veineux (Tableau II).

DISCUSSION

Cette etude etudiant la liberation de S-100B

pendant l’EC sous anesthesie locale a montre deux

resultats principaux.

D’abord, les concentrations de S-100B etaient

constamment plus elevees au niveau veineux

jugulaire par comparaison aux echantillons

arteriels radiaux. Ceci indique que la liberation est

venue du cerveau et n’etait pas generale. Un tel

gradient entre les prises de sang veineuses et

arterielles a ete rapporte chez les patients ayant un

traumatisme cranien grave.18,19 La concentration

veineuse jugulaire pourrait egalement mieux

refleter des lesions neuronales transitoires dues a

la dilution systemique de S-100B apres circulation

pulmonaire et elimination rapide dans les reins.20

Le taux de base et les concentrations

postoperatoires de S-100B n’ont pas differe dans

cette etude, ce qui va dans le sens d’une liberation

passagere de S-100B pendant l’EC.

Deuxiemement, il y avait seulement une legere

augmentation de S-100B observee pendant le

clampage carotidien, avec des valeurs absolues

inferieures a celles observees chez des patients

operes sous anesthesie generale. Jaranyi et coll.17

ont rapporte une augmentation de 120% (0,169-

0,374 mg/L) sur des echantillons veineux jugulaires

mais aucun changement au niveau du sang

veineux peripherique pendant le clampage

carotidien. Dans les cas non compliques sans

utilisation d’un shunt, les niveaux eleves

revenaient a la normale apres declampage. Dans

notre etude, cependant, l’augmentation de S-100B

n’etait que de 18%, suggerant des lesions

neuronales moindres chez les patients eveilles.

Des modalites semblables de liberation ont ete

trouvees dans les prises de sang arterielles

prelevees pendant EC sous anesthesie generale,

mais avec une augmentation de quatre fois de

S-100B pendant le clampage carotidien (0,05-0,21

mg/L).21 Dans la presente etude, l’augmentation

globale correspondante pendant le clampage

n’etait que de 13% sur les echantillons arteriels,

sans aucune difference entre les patients operes et

non operes. Ainsi, les modalites de liberation de

S-100B etait inchangees quand la perfusion

cerebrale perioperatoire etait suffisante, d’emblee

ou apres restauration en quelques minutes par la

mise en place d’un shunt.

Dans une publication recente, pendant stenting

carotidiens, les taux de S-100B ont ete egalement

mesures, qui sont demeures stables dans toute la

procedure ; ceci a ete explique par l’absence de

clampage carotidien et donc un flux sanguin

cerebral ininterrompu.22 Cependant, les patients

sous anesthesie generale ayant besoin d’un shunt,

a partir de la surveillance peroperatoire de SSEP,

ont la meme augmentation de S-100B que ceux

n’ayant pas besoin d’un shunt. En consequence, le

196 Aleksic et al. Annales de chirurgie vasculaire

Tableau I. Concentrations seriques de S-100 B (mediane et extremes en mg/L) a differents intervalles

de temps dans la veine jugulaire interne et l’artere radiale

T1 T2 T3 T4 T5

Arterielle

(radiale)

0,077

(0,042-0,321)

0,082

(0,039-0,427)

0,097

(0,051-0,448)

0,092

(0,04-0,429)

0,077

(0,038-0,374)

Veineuse

(jugulaire)

Non dose 0,121 (0,055-1,742) 0,137 (0,063-1,267) 0,112 (0,047-1,006) Non dose

Tableau II. Concentrations seriques de S-100B (mediane et extremes en mg/L) groupees par necessite

de shunt

Shunt Pas de shunt p

T1 arteriel 0,095 (0,042-0,157) 0,076 (0,042-0,321) 0,738

T2 arteriel 0,099 (0,046-0,143) 0,076 (0,039-0,427) 0,376

T2 veineux 0,108 (0,072-0,158) 0,13 (0,055-1,742) 0,531

T3 arteriel 0,107 (0,065-0,159) 0,096 (0,051-0,448) 0,622

T3 veineux 0,147 (0,073-0,385) 0,132 (0,063-1,267) 0,949

T4 arteriel 0,097 (0,048-0,153) 0,09 (0,04-0,429) 0,823

T4 veineux 0,117 (0,053-0,184) 0,112 (0,047-1,006) 0,912

T5 arteriel 0,094 (0,042-0,168) 0,077 (0,038-0,374) 0,687

fait de clamper la carotide ou la diminution

transitoire de la perfusion cerebrale n’expliquent

pas de maniere simple ces observations

controversees. En revanche, des differences de

sensibilite des methodes de monitorage

neurologique avec des retards potentiels dans la

mise en place d’un shunt doivent etre discutees.

Une autre etude faite chez des patients ayant une

EC sous anesthesie generale, sans information sur

l’origine du serum, montrait une augmentation a

la fin de la chirurgie et pas pendant le clampage de

l’artere carotide, qui persistait jusqu’au premier

jour postoperatoire.23 Aucun nouvel accident

ischemique perioperatoire susceptible de

contribuer a ces resultats ne survint, de sorte que

la raison de ces modalites differentes de liberation

de S-100B par comparaison avec la majorite des

etudes demeure obscure.

Il y a quelques limites a la presente etude. La

petite dimension de l’echantillon ne nous permet

naturellement pas de tirer des conclusions fermes.

Une etude controlee randomisee comparant

idealement la liberation de S-100B pendant EC

sous anesthesie locale et generale fournirait les

resultats les plus fiables. Neanmoins, il semble

approprie de discuter les concentrations absolues

de S-100B, qui etaient mesurees dans cette etude

en employant un test commercial dans un

laboratoire pratiquant des procedures de validation

internes, dans le cadre des resultats donnes dans la

litterature.

Il ne peut etre ecarte qu’un pic de liberation entre

deux intervalles de temps pourrait avoir eu lieu sans

etre apprehende par nos prelevements. Des mesures

multiples avec des intervalles plus courts seraient

necessaires pour repondre a cette question.

L’analyse et l’interpretation des taux de S-100B

sont complexes, exemplifies par des differences

entre le sang et le LCR avec des valeurs <0,5 mg/L

dans le serum et simultanement >2 mg/L dans le

LCR.24 S-100B a un poids moleculaire assez eleve

d’approximativement 20000, qui empeche une

libre diffusion a travers la barriere hemato-

encephalique. Cependant, une fois la barriere

hemato-encephalique perturbee, S-100B peut etre

detectee dans le serum.25,26 Apres des infarctus

dans le territoire de l’artere cerebrale moyenne,

par exemple, les concentrations seriques en S-

100B ont augmente jusqu’aux taux maximaux de

1,8 ± 3,3 mg/L dans les 3 jours.10 Une correlation

entre le volume infarci et les taux de S-100B a ete

rapportee, avec la concentration la plus elevee (4,1

mg/L) pour un infarctus de grande taille de 328

mL).11 Par consequent, les lesions cerebrales

graves sont bien refletes par des taux seriques de

S-100B, alors que sa valeur predictive est plutot

limitee dans la chirurgie carotidienne ou des

complications neurologiques rares mais evidentes

comme les accidents vasculaires sont identifiees.

D’autres modalites de determination des lesions

cerebrales postoperatoires, comme le scanner ou

l’IRM, qui n’ont pas ete appliques dans les etudes

Vol. 21, No. 5, 2007 Liberation de S-100B et EC 197

precedentes, pourraient ameliorer la correlation de

la valeur de S-100B avec les lesions cerebrales.

En outre, l’impact de al liberation extracerebrale

sur la concentration de S-100B demeure peu

evident. Chez les patients ayant un

polytraumatisme sans dommages cerebraux, les

taux eleves de S-100B dans le serum ont ete

attribues aux lesions des parties molles.27 Le taux

serique allait de 2 a 10 mg/L apres des fractures,

tandis qu’il etait moindre apres les contusions

thoraciques sans fractures (0,5-4 mg/L). Par

comparaison, les patients qui sont morts de

traumatisme cranien grave avaient des

concentrations seriques medianes de S-100B

semblables de 2,7 mg/L.5

Les patients qui developpent un accident

vasculaire pendant l’EC peuvent egalement avoir

des taux variables de S-100B. Rasmussen et coll.28

rapportent des valeurs normales et constantes

(0,01mg/L) chez un patient mais une augmentation

avec un maximum de 0,58 mg/L 48 heures apres

l’intervention chez un autre patient, bien que les

deux aient eu une hemiparesie et un infarctus

cerebral montre par le scanner.

En resume, cette etude a montre des

modifications de la concentration de S-100B dans

les prises de sang veineuses jugulaires et

systemiques au cours de l’EC sous anesthesie

locale. L’augmentation observee pendant le

clampage etait moins prononcee comparee aux

donnees obtenues lors de la chirurgie carotidienne

sous anesthesie generale. Le modele de

concentration n’etait pas different entre les

patients qui ont eu besoin d’un shunt et ceux qui

n’en avaient pas besoin.

Cependant, au cours des EC non compliquees

sous anesthesie locale la liberation de S-100B est

trop marginale pour fournir des informations

supplementaires en termes de lesions cerebrales

liees a la chirurgie. La signification clinique

generale de S-100B dans l’EC reste a determiner

puisque la litterature est diverse en termes de

conception et de resultats des etudes.

Nous remercions le Dr. B. Krause, Laboratoriumsmedizin

Dortmund, et le Dr. Ebehard pour pour leur aide et leur

interet a la realisation de cette etude.

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