Choc cardiogénique Physiopathologie : données récentes - Pr Levy Bruno Réanimation Médicale Nancy Groupe Choc, Inserm

Choc cardiogénique
Physiopathologie : données récentes

         Pr Levy Bruno
   Réanimation Médicale Nancy
      Groupe Choc, Inserm

Choc cardiogénique : mécanismes cellulaires

• Rupture de plaque :
   – Activation plaquettaire, upregulation des molécules
     d’adhésion (Gp2B-3A, integrines) et liaison avec
     fibrinogène, collagène et matrice vasculaire →
     thrombus adhérent
   – Collatéralité : études humaines montrent la faiblesse
     de la collatéralité dans l’ichémie chronique
   – Obstruction aigue et complète
       • Anoxie, hypoxie, ischémie

Choc cardiogénique : mécanismes cellulaires
                 adaptatifs

• Normoxie :
   – 80-90 % MVO2 provient de l’oxydation des acides gras libres (1
     molécule fournit 146 ATP)
   – 10 % glucose (1 molécule fournit 38 ATP)
   – Mécanismes actifs de transport ioniques utilisent 30 % de la
     production d’ATP
• Anoxie :
   – persistance de la glycolyse anaérobie (un glucose égal 2 ATP)
     → arrêt contraction et baisse de la VO2.
   – Mécanismes compensateurs
       • Effet Pasteur : stimulation PFK → glycolyse accélérée *
       • Induction HIF-1α → induction génique (VEGF, EPO, NOS) →
         angiogénèse ou hibernation

5                             3

              Lactate formation during hypoxia

                2               4          2

                                            1
1. Absence of O2 : stoppage or decrease in ATP production by mitochondrial
electron transfer
2. Decrease in ATP/ADP ratio and increase in NADH/NAD ratio
3. The decrease in ATP/ADP ratio induces an increase in PFK activity
4. The increase in NADH/NAD ratio decreases in PDH and increased LDH activity in
 favour of lactate formation
5. The conversion allows NAD regeneration and ATP production (2 ATP for one glucose)*

Choc cardiogénique : mécanismes cellulaires
                 adaptatifs

• Normoxie :
   – 80-90 % MVO2 provient de l’oxydation des acides gras libres (1
     molécule fournit 146 ATP)
   – 10 % glucose (1 molécule fournit 38 ATP)
   – Mécanismes actifs de transport ioniques utilisent 30 % de la
     production d’ATP
• Anoxie :
   – persistance de la glycolyse anaérobie (un glucose égal 2 ATP)
     → arrêt contraction et baisse de la VO2.
   – Mécanismes compensateurs
       • Effet Pasteur : stimulation PFK → glycolyse accélérée
       • Induction HIF-1α → induction génique (VEGF, EPO, NOS) →
         angiogénèse ou hibernation

Mécanismes de la mort cellulaire

   • Nécrose (oncose) :
       – CC : > 40 % masse myocardique nécrosée
        → 2.88 x 109 cardiomyocytes

[Ci]/[Co]
Na+ 15/145
K+ 150/4
Ca++ 10-4mM
H+ 100/40, pH
7.0

Mécanismes de la mort cellulaire

• Autophagie : lysosomes
   – Libération cytosolique de protéase, phospholipase,
     glucosidase et endonucléase

Choc cardiogénique :
Le paradigme classique

Dysfonction myocardique
               Systolique                  Diastolique

        ↓ débit cardiaque                         ↑ PTDVG
                                                  oedème pulmonaire
↓ perfusion systémique       Hypotension

                        ↓ pression de perfusion
                               coronaire
Vasoconstriction                                     Hypoxémie
Rétention liquidienne
                               Ischémie

                  Aggravation de la dysfonction            Mort

Dysfonction myocardique
               Systolique                  Diastolique
  Inotropes

         ↓ débit cardiaque                        ↑ PTDVG
                                                  oedème pulmonaire
↓ perfusion systémique       Hypotension

                        ↓ pression de perfusion
                               coronaire
Vasoconstriction                                     Hypoxémie
Rétention liquidienne
                               Ischémie

                  Aggravation de la dysfonction            Mort

Dysfonction myocardique
                Systolique                 Diastolique
Vasopresseurs

         ↓ débit cardiaque                        ↑ PTDVG
                                                  oedème pulmonaire
↓ perfusion systémique       Hypotension

                        ↓ pression de perfusion
                               coronaire
Vasoconstriction                                     Hypoxémie
Rétention liquidienne
                               Ischémie

                   Aggravation de la dysfonction           Mort

Le nouveau paradigme

Le choc cardiogénique est un
     choc vasoplégique

250

200
                                  Infarctus
150
                                  Choc cardio
100
                                  Choc Cardio +
50                                SIRS

 0
      Il-6   il-1Ra   TNF   CRP

NO et choc cardiogénique

• Relation claire entre SIRS, vasoplégie, cytokines
  et NO
• Expression démontrée d’iNOS dans les
  cardiomyocytes après infarctus et reperfusion
• Rôle ambigu du NO :
  – (+) vasodilatation coronaire et adaptation du flux aux
    besoins métaboliques
  – (-) Dépresseur myocardique, formation de
    peroxynitrite

NO et peroxynitrite

• Inhibition directe de la contractilité myocardique
• Suppression de la respiration mitochondriale
  dans des zones non ischémiques
• Baisse de la vasoréactivité et vasodilatation
• Activation des PARP synthase
  – Baisse de la glycolyse, du transport d’électron
    mitochondrial et de la production d’ATP
  – Surexpression de gènes pro-inflammatoires

Effets d’un scavenger du peroxynitrite sur la taille de l’IDM
                       expérimental

Inhibiteurs de la synthèse du NO
     Arguments issus de SHOCK

•   Valeurs de FE très variables, en moyenne à 30%
•   RVS pas très élevées
•   SIRS très fréquent
•   Insuffisance cardiaque sévère rare chez les survivants
•   Mortalité moindre dans le sous-groupe des pts avec PA
    maintenue par rapport à la population globale (43% vs
    66%), malgré une FE, un IC et une PAPO similaires
      Hypothèse : Effets délétères de l’activation de iNOs ?
                                           • Menon V et al. Am J Med 2000
                                           • Picard MH et al. Circulation 2003
                                           • Hochman JS. Circulation 2003

Myocardial infarction
                     Systemic                      Myocardial dysfunction
                   inflammation
                                                 Systolic         Diastolic
    Inflammatory
      cytokines                                                         

                                         Cardiac output
                                        
 Stroke volume                  LVEDP
                                                                  Pulmonary congestion
      iNOS

    NO                 
 Systemic Hypotension
   ONOO-                    perfusion

                                           
 Coronary                  Hypoxemia
                                        Perfusion pressure

                                                          Ischemia

                                                                        Progressive
          Vasodilation           Compensatory
                                                                        myocardial
             SVR                vasoconstriction
                                                                        dysfunction

                                                                            Death
Hochman JSl. Circulation 2003

Cotter et al. Circulation 2000

n = 2 x 15 pts
L-NAME 1 mg/kg puis 1 mg/kg/h pdt 5 heures
                                             LINCS. Eur Heart J J 2003

NO et CC : conclusions

• Participation du NO dans le tableau vasoplégique
  du CC
• Inefficacité aux doses utilisées d’un inhibiteur
  non-sélectif de iNOS
• Aucun effet délétère observé ni d’aggravation de
  la mortalité
  – Discordance avec le choc septique
  – Argument indirect pour une utilisation « safe » des
    vasoconstricteurs non tachycardisants

CC iatrogénique

Dysfonction myocardique post-
            ischémique

• Dysfonction myocardique survenant dans un territoire
  viable
   – Pas de nécrose myocardique ou de mort cellulaire
   – Possibilité de récupération ad-intégrum (heures-
     semaines)
   – Stratégies thérapeutiques différentes en fonction du
     mécanisme

Sidération et hibernation

• Sidération : dysfonction post ischémique persistante malgré la
  restauration du flux.
   – Association de stress oxydatif, perturbations calciques, baisse de
      la réponse des myofilaments au calcium.
   – Réversible.
   – sensible aux catécholamines
• Hibernation
   – Dysfonction persistante secondaire à une baisse du flux.
   – Réversible par la revascularisation.

En pratique
• Orientation rapide vers un centre de
  coronarographie interventionnelle
• Conditionnement
  – Traitement classique IDM
  – O2, pas de VNI, intubation VA (ketamine-
    celocurine)
  – Pas de remplissage
  – Catecholamines : noradrénaline seule pour
    PAM 60-65 mmHg

En pratique
• Sédation légère plus curare si nécessaire
• Echographie en salle de coronarographie
• Coronarographie
  – Pose première CPBIA
  – Dilatation, stent artère responsible
• Réa :
  – pose Swann-Ganz SVO2
  – Echo bi-quotidienne
  – Discussion assistance

Conclusions

• Mort cellulaire massive et rapide
  – Intervention rapide : “time is muscle”
• Zones récupérables
  – Stratégies métaboliques
  – Mise au repos (assistance)
• Sepsis like
  – Stratégies thérapeutiques?

Etude “Optima CC”
• Optimisation du traitement vasopresseur
  dans le choc cardiogénique
  – Multicentrique, ouverte, randomisée
  – Comparaison adrénaline-noradrénaline
  – Soutien logistique CIC (ARC, TEC)
  – PHRC régional 2010
  – b.levy@chu-nancy.fr

Sidération et hibernation

• Sidération : dysfonction post ischémique persistante malgré la
  restauration du flux.
   – Association de stress oxydatif, perturbations calciques, baisse de
      la réponse des myofilaments au calcium.
   – Réversible.
   – sensible aux catécholamines
• Hibernation
   – Dysfonction persistante secondaire à une baisse du flux.
   – Réversible par la revascularisation.