Intérêt de la prise en charge des donneurs de reins décédés par arrêt cardiaque : développement des méthodes de Gillot et de CRN, intérêt du post-conditionnement

Interest of graft coming from donors after cardiac death: development of normothermic abdominal recirculation and in situ cold perfusion - Interest of post-conditionning

• Auteur / Autrice : Rodolphe Thuret
• Direction : Thierry Hauet, Benoît Barrou
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physiopathologie
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale biologie-santé - Bio-santé (Limoges ; 2009-2018)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ischémie reperfusion, métabolisme et inflammation stérile en transplantation (Poitiers ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : faculte : Université de Poitiers. UFR de médecine et de pharmacie
• Jury : Président / Présidente : Michel Eugène
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thierry Hauet, Benoît Barrou, Michel Eugène, Raphaël Thuillier, François Iborra
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Georges Mourad, François Kleinclauss

Mots clés

Mots clés contrôlés

Arrêt cardiaque

Donneurs d'organes

Porc

Ischémie rénale

Rein -- Transplantation

Mots clés libres

Donneurs décédés après arrêt cardiaque

Gillot

Circulation régionale normothermique

Machine à perfusion

Conservation statique

Transplantation rénale

Lésions d'ischémie-reperfusion

Modèle porcin

Donors deceased after cardiac death

In situ cold perfusion

Normothermic abdominal recirculation

Perfusion machine

Cold storage

Kidney transplantation

Ischemia reperfusion injury

Porcine model

Résumé

Le meilleur traitement actuellement disponible de l'insuffisance rénale chronique terminale est la transplantation rénale. Mais les progrès médicaux qui ont permis d'élargir les indications de transplantation rénale ont provoqué une pénurie de greffons. Pour répondre à cette pénurie, les greffons provenant de donneurs décédés par arrêt cardiaque (DDAC) représentent une source prometteuse. Un protocole national a été édicté mais il reste entouré de nombreuses inconnues aussi bien sur le plan mécanistique que sur les modalités pratiques de conditionnement du donneur qui peut se faire soit par la méthode de Gillot, soit par circulation régionale normothermique (CRN). Pour répondre à ces questions, nous avons mis au point un modèle expérimental porcin de CRN et un modèle expérimental porcin de Gillot. Nous avons pu ainsi étudier les effets de ces deux méthodes sur le tissu rénal. Nous avons ensuite greffé les reins provenant de ces deux modes de conditionnement sur des porcs SLA-compatibles pour comparer les deux méthodes et évaluer l'impact du mode de conservation (statique ou machine). Tandis que la CRN permet au greffon de s'adapter à l'hypoxie, l'expression des gènes recherchés en Gillot est nulle essentiellement par manque d'ATP : Il y a un effondrement des ressources énergétiques cellulaires conduisant à l'absence de production protéique. L'impact du mode de conservation (statique ou machine) sur le greffon rénal après prélèvement a été différemment apprécié suivant le mode de conditionnement. En CRN, l'expression des transcrits des gènes de l'inflammation perdurait en conservation sur machine et diminuait dans l'ensemble après conservation statique (UW). L'expression des transcrits des gènes de l'hypoxie et du stress oxydant augmentait de manière significative au cours de la CRN et se maintenait après conservation statique ou en machine à perfusion. En Gillot, l'appréciation n'a pu être qu'anatomopathologique avec, avant transplantation, un avantage à la conservation statique (UW) sur la conservation machine en termes de perte de bordure en brosse et de détachement cellulaire endoluminal. Il a de plus été observé sur tous les reins conservés sur machine une dilatation tubulaire sans qu'elle ne préjuge de la fonction ultérieure des reins. Aucune comparaison immunohistochimique après greffe à 3 mois comparant les deux modes de conservation n'a été faite. L'avantage de la CRN qui semble naitre en permettant l'expression de différents gènes pendant sa réalisation est d'une part à confirmer sur les analyses immuno-histochimiques à 3 mois, et, d'autre part, à mettre en balance avec la complexité de mise en place de cette procédure comparée à la simplicité de la Gillot en termes de ressources humaines, techniques et financières. Enfin, la mise au point de ces deux modèles chirurgicaux va permettre de réaliser de nombreuses évaluations pour améliorer le pré, per ou post-conditionnement de ces greffons. L'étape de conservation à froid entre le prélèvement et la greffe constitue notamment une fenêtre thérapeutique pouvant permettre une meilleure prise en charge du greffon et une évaluation de sa qualité. Un large champ expérimental est donc ouvert pour évaluer de nombreuses approches pharmacologiques ou génétiques.

The best current treatment of end-stage renal disease (ESRD) is kidney transplantation. Medical progress which has allowed a greater accessibility to kidney transplantation has provoked a shortage of grafts. To respond to this shortage, grafts coming from donors after cardiac death (DCD) represent a promising source. Two different conditionings are possible for DCD: normothermic abdominal recirculation (NAR) or in situ cold perfusion (Gillot method). A national protocol has been decreed but questions around pathophysiology and choice of the best protocol still need to be answered. We have developed an experimental porcine model for NAR and for the Gillot method in order to study the effect of each one on kidney tissue. Then we transplanted kidneys coming from those two models to compare both methods and to evaluate the impact of the conservation method (perfusion machine versus cold storage). While NAR permits the graft to adapt to hypoxia, gene expression with the Gillot method was non-existent due to the lack of ATP: there was a collapsing of energy resources leading to the absence of protein production. The impact of the conservation method on kidney graft after removal was estimated differently acccording to the method used. With NAR, inflammation gene expression continued during machine perfusion and generally decreased during cold storage (UW). Hypoxia and oxydative stress gene expression significantly increased during NAR and remained stable during machine perfusion or cold storage. With the Gillot method, evaluation of histologic results gave an advantage to cold storage (UW) on perfusion machine for loss of brush border and cell detachment. In addition, all kidneys preserved on machine perfusion had tubular dilatation without consequences on renal function. No histologic comparison at 3 months has been done. The apparent advantage of NAR has, on one hand, to be confirmed on histopathological results at 3 months, and on the other hand to be weighed considering its complexity compared to the simplicity of the Gillot method in terms of human, technical and financial resources. Finally, development of these two experimental models will lead to other evaluations to improve the pre and post-conditionning. Cold preservation after removal offers a good therapeutic window into improving the care for the graft and an evaluation of its quality. Many pharmacological or genetic therapeutic approaches are possible and open an enormous experimental field.