Impact de la ventilation mécanique sur la réponse inflammatoire médiée par les Toll-like receptors 2 et 4 dans un modèle de pneumopathie bactérienne

Impact of mechanical ventilation on inflammatory response mediated by Toll-like Receptors 2 and 4 in a model of bacterial pneumonia

• Auteur / Autrice : Saber Davide Barbar
• Direction : Pierre Emmanuel Charles
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie
• Date : Soutenance le 28/10/2014
• Etablissement(s) : Dijon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Agroécologie (Dijon) - Agroécologie (Dijon)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Yves Lefrant
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pascal Chavanet, Pierre Tissières
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Damien Ricard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Décubitus

Lésions et blessures

Poumon

Récepteurs de type Toll

Respiration artificielle

Mots clés libres

Ventilation mécanique

Étirement

Lésion pulmonaire induite par la ventilation

Pneumonie associées à la ventilation

Toll-like Receptor 2

Staphylococcus aureus

Decubitus ventral

Enterobacter aerogenes

Mechanical ventilation

Stretch

Ventilator induced lung injury

Ventilator associated pneumonia

Toll-­Like Receptor 2

Staphylococcus aureus

Prone position

Enterobacter aerogenes

Résumé

Introduction: La pneumonie associée à la ventilation mécanique (VM) est fréquente chez les patients ventilés. L’étirement cyclique (EC) induit par la VM pourrait amorcer le poumon vers une réponse inflammatoire en cas d'exposition à des bactéries. Les Toll-like Receptors (TLR) reconnaissent les bactéries et déclenchent l'immunité. La VM pourrait moduler l'expression des TLR et leur réactivité aux agonistes. Le décubitus ventral (DV) réduit l’étirement du poumon. Méthodes: Les niveaux de TLR2 et la réponse à ses agonistes ont été mesures dans des cellules pulmonaires soumises à un EC, et dans un modèle de lapin ventilé. Une stimulation ex vivo du sang total prélevé sur lapins ventilés a été réalisée. Une pneumonie a été induite chez des lapins soumis à VM et maintenus en décubitus dorsal ou tournés en DV. Résultats: L’EC des cellules ainsi que des poumons de lapins augmente les niveaux de TLR2 et la réponse inflammatoire à ses agonistes. La VM et l’exposition du poumon à des agonistes TLR2 induisent synergiquement des lésions. Chez des lapins avec pneumonie sous VM la clairance bactérienne pulmonaire est réduite, la probabilité de bactériémie et le taux des cytokines circulantes augmentés. Le sang total provenant d'animaux sous VM libère de grandes quantités de cytokines après stimulation. Le DV est associe à des niveaux plus faibles de concentrations bactériennes et d'inflammation. Conclusions: La VM sensibilise le poumon aux ligands bactériens de TLR2, modifie la clairance bactérienne pulmonaire, favorise les lésions pulmonaires et de l'inflammation. La surexpression de TLR2 induite par l’EC pourrait expliquer ces différences. Le DV pourrait avoir un effet protecteur.

Introduction: Ventilator-associated pneumonia is common in patients subjected to mechanical ventilation (MV). Cyclic stretch subsequent to MV could prime the lung toward an inflammatory response if exposed to bacteria. Toll-like receptors (TLRs) recognize pathogens thus triggering immunity. MV could modulate TLRs expression and responsiveness to agonists. The prone position (PP) reduces lung stretch.Methods:TLR2 levels and response to the TLR2 ligands were measured in human pulmonary cells submitted to cyclic stretch, and either spontaneously breathing (SB) or MV rabbits. Ex vivo stimulation of whole blood taken from SB or MV rabbits was performed.Enterobacter aerogenes pneumonia was induced in rabbits subjected to MV and kept supine or turned to the PP. Results: Cyclic stretch of human cells as well as rabbitsÕ lung increased both TLR2 levels and inflammatory response to its agonist. MV and airways exposure to TLR2 ligands acted synergistically in causing lung injury.A decrease of lung bacterial clearance and a greater likelihood of bacteremia were observed in MV rabbits with S. aureus pneumonia. Circulating cytokines rose significantly only in these animals. MV induced TLR2 spleen overexpression. Whole blood obtained from MV animals released larger amounts of cytokines after stimulation. PP was associated with lower levels of bacterial concentrations and inflammation. Conclusions: MV sensitizes the lung to bacterial TLR2 ligands, alters lung bacterial clearance, promotes lung injury and inflammation. Both pulmonary and peripheral blood stretch-induced TLR2 overexpression could account at least in part for such differences. The PP could be protective.