Caractérisation de l'hémocompatibilité acquise du coeur artificiel total Aeson (Carmat, A-TAH)

Characterization of the acquired hemocompatibility of the Aeson total artificial heart (Carmat, TAH)

• Auteur / Autrice : Christophe Peronino
• Direction : David Smadja
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Hématologie
• Date : Soutenance le 08/11/2023
• Etablissement(s) : Université Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Médicament, toxicologie, chimie, imageries (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Innovations Thérapeutiques en hÉMostase (Paris ; 2006-....)
• Jury : Président / Présidente : Christian Latrémouille
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Isabelle Gouin-Thibault, Jean-Christian Roussel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Endothélialisation

Hémostase

Facteur de von Willebrand

Inflammation

Bioprothèses valvulaires

Coeurs artificiels

Mots clés libres

Coeur artificiel total

Assistance circulatoire mécanique

Bioprothèse

Inflammation

Implantation cardiaque

Hémocompatibilité

Facteur von Willebrand

Hémostase

Péricarde bovin

Endothélialisation

Total artificial heart

Hémocompatibility

Circulatory assist device

Bioprothesis

Inflammation

Cardiac implantation

Von Willebrand factor

Hemostasis

Bovin pericardium

Endothelialization

Résumé

Le coeur Artificiel Total Aeson de CARMAT est une assistance circulatoire mécanique permettant d'apporter une solution thérapeutique aux patients atteints d'insuffisance cardiaque en phase terminale. Après le retrait des ventricules du patient, Aeson remplace ces ventricules pour mimer la fonction cardiaque. L'un des principaux aspects de ces dispositifs médicaux est l'hémocompatibilité c'est-à-dire l'absence de réactivité forte lorsque le sang entre en contact ce dispositif. L'hémocompatibilité se caractérise par plusieurs éléments : la formation de thrombus, l'apparition d'hémorragie, l'activation de l'inflammation et la consommation des acteurs du système du complément. Le but de ce travail de thèse est d'approfondir nos connaissances sur l'hémocompatibilité acquise par le coeur artificiel total Aeson. Au cours de cette thèse, nous nous sommes intéressés à deux paramètres pouvant caractériser cette hémocompatibilité : l'atteinte du facteur Willebrand ainsi que la potentiel réaction inflammatoire après l'implantation. Pour se faire, nous avons mis au point une analyse semi-automatisé de la multimérisation du facteur von Willebrand. Ensuite, nous avons analysé les multimères du facteur von Willebrand après implantation d'un coeur Aeson en le comparant avec des assistances circulatoires du ventricule gauche HeartMate II et HeartMate 3. Ce travail présente également une étude sur les paramètres cellulaires et cytokiniques de l'inflammation chez les patients implantés avec les dispositifs cités précédemment, afin d'observer si ces assistances circulatoires cardiaques entrainent un contexte pro-inflammatoire chronique chez les patients. Nos résultats démontrent que l'implantation d'un coeur Aeson n'induit pas de désordres significatifs dans les paramètres d'hémocompatibilité sur le facteur Willebrand et les paramètres inflammatoires ce qui permet d'envisager l'implantation d'un coeur Aeson comme une alternative fiable à la greffe cardiaque ou à d'autres types d'assistances circulatoires.

The CARMAT Aeson Total Artificial Heart is a mechanical circulatory support system that provides a therapeutic solution for patients with end-stage heart failure. After the removal of the patient's ventricles, Aeson replaces these ventricles to mimic cardiac function. One of the main aspects of these medical devices is hemocompatibility, which refers to the absence of a strong reactivity when blood comes into contact with the device. Hemocompatibility is characterized by several elements: thrombus formation, occurrence of bleeding, activation of inflammation, and consumption of complement system components. The aim of this thesis work is to deepen our knowledge of the hemocompatibility acquired by the Aeson total artificial heart. During this thesis, we focused on two parameters that can characterize this hemocompatibility: the impact on von Willebrand factor and the potential inflammatory reaction after implantation. To achieve this, we developed a semi-automated analysis of von Willebrand factor multimerization. Subsequently, we analyzed the von Willebrand factor multimers after the implantation of an Aeson heart, comparing it with left ventricular circulatory support devices such as the HeartMate II and HeartMate 3. This work also presents a study on cellular and cytokine parameters of inflammation in patients implanted with the aforementioned devices, to observe if these cardiac circulatory support systems lead to a chronic pro-inflammatory environment in patients. Our results demonstrate that the implantation of an Aeson heart does not induce significant disturbances in hemocompatibility parameters related to von Willebrand factor and inflammatory parameters, which suggests that the implantation of an Aeson heart can be considered a reliable alternative to heart transplantation or other types of circulatory support.