Etude de l'effet de la ventilation liquide totale hypothermisante sur le déclenchement de la réponse inflammatoire systémique et cérébrale après un arrêt cardiaque

The effect of ultra-fast cooling by total liquid ventilation on systemic and local inflammatory responses after cardiac arrest

• Auteur / Autrice : Yara Abi zeid daou
• Direction : Renaud Tissier, Bijan Ghaleh
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Pathologie et recherche clinique
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2021
• Etablissement(s) : Paris 12
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences de la Vie et de la Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Mondor de Recherche Biomédicale (Créteil)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Eq GHALEH - Cardioprotection et pharmacologie des insuffisances coronaires et cardiaques

Mots clés

Mots clés libres

Arrêt cardiaque

Neuro-inflammation

Hypothermie

Ventilation liquide totale

Contrôle Ciblé de la Température

Lymphocytes

Cardiac arrest

Neuro-inflammation

Hypothermia

Total liquid ventilation

Targeted Temperature Management

Lymphocytes

Résumé

Afin de limiter les séquelles cardiaques et neurologiques après un arrêt cardiaque, le laboratoire d'accueil propose le refroidissement rapide (33°C) de l'organisme par la ventilation liquide totale hypothermisante (VLTh) des poumons. Cette approche permet de réduire la température corporelle en seulement quelques minutes et améliore ainsi la survie et le pronostic neurologique par rapport à un refroidissement plus lent (>120 min). Dans ce projet, nous nous proposons d'évaluer l'effet de la VLTh sur la réponse neuro-inflammatoire après un arrêt cardiaque, dont nous pensons qu'elle est critique dans l'origine de ses bénéfices. Afin de nous placer dans les conditions expérimentales les plus pertinentes possibles, nous utiliserons un modèle expérimental d'arrêt cardiaque chez le porc. Nous espérons ainsi déterminer par quel mécanisme la VLTh limite la réponse inflammatoire locale, en déterminant 1) les concentrations cérébrales en alarmines et cytokines , 2) l'activation inflammatoire des cellules résidentes et 3) la chémoattraction des leucocytes périphériques dans le cerveau par immunohistochimie. En instaurant la VLTh à différents moments après la réanimation, nous évaluerons les effets directs de la réduction de température sur ces mécanismes. Nous comparerons aussi l'effet de la VLTh à celui d'une modulation primaire de l'inflammation tissulaire par le fingolimod, qui séquestre de façon réversible les lymphocytes au niveau des organes lymphoïdes secondaires. L'usage d'un modèle expérimental chez le porc permettra une étude précise des séquelles hémodynamiques (macro- et microcirculatoire) et de la dysfonction neurologique. Ce projet permettra de mieux caractériser l'atteinte neurologique post-arrêt cardiaque et de mettre en évidence le lien entre la température, la libération active ou passive des médiateurs inflammatoires, et l'activation des cellules inflammatoires cérébrales à la phase aiguë de la réanimation.

In order to improve the cardiac and neurological outcome of patients resuscitated after cardiac arrest, the laboratory proposes an original approach of rapid cooling through the total liquid ventilation (TLV) of the lungs. This approach reduces the whole body temperature to 33°C within only a few minutes and improves both the survival and neurological prognosis as compared to slower cooling (>120 min). In this project, we propose to evaluate the effect of TLV on the neuro-inflammatory responses after cardiac arrest since it is probably critical for its benefits. We will use an experimental model of cardiac arrest in pigs. We expect to determine by which mechanisms TLV could limit the local inflammatory response by determining 1) the brain concentrations of alarmins and cytokines, 2) inflammatory activation of resident cells, and 3) chemoattraction of peripheral leukocytes in the brain by immunohistochemistry. By implementing TLV with different windows after resuscitation, we will be able to evaluate the direct effects of temperature reduction on these mechanisms. We will also compare the effects of TLV to those of fingolimod, which directly mitigates tissular inflammation through lymphocytes sequestration in lymphoid organs. The use of an experimental model of cardiac arrest in pigs will allow us a comprehensive hemodynamic and neurological investigation. This project will permit to better characterize the neurological damages after cardiac arrest and highlight the link between body temperature, active or passive release of inflammatory mediators, and activation of cerebral inflammatory cells during the acute phase of resuscitation.