LE SURFACTANT

1. LESURFACTANT I. GIRARD CHU Reims 07 Mars 2006

3. Historique V Eau Air • 1929: Von Neergard (Suisse) • Nécessité d’une + forte P° pour gonfler un poumon d’air que d’eau. • 1957: Clements (Boston) • Découverte de la présence du S • Etude de sa composition • 1959: Avery&Mead (Boston) • Déficit en S et affaissement des alvéoles dans les MMH P°

4. Introduction • Agent tensioactif • Effet antiatélectasique • Création du VR pulmonaire • Effet antioedémateux • S’oppose à l’exsudation plasmatique par diminution de la P° hydrostatique ds le tissu entourant le capillaire • Défense contre les infections pulmonaires

5. Qq rappels de physiologie… • Loi de Laplace: • T: tension de surface • R: rayon • DONC pour une tension de surface donnée, une petite alvéole supporte + de p° qu’une grosse • Tendance naturelle des petites à se vider dans les grosses • Le S s’oppose à cette tendance… P=4T/R P=4T/R

6. LE SURFACTANT A - Constitution

7. Composition of bovine pulmonary surfactant obtained by lung lavage

8. Constitution • 90 % de LIPIDES (phospholipides+++) • DPPC(dipalmitoyl phosphatidylcholine):60% des PL • PG(phosphatidylglycerol):10 % des PL • Groupes polaires hydrophiles • Chaînes d’AG hydrophobes: interaction avec les autres chaînes des autres PL (formation de monocouche)

9. DPPC AG hydrophobes Groupe polaire hydrophile

10. PL: mode d’action • Organisation en monocouche insoluble • T° de surface augmentée avec une compression latérale dynamique • Action potentialisée par les protéines.

11. PL: modifications in utero • Augmentation de leur Σ au fur et à mesure de la gestation retrouvé dans le LA • Taux de PC dans le LA augmente au cours du IIIe trim. • Ratio L/S :indicateur de maturation pulmonaire • Lécithine (=PC) • Sphingomyéline (diminue au cours de la γ)

12. Constitution • 10 % de PROTIDES • SP = « surfactant protein » • Apoprotéines hydrophiles: SP-A, SP-D • Apoprotéines hydrophobes: SP-B, SP-C

13. SP-A • Liaison aux macrophages alvéolaires • Chimiotactisme • Opsonisation et Phagocytose des pathogènes bactériens, viraux et fungiques • Liaison aux pneumocytes II • Stimule la recapture des PL • Inhibe la sécrétion des PL

14. SP-A • Lie les PL par des processus dpdt du Ca++ • Formation de la myéline tubulaire • Σ par les cellules épithéliales respiratoires dans le poumon fœtal, +++ au IIIe trim. • Pourrait être un marqueur amniotique de dvpt pulm foetal

15. SP-D • Structure similaire à la SP-A • Ne lie pas les PL aussi bien que la SP-A, aucun rôle biophysique connu… • Rôle???

16. SP-A et SP-D • Clairance des agents infectieux et régulation de l’inflammation pulm • Action synergique • Souris transgéniques • déficientes en SP-A et/ou SP-D • infectées par P.aeruginosa • Résultats: • Mortalité + élevée • Phagocytose + faible • Taux de cytokines inflammatoires +élevé

17. SP-B • Associé aux PL et forme la myéline tubulaire en présence de la SP-A, des PL, et de Ca++. • Modifie l’organisation des membranes de PL, améliorant leur propriété « surfactant-like » (mécanisme?) • Stimule la recapture des PL par le pneumocyte II dans les vésicules. • Augmente ds le LA en fin de gestation.

18. SP-C • La + hydrophobe • Rôle comparable à la SP-B • Stimule la recapture des PL par les vésicule dans le pneumocyte II • Améliore les propriétés « surfactant-like » des PL

19. SP-B et SP-C • A 37°C, les PL sont en formation très organisée difficulté à s’étaler rapidement en cas de compression et de décompression (inspi-expi). • SP-B et SP-C donnent aux PL une organisation complexe leur permettant de s’adapter aux chgt de volume et de P° du poumon stabilité du surfactant et VR en fin d’expi. • Modifient la composition des PL + de DPPC • Présents ds les S artificiels.

20. LE SURFACTANT B - Synthèse

21. Synthèse: chronologie • 22 à 35 SA: Σ par la METHYL-TRANSFERASE • Enzyme fragile • Inhibée par asphyxie, hypothermie, hypoperfusion pulmonaire, œdème pulmonaire • >35 SA: Σ par la LECITHINE-TRANSFERASE • Enzyme stable et résistante • Libéré dans l’alvéole sous l’effet de l’aération pulmonaire et de la forte du tx sanguin des catécholamines.

22. Synthèse:Le pneumocyte de type II • 5% seulement de la surface épithéliale (95% de type I) MAIS… • 2/3 des cellules épithéliales (structure cuboïdale) • Actions • Métabolisme du S • Processus de prolifération et de réparation de la structure épithéliale alvéolaire • Transport d’électrolytes

23. LB Microvillosités LB: « lamellar bodies »

24. Synthèse: Description • Σ des protéines ds le RE du pneumocyte II • Association aux PL dans le Golgi stockage dans les corps lamellaires • Sécrétion dans l’hypophase alvéolaire • Interaction avec le Ca++ et la SP-A myéline tubulaire (bicouches de PL) • Formation de monocouches de PL • Recapture par les vésicules vers les lysosomes ou les corps lamellaires.

25. Synthèse: Description

26. Corps lamellaires

27. Formation de la myéline tubulaire

28. Myéline tubulaire

29. LE SURFACTANT C - Métabolisme

30. Métabolisme • Recyclage dans la lumière alvéolaire • Recapture par les vésicules vers les lysosomes ou les corps lamellaires. • Action des pneumocytes II et des macrophages • Activation des macrophages par le GM-CSF (Granulocyte Macrophage Colony Stimulating Factor)

31. Régulation : + • Glucocorticoïdes • Régule l’expression des gènes codant pr les pn du S • Favorise la Σ des PL • Augmente le taux L/S • Hormones thyroïdiennes • Récepteurs sur les pneumocytes II • Augmente le taux L/S • Oestradiol • Prolactine • Epidermal growth factor, Fibroblast pneumocyte factor… Adm° à des lapines augmente le taux de PL dans le poumon foetal

32. Régulation : - • Testostérone • Sexe masculin est un FDR du SDRA • Insuline • EMD prédisposés au SDRA

33. LE SURFACTANT D - Les surfactants artificiels

34. Les surfactants artificiels:Historique • 1980: Fujiwara • Utilisation de surfactant de bovin • Etude non randomisée sur 10 SDRA • 1985: Etudes randomisées avec groupe témoin, petites cohortes • 1989: Etudes multicentriques sur grandes cohortes • 1990: Ttt autorisé par S. synthétique aux USA • 1991: Ttt autorisé par S. bovin

35. Les surfactants artificiels • Surfactant animal • Alveofact, bLES, Curosurf, Infasurf, Survanta • Contiennent SP-B et SP-C • Surfactant synthétique • ALEC, Exosurf

36. Les surfactants artificiels: Mode d’administration • Intubation • RP : • Positionnement de la sonde? • Pneumothorax? • PA my > 30 mmHg • Instillation endotrachéale (½ Dose à droite, ½ Dose à gauche) • Pas d’aspiration pdt 3 à 4 H

37. Les surfactants artificiels:à Reims… • CUROSURF (Chiesi) • SURVANTA (Abbott)

38. Les surfactants artificiels:CUROSURF • Fraction phospholipidique de poumon de porc • 120mg/1,5mL 240mg/3mL • Schéma d’administration: • 100 à 200 mg/Kg à H0 • 100 mg/Kg entre H6 et H12 • 100 mg/Kg à H24 • D max totale: 400 mg/Kg DR ou assist. vent.

39. Les surfactants artificiels:SURVANTA • Composition: • Lipides de poumons de bovins • Colfoscéril palmitate • Acide palmitique • Tripalmitine • 100mg/4 mL ou 200mg/8mL de PL totaux • Posologie: 100 mg/Kg ( V < 4mL/Kg ) • 1ère dose à H0 • Répéter si besoin ttes les 6H pdt 48H.

41. Les surfactants artificiels:Effets secondaires • Hémorragie intrapulmonaire (RR 1,47) • +++ dans les HTAP sur CA avec shunt G-D • Apnée • BradyC (vagale)et Hypoxie pdt l’instillation • Hypersécrétion bronchique • Rétinopathie par hyperoxie • Pas d’immunisation retrouvée contre les pn bovines ou porcines … mais prion ???

42. Les surfactants artificiels:Surveillance • Saturation transcutanée • Apnée • Hyperoxie par amélioration rapide de la mécanique ventilatoire adapter la FiO2 et la P° d’insuffla°

43. Les surfactants artificiels:Naturel ou synthétique??? • 11 études • Naturels > Synthétiques • Taux de mortalité globale • Besoins en O2 et en ventilation assistée • Syndrôme de fuites d’air • Incidence des DBP entre les 2 groupes • Etudes en cours sur de nouveaux surfactants synthétiques contenant des protéines du S…