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Inserm U970. Service de Réanimation Médicale H ô pital Saint-Antoine. L'endothélium, acteur clef de l'inflammation au cours du sepsis sévère. Hafid Ait-Oufella, MD. PhD. Libération de NO. Hypotension artérielle. CIVD. Hypotension réfractaire aux vasopresseurs. Microthromboses.

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Presentation Transcript
slide1

Inserm U970

Service de Réanimation Médicale

Hôpital Saint-Antoine

L'endothélium, acteur clef de l'inflammation au cours du sepsis sévère

Hafid Ait-Oufella, MD. PhD.

sepsis s v re physiopathologie

Libération de NO

  • Hypotension artérielle
  • CIVD
  • Hypotension réfractaire aux vasopresseurs
  • Microthromboses
  • Saignements
  • Hétérogénéité de perfusion

Altération du tonus vasomoteur

Activation de la coagulation

Inflammation

  • Libération de cytokines, chimiokines
  • Fièvre élevée
  • Syndrome d’Activation Macrophagique
Sepsis sévère : physiopathologie
nf b est un facteur de transcription majeur de l inflammation

Cytokines

Chimiokines…

NF-B est un facteur de transcription majeur de l’inflammation

cytokines

LPS

Pasparalis, Nat Rev Immunol 2009

l inhibition de nf b dans des mod les murins de sepsis

Bohrer, JCI 1997

L’inhibition de NF-B dans des modèles murins de sepsis :

- Diminue l’expression de nombreux gènes de l’inflammation (Liu, Circulation 1999)

- Prévient l’hypotension artérielle (Liu, J Immunol 1997)

- Empêche la dysfonction ventriculaire gauche (Haudek, Am J Physiol 2001)

- Prévient l’augmentation de la perméabilité capillaire (Liu, Mol pharmacol 1999)

expression ubiquitaire de nf kb
Expression ubiquitaire de NF-KB

cytokines

LPS

NF-B

cytokines

LPS

Monocyte

NF-B

Cellule endothéliale

slide7

Immunocytochimie TLR2

CTR

LPS

In vitro, le LPS active les HUVECs et induit NF-kB

LPS 2h

LPS 1h

CTR

Augmentation

activité luciférase (X)

Faure, J Immunol 2001

inhibition enf kb pr vient l hypotension induite par l endotoxin mie
Inhibition eNF-kB prévient l’hypotension induite par l’endotoxinémie

(H24)

Ding, J Immunol 2009

inhibition enf kb pr vient l induction inos
Inhibition eNF-kB prévient l’induction iNOS

Immuhistochimie de iNOS

WT

eNF-kB KO

Ding, J Immunol 2009

slide11

La voie NF-KB contrôle l’activation de la iNOS

cytokines

LPS

NF-B

cytokines

LPS

Monocyte

iNOS

NF-B

C Endothéliale

sepsis s v re physiopathologie1

Libération de NO

  • Hypotension artérielle
  • CIVD
  • Hypotension réfractaire aux vasopresseurs
  • Microthromboses
  • Saignements
  • Hétérogénéité de perfusion

Altération du tonus vasomoteur

Activation de la coagulation

Inflammation

  • Libération de cytokines, chimiokines
  • Fièvre élevée
  • Syndrome d’Activation Macrophagique
Sepsis sévère : physiopathologie
slide13

Hypotension artérielle

hypovolémie

Dysfonction ventriculaire

Bas débit sanguin

K+

Ca2+

Shear stress

b

a

b

a

g

R

TyrK

NAD(P)H

Shc

Akt

MAPK

NO

Endothélium

slide15

Pompe

HUVECs

1,5 or 15dyne/cm2

Shear stress

C endothéliales et Shear Stress in vitro

slide16

Génération des microparticules (MPs)

0.1 µm

Activation

Stimulation

Apoptose

Adapté de :

Hugel, Physiology 2005

Zwaal and Schroit, Blood 1997

slide17

high

Shear Stress élevé inhibe la libération des MPs

MPs/ml

MPs Annexin V +

low

*

MP/µl

Ramkhelawon, unpublished data

slide18

Shear Stress élevé inhibe l’apoptose endothéliale

Statique

Bas Shear Stress

Haut Shear Stress

% TUNEL

*

Ramkhelawon, unpublished data

slide19

Exploration In Vivo du Shear stress

Hansson, N Engl J Med 2005

slide20

Exploration In Vivo du Shear stress

Sham

FAV

8 semaines LDLR-/-

Sacrifice

0

12

16 semaines

LIG

Castier, Unpublished data

slide21

Reduction de la taille des plaques après création d’une fistule

***

Fistule AV

**

Ligature

FAV

Lig

Oil red

0

12

16 semaines

Sham

400

300

Taille plaque (m2)

200

100

0

Ctrl

Sham

Castier, unpublished data

expression de mol cules d adh rence par l endoth lium au cours du sepsis
Expression de molécules d’adhérence par l’endothélium au cours du sepsis.

ICAM-1 (foie)

E-sélectine (cerveau)

24 heures après injection de LPS chez la souris

Lopez, Am J Pathol 1999

recrutement local de leucocytes
Recrutement local de leucocytes

E

Steeber, Trends Immunol 2005

s lectines et sepsis

Probabilité de survie (%)

jours

jours

L’expression des sélectines est importante pour lutter contre l’infection !

Sélectines et sepsis

Munoz, JCI 1997

icam 1 et sepsis
ICAM-1 et sepsis

ICAM-1 pl (ug/l)

  • La souris ICAM-1 KO est résistante au choc induit par LPS

*

*

*

  • Corrélation entre taux plasmatique d’ICAM-1 à l’admission et la gravité du sepsis

Sessler, AJRCCM 1995

Xu, J Exp Med 1994

sepsis s v re physiopathologie2

Libération de NO

  • Hypotension artérielle
  • CIVD
  • Hypotension réfractaire aux vasopresseurs
  • Microthromboses
  • Saignements
  • Hétérogénéité de perfusion

Altération du tonus vasomoteur

Activation de la coagulation

Inflammation

  • Libération de cytokines, chimiokines
  • Fièvre élevée
  • Syndrome d’Activation Macrophagique
Sepsis sévère : physiopathologie
slide28

Situation physiologique

TM

Glycocalyx

Cellules endotheliales

Cellules musculaires lisses

slide30

agression

X

VII

TF

TF

VIIa/Xa

V

Va

II

IIa

fibrinogen

fibrin

Situation physiologique

TM

Glycocalyx

Cellules endotheliales

Cellules musculaires lisses

slide31

TF

VIIa/Xa

TFPI

Situation physiologique

agression

X

VII

TF

TM

V

Va

II

IIa

fibrinogen

fibrin

Glycocalyx

Endothelial cells

Smooth muscle cells

slide32

PC

PC

PC

TF

VIIa/Xa

APC

APC

APC

Antithrombin

heparan

TFPI

Situation physiologique

agression

X

VII

TF

TM

V

EPCR

Va

II

IIa

fibrinogen

fibrin

Glycocalyx

Endothelial cells

Smooth muscle cells

slide33

PC

PC

PC

TF

VIIa/Xa

APC

APC

APC

t-PA

TFPI

Situation physiologique

agression

X

VII

TF

TM

V

EPCR

Va

II

Antithrombin

heparan

IIa

fibrinogen

PAI-1

fibrin

plasmin

plasminogen

Glycocalyx

Endothelial cells

Ait-Oufella, Intensive Care Med 2010

Smooth muscle cells

slide34

Expression endothéliale du FT

In Vitro

FT

TFPI

Basal

H4

CE stimulées pendant 4 heures par TNF

Szotowski, Circ Res 2005

slide35

Basal

+LPS

+LPS + i NF-B

Marquage immunofluorescence de FT sur coupes de rein 24h après injection de LPS

Basal

+LPS

+LPS + i NF-B

Inflammation et coagulation

Marquage immunohistochimique de FT sur coupes de rein 24h après injection de LPS

Bohrer, JCI 1997

inhibition sp cifique de nf b dans l endoth lium
Inhibition spécifique de NF-B dans l’endothélium

TAT plasma (ng/ml)

*

CTR

LPS (H4)

Ye, J Exp Med 2008

slide37

La voie NF-KB contrôle l’expression du FT

cytokines

LPS

NF-B

cytokines

LPS

Monocyte

NF-B

C Endothéliale

microthromboses vasculaires
Microthromboses vasculaires

Biopsies cutanées chez enfants atteints de purpura fulminans

Faust, N Engl J Med 2001

slide39

PC

PC

TM

neutrophil

TF

TF

TF

TF

TF

VIIa/Xa

TF

VIIa/Xa

TF

VIIa/Xa

TM

EPCR

APC

APC

t-PA

Antithrombin

heparan

PAI-1

plasmin

plasminogen

Sepsis sévère

TNF

IL-1

LPS

monocyte

V

Va

II

IIa

fibrinogen

fibrin

Ait-Oufella, Intensive Care Med 2010

prot ine c activ e

cytokines

LPS

  • iNOS

PCa

  • Chimiokines
  • Mol. d’adhérence
  • Facteur Tissulaire

NF-B

apoptose

Protéine C activée

- Diminution de la protéine C activée au cours du sepsis sévère :

  • Consommation
  • Fuite interstitielle
  • Inhibition de synthèse et d’activation
  • Dégradation

- L’apport exogène de protéine C activée semble protectrice au cours du sepsis sévère chez l’animal et chez l’homme

Sarangi, Br J Haematol 2009

conclusion

Altération du tonus vasomoteur

Activation de la coagulation

Inflammation

Conclusion
slide42

Rôle central de l’endothélium dans le contrôle de l’hémostase

PC activée

PC

TM

Glycocalyx

ECPR

Hémostase primaire

Coagulation

Fibrinolyse

Facteur Tissulaire

t-PA

Facteur Von Willebrand

Monoxyde d’azote

TFPI

PAI-1

microparticules et sirs
Microparticules et SIRS

Ogura, J Trauma 2004

slide44

NO et shear stress

**

Ctrl

Sham

FAV

Lig

Sham

FAV

Lig

+L-NAME

alt rations structurelles endoth liales au cours du sepsis

L’injection de LPS provoque

  • oedème sous-endothélial
  • vacuolisation nucléaire
  • fragmentation cytoplasmique.
  • qq minutes à plusieurs heures

contrôle

sepsis

Leclerc, Crit Care Med 2000

Altérations structurelles endothéliales au cours du sepsis
slide46

Libération de microparticules endothéliales au cours du sepsis

In vitro

In vivo, chez l’homme

CD62E

  • Taux de EMPs sont plus élevés chez les non-survivants

Soriano, Crit Care Med 2000

Szotowski, Circ Res 2005

slide47

Rôle central de l’endothélium dans le contrôle de l’hémostase

PC activée

PC

TM

Glycocalyx

ECPR

Hémostase primaire

Coagulation

Fibrinolyse

Facteur Tissulaire

t-PA

Facteur Von Willebrand

Monoxyde d’azote

TFPI

PAI-1