Swamp Gas pour une chirurgie plus sûre

Des chercheurs du Massachusetts General Hospital à Boston ont confirmé que le sulfure d'hydrogène, un gaz de marais toxique à des concentrations élevées, peut être utilisé pour réduire temporairement les besoins en oxygène des souris sans effets indésirables. Les chercheurs affirment que cela pourrait rendre certaines des chirurgies cardiaques les plus difficiles plus sûres pour les patients et moins stressantes pour les chirurgiens.

Une souris dans une chambre avant qu'elle ne soit remplie de sulfure d'hydrogène gazeux. Le gaz réduit les besoins en oxygène du rongeur et ralentit son rythme cardiaque et sa respiration. Les chercheurs de l'HGM espèrent qu'une technique similaire rendra un jour les chirurgies cardiaques compliquées sur les humains plus sûres et plus faciles. (Gracieuseté de Fumito Ichinose, Département d'anesthésie et de soins intensifs, Massachusetts General Hospital, Boston)

Dans de rares cas chirurgicaux – pour réparer des aortes gravement endommagées et les pires malformations cardiaques congénitales – les chirurgiens doivent brièvement couper tout flux sanguin et d'oxygène dans le corps, y compris vers le cerveau. Et lorsque les cellules du cerveau ne reçoivent pas l'oxygène dont elles ont besoin, elles meurent. Pour éviter la mort d'un patient, les chirurgiens doivent refroidir son corps (à environ 15 degrés Celsius) afin de réduire les besoins en oxygène des cellules cérébrales et de prévenir les dommages.

Mais un tel refroidissement extrême a des inconvénients, dit Fumito Ichinose , anesthésiste cardiaque et chef de l'équipe de l'HGM. Il altère tellement la coagulation du sang que les patients ont besoin de transfusions après la chirurgie. Et le froid ne peut éviter les lésions cérébrales que pendant environ 45 minutes, ce qui signifie que les chirurgiens doivent se dépêcher pour terminer la procédure.

L'équipe du MGH pense que le sulfure d'hydrogène pourrait fonctionner plus longtemps et mieux que le refroidissement pour réduire la demande en oxygène au cours de ces procédures. À une température normale, les chercheurs ont donné aux souris une faible concentration (80 parties par million) de sulfure d'hydrogène gazeux. En cinq minutes, la demande en oxygène des rongeurs a été réduite de moitié. Ensuite, leur rythme cardiaque et leur respiration ont ralenti. Et les souris sont restées dans cet état suspendu pendant six heures. Deux heures après avoir respiré de l'air régulier, leurs fonctions corporelles sont revenues à la normale et un jour plus tard, ils se comportaient normalement. Selon toutes les apparences, le gaz a réduit sa demande en oxygène pendant des heures, sans aucun effet indésirable.

Des recherches antérieures au Centre de recherche sur le cancer Fred Hutchinson à Seattle, WA, avait suggéré que cela pourrait être le cas. En 2005, les scientifiques ont combiné les méthodes de refroidissement et de sulfure d'hydrogène, et les souris ont également été réanimées avec de l'air et ont repris un comportement normal.

Ichinose de MGH espère que les personnes nécessitant une chirurgie cardiaque problématique pourront un jour recevoir du gaz au lieu d'être refroidies, ou subir les deux procédures l'une après l'autre. Dans tous les cas, cela permettrait aux chirurgiens d'opérer un cœur sans sang pendant une plus longue période.

Avoir plus de temps pour opérer pendant que le flux sanguin est arrêté pourrait faire une différence, dit Jeffrey Perle , chirurgien cardiaque pédiatrique à l'Hôpital pour enfants de Cincinnati. Opérer en seulement 45 minutes demande beaucoup de planification, dit-il. Vous avez besoin de formation. Et il faut être plus parfait car il n'y a pas le temps d'hésiter.

Mais Pearl note également que l'expérience MGH laisse beaucoup de questions sans réponse sur les effets du gaz sur les humains. Les souris sont plus petites que les humains et peuvent réagir différemment au gaz. De plus, les souris de l'expérience n'avaient pas de malformations cardiaques et n'ont pas subi de chirurgie. De plus, leur cerveau n'a pas été évalué assez longtemps après la procédure. Certains enfants qui subissent de longues périodes d'arrêt du flux sanguin vers le cerveau, même lorsqu'ils sont protégés par un refroidissement et des soins postopératoires apparemment bons, éprouvent des problèmes d'apprentissage plus tard dans la vie, explique Pearl. L'utilisation du sulfure d'hydrogène sur l'homme est un concept intéressant, ajoute-t-il, mais c'est tout pour le moment.

En fait, de nombreux chirurgiens cardiaques recherchent des moyens d'effectuer ces opérations complexes tout en maintenant le flux sanguin vers le cerveau, plutôt que de rechercher des méthodes telles que le gaz ou le refroidissement pour empêcher les lésions cérébrales d'arrêter le flux.

Le groupe MGH présentera ses résultats cette semaine à l'American Physiological Society conférence à Virginia Beach, Virginie. Et ils prévoient de continuer à étudier la technique du gaz ; ils mesureront combien de temps les souris peuvent rester sous son influence sans nuire au corps, au cerveau ou au comportement ; tester différentes concentrations de gaz ; et évaluer si le gaz est sûr et efficace sur les grands mammifères tels que les porcs et les moutons. Si cela ne fonctionne pas chez les plus gros animaux, c'est peut-être la fin de l'histoire, dit Ichinose.

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