Le
pH et les produits de dégradation du glucose sont les principaux agresseurs
de la membrane péritonéale en DP
J. Witowski (Pologne)
Peritoneal membrane and dialysis fluid biocompatibity
La préservation au long terme de la membrane
péritonéale est une clef du succès d'un programme de dialyse
péritonéale.
Il est maintenant largement démontré que la détérioration
de la membrane péritonéale est en partie provoquée par
les phénomènes de bio-incompatibilité du dialysat. Parmi
les constituants du dialysat, les éléments impliqués sont
la présence de grande concentration de glucose, de lactates, le rôle
du pH et l'osmolalité du liquide.
Les lactates. La présence de fortes concentrations de lactates dans
le liquide de dialyse péritonéale permet un transfert important
de la cavité intrapéritonéale vers le plasma, ce qui
a pour effet de favoriser la correction de l'acidose chez les patients insuffisants
rénaux chroniques. La forte concentration intrapéritonéale
de lactates agit négativement sur la fonction des polynucléaires
neutrophiles in situ par abaissement du pH intracellulaire.
L'osmolalité du dialysat. Les liquides de dialyse péritonéale,
même ceux improprement appelés " isotoniques ", provoquent
dans la cavité péritonéale un choc osmotique sur les
cellules mésothéliales. Toutefois, lorsque dans des expériences
à osmolalité constante, on remplace le glucose par du manitol
par exemple, on observe une atténuation de la baisse de la vitalité
des cellules mésothéliales observée en présence
de glucose, ce qui laisse à penser que l'hypertonie des liquides de
dialyse joue un rôle modéré comparé aux autres
phénomènes de bio-incompatibilité.
Le pH. Les liquides de dialyse péritonéale conventionnels
jusque-là disponibles avaient un pH très acide. De nombreuses
études ont montré que l'acidité du liquide provoquait
une diminution de la vitalité des cellules mésothéliales
par diminution de leur capacité de dépense énergétique
(diminution des concentrations intracellulaires en ATP). La correction de
l'acidité en ramenant le pH du liquide à la neutralité,
permet de remonter le niveau de réponse cellulaire intrapéritonéale
lors de simulations. Le pH bas est également responsable de l'épaississement
de la matrice extracellulaire observé sur les biopsies péritonéales
de patients en dialyse depuis de nombreuses années.
Le glucose. L'augmentation de la concentration de glucose dans le dialysat,
impliquée dans des modèles expérimentaux de cultures
de cellules péritonéales, montre une accélération
des phénomènes de sénescence. Cet effet paraît
indépendant de l'osmolalité et est un phénomène
métabolique direct. Toutefois, cet effet n'est pas directement dû
au glucose, mais à l'existence de produits de dégradation du
glucose (PDG) qui sont apparus dans le dialysat du fait de la stérilisation
à la chaleur. En effet, si l'on applique à ces mêmes cellules
péritonéales en culture un dialysat aux mêmes concentrations
de glucose, mais dont les PDG ont été éliminés
par filtration, on observe l'amélioration des phénomènes
de sénescence cellulaire. Certaines expériences ont montré
que les PDG, avec entre autres par exemple le méthylglyoxal, ont un
effet direct de stimulation du VEGF. Les PDG sont responsables, en pratique
clinique, des douleurs ressenties par certains patients à l'infusion
ou au drainage du liquide de dialyse. Enfin, les produits de dégradation
du glucose favorisent la formation d'AGE (Advance Glycosylation End products)
qui s'accumulent au niveau de la membrane péritonéale et des
cellules endothéliales. L'augmentation de la concentration des AGE
au long des années de la dialyse péritonéale est responsable
d'une néoangiogenèse locale qui aboutit à l'augmentation
de la perméabilité de la membrane péritonéale
au long cours. Au contact des PDG (mais aussi d'un pH acide), les cellules
mésothéliales forment des protéines de choc, qui pourraient
être des signaux d'activation pour les cellules d'inflammation au niveau
local, ce qui contribue aussi au phénomène de néovascularisation
et de fibrose observé en dialyse péritonéale au long
cours.
Les nouvelles poches de dialyse bicompartimentales permettent de stériliser
le dialysat en séparant le glucose d'une part et l'eau et les électrolytes
d'autre part. Le glucose est stérilisé à un pH très
bas, ce qui permet d'éviter la formation de PDG et d'AGE. Lors de la
reconstitution, le produit final se retrouve à un pH neutre. La membrane
péritonéale est alors exposée à un fluide ne comportant
plus de PDG ni d'agression acide. De nombreux modèles expérimentaux
ont montré l'effet bénéfique d'une telle solution sur
la viabilité des cellules mésothéliales, l'absence d'épaississement
de la matrice extracellulaire, la diminution de la formation des AGE et la
diminution de l'expression des protéines de choc.
Conclusion/commentaire
Les phénomènes de bio-incompatibilité dus au liquide de
dialyse péritonéale, sont en majeur partie liés au pH acide
et à la présence de produits de dégradation du glucose.
Pour hiérarchiser les différents facteurs, si le rôle du
pH est de 1, celui des produits de dégradation du glucose est de 0,7,
celui de l'osmolalité de 0,3, celui du glucose et des lactates de 0,2.
Nous disposons maintenant en pratique clinique de solutions débarrassées
de PDG et à pH neutre. Il y a donc un espoir de voir la membrane péritonéale
préservée et restée stable malgré de nombreuses
années de dialyse péritonéale. Il va être, bien sûr,
essentiel de prouver que ces nouvelles solutions augmentent la survie technique
des patients en dialyse péritonéale sachant qu'actuellement 50%
des patients ne dépassent pas 2 années de traitement.