GLYCEMIE ET ANESTHESIE 4/5/2017 GLYCEMIE ET ANESTHESIE Dr Philippe DEVOS C.H.U. Sart Tilman - LIEGE

PLAN Hyperglycémie de stress 4/5/2017 Définition de l’hyperglycémie de stress et physiopathologie

Hyperglycémie de stress 4/5/2017 Hyperglycémie de stress Définition de l’hyperglycémie de stress et physiopathologie Ph. Devos, J.C. Preiser – Réanimation 2002 ; 11 ; 421-5

Hyperglycémie de stress 4/5/2017 Consécutive à un excès de médiateurs : (McCowen KC – Crit Care Clin 2001; 107-124) Hormones de la contre-régulation : Glucagon Glucocorticoïdes (endo- et exogènes) GH Cathécholamines (endo- et exogènes) Cytokines (système micro-hormonal) : TNF, IL1, IL6,… Autres inconnus à ce jour (Ljungqvist O. – Proc Nutr Soc 2002; 329-36) Définition de l’hyperglycémie de stress et physiopathologie

Résistance à l ’insuline Caractérisée par : Assimilation du glucose réduite (muscles) Lipolyse, oxydation lipidique augmentée Facilite catabolisme - balance N2 négative Aggravée par nutrition hypocalorique Plusieurs jours postop. (3 semaines) (Thorell – Br J Surg 1994)

Résistance à l ’insuline Dépend : chirurgie pertes sanguines durée opératoire Décours similaire aux variations : balance azotée fonction musculaire fatigue postopératoire

Hyperglycémie de stress 4/5/2017 Définition de l’hyperglycémie de stress et physiopathologie

Faut-il corriger la glycémie ? Traitement à partir de 200mg/dl (11.1mmol/l) : Traitement pour éviter les complications de l’hyperglycémie (acidocétose, hyperosmolarité) Prévient tout risque d’hypoglycémie iatrogène Effet osmotique intéressant en cas de choc Maximalisation de l’apport de substrat énergétique pour les tissus non insulino-dépendants (cerveau – leucocytes - endothélium)

Hyperglycémie et mortalité 4/5/2017 Hyperglycémie et mortalité 2030 admissions consécutives Hyperglycémie* (38%) dont 12% non-diabétiques * glycémie à jeun > 126 mg/dl ou > 200 sur 2 prélèvements Umpierrez - JCEM - 2002 ; 978-82

PLAN Effets potentiellement délétères de l’hyperglycémie 4/5/2017 Définition de l’hyperglycémie de stress et physiopathologie

TISSUS (GLUT 2 – 4) Cœur Muscle (Foie) … INSULINO-DEPENDANTS (GLUT 2 – 4) Cœur Muscle (Foie) … Entrée et consommation de glucose = insuline INSULINO-INDEPENDANTS (GLUT 1) Endothelium Cerveau Leucocytes Rein Entrée et consommation de glucose = glycémie

Dysfonction mitochondriale Production de superoxide et peroxynitrite Van den Berghe JCI 2004 ; 1187-95

Mitochondries hépatocytaires Mitoch. géantes Cristaux désordonnés Faible densité d’é- Vanhorebeek Lancet 2005 ; 53-59

Superoxide et peroxynitrite Oxydation et nitrosylation de protéines : MnSOD : Effet « boule de neige » Dysrégulation des signaux, dysfonction & apoptose cellulaire Bloc de la respiration : entraîne le métabolisme glucidique vers des voies toxiques

Les voies toxiques du métabolisme glucidique Brownlee – Nature 2001 ; 813-20

Les voies toxiques du métabolisme glucidique Polyol Pathway : Alcools (glucose => fructose): Déficit en glutathion => stress oxydatif. Hexosamine pathway : (UDP-N-acetylglucosamine) liaison covalente à des facteurs de transcriptions du génome et à des protéines (ex: akt sur eNOs) Glycosylations protéiques : en quelques heures, nombreux effets y compris sur transcription ADN (vasculaire, fonction leucocytaire,…)

Les voies toxiques du métabolisme glucidique HG augmente synthèse de Diacylglycérol (=2d messager de protéine kinase C). La Prot. Kinase C joue de nombreux rôle :

DONC, l’HYPERGLYCEMIE… Va entraîner des dysfonctions voire l’apoptose cellulaire par oxydation, nitrosylations, glycosylations… Ceci d’autant plus chez le patient critique que : GLUT 1 n’est pas down-régulé comme chez le diabétique (hypoxie, cytokines,…). Il existe une surexpression fréquente d’iNOs.

TISSUS (GLUT 2 – 4) Cœur Muscle (Foie) … INSULINO-DEPENDANTS (GLUT 2 – 4) Cœur Muscle (Foie) … Entrée et consommation de glucose = insuline INSULINO-INDEPENDANTS (GLUT 1) Endothelium Cerveau Leucocytes Rein Entrée et consommation de glucose = glycémie

Stress hyperglycaemia predisposes to a worse outcome ? HG Facteur indépendant (APACHE, lipidémie,…) de surmortalité dans de nombreuses pathologies : Ischémie : cardiaque (IDM, PAC,…) ou neurologique (AVC, neurochirurgie,…) (Whitcomb – CCM 2005; 2772) Trauma, brulés (Devos, Preiser – Réanimation 2002) Soins intensifs (-34% Mortalité vDB 2001) En chirurgie (CCtomie, laparoscopie, PTH, chir. colorectale,…), l’insulinorésistance allonge la durée de séjour (Thorell, curr Opin Nutr Met Care 1999) Stress hyperglycaemia predisposes to a worse outcome ? or simply a marker of poor prognosis (marker of extensive damage).

Effets multiples du retour à la normoglycémie æ bactériémies (VdB NEJM 2001) ä phagocytose des PNN (Mc Cowen Crit Care Clin 2001; 107-24) æ adhésion innapropriée des leucocytes (Turina CCM 2005) æ libération de facteurs du complément et de cytokines inflammatoires (Turina CCM 2005) ä chimiotactisme des PNN (Turina CCM 2005) æ apoptose des PNN (Turina CCM 2005) æ l’incidence des BPNies à MRSA (Philips Thorax 2005) æ l’incidence des infections à Candida ä activité de la bourse oxydative leucocytaire (Kwoun JPEN 1997 ; 91-95) æ glycosylation des Igs (Black J Trauma 1990 ; 830-32)

Normoglycémie et ACS Diurèse osmotique & Frank Starling Ph Devos, JC Preiser, G Van den Berghe, R Chiolero Curr opin in clinical nutrition and metabolic care – In press (2006) Diurèse osmotique & Frank Starling Restaure la vasodilatation eNOs dépendante (coronaire, cérébrale) : autorégulation. (Williams – Circulation 1998 ; 1695-1701) Améliore la contractilité cardiaque

Normoglycémie et ACS Ph Devos, JC Preiser, G Van den Berghe, R Chiolero Curr opin in clinical nutrition and metabolic care – March 2006 Inhibe les cytokines pro-inflammatoires => Rupture de plaques d’athérosclérose Corrige l’état prothrombotique GIK Therapy : 30 g glucose, 50 U insuline, 80 mmol K+ : 1.5 ml/kg body weight/h pdt 12h + eNOs : restaure vasodilatation des territoires ischémiques et effet anti-apoptotique au niveau myocardique Usage préférentiel de Glucose % FFAs

Diminue la libération de glutamate Réduit l’incidence de vasospasme après HSA (seuil < 140mg/dl) Réduit l’incidence des polyneuropathies Réduit l’étendue des AVC et la conversion des AVC ischémique en hémorragique Réduit la PIC, l’incidence de diabète insipide et améliore la récupération neurologique à un an VdB – Neurology 2005 INSULINE : Action anti-inflammatoire Inhibe l’agrégation plaquettaire ø uptake de GABA par les astrocytes => neuroprotecteur

ET L’INSULINE ?

Insuline et profil lipidique L’hyperglycémie est associée : à une lypolyse accrue à une ö plasmatique des FFAs. Les FFAs inhibent l’activité de eNOS et provoquent une dysfonction endothéliale

PLAN Mieux vaut prévenir … 4/5/2017 Définition de l’hyperglycémie de stress et physiopathologie

Réduction de la résistance à l ’insuline Douleur aiguë induit résistance à insuline Analgésie péridurale Laparoscopie Administration préopératoire de glucose

Administration préopératoire de Glucose Fonctionne en IV (5mg/kg/min) (Ljungqvist – J Am Coll Surg 1994) Encore mieux Per Os … (axe entéro-insulaire : GLP1 – GIP)

Nouvelles recommandations

Charge glucidique préopératoire

Eau sucrée préopératoire Recette Glucose 12,5% : (800 mL la veille) 400 mL 2-3 h avant induction anesthésie Sécurité Volume de liquide gastrique : pas d ’effet 400 mL disparu endéans 90 min Acidité gastrique : pas d ’effet Soop & Ljungqvist – Am J Physiol Endocrinol Metab 2001

PLAN 4/5/2017 Ca marche ? Définition de l’hyperglycémie de stress et physiopathologie

Glucose préopératoire Améliore la balance azotée Soop & Ljungqvist – Am J Physiol Endocrinol Metab 2001 Moins de faiblesse du quadriceps (1 mois) Henriksen Clin Nutr 1999 Préservation masse musculaire

Confort du patient Diminue la faim Diminue l ’anxiété Diminue la soif Diminue NVPO ? Hausel J et coll., AA 2001 Hausel J et coll., BJS 2005

Glucose préopératoire Diminue complications cardiaques après chirurgie cardiaque (FA, vasopresseurs) Diminue la durée d ’hospitalisation (20%) ! (Ljungqvist – Clin Nutr 2001)

PLAN 4/5/2017 Conclusion Définition de l’hyperglycémie de stress et physiopathologie

Conclusions : Nouvelles recommandations pour jeûne préop 2-3 h pour eau, soda, thé, café, jus de pomme et d ’orange sans pulpe 6 h pour solides Exceptions : urgences, stase gastrique, régurgitation, airway difficile

Conclusions : Jeûne contribue à la résistance à l ’insuline périopératoire Résistance à l ’insuline s ’accompagne de catabolisme, fatigue postopératoire, morbidité Résistance à l ’insuline réduite par : laparoscopie analgésie (péridurale) apport sucré préopératoire

Conclusions : Eau sucrée préopératoire : bénéfices prometteurs à vérifier Améliore confort préopératoire : faim, soif, anxiété Améliore confort postopératoire : faim, soif, fatigue, douleurs, (NVPO?) Réduit la durée de séjour Effets en chirurgie cardiaque Réduit la résistance à l ’insuline périopératoire