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Transplantation pulmonaire

Par Martin Hertl, MD, PhD, Rush University Medical Center ; Paul S. Russell, MD, Harvard Medical School;Massachusetts General Hospital

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La transplantation pulmonaire reste une éventualité thérapeutique en cas d'insuffisance ou de défaillance respiratoire à risque de décès malgré un traitement médical optimal. Les indications les plus fréquentes sont la BPCO, la fibrose pulmonaire idiopathique, la mucoviscidose, le déficit en α1-antitrypsine et l'hypertension artérielle pulmonaire primitive. Les indications moins fréquentes sont les pneumopathies interstitielles (p. ex., sarcoïdose), les dilatations des bronches et les cardiopathies congénitales. Les transplantations d’un ou des deux poumons sont identiquement adaptées à la plupart des situations sans atteinte cardiaque; l'exception est une infection chronique diffuse (p. ex., dilatation des bronches), situation pour laquelle une double transplantation pulmonaire est plus adaptée. La transplantation cœur-poumon est indiquée en cas de syndrome d’Eisenmenger et de tout trouble pulmonaire avec dysfonctionnement ventriculaire grave probablement irréversible; le cor pulmonale n'est pas une indication, car il est réversible souvent après transplantation pulmonaire. Les transplantations d'un et deux poumons sont aussi fréquentes les unes que les autres et sont au moins 8 fois plus courantes que les greffes cœur-poumon.

Les contre-indications relatives sont l'âge (les transplantés d'un seul poumon doivent avoir < 65 ans; les doubles transplantés pulmonaires de < 60 ans; et les transplantés du cœur et d'un poumon < 55 ans), le tabagisme actif, les antécédents de chirurgie thoracique, pour certains, la mucoviscidose et dans certains centres médicaux, une infection pulmonaire à souches résistantes de Burkholderia cepacia, qui augmentent beaucoup la mortalité.

Presque tous les dons de poumons proviennent de donneurs en état de mort cérébrale et dont le cœur bat encore. Les greffes de donneurs à cœur non battant sont de plus en plus utilisées, car les poumons de donneurs plus appropriés font défaut. Une transplantation lobaire provenant d'un adulte vivant (habituellement parent-enfant) est effectuée dans de rares cas lorsqu'il n'existe aucun donneur décédé. Les donneurs doivent avoir < 65 ans et n'avoir jamais fumé et n'avoir eu aucun trouble pulmonaire actif comme en témoignent les caractéristiques suivantes

  • Oxygénation: Pao2/Fio2 (O2 fractionnaire inspiré) > 250 à 300, avec PaO2 en mmHg et Fio2 en fraction décimale (p. ex., 0,5)

  • Compliance pulmonaire: pic de pression inspiratoire < 30 cmH2O à volume courant (VT) 15 mL/kg et pression positive expiratoire = 5 cmH2O

  • Aspect macroscopique: utilisation de la bronchoscopie

Les donneurs et les receveurs doivent être appariés d'un point de vue anatomique (en fonction de la rx thorax) et/ou physiologique (en fonction de la capacité pulmonaire totale).

Le calendrier pour la transplantation doit être déterminé par des facteurs tels que

  • Degré de défaut obstructif: volume expiratoire maximal en 1 s (VEMS1) < 25 à 30% du théorique en cas de BPCO, de déficit en α1-antitrypsine ou de mucoviscidose (fibrose kystique)

  • Pao2< 55 mmHg

  • Paco2> 50 mmHg

  • Pression auriculaire droite > 10 mmHg et pic de pression systolique > 50 mmHg chez le patient présentant une hypertension artérielle pulmonaire primitive

  • Vitesse de progression de la maladie d'un point de vue clinique, rx ou physiologique

Procédure

Le donneur est traité par anticoagulants et une solution cristalloïde de conservation glacée contenant des prostaglandines est injectée via les artères pulmonaires dans les poumons. Les organes du donneur sont refroidis dans une solution glacée de sérum physiologique in situ ou via une circulation extracorporelle, retirée par la suite. Une antibiothérapie prophylactique est souvent administrée.

La transplantation d'un seul poumon exige une thoracotomie postérolatérale. Le poumon natif est extrait et les bronches, l’artère pulmonaire et les veines du poumon du donneur leur sont anastomosés respectivement. Les anastomoses bronchiques exigent une invagination ou un enveloppement des segments bronchiques avec de l'épiploon ou du péricarde pour favoriser la cicatrisation. Les avantages de la transplantation d'un seul poumon sont une intervention chirurgicale plus simple, l'absence de circulation extracorporelle et (habituellement) d'anticoagulation systémique, une plus grande flexibilité relative à la correspondance des tailles et la disponibilité du poumon controlatéral du même donneur pour un autre receveur. Les inconvénients comprennent la possibilité d'un déséquilibre ventilation/perfusion entre le poumon natif et le poumon transplanté et la possibilité d'une mauvaise cicatrisation de l'unique anastomose bronchique.

La transplantation des deux poumons requiert une sternotomie ou une thoracotomie de la partie antérieure transversale; la procédure est similaire à 2 transplantations séquentielles uniques. Le principal avantage est l'élimination définitive de tout le tissu pulmonaire malade chez le receveur. L'inconvénient est une mauvaise cicatrisation de l'anastomose trachéale.

La transplantation cœur-poumon nécessite une sternotomie médiane avec circulation extracorporelle. Anastomoses aortiques, de l’oreillette droite, et de la trachée sont nécessaires; la trachée est anastomosée immédiatement au-dessus de sa bifurcation. Les principaux avantages sont un meilleur état fonctionnel du greffon et une meilleure cicatrisation de l'anastomose trachéale du fait de collatérales bronchio-coronariennes au sein du bloc cœur-poumon. Les inconvénients comprennent une durée opératoire longue et une circulation extracorporelle, la nécessité de poumon de dimension similaire et l'utilisation d'un don de 3 organes pour un receveur.

La méthylprednisolone IV est souvent administrée aux receveurs avant la reperfusion du poumon transplanté. Un protocole immunosuppresseur fréquemment employé comprend un inhibiteur de la calcineurine (cyclosporine ou tacrolimus), un inhibiteur du métabolisme de la purine (l'azathioprine ou le mycophénolate mofétil) et la méthylprednisolone ou un autre corticostéroïde. Les globulines antithymocytaires préventives ou OKT3 peuvent également être administrées pendant les 2 premières sem qui suivent la transplantation. Les corticostéroïdes peuvent être omis pour faciliter la cicatrisation de l’anastomose bronchique; des doses plus élevées d'autres médicaments (p. ex., cyclosporine, azathioprine) sont administrées à leur place. Les immunosuppresseurs sont prescrits à vie.

Complications

Un rejet est observé chez la plupart des patients malgré un traitement immunosuppresseur. La symptomatologie est similaire dans les formes hyperaiguës, aiguës et chroniques, et elle comprend une fièvre, une dyspnée, une toux, une diminution de la SaO2 (saturation artérielle en O2), et une réduction du VEMS1> entre 10 et 15%.

Le rejet suraigu doit être distingué du dysfonctionnement précoce de la greffe provoqué par une lésion d'origine ischémique lors de la procédure de transplantation, et le rejet aigu doit être distingué de l'infection. L'infiltrat interstitiel, observé sur des rx thorax, est typique du rejet accéléré ou aigu. Le rejet est généralement diagnostiqué par bronchoscopie, qui permet la biopsie transbronchique bronchoscopique. Si le rejet a eu lieu, la biopsie révèle une infiltration lymphocytaire périvasculaire des petits vaisseaux; des leucocytes polynucléaires dans les infiltrats alvéolaires et des agents pathogènes infectieux font évoquer une infection. Les corticostéroïdes IV sont généralement efficaces en cas de rejet hyperaigu, accéléré ou aigu. Le traitement des cas récidivants ou résistants varie et comprend des doses de corticostéroïdes plus élevées, de la cyclosporine en aérosol, de la globuline antithymocytaire et de l'OKT3.

Le rejet chronique se développe après > 1 an chez jusqu’à 50% des patients; il prend la forme d’une bronchiolite oblitérante ou, moins souvent, d’une athérosclérose. Le rejet aigu peut augmenter le risque de rejet chronique. Le patient atteint de bronchiolite oblitérante présente initialement une toux, une dyspnée et un DEM25-75% ou un VEMS1, diminué avec ou sans signes cliniques ou rx d'une atteinte des voies respiratoires. Le diagnostic différentiel comprend une pneumonie. Le diagnostic repose habituellement sur la bronchoscopie avec biopsie. Aucun traitement n'a été démontré efficace, mais les options comprennent les corticostéroïdes, la globuline antithymocytaire ou l'OKT3, la cyclosporine inhalée et une nouvelle transplantation.

Les complications chirurgicales les plus fréquentes sont une mauvaise cicatrisation des anastomoses bronchiques ou trachéales (diagnostiquée si de l'air médiastinal ou un pneumothorax est détecté) et l'infection. Jusqu’à 20% des receveurs d’un poumon unique développent une sténose bronchique qui provoque une obstruction des voies respiratoires et un wheezing; elle peut être traitée par une dilatation ou une pose de stent. Les autres complications chirurgicales comprennent une dysphonie et une paralysie diaphragmatique, entraînées par une lésion des nerfs récurrents laryngés ou phréniques; un trouble de la motilité gastro-intestinale entraîné par une lésion du nerf vague thoracique; et un pneumothorax. Des troubles du rythme supraventriculaires sont observés chez certains patients, probablement du fait des modifications de la conduction entraînées par la suture de la veine pulmonaire à l'oreillette.

Pronostic

Les taux de survie des patients sont

  • A 1 an: 84% pour les greffons de donneurs vivants et 83% pour les greffons de donneurs décédés.

  • A 5 ans: 34% pour les greffons de donneurs vivants et 46% pour les greffons de donneurs décédés.

La mortalité est plus élevée en cas d'hypertension artérielle pulmonaire primitive, de fibrose pulmonaire idiopathique ou de sarcoïdose et plus basse en cas de BPCO ou de carence en α1-antitrypsine. La mortalité est plus élevée en cas de transplantation d'un seul poumon qu'en cas de transplantation bilatérale.

Les causes les plus fréquentes de décès sont les suivantes

  • En 1 mois: les insuffisances primitives du greffon, l'ischémie et les lésions de reperfusion et l'infection (p. ex., pneumonie) à l’exception de l’infection à cytomégalovirus.

  • Entre 1 mois et 1 an: infection

  • Après 1 an: bronchiolite oblitérante.

Les facteurs de risque de mort sont une infection à cytomégalovirus (donneur positif, receveur négatif), une discordance de l'Ag leucocytaire humain (HLA-DR), un diabète et un recours antérieur à la ventilation mécanique ou à un traitement inotrope.

Le trouble original réapparaît rarement, en particulier certaines pneumopathies interstitielles. La capacité d'effort physique est un peu limitée par une réponse hyperventilatoire.

Avec la transplantation cœur-poumon, le taux de survie globale à 1 an est de 60% environ pour le patient et le greffon.