Base bibliographique

Innate and adaptive immune responses subsequent to ischemia-reperfusion injury in the kidney
Innate and adaptive immune responses subsequent to ischemia-reperfusion injury in the kidney
2014
- Synthèse thématique
- Réf : Prog Urol, 2014, 24, S13-S19, suppl. 1

La compréhension des relations entre immunité innée et adaptative est essentielle pour optimiser les résultats de la transplantation d’organe. En parallèle des mécanismes -déjà explorés - des lésions d’ischémie-reperfusion, le rôle de l’activation l’immunité innée et de ses effecteurs (récepteurs toll-like, cytokines, etc.) est un concept plus récent. Ainsi, de nombreux modèles expérimentaux de déplétion de types cellulaires ont prouvé l’implication des polynucléaires neutrophiles, des monocytesmacrophages, des cellules NK ou encore des cellules dendritiques dans le développement des lésions d’ischémie-reperfusion, suggérant de nouvelles perspectives thérapeutiques sélectives: cibler l’activation et la migration des effecteurs de l’immunité innée semble être une méthode prometteuse. Notre travail fait le point sur les effets de l’activation de l’immunité innée en transplantation rénale et les différentes stratégies possibles visant à interférer avec la cascade immunitaire déclenchée par l’ischémie-reperfusion.

Understanding innate immune responses and their correlation to alloimmunity after solid organ transplantation is key to optimizing long term graft outcome. While Ischemia/Reperfusion injury (IRI) has been well studied, new insight into central mechanisms of innate immune activation, i.e. chemokine mediated cell trafficking and the role of Toll-like receptors have evolved recently. The mechanistic implications of Neutrophils, Macrophages/Monocytes, NK-cells, Dendritic cells in renal IRI has been proven by selective depletion of these cell types, thereby offering novel therapeutic interventions. At the same time, the multi-faceted role of different T-cell subsets in IRI has gained interest, highlighting the dichotomous effects of differentiated T-cells and suggesting more selective therapeutic approaches. Targeting innate immune cells and their activation and migration pathways, respectively, has been promising in experimental models holding translational potential. This review will summarize the effects of innate immune activation and potential strategies to interfere with the immunological cascade following renal IRI.

Mots clés:
Adaptive immune response / Innate immune response / Reperfusion injury / T-cells / Toll-like receptors
Mots-clés:
Adaptive immune response / Innate immune response / Reperfusion injury / T-cells / Toll-like receptors
Ischemia-reperfusion in the renal allograft: new clues in a cold-case
Ischemia-reperfusion in the renal allograft: new clues in a cold-case
2014
- Éditorial
- Réf : Prog Urol, 2014, 24, S1-S3, suppl. 1
Reperfusion of an ischemic organ is vital to prevent necrosis and definitive non-function but also leads to specific tissue injuries. The historical observation of myocardial necrosis by Jennings and al. was based on coronary arterial occlusions in canine hearts when a temporary period of ischemia was followed by reperfusion.
Mots clés:
Allograft / Ischemia-reperfusion / Machine perfusion / Necroptosis / Organ preservation
Mots-clés:
allograft / Ischemia-reperfusion / Machine perfusion / Necroptosis / organ preservation
Ischemia-reperfusion: From cell biology to acute kidney injury
Ischemia-reperfusion: From cell biology to acute kidney injury
2014
- Synthèse thématique
- Réf : Prog Urol, 2014, 24, S4-S12, suppl. 1

Les lesions d’ischémie-reperfusion rénales surviennent lorsque le flux sanguin rénal est interrompu, dans des situations cliniques comme la transplantation rénale ou la chirurgie conservatrice pour le traitement des tumeurs rénales. Ces lésions conduisent à une atteinte rénale aigue compromettant la fonction rénale à court terme (reprise retardée de fonction ou non-fonction primaire en transplantation rénale) mais aussi à long terme par le développement de lésions de néphropathie chronique d’allogreffe ou de fibrose rénale. Cette revue détaille les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués lors de la phase d’ischémie rénale mais aussi lors de la période de reperfusion, lorsque le retour rapide à des conditions normoxiques entraine un relargage massif des dérivés de radicaux libres contemporain d’une diminution drastique des mécanismes de défense contre le stress oxydant. Ce travail décrit aussi les différences de sensibilité entre les cellules endothéliales et épithéliales et les conséquences globales des lésions rénales aigues post-ischémiques.

Ischemia reperfusion injury occurs in the kidney when blood supply is interrupted in clinical settings such as kidney transplantation or nephron sparing surgery for renal tumors. These lesions lead to acute kidney injury (AKI) a detrimental situation associated with impaired short-term allograft function (delayed graft function or primary non function) but also long-term transplant survival through the onset of chronic allograft nephropathy. The present review details the cellular and molecular consequences of ischemia reperfusion in a native kidney as well as in a kidney graft after cold ischemia time, giving a comprehensive description of biological pathways involved during the phase of ischemia and during the reperfusion period where the rapid return to normoxia leads to a large burst of reactive oxygen species along with a dramatic reduction in antioxidant defenses. This work also focuses on the distinct susceptibilities of kidney cells to ischemia (endothelial vs epithelial) and the outcome of acute kidney injury.

Mots clés:
Acute Kidney Injury / Chronic allograft nephropathy / Innate immune response / Ischemia-reperfusion injury / Reactive oxygen species
Mots-clés:
Acute Kidney Injury / Chronic allograft nephropathy / Innate immune response / Ischemia-reperfusion injury / Reactive oxygen species
Ischemia/Reperfusion during normothermic perfusion
Ischemia/Reperfusion during normothermic perfusion
2014
- Synthèse thématique
- Réf : Prog Urol, 2014, 24, S51-S55, suppl. 1

Introduction : la conservation hypothermique des greffons en transplantation a atteint ses limites en particulier pour les greffons à issu de donneurs à critères élargis et décédés après arrêt cardiaque. Les résultats et les perspectives récentes en conservation normothermique pour la préservation des greffons rénaux sont discutés dans cet article.
Méthodes : Une revue de la littérature a été réalisée à partir des articles originaux et des synthèses sélectionnés par le moteur de recherche PubMed à l’aide des mots-clés suivants: Ischemic normothermic preconditioning; Pharmacologic normothermic preconditioning; Ex vivo normothermic reperfusion; Remote ischemic transplantation preconditioning; Ischemic postconditioning.
Résultats : Plusieurs techniques d’amélioration de la conservation des greffons rénaux ont été identifiées comme le préconditionnement ischémique normothermique, le préconditionnement normothermique pharmacologique, la reperfusion normothermique ex vivo et le postconditionnement ischémique. En pratiques cliniques, seules la circulation régionale normothermique pour le préconditionnement d’organes ou la perfusion normothermqique ex vivo des greffons ont été utilisées.
Conclusion : les résultats expérimentaux et cliniques de ces techniques semblent prometteurs qui pourraient concurrencer la conservation statique hypothermique. La méthode la plus appropriée et plus physiologique semble être la perfusion normothermique et la conservation avec sang autologue oxygéné par membrane extra-corporelle d’oxygénation ou Circulation Normothermique Régionale.

Introduction: Cold storage of organs for preservation and transplantation is reaching its limits especially with extended criteria for heart beating donors and donation after cardiac death. We will discuss recent findings and perspectives in normothermic kidney preservation.
Methods: A literature review was performed from original articles and syntheses selected by the search engine PubMed. Keywords used were: cold ischemia; warm ischemia, normothermic, organ preservation, preconditioning, organ perfusion.
Results: We identified several ways to improve kidney preservation: Ischemic normothermic preconditioning; Pharmacologic normothermic preconditioning; Ex vivo normothermic reperfusion; Remote ischemic transplantation preconditioning; Ischemic postconditioning. In clinical practice, only uses of ECMO for organ preconditioning or ex vivo normothermic organ perfusion were used.
Conclusion: Promising experimental and clinical results make challenge cold preservation. The most suitable and physiological method seems to be a normothermic perfusion and conservation with autologous oxygenated blood using Extra Corporeal Membrane Oxygenation or Regional Normothermic Circulation.

Mots clés:
Ischemic normothermic preconditioning / Pharmacologic normothermic preconditioning / Ex vivo normothermic reperfusion / Remote ischemic transplantation preconditioning / Ischemic postconditioning
Mots-clés:
Ischemic normothermic preconditioning / Pharmacologic normothermic preconditioning / Ex vivo normothermic reperfusion / Remote ischemic transplantation preconditioning / Ischemic postconditioning
Ischemic pre- and post-conditioning: current clinical applications
Ischemic pre- and post-conditioning: current clinical applications
2014
- Synthèse thématique
- Réf : Prog Urol, 2014, 24, S56-S61, suppl. 1

Le conditionnement ischémique est un procédé par lequel de courtes séquences d’ischémie-reperfusion appliquées à un organe confèrent un certain degré de protection envers les futures lésions ischémiques. Ce phénomène a été observé pour la première fois dans le milieu des années 1980 en chirurgie cardiaque, et a été depuis largement étudié dans différents contextes. D’autre types de conditionnement ischémique existent: locale ou à distance, directe ou pharmacologique. Le conditionnement ischémique semble particulièrement adapté à une application en transplantation avec des périodes d’ischémie chaude et froide, une reperfusion soigneusement et facilement contrôlé. Les avantages de la protection des organes fragiles contre les blessures d’ischémiereperfusion pourraient contribuer à élargir le pool de greffons disponibles et à assurer une meilleure fonction et survie du greffon. Les mécanismes d’action du conditionnement ischémique sont nombreux: préservation de l’énergie de la cellule, protection contre le stress oxydatif, meilleure circulation sanguine vers les organes et protection contre l’apoptose. Dans le domaine du conditionnement pharmacologique, qui tente d’imiter les effets protecteurs de conditionnement ischémique traditionnel sans les effets secondaires potentiels associés au clampage vasculaire, de nombreux médicaments d’usage courant, y compris les anesthésiques ont démontré leur efficacité. Des résultats significatifs ont ainsi été obtenus dans des modèles animaux de petite taille. Cependant même si le conditionnement ischémique est utilisé avec succès en chirurgie cardiaque, les études sur des modèles expérimentaux de gros animaux et des applications humaines dans la transplantation hépatique ou rénale ne sont toujours pas concluantes.

Ischemic conditioning is a phenomenon through which short sequences of ischemiareperfusion applied to an organ confer some degree of protection towards future ischemic insults. This phenomenon was first observed in the mid-1980s in cardiac surgery, and has been since widely studied in different settings. Different sort of ischemic conditioning exist: local vs remote, direct or pharmacological, and with different timeframes of protection. Ischemic conditioning seems especially suited to applications in transplantation since schedules of both cold and warm ischemia, as well as reperfusion, are carefully and easily controlled, and the benefits of protecting fragile organs against ischemia-reperfusion injuries might help widen the pool of possible grafts and ensure better graft function and survival. The pathways through which ischemic conditioning work are many, offering both preservation of cell energy, protection against oxidative stress, better blood flow to organs and protection against apoptosis. In the field of pharmacological conditioning, which tries to mimic the protective effects of traditional ischemic conditioning without the potential side-effects associated with vessel clamping, many common-use drugs including anesthetics have been shown to be effective. Significant results have been obtained in small animal models, but while ischemic conditioning is successfully used in cardiac surgery, studies in large animal models and human applications in liver and kidney transplantation are still inconclusive.

Mots clés:
Ischemic conditioning / Kidney transplantation / Ischemia-reperfusion injuries
Mots-clés:
Ischemic conditioning / Kidney transplantation / Ischemia-reperfusion injuries
Pharmacological strategy designed to limit ischemiareperfusion injury in brain dead donor kidneys
Pharmacological strategy designed to limit ischemiareperfusion injury in brain dead donor kidneys
2014
- Synthèse thématique
- Réf : Prog Urol, 2014, 24, S26-S30, suppl. 1

L’ischémie-reperfusion est un processus aux voies de signalisations complexes et aux conséquences cliniques parfois délétères en transplantation rénale (reprise retardée de fonction ou non fonction primaire), surtout lorsque le transplant est issu d’une donneur à critères élargis. Le but de cette revue est de décrire les phénomènes physiopathologiques survenant chez les donneurs en état de mort encéphalique pour suggérer des stratégies d’intervention pharmacologiques. Ainsi, la compréhension des mécanismes de l’orage dysautonomique, cytokinique et hormonal survenant pendant la mort encéphalique, peut permettre de proposer une prise en charge optimale du risque d’instabilité hémodynamique du donneur et de prévenir les conséquences immunologiques sur l’organe transplanté. L’objectif étant alors de proposer des options thérapeutiques chez le donneur en mort encéphalique visant à limiter les lésions d’ischémie reperfusion du transplant et à améliorer les résultats de la transplantation.

Ischemia-reperfusion injury is a complex physiological process responsible for delayed renal function or primary graft non-function, explicitly when kidney allograft are issued from expanded criteria donor. The purpose of this review is to detail the detrimental phenomenons altering kidney allograft's integrity in brain dead donor, therefore suggesting pharmacological interventions aiming to reduce ischemia-reperfusion injuries and improving transplantation outcome. This ischemia-reperfusion phenomenon must therefore be anticipated through the whole procedure starting at the stage of conditioning of the potential donor. Hormonal and haemodynamic consequences of brain death modify perfusion and oxygenation conditions of the organs Thus, after describing the autonomic, metabolic, endocrine and chemokine storm occurring during brain death, the authors focus on strategies to prevent hemodynamic instability in the donor and to limit the consequences of hormonal and immunological changes on organs that will eventually be transplanted.

Mots clés:
Actions Pharmacologic / Brain Death / Hemodynamics / Ischemia-reperfusion injury / Kidney transplantation
Mots-clés:
Actions Pharmacologic / Brain death / Hemodynamics / Ischemia-reperfusion injury / Kidney transplantation
Polyethylene glycols and organ protection against I/R injury
Polyethylene glycols and organ protection against I/R injury
2014
- Synthèse thématique
- Réf : Prog Urol, 2014, 24, S37-S43, suppl. 1

Pendant le processus de transplantation d’organes, les solutions de conservation sont utilisées pour répondre aux modifications physiologiques dues à la conservation et prévenir des lésions d’ischémie-reperfusion. L’utilisation de colloïdes semble bénéfique, surtout en cas de période d’ischémie froide longue par rapport aux molécules utilisées pour des durées d’ischémie froide courtes. La famille des colloïdes comprend des molécules comme l’Hydroxyéthyle Amidon (HES), l’albumine, le dextran ou le polyéthylène-glycol (PEG). Dans cette revue, les auteurs décrivent le rationnel scientifique pour l’utilisation du PEG dans les solutions de conservation, son effet immunomodulateur potentiel ainsi que les principaux résultats de son utilisation expérimentale et clinique.

During the organ transplantation process, conservation solutions must address responses to the physiologic organ preservation and prevent ischemia-reperfusion injuries. The use of colloids seems beneficial especially for long ischemia time compared to the impermeant molecules used for short time. The colloids family includes molecules as hydroxyethyl starch (HES), albumin, dextran or polyethylene glycol (PEG). In this review, the authors describe the rational for PEG use, its potential immunomodulatory effect and the main results of its experimental and clinical use.

Mots clés:
Preservation solution / polyéthylène glycol / Ischemia-reperfusion injuries / Immunomodulation
Mots-clés:
Preservation solution / polyethylene glycol / Ischemia-reperfusion injuries / Immunomodulation