24.5.3 Protection rénale

La protection rénale est un sujet qui a déjà fait couler beaucoup d’encre. Depuis plus de vingt ans, on a exploré les possibilités de protection pharmacologique sans trouver de parade efficace. Certaines substances entretiennent chez les anesthésistes une croyance dans leurs capacités "protectrices" sur la fonction rénale. Cependant, rares sont celles qui semblent avoir un effet bénéfique sur la fonction rénale postopératoire [23].
 
Substances "protectrices"
 
Un certain nombre de produits pharmacologiques sont supposés protéger la fonction rénale au cours du stress de l'opération et de la CEC.
 
  • La dopamine à raison de 1-3 mcg/kg/min augmente le FPR, la filtration glomérulaire et la diurèse. Son effet rénal est davantage tributaire de l'augmentation du débit cardiaque et du débit mésentérique que d'un mécanisme protecteur sur les reins. Elle augmente le flux rénal cortical sans améliorer le flux médullaire. Or la medulla consomme davantage d’oxygène que la corticale ; cette répartition des flux la défavorise et peut diminuer ses capacités de réabsorption [11]. La dopamine prophylactique à "dose rénale" ne s'est avérée d'aucune incidence sur la fonction rénale postopératoire ni sur le devenir des patients en état critique [3]. Lorsque les malades sont euvolémiques, elle n'améliore pas la fonction rénale ni le pronostic dans le cadre de la chirurgie aortique ou des soins intensifs chirurgicaux. Elle n'augmente pas le flux plasmatique rénal cortical en CEC, et ne compense pas la diminution de la perfusion corticale secondaire à la chute de la pression de perfusion en dessous de 70 mmHg [18]. Bien qu'elle ait un effet favorable sur la diurèse, aucune étude clinique concluante n'a démontré un quelconque bénéfice à l'utilisation prophylactique de la dopamine dans le cadre de l'insuffisance rénale postopératoire [25].
  • Le mannitol est filtré complètement dans les glomérules, et n'est pas résorbé dans les tubules. Il augmente le volume plasmatique et la diurèse par augmentation de l'excrétion d'eau et diminution de la réabsorption de sodium. De plus, il a une activité anti-oxydante et s'oppose aux effets des groupes hydroxyles ("radicaux libres") libérés lors de la revascularisation. Les preuves de son efficacité comme agent protecteur contre les effets de l'ischémie rénale sont très pauvres; aucune étude clinique n'a mis en évidence une amélioration quelconque du pronostic de l'insuffisance rénale postopératoire [37]. Il ne prévient ni la baisse de la filtration glomérulaire ni les lésions tubulaires qui suivent le clampage de l'aorte thoraco-abdominale. A raison de 0.5 g/kg (dose maximale: 1.5 g/kg/24 heures) dans le liquide d'amorçage de la CEC, il augmente la volémie, la pression capillaire glomérulaire, la pression tubulaire proximale et la diurèse, mais aucun effet bénéfique sur la fonction rénale périopératoire n'a pu être démontré. Il n’est probablement efficace qu’en cas d’hémolyse ou de rhabdomyolyse. Les hautes doses ont un effet néphrotoxique chez les patients en insuffisance rénale [42].
  • Le furosémide augmente le FPR et baisse les résistances vasculaires rénales en plus de son effet diurétique. Son utilisation prophylactique diminue clairement l'incidence de l'anurie, mais ne modifie pas le pronostic de l'insuffisance rénale [6]. Il est un bon diurétique pour l’élimination de l’excès liquidien après CEC et pour la démonstration de la reprise de la fonction rénale après une période d'ischémie liée à une reconstruction aortique ou lorsqu'il y a un doute sur la qualité de la revascularisation chirurgicale; dans ce cas, l'absence de diurèse malgré 10-20 mg de Lasix® est une indication à compléter immédiatement l'intervention par un pontage supplémentaire ou une réinsertion des artères rénales. La diurèse forcée comme prophylaxie de la NPA n'est établie par aucune donnée fiable [32]. Les hautes doses de furosémide (2-10 mg/kg), qui ont la réputation de convertir l'insuffisance rénale oligurique en insuffisance rénale à débit urinaire conservé, n'ont été justifiée que par une seule étude, qui n'a jamais pu être répétée [9]. Elles n'ont de sens que pour accélérer l'élimination d'hémoglobine libre ou de myoglobine en cas d'hémolyse ou de rhabdomyolyse.
Plus récemment, les efforts se sont portés vers de nouvelles substances et des manœuvres qui pourraient avoir un effet néphro-protecteur [2,12,17].
 
  • La dopexamine augmente le FPR, la diurèse et la résorption de sodium. D'anciennes études ont décrit une réduction de l'élévation du taux de créatinine postopératoire [43]. Toutefois, les remarques faites au sujet de la dopamine s'appliquent aussi à la dopexamine. 
  • Le fenoldopam ; ce stimulant sélectif du récepteur dopaminergique DA1 augmente le flux plasmatique rénal dans le cortex et dans la médullaire et baisse les RAS dans le rein. Il ne cause pas de tachycardie ni d'arythmies, mais il présente un effet hypotenseur marqué car c'est un vasodilatateur artériolaire puissant. Dans certaines études, son utilisation en perfusion continue (0.1 mcg/kg/min) diminue significativement l’incidence de néphropathie aiguë (NPA), mais elle augmente le risque d'hypotension [20,34]. Ses effets bénéfiques ne sont pas confirmés par tous les travaux [7].
  • Les statines ; les données sont contradictoires; certaines études tendent à montrer une incidence de NPA plus basse chez les patients sous statines avant et après la chirurgie [30], mais l'étude la plus récente ne retrouve aucun bénéfice à la rosuvastatine [49]. Comme l'aspirine, les statines diminuent la mortalité postopératoire [10,22], mais n'ont probablement pas d'effet sur l'incidence de la néphropathie [28].
  • La N-acétylcystéine ; cet anti-oxydant devrait diminuer les lésions ischémiques et inflammatoires, mais les données cliniques ne confirment pas cet espoir; elle n’apporte pas de bénéfice en terme de mortalité ni de morbidité en chirurgie aortique ou en chirurgie cardiaque avec CEC [36]. La N-acétylcystéine ne protège pas non plus contre les lésions dues aux produits de contraste [13].
  • L’administration de bicarbonate pour alcaliniser les urines semble pouvoir atténuer la néphropathie postopératoire liée à l’hémolyse de la CEC et à la rhabdomyolyse par la solubilisation de l’Hb et de la myosine libres [15]. Elle favorise également l'activation de la chélation du Fe2+ libre, dont le taux augmenté après la CEC stimule la production de radicaux libres [14].
  • La dexmédétomidine; elle pourrait réduire l'incidence de NPA lorsque la fonction rénale préopératoire est normale [27].
  • Le lévosimendan est la seule substance inotrope associée à une baisse du risque de néphropathie aiguë [39].
  • Le nésiritide améliore la filtration glomérulaire. Il pourrait avoir un effet bénéfique sur la fonction rénale, mais cet effet est mal dissociable de ceux liés à l’augmentation du débit cardiaque par baisse de postcharge [29]. La substance est tombée en désuétude.
  • La clonidine augmente la clairance à la créatinine par sympathicolyse, mais une méta-analyse a réfuté tout effet protecteur rénal [45].
  • Parmi les bloqueurs calciques, le diltiazem et la clévidipine ont un effet théoriquement favorable, mais une réelle protection rénale n'a pas été confirmée [1,4].

Mesures prophylactiques
 
Alors que la prophylaxie pharmacologique a un impact aussi variable que contesté, il existe toute une série de mesures techniques dans la prise en charge du malade, autant préopératoires que peropératoires, qui peuvent diminuer l’incidence et la gravité de la néphropathie aiguë (NPA) [2,17,27,28,35,48].
 
  • Délai d’au moins 5 jours entre les examens avec produit de contraste et l’opération; l'hydratation pour diurèse forcée ne présente pas de bénéfice significatif.
  • Eviter tous les agents néphrotoxiques (aminoglycosides, vancomycine, inhibiteurs de la calcineurine, cisplatine, AINS, HES, etc) ou modifiant le flux plasmatique rénal (IEC, ARA).
  • Utillisation d’aspirine et de statines en périopératoire [5,10].
  • Arrêt des AINS 3 jours avant l’opération, et des IEC pour une durée de 24-48 heures.
  • Eviter l’anémie préopératoire (préparation avec du fer et/ou de l’EPO) [19].
  • Préférence pour des techniques moins invasives comme l’endoprothèse ou la chirurgie à cœur battant ; les pontages aorto-coronariens à cœur battant (OPCAB) réduisent l’incidence de NPA chez les malades à haut risque (OR 0.6) mais probablement pas chez ceux qui ont une fonction rénale normale [2,31].
  • Titration des perfusats cristalloïdes pour maintenir la volémie et l’hémodynamique aussi proches que possible de leurs valeurs normales, en évitant toute surcharge liquidienne:
    • PAM ≥ 75 mmHg ;
    • PAPO 12-15 mmHg, PVC < 10 mmHg;
    • Variations du volume systolique < 12% en IPPV (avec un volume courant de 10-12 mL/kg pour la durée de la mesure);
    • Débit urinaire > 0.5 mL/kg/h. 
  • Préférence pour les cristalloïdes plutôt que les colloïdes, et pour les solutions tamponnées (Hartmann, Ringer, Plasmalyte) plutôt que le NaCl; l'excès de chlore apporté par ce dernier nuit à la fonction rénale et provoque une acidose hyperchlorémique [26,28]. L'augmentation de la filtration glomérulaire que produisent les cristalloïdes s'accompagne d'une diminution de l'apport d'O2 au rein, donc d'un déséquilibre de sa balance DO2/VO2 [21],
  • L'albumine est théoriquement le meilleur expandeur plasmatique; elle pourrait diminuer le risque de NPA par rapport aux cristalloïdes ou aux autres expandeurs (RR 0.24) [35], sauf dans le choc septique et le traumatisme crânio-cérébral [8]. Elle n'est clairement indiquée que si son taux plasmatique est < 40 g/L [26,44]. Les dérivés d'amidon (HES) sont à éviter à cause de leur néphrotoxicité [27]; dans le choc septique, ils augmentent le risque de dialyse (RR 1.35) [33].
  • Prise en charge immédiate de toute défaillance ventriculaire droite ou gauche, maintien du débit cardiaque (> 2.5 L/min/m2) et de la PVC < 10 mmHg. Parmi les agents inotropes, le levosimendan semble améliorer la fonction rénale en chirurgie cardiaque [23].
  • Eviter l'hyperglycémie (perfusion d'insuline-glucose) [40,41].
  • Limiter l’hémorragie peropératoire, éviter l’hémodilution excessive (Ht minimum : 24%) et restreindre le nombre de poches de sang [19,38].
  • En cas d'insuffisance rénale établie après chirurgie cardiaque, le démarrage de la dialyse ou de l'hémofiltration tôt dans l'évolution de la maladie offre un avantage par rapport à un délai de mise en route en terme de durée de séjour en soins intensifs et de mortalité (OR 0.29) [24]; la réduction du risque en valeur absolue est de 15.4% [46]. Toutefois, les techniques de remplacement rénal comportent leurs propres complications et une assez lourde morbidité dont le poids doit être mis en rapport avec le bénéfice escompté d'un traitement qui n'est peut-être pas nécessaire si la récupération rénale est satisfaisante [35].
  • Le préconditionnement à distance (voir Chapitre 9, Préconditionnement); des épisodes répétés d'ischémie d'un organe ou d'un groupe musculaire influencent la résistance des reins aux différents stress de l'opération. Cette technique inoffensive (manchette à pression gonflée de manière répétitive à un bras avant la CEC) pourrait être un élément important dans la prévention de la NPA [16,28]. Dans une petite étude randomisée (240 patients à risque en CEC), elle a permis une réduction de presque moitié (14.2% versus 25.0%) de l'incidence de néphropathie postopératoire à 90 jours [47].
Alors que la prophylaxie pharmacologique a un impact aussi variable que contesté, cinq éléments qui ont une part prépondérante dans la genèse de la NPA postopératoire sont faciles à corriger lorsqu’ils sont présents : 
 
  • La durée de l'ischémie et le temps de clampage en CEC; 
  • L’anémie et l'hémodilution;
  • L'hypovolémie;
  • L’hypotension artérielle;
  • Le bas débit cardiaque.
Les deux premières sont du ressort de l'opérateur et du perfusionniste, mais les quatre autres sont entre les mains de l'anesthésiste et de l’intensiviste. Le maintien d'un volume circulant normal (débit urinaire > 0.4 mL/kg/h, variations respiratoires de la PAsyst < 10%), d'un DO2 normal (Ht ≥ 24% en CEC), d'une pression de perfusion adéquate (PAM dans les 10% de sa valeur préopératoire) et d’un débit cardiaque satisfaisant (≥ 2.4 L/min/m2 en normothermie) est donc la clef de la prévention rénale [48]. 
  
 
Protection rénale
Aucun agent pharmacologique (dopamine, mannitol, diurétique, acétylcystéine) n’a d’effet protecteur significatif à l’exception éventuelle du fenoldopam et du levosimendan. L’aspirine et les statines en périopératoire, et le bicarbonate en peropératoire, tendent à diminuer l’incidence et la gravité de la néphropathie aiguë. La correction préopératoire de l’anémie (fer, EPO) diminue le risque rénal et le risque de transfusion.
 
La meilleure protection est le maintien dans la normalité de la PAM (≥ 70 mmHg), du volume systolique et de l’Hb, tout en évitant l’excès de vasoconstricteurs alpha et de transfusions. 


© CHASSOT PG, Juin 2008, dernière mise à jour, Juin 2018
 
 
Références
 
  1. ARONSON S, DYKE CM, STIERER KA, et al. The ECLIPSE trials: Comparative studies of clevidipine to nitroglycerin, sodium nitropusside and nicardipine for acute hypertension treatment in cardiac surgery patients. Anesth Analg 2008; 107:1110-21
  2. ARORA P, KOLLI H, NAINANI N, et al. Preventable risk factors for acute kidney injury in patients undergoing cardiac surgery. J Cardiothorac Vasc Anesth 2012; 26:687-97
  3. BELLOMO R, CHAPMAN M, FINFER S, et al. Low-dose dopamine in patients with early renal dysfunction: A placebo controlled randomized trial. Lancet 2000; 356:2139-43
  4. BERGMAN AS, ODAR-CEDERLOF I, WESTMAN L, et al. Diltiazem infusion for renal protection in cardiac surgical patients with pre-existing renal dysfunction. J Cardiothorac Vasc Anesth 2002; 16:294-9
  5. BILLINGS FT, PRETORIUS M, SIEW ED, et al. Early postoperative statin therapy is associated with a lower incidence of acute kidney injury after cardiac surgery. J Cardiothorac Vasc Anesth 2010; 24: 913-20
  6. BROWN CB, OGG CS, CAMERON JS. High-dose furosemide in acute renal failure: A controlled clinical trial. Clin Nephrol 1991; 15:90-6
  7. CAIMMI PP, PAGANI L, MICALIZZI E, et al. Fenoldopam for renal protection in patients undergoing cardiopulmonary bypass. J Cardiothorac Vasc Anesth 2003; 17:491-4
  8. CAIRONI P, TOGNONI G, MASSON S, et al. Albumin replacement in patients with severe sepsis or septic shock. N Engl J Med 2014; 370:1412-21
  9. CANTAROVITCH F, RANGOONWALA B, LORENZ H, et al. High-dose furosemide for established ARF: a prospective, randomized, double-blind, placebo-controlled, multicenter trial. Am J Kidney Dis 2004; 44:402-9
  10. CAO L, YOUNG N, LIU H, et al. Preoperative aspirin use and outcomes in cardiac surgery patients. Ann Surg 2011; 255:399-404
  11. CHERTOW GM, SAYEGH MH, ALLGREN RL, et al. Is the administration of dopamine associated with adverse or favourable outcomes in acute renal failure ? Am J Med 1996; 101:49-53
  12. COLEMAN MD, SHAEFI S, SLADEN RN. Preventing acute kidney injury after cardiac surgery. Curr Opin Anesthesiol 2011; 24:70-6
  13. GAFFNEY AM, SLADEN RN. Acute kidney injury in cardiac surgery. Curr Opin Anesthesiol 2015; 28:50-9
  14. HAASE M, BELLOMO R, HAASE-FIELITZ A. Novel biomarkers, oxidative stress, and the role of labile iron toxicity in     cardiopulmonary bypass-associated acute kidney injury. J Am Coll Cardiol 2010; 55:2024-33
  15. HAASE M, HAASE-FIELITZ A, BELLOMO R, et al. Sodium bicarbonate to prevent increases in serum creatinine after cardiac surgery: a pilot double-blind, randomized controlled trial. Crit Care Med 2009; 37:39-47
  16. HU J, LIU S, JIA P, et al. Protection of remote ischemic preconditioning against acute kidney injury; systematic review and meta-analysis. Crit Care 2016; 20:111
  17. JONES DR, LEE HT. Perioperative renal protection. Best Pract Res Clin Anaesthesiol 2008; 22:193-208
  18. JONES DR, BELLOMO R. Renal-dose dopamine: from hypothesis to paradigm to dogma to myth, and finally, superstition ? Intensive Care Med 2005; 20:199-211
  19. KARKOUTI K, WIJEYSUNDERA DN, YAU TM, et al. Influence of erythrocyte transfusion on the risk of acute kidney injury after cardiac surgery differs in anemic and non-anemic patients. Anesthesiology 2011; 115:523-30
  20. LANDONI G, BIONDI-ZOCCAI GGL, TOMLIN JA, et al. Beneficial impact of fenoldopam in critically ill patients with or at risk of acute renal failure: a meta-analysis of randomized clinical trials. Am J Kidney Dis 2007; 49:56-68
  21. LARSSON JS, BRAGADOTTIR G, KRUMBHOLZ V, et al. Effect of acute plasma volume expansion on renal perfusion, filtration, and oxygenation after cardiac surgery: a randomized study on crystalloid vs colloid. Br J Anaesth 2015; 115:736-42
  22. LIAKOPOULOS OJ, CHOI YH, HALDENWANG PL, et al. Impact of preoperative statin therapy on adverse postoperative outcomes in patients undergoing cardiac surgery: A meta-analysis of over 30,000 patients. Eur Heart J 2008; 29:1548:59
  23. LIM JY, DEO SV, RABABA'H A, et al. Levosimendan reduces mortality in adults with left ventricular dysfunction undergoing cardiac surgery: a systematic review and meta-analysis. J Card Surg 2015; 30:547-54
  24. LIU YH, DAVARI-FARID S, ARORA P, et al. Early versus late initiation of renal replacement therapy in critically ill patients with acute kidney injury after cardiac surgery: a systematic review and meta-analysis. J Cardiothorac Vasc Anesth 2014; 28:557-63
  25. MARIK PE. Low-dose dopamine: a systematic review. Intens Care Med 2002; 28:877-83
  26. MÅRTENSSON J, BELLOMO R. Does fluid management affect the occurrence of acute kidney injury ? Curr Opin Anesthesiol 2017; 30:84-91
  27. MEERSCH M, VOLMERING S, ZARBOCK A. Prevention of acute kidney injury. Best Pract Res Clin Anesthesiol 2017; 31.361-70
  28. MEERSCH M, ZARBOCK A. Prevention of cardiac surgery-associated acute kidney injury. Curr Opin Anaesthesiol 2017; 30:76-83
  29. MENTZER RM, OZ MC, SLADEN RN, et al. Effects of perioperative nesiritide in patients with left ventricular dysfunction undergoing cardiac surgery: the NAPA Trial. J Am Coll Cardiol 2007; 49:716-26
  30. MOLNAR AO, PARIKH CR, COCA SG, et al. Association between preoperative statin use and acute kidney injury  biomarkers in cardiac surgical procedures. Ann Thorac Surg 2014; 97:2081-7
  31. NIGWEKAR SU, KANDULA P, HIX JK, et al. Off-pump coronary artery bypass surgery and acute kidney injury : A meta-analysis of randomized and observational studies. Am J Kidney Dis 2009 ; 54 : 413-23 
  32. PATEL NN, ROGERS CA, ANGELINI GD, MURPHY GJ. Pharmacological therapies for the prevention of acute kidney injury     following cardiac surgery: a systematic review. Heart Fail Rev 2011; 16:553-67
  33. PERNER A, HAASE N, GUTTORMSEN AB, et al. Hydroxyethyl starch 130/0.42 versus Ringer's acetate in severe sepsis. N Engl J Med 2012; 367:124-34
  34. RANUCCI M, DE BENEDETTI D, BIANCHINI C, et al. Effects of fenoldopam infusion in complex cardiac surgical operations: a prospective, randomised, double-blind, placebo-controlled study. Minerva Anesthesiol 2010; 76:249-59
  35. ROMAGNOLI S, RICCI Z, RONCO C. Therapy of acute kidney falure in the perioperative setting. Curr Opin Anaesthesiol 2017; 30:92-9
  36. SAGAR UN, KANDULA P. N-acetylcysteine in cardiovascular surgery-associated renal failure: A meta-analysis. Ann Thorac Surg 2009; 87:139-47
  37. SCHOENWALD PK. Intraoperative management of renal function in the surgical patient at risk. Anesthesiol Clin N Am 2000; 18:719-37
  38. SWAMINATHAN M, PHILIPS-BUTE BG, CONLON PJ, et al. The association of lowest hematocrit during cardiopulmonary bypass with acute renal injury after coronary artery bypass surgery. Ann Thorac Surg 2003; 76:784-91
  39. TOLLER W, HERINGLAKE M, GUARRACINO F, et al. Preoperative and perioperative use of levosimendan in cardiac surgery:     European expert opinion. Int J Cardiol 2015; 184:323-36
  40. VAN DEN BERGHE G, WOUTERS P, WEEKERS F, et al. Intensive insulin therapy in critically ill patients. N Engl J Med 2001; 345:1359-67
  41. VAN DEN BERGHE G, WILMER A, HERMANS G, et al. Intensive insuline therapie in the medical ICU. N Engl J Med 2006; 354:449-61
  42. VISWESWARAN P, MASSIN EK, DUBOSE TD, et al. Mannitol-induced acute renal failure. J Am Soc Nephrol 1997; 8:1028-33
  43. WELCH M, NEWSTEAD CG, SMYTH JV, et al. Evaluation of dopexamine hydrochloride as a renoprotective agent during aortic surgery. Ann Vasc Surg 1995; 9:488-92
  44. WIEDERMANN CJ, DUNZENDORFER S, GAIONI LU, et al. Hyperoncotic colloids and acute kidney injury: a meta-analysis of randomized trials. Crit Care 2010; 14:R191
  45. WIJEYSUNDERA DN, BENDER JS, BEATTIE WS. Alpha-2 adrnergic agonists for the prevention of cardiac complications among patients undergoing surgery. Cochrane Database Syst Rev 2009; 7:CD004126
  46. ZARBOCK A, KELLUM JA, SCHMIDT C, et al. Effect of early versus delayed initiation of renal replacement therapy on mortality in critically ill patients with acute kidney injury: the ELAIN randomized clinical trial. JAMA 2016; 315:2190-9
  47. ZARBOCK A, KELLUM JA, VAN HAKEN H, et al.  Long-term effects of remote ischemic preconditioning on kidney function in high-risk cardiac surgery patients. Anesthesiology 2017; 126:787-98
  48. ZARBOCK A, KOYNER JL, HOSTE EAJ, KELLUM JA. Update on perioperative acute kidney injury. Anesth Analg 2018;     127:1236-45
  49. ZHENG Z, JAYARAM R, JIANG L, et al. Perioperative rosuvastatin in cardiac surgery N Engl J Med 2016; 374:1744-53