Étude sur la relation entre les niveaux d’IL8 et d’IL18 en période périopératoire et l’atrophie des noyaux gris centraux trois mois après la chirurgie

Contexte

Ces dernières années, de plus en plus d’études suggèrent que la chirurgie peut accélérer l’atrophie cérébrale. En même temps, la relation entre l’inflammation systémique et les maladies neurodégénératives attire beaucoup l’attention. Cette étude émet l’hypothèse que les niveaux d’interleukines (IL) postopératoires et les changements des niveaux d’IL périopératoires pourraient être liés à l’atrophie du noyau basal magnocellulaire (NBM) après la chirurgie. Le NBM est la principale source d’acétylcholine du cortex cérébral. Des études antérieures ont observé que l’épaisseur corticale peut diminuer après une chirurgie, avec une dilatation ventriculaire et une aggravation de l’atrophie hippocampique, mais ces études n’ont pas fourni de données spécifiques sur les paramètres inflammatoires périopératoires.

Source de l’article

Cette étude est publiée dans le Journal of Neuroimmune Pharmacology, volume 19, numéro 10, 2024. Les principaux auteurs incluent Maria Heinrich, Claudia Spies, Friedrich Borchers, Insa Feinkohl, etc., la plupart provenant d’institutions médicales de recherche européennes renommées comme la Charité-Universitätsmedizin Berlin. La date de réception de l’étude est le 26 mars 2023, et la date d’acceptation est le 18 février 2024.

Conception et méthodes de l’étude

Cette étude est un sous-projet de l’étude Biocog, dont le but est de développer des algorithmes basés sur des biomarqueurs pour prédire le delirium postopératoire et les troubles cognitifs. L’étude a été menée dans deux grands centres médicaux universitaires en Europe, incluant des patients caucasiens européens âgés de ≥65 ans avec une durée de chirurgie ≥60 minutes. La procédure de l’étude est la suivante :

Processus de l’étude

1. Sélection et inclusion des patients : Incluant des patients de plus de 65 ans, sur le point de subir une chirurgie majeure et avec un score Mini-Mental State Examination (MMSE) supérieur à 23 points.

2. Évaluation de base : Comprenant une IRM, un prélèvement sanguin, des tests cognitifs, etc.

3. Évaluation postopératoire : Un nouveau prélèvement sanguin le premier jour postopératoire.

4. Suivi à trois mois : Comprenant une nouvelle IRM et des tests cognitifs.

5. Sélection et traitement des données : Sélection des patients avec des données IRM de suivi et des mesures d’IL6, IL8 ou IL18.

Méthodes expérimentales

• Mesure des interleukines : Utilisation de kits commerciaux fournis par des sociétés comme BioVendor pour mesurer les niveaux d’IL dans les échantillons sanguins. Les échantillons ont été conservés à -80°C, toutes les mesures ont été effectuées selon les procédures opératoires standard.

• Analyse IRM : Utilisation d’IRM à haut champ pour deux séances de 60 minutes avant et trois mois après la chirurgie, traitement des données avec le logiciel SPM12.

• Tests cognitifs : Incluant une série de tests informatisés comme CANTAB, Grooved Pegboard Test (GPT) et Trail Making Test (TMT).

• Analyse statistique des données : Utilisation de modèles de régression linéaire pour analyser la relation entre les niveaux d’IL périopératoires et l’atrophie du NBM, et analyse de régression logistique pour prédire les marqueurs potentiels de l’atrophie du NBM.

Résultats principaux

1. Relation entre les niveaux d’IL et l’atrophie du NBM :

   • Les niveaux d’IL8 et d’IL18 au premier jour postopératoire étaient significativement associés à l’atrophie du NBM, tandis que l’IL6 ne montrait pas de corrélation significative.
   • Pour IL8 et IL18, chaque augmentation de 2,72 fois du niveau d’IL postopératoire était associée à une diminution du volume du NBM de 0,79% et 1,21% respectivement.

2. Relation entre les niveaux d’IL préopératoires et l’atrophie du NBM :

   • Les niveaux préopératoires d’IL8 et d’IL18 étaient significativement associés à l’atrophie du NBM, avec une augmentation de 2,72 fois du niveau d’IL préopératoire entraînant une diminution du volume du NBM de 2,3% et 1,6% respectivement.
   • Les changements des niveaux d’IL périopératoires n’ont pas significativement affecté l’atrophie du NBM.

3. Relation entre la fonction cognitive et le volume du NBM :

   • Le volume du NBM à trois mois postopératoires était significativement associé à de meilleures performances cognitives, mais l’atrophie du NBM n’a pas significativement affecté les changements périopératoires de la fonction cognitive.

4. IL comme marqueurs potentiels pour prédire l’atrophie du NBM :

   • Les niveaux préopératoires d’IL8 et d’IL18 avaient une faible capacité discriminante pour prédire l’atrophie du NBM.

Conclusions et signification de l’étude

Valeur scientifique

Cette étude révèle une relation significative entre les niveaux postopératoires d’IL8 et d’IL18 et l’atrophie du NBM, et indique que cette relation est principalement motivée par l’inflammation chronique préopératoire plutôt que par la réaction inflammatoire aiguë périopératoire. L’étude est la première à lier l’inflammation périopératoire à l’atrophie cérébrale postopératoire, fournissant un mécanisme pathologique possible pour les troubles neurocognitifs postopératoires.

Valeur applicative

Les résultats suggèrent que les patients ayant des niveaux d’inflammation préopératoires élevés pourraient nécessiter une gestion spéciale pour réduire le risque de changements neurodégénératifs postopératoires. De plus, l’association entre l’atrophie postopératoire du NBM et la fonction cognitive suggère des voies potentielles d’intervention clinique, comme la modulation de la réponse inflammatoire pour protéger le cerveau.

Points forts de l’étude

• Première analyse systématique de la relation entre l’inflammation périopératoire et l’atrophie du NBM.
• Utilisation d’une analyse complète avec plusieurs biomarqueurs et données d’imagerie.
• Identification de la contribution de l’inflammation chronique de bas grade préopératoire à l’atrophie cérébrale postopératoire.