La transplantation pulmonaire ou cœur-poumon est une éventualité thérapeutique pour les patients qui présentent une insuffisance ou une défaillance respiratoire et qui restent à risque de décès malgré un traitement médical optimal.
Les indications de transplantation pulmonaire les plus fréquentes sont
Hypertension artérielle pulmonaire primitive
Les indications moins fréquentes sont d'autres 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.
Les indications de la transplantation cœur-poumon sont
Tout trouble pulmonaire avec dysfonction ventriculaire sévère susceptible d'être irréversible
Le cœur pulmonaire régresse souvent après une transplantation pulmonaire seule et est donc rarement une indication de transplantation cœur-poumon.
Les contre-indications relatives comprennent
Âge (les receveurs d'un seul poumon doivent avoir < 65 ans; les receveurs des deux poumons, < 60 ans; et les receveurs cœur-poumon, < 55 ans)
Tabagisme actuel
Antécédents de chirurgie thoracique
Pour certains patients atteints de mucoviscidose et dans certains centres médicaux, une infection pulmonaire à souches résistantes de Burkholderia cepacia, ce qui augmente beaucoup la mortalité.
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.
Donneurs de poumon
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, appelés donneurs décédés après arrêt cardiaque, 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: pression inspiratoire de pic < 30 cm H2O à volume courant (VT) 15 mL/kg et pression positive expiratoire = 5 cm H2O
Aspect macroscopique: utilisation de la bronchoscopie
Les donneurs et les receveurs doivent être appariés d'un point de vue anatomique (en fonction de la radiographie de thorax) et/ou physiologique (en fonction de la capacité pulmonaire totale).
Donneurs de cœur
Presque tous les cœurs destinés aux transplantations proviennent de donneurs en état de mort cérébrale, qui doivent généralement avoir < 60 ans et une fonction cardiaque normale et aucun antécédent de maladie coronarienne ou d'autres troubles cardiaques. Le donneur et le receveur doivent avoir des groupes sanguins ABO compatibles, et une taille du cœur appropriée est critique. Des essais cliniques ont utilisé avec succès un système de pompe in vitro qui modifie le métabolisme cellulaire du cœur du donneur pour préserver les cœurs explantés pendant le transport, prolongeant la viabilité de la transplantation à > 4 à 6 heures et améliorant ainsi considérablement la fonction cardiaque après reperfusion. Récemment, quelques procédures ont été effectuées en utilisant des greffes de donneurs après un arrêt cardiaque; ces greffes sont toutes effectuées en utilisant la pompe in vitro avant l'implantation.
Moment de l'orientation pour une transplantation
Le moment de l'orientation pour une transplantation doit être déterminé par des facteurs tels que
Degré de défaut obstructif: volume expiratoire maximal en 1 s (VEMS) < 25 à 30% du théorique en cas de BPCO, de déficit en alpha-1-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, radiographique 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 avec de la bouillie glacée de solution saline in situ ou via une circulation extracorporelle, puis retirés. Une antibiothérapie prophylactique est souvent administrée.
Transplantation d'un seul poumon
La transplantation d'un seul poumon exige une thoracotomie postérolatérale. Le poumon natif est extrait, et la bronche, l'artère pulmonaire et les veines pulmonaires du poumon du donneur sont anastomosées à leurs collerettes respectives. L'anastomose bronchique exige une invagination ou un enveloppement avec de l'épiploon ou du péricarde pour favoriser une cicatrisation adéquate.
Les avantages de la transplantation d'un seul poumon sont une intervention chirurgicale plus simple, l'absence de circulation extracorporelle (CEC) 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.
Transplantation des deux poumons
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.
Transplantation cœur-poumon
La transplantation cœur-poumon nécessite une sternotomie médiane avec circulation extracorporelle (CEC). Des anastomoses de l'aorte, 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 broncho-coronariennes au sein du bloc cœur-poumon.
Les inconvénients comprennent une durée opératoire longue avec la nécessité de circulation extracorporelle, la nécessité d'une correspondance étroite des tailles, et l'utilisation de 3 organes de donneur pour un seul receveur.
Immunosuppression
Un protocole à 3 médicaments fréquemment utilisé en immunosuppression post-transplantation associe
Un inhibiteur de la calcineurine (cyclosporine ou tacrolimus)
Un inhibiteur du métabolisme de la purine (azathioprine ou mycophénolate)
La méthylprednisolone ou un autre corticostéroïde
Les patients reçoivent d'abord de fortes doses périopératoires; la méthylprednisolone IV est souvent administrée aux receveurs pendant l'intervention avant la reperfusion du poumon transplanté. Des doses plus faibles sont ensuite administrées en tant que traitement d'entretien.
La globuline antithymocytaire (ATG) ou l'alemtuzumab est souvent administré en thérapie d'induction. Ces médicaments peuvent également réduire la thérapie immunosuppressive post-transplantation. Souvent, le tacrolimus en monothérapie est suffisant en traitement d'entretien si un traitement d'induction est administré.
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 de la transplantation pulmonaire et cœur-poumon
Rejet
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 oxygène), et une réduction du VEMS > de 10 à 15% (voir tableau Manifestations du rejet de greffe pulmonaire par catégorie).
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 radiographies de 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 et de la globuline antithymocytaire.
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 FEF25-75% (débit expiratoire forcé pendant l'expiration de 25 à 75% de la capacité vitale forcée) ou un VEMS, diminués avec ou sans signes cliniques ou radiographiques. 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, la cyclosporine inhalée et une nouvelle transplantation.
Manifestations du rejet de greffe pulmonaire par catégorie
Catégorie de rejet | Manifestations |
|---|---|
Hyperaigu | Mauvaise oxygénation, fièvre, toux, dyspnée, diminution du VEMS |
Accéléré | Mauvaise oxygénation, fièvre, toux, dyspnée, infiltrat visible sur la radiographie de thorax, diminution du VEMS |
Aigu | Les mêmes que pour le rejet accéléré Infiltrat interstitiel périvasculaire (détecté par biopsie transbronchique) |
Chronique | Bronchiolite oblitérante, toux, dyspnée |
VEMS = volume expiratoire maximal en 1 s. | |
Complications chirurgicales
Les complications chirurgicales les plus fréquentes sont
Une mauvaise cicatrisation des anastomoses bronchiques ou trachéales (diagnostiquée en cas de détection d'air médiastinal ou de pneumothorax)
Les infections
Jusqu'à 20% des receveurs d'un poumon unique développent une sténose bronchique qui provoque une respiration sifflante et une obstruction des voies respiratoires; elle peut être traitée par dilatation ou 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 de la transplantation pulmonaire et cœur-poumon
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 alpha-1-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
Dans le 1er mois: insuffisance primitive du greffon, lésions d'ischémie-reperfusion, et infection (p. ex., pneumonie) à l'exclusion du cytomégalovirus
Entre 1 mois et 1 an: infection
Après 1 an: bronchiolite oblitérante
Les facteurs de risque de mortalité incluent une discordance pour le cytomégalovirus (donneur positif, receveur négatif), une discordance de l'antigène leucocytaire humain (HLA-DR), le diabète et un recours antérieur à la ventilation mécanique ou à un soutien inotrope.
Le trouble original réapparaît rarement, en particulier certaines pneumopathies interstitielles. Une telle récurrence altère légèrement la capacité d'effort du fait d'une réponse hyperventilatoire.
Avec la transplantation cœur-poumon, le taux de survie globale à 1 an est d'environ 80% pour le patient et le greffon.
