LE LACTATE EN REANIMATION Carole Ichai DAR-Est. CHU de Nice CE n°3, Région Alsace-Lorraine, novembre 2005

LE LACTATE EN REANIMATION

Carole Ichai DAR-Est. CHU de NiceCE n°3, Région Alsace-Lorraine,

novembre 2005

Le lactate :

A - est exclusivement métabolisé par le foie

B - est une molécule toxique

C - est toujours issu de la glycolyse via le pyruvate

D - peut être métabolisé par le rein

E - ne peut pas être utilisé à des fins énergétiques

L'hyperlactatémie au cours du sepsis :

A - peut témoigner d'une accélération de la glycolyse

B - témoigne toujours d'une hypoxie cellulaire

C - témoigne toujours d'un métabolisme anaérobie

D - peut témoigner d'une baisse de sa clairance

E - reflète le métabolisme du lactate

L'acidose lactique :

A - peut être la conséquence d'un choc cardiogénique

B - nécessite un traitement par du bicarbonate de sodium

C - se définit comme une acidose avec lactatémie > 3 mmol/l

D - s'accompagne toujours d'un mauvais pronosticE - peut être la conséquence d'un sepsis grave

fructose 6P

glucose

pyruvate

PFK

alanine

fructose 1,6P

lactate

NADHNADADP

ATP n = 2

PDH

AcétylCoA

NADH + O2

Krebs

NAD + H2O

ATP n = 36

ADP

Oxydation phosphorylante CO2 + H2O

Oxaloacétate

METABOLISME DU LACTATE

LP

= k .

NADHNAD

< 12

glucose glucose, 6-phosphate

ATP ADP

pyruvate

CO2

oxygèneoxygène

lactatelactate

ATPADP

ATP

H2O

LACTATE, GLUCOSE ET METABOLISME ENERGETIQUE


ATP ADPpyruvate

CO2

oxygèneoxygène

lactatelactate

ATP

ADPATP

H2OXX

LACTATE, GLUCOSE EN HYPOXIE

LACTATE = POISON?

lactate - déficit

énergétique

glucose

- hypoxie

déchet métaboliq

ue

marqueur pronotiqueconséquence ≠ cause

HYPERLACTATEMIE = F pronostiqueBakker J et al, Am J Surg, 1996

initial

+8h +16h

0

6

4

2

lactatémie (mmol/l)

décès (n = 41)

survivants (n = 33)

*

*

p < 0,05

n = 87 chocs septiques

8

+24h

final

temps

***

##

**

p < 0,01

vs survivants# p <

0,05vs baseline

HYPERLACTATEMIE ≠ HYPOXIE

1 - Infusion de lactate exogène [lact] > 15-20 mmol/l = non délétère

2 - Muscle et exercice : pH < 7 et [lact] > 10-15 mmol/l = physiologique

3 - Compartimentation métab intra¢ : liaison production ATP glycolytique et fct pompe Na/K ATPase, héxokinase et tumeur4 - Sepsis : hyperlact = production et élimination

hyperlactatémie = production anaérobie d'ATP, mais ≠ déficit en O2

LACTATEMIE ET SEPSISClassiquement : hyperlactatémie due à l'hypoxie ¢ MAIS

- métabolisme oxydatif augmenté dans le sepsis- glycolyse, néoglucogénèse et glycogénolyse augmentées dans le sepsis

- rapport L/P normal associé à une hyperlactatémie

- pas d'hypoxie intracellulaire

- [ATP] et [Créatine Ph] intra¢ normales- [ATP] intra¢ normale sur biopsies humaines musculaires

- adéquation apport/demande: pas d'amélioration par remplissage ou augmentation DO2

endotoxinendotoxin

LACTATEMIE ET SEPSISPO2 tissulaire augmente dans le sepsis!!!!

PO2 épithéliale

vésicale (kPa)

modèle de rats endotoxiniques

contrôleendotoxine 20 mg/kg bolusendotoxine 10 mg/kg en 30'

0 1 2 3temps (h)

Rosser et al, Am J Physiol 1996

0

4

8

12

16

LACTATE ET SEPSISClassiquement : hyperlactatémie due à l'hypoxie ¢ MAIS






Levy et al, Crit Care Med 2000; 28: 114-19

Con

trol

CS

Su

rv

CS

DC

D

CS

réf

ract

C c

ard

io

CS

Su

rv

CS

DC

D

60 pts en choc septique

LACTATE ET SEPSIS

LACTATE ET SEPSISClassiquement : hyperlactatémie due à l'hypoxie ¢ MAIS






1 - Endotoxines synthèse mRNA transporteur du glucose (Widnell CC et al, FASEB J, 1990) 2 - Baisse activité PDH : bloque entrée dans cycle de Krebs (Vary TC, Shock, 1996) 3 - Rôle des catécholamines : couplage pompe Na/K ATPase et pyruvate kinase (James JH et al, Lancet, 1999)

Hyperproduction de lactate

LACTATE ET SEPSIS

LACTATE ET CATECHOLAMINES(James JH et al, Lancet 1999)

glycogène

pyruvate

lactate

ADP

ATP

glucose 6-P

Compartiment "oxydatif"

O2

mitochondrie

Compartiment "glycolytiqu

e"

glycogénolyse

glycolyse

lactate

+

+

AMPc

adrénaline

pompe Na/K

2K

3Na

0 0.1 0.25 0.5 0.10.25 0 µg/kg/mn

Day et al, Lancet 1996; 348: 219-23

23 patients en sepsis sévère

LACTATE, ADRENALINE, POMPE Na/K-ATPase

James et al, J Clin Invest 1996; 10: 2388-97

B

A : ligature coecale (contrôle : sham)B : injection péritonéale LPS E. Coli (contrôle : NaCl)

Production musculaire de lactate chez le rat

LACTATE ET POMPE Na/K-ATPase

Lancet 2005; 365: 871-514 patients en choc septique, microdialyse

musculaire

. PO2 muscul. inchangée. L/P = entre muscle et sang et non modifiée avec ouabaine

HYPERLACTATEMIE ET SEPSIS

-5

0

5

10

15

poumon rein intestin foie muscle

Contrôle Endotoxine

Bellomo et al, Chest 1996; 110: 198-204

Hyperproduction de lactate : rôle du poumon

LACTATE ET SEPSIS

SEPSIS ET CLAIRANCE DU LACTATELevraut J et al, Am J Resp Crit Care Med, 1998n =

34

0.5

1

1.5

2

2.5

3

1 2 3 4lactatémie (mmol/l)

r = 0,729p < 0,0001

2

patients en hémofiltration

1/ Cl lact (l/kg/h)

500

1000

1500

2000

1 2 3 4lactatémie (mmol/l)

r = 0,034p < 0,292

production de lactate (µmol/kg/h)

LA LACTATEMIE

production

élimination

1 2

=

1300-1500 mmol/j

1300-1500 mmol/j

< 1,5 mmol/l

UtilisationProduction LACTATEMIE

Lactatémie = 1 mmol/lProduction = 200 mmol/hClairance = 200 l/h


Lactatémie = 1 mmol/lProduction = 20 mmol/hClairance = 20 l/h



0

1

2

3

4

∆ lactatémie (mmol/l)

0 10 20 30 40 50 60temps (sec)

LACTATEINFUSION

Levraut et al, AJRCCM, 1998

lactatémie : 0,8 mMclairance : 1,777ml/kg/hproduction endogène : 23,4 µmol/kg/min

lactatémie : 3.1 mMclairance : 384 ml/kg/hproduction endogène: 19 µmol/kg/min


Levraut, Ichai et al, Crit Care Med 2003; 31: 705-10

Mesure production et clairance du lactate

Mesures réalisées dans les 48 premières heures du sepsisTest d'hyperlactatémie

Présentation généraleInclusion de 56 patients de 52 ± 19 ansSepsis d’origine pulmonaire (64%) et digestive (27%)Mortalité à J28 : 30,4% (MOF, choc, hypoxie)

Patients normo ou légèrement hyperlactatémiques

METABOLISME DU LACTATE ET PRONOSTIC

Levraut, Ichai et al, Crit Care Med 2003; 31: 705-10

METABOLISME DU LACTATE ET PRONOSTIC

Survivan

ts1.4 ±

0.5

DCD

1.6 ±

0.7

p

0.2

0

Lactatémie (mmol/l)

1.19 ± 0.63Prod endogène lactate (mmol/kg/h)

0.86 ± 0.32

0.89 ± 0.24

0.56 ± 0.18

0.055

0.002Clair lactate

(l/kg/h)

lactate

- navette (NAD/NADH)

glucose

- échanges interorganes

substrat énergétiqu

e

mécanisme d'adaptation

pyruvate

≠ poison≠ hypoxie

LACTATE = SUBSTRAT?

ECHANGES INTERORGANES

glucose

lactate

6 ADP

6 ATP

H2O

ß-oxydationO2O2

Foie (70%)Foie (70%)

glucose

lactate

ADP

ATPATP

LactateLactate

GlucoseGlucose GRGR


ATP ADP

pyruvate

CO2

oxygèneoxygène

lactatelactate

ATPADP

H2O

XX

ROSROS

LACTATE : SUBSTRAT ENERGETIQUE

Réoxygénation

LACTATE & ISCHEMIE-REPERFUSION

patients de chirurgie cardiaque (CABPG)

Cardiopulm bypass hypertonic lactate 11.3% (2.5 ml/kg in 15 min)CPB-Lact (n = 20)

Off-pump coronary bypass hypertonic lactate 11.3% (2.5 ml/kg in 15 min)

OPCBP-Lact (n = 20)

Cardiopulm bypass hypertonic saline 5.85% (2.5 ml/kg in 15 min)CBP-NaCl (n = 20)

14 to 16 h après chirurgie

même management postopératoire

LACTATE & ISCHEMIA-REPERFUSION

(Schurr A et al, Brain Res, 1997; 744: 105-11)

0

100

80

60

40

20

3 mM glucos

e

3 mM glucose+ 0.2 mM IAA

6 mM lactate

6 mM lactate+ 0.2 mM IAA

1.5 mM glucose + 3 mM lactate

neuronal functional slices (%)

after 5 min hypoxia and 30 min

reoxygenation

*

*

**

***

*

* p < 0.0001 vs glucose 3 mMp < 0.0001 vs gluc & gluc + lact


(Schurr A et al, Brain Res, 2001; 895 : 268-72)

ischémie globale transitoire (TGI) (5 min)

= groupe contrôleinjection NaCl 60 min avant décapitation incubation avec 2.5 mM glucose ou 5 mM lactate

± cyano-4-hydroxycynnamate (4-CIN)

( transporteur du lactate)

= 4-CIN 30, 60, 90, 120 avant décapitationincubation avec 5 mM lactate

= 4-CIN 60 min avant décapitationincubation avec 2.5 mM glucose

coupes d'hippocamp

e

- 1ère partie



50

90

80

70

60

contrôle

30 min 60 min

***

***

*

p < 0.0003p < 0.000008

100

90 min

120 mintps écoulé (mn) entre l'injection de 4-CIN &

préparation des coupes

fct neuronale(%) 90 min après

incubation avec glucose ou

lactate

lactate 5 mM

glucose 2.5 mM



contrôle opérés injection de 4 -CIN

groupeTGI injection de NaCl

groupe TGI4-CIN 60 min avant décapitation

coupes d'hippocampe après 7 jours

- 2ème partie

- évaluation électrophysiologique - évaluation histologique

ischémie globale transitoire (TGI) (5 min)



0

50

40

20

10

sham (4-CIN) control

NaCl 60 min avant TGI

70

lésions hippocampal es(%)

mesureés 7 jours après TGI

30

60

4-CIN 60 min avant

TGI


Gladden, PNAS 2001; 98: 395-97

"Lactic acid: new roles in a new millenium"

CONCLUSION

Le lactate :

A - est exclusivement métabolisé par le foie

B - est une molécule toxique

C - est toujours issu de la glycolyse via le pyruvate

D - peut être métabolisé par le rein

E - ne peut pas être utilisé à des fins énergétiques

Réponse : C, D

L'hyperlactatémie au cours du sepsis :

A - peut témoigner d'une accélération de la glycolyse

B - témoigne toujours d'une hypoxie cellulaire

C - témoigne toujours d'un métabolisme anaérobie

D - peut témoigner d'une baisse de sa clairance

E - reflète le métabolisme du lactate

Réponses : A, D

L'acidose lactique :A - peut être la conséquence d'un choc cardiogénique

B - nécessite un traitement par du bicarbonate de sodium

C - se définit comme une acidose avec lactatémie > 3 mmol/l

D - s'accompagne toujours d'un mauvais pronostic

E - peut être la conséquence d'un sepsis graveRéponses : A,

E

Documents

LE LACTATE EN REANIMATION Carole Ichai DAR-Est. CHU de Nice CE n°3, Région Alsace-Lorraine, novembre 2005