Sildenafil vs. Sodium Nitroprusside for the Pulmonary Hypertension Reversibility Test Before Cardiac Transplantation

Background: Pulmonary hypertension is associated with a worse prognosis after cardiac transplantation. The pulmonary hypertension reversibility test with sodium nitroprusside (SNP) is associated with a high rate of systemic arterial hypotension, ventricular dysfunction of the transplanted graft and high rates of disqualification from transplantation. Objective: This study was aimed at comparing the effects of sildenafil (SIL) and SNP on hemodynamic, neurohormonal and echocardiographic variables during the pulmonary reversibility test. Methods: The patients underwent simultaneously right cardiac catheterization, echocardiography, BNP measurement, and venous blood gas analysis before and after receiving either SNP (1 - 2 mu g/kg/min) or SIL (100 mg, single dose). Results: Both drugs reduced pulmonary hypertension, but SNP caused a significant systemic hypotension (mean blood pressure - MBP: 85.2 vs. 69.8 mm Hg; p < 0.001). Both drugs reduced cardiac dimensions and improved left cardiac function (SNP: 23.5 vs. 24.8%, p = 0.02; SIL: 23.8 vs. 26%, p < 0.001) and right cardiac function (SIL: 6.57 +/- 2.08 vs. 8.11 +/- 1.81 cm/s, p = 0.002; SNP: 6.64 +/- 1.51 vs. 7.72 +/- 1.44 cm/s, p = 0.003), measured through left ventricular ejection fraction and tissue Doppler, respectively. Sildenafil, contrary to SNP, improved venous oxygen saturation, measured on venous blood gas analysis. Conclusion: Sildenafil and SNP are vasodilators that significantly reduce pulmonary hypertension and cardiac geometry, in addition to improving biventricular function. Sodium nitroprusside, contrary to SIL, was associated with systemic arterial hypotension and worsening of venous oxygen saturation. (Arq Bras Cardiol 2012;99(3):848-856)

Pulmonary hypertension diagnosed by right heart catheterisation in sickle cell disease

Recent studies have recognised the importance of pulmonary hypertension (PH) in sickle cell disease (SCD). The aim of this study was to determine the prevalence and prognostic impact of PH and its features in patients with SCD. 80 patients with SCD underwent baseline clinical evaluation, laboratory testing, 6-min walk tests (6MWTs) and echocardiography. Patients with a peak tricuspid regurgitant jet velocity (TRV) of >= 2.5 m.s(-1) were further evaluated through right heart catheterisation (RHC) to assure the diagnosis of PH. Our study evidenced a 40% prevalence of patients with elevated TRV at echocardiography. RHC (performed in 25 out of 32 patients) confirmed PH in 10% (95% CI 3.4-16.5%) of all patients, with a prevalence of post-capillary PH of 6.25% (95% CI 0.95-11.55%) and pre-capillary PH of 3.75% (95% CI -0.4-7.9%). Patients with PH were older, had worse performance in 6MWTs, and more pronounced anaemia, haemolysis and renal dysfunction. Survival was shorter in patients with PH. Our study reinforced the use of echocardiography as a screening tool for PH in SCD and the mandatory role of RHC for proper diagnosis. Our findings confirmed the prognostic significance of PH in SCD as its association to pronounced haemolytic profile.

Comparison of two experimental models of pulmonary hypertension

Objective: To compare two models of pulmonary hypertension (monocrotaline and monocrotaline+pneumonectomy) regarding hemodynamic severity, structure of pulmonary arteries, inflammatory markers (IL-1 and PDGF), and 45-day survival. Methods: We used 80 Sprague-Dawley rats in two study protocols: structural analysis; and survival analysis. The rats were divided into four groups: control; monocrotaline (M), pneumonectomy (P), and monocrotaline+pneumonectomy (M+P). In the structural analysis protocol, 40 rats (10/group) were catheterized for the determination of hemodynamic variables, followed by euthanasia for the removal of heart and lung tissue. The right ventricle (RV) was dissected from the interventricular septum (IS), and the ratio between RV weight and the weight of the left ventricle (LV) plus IS (RV/LV+IS) was taken as the index of RV hypertrophy. In lung tissues, we performed histological analyses, as well as using ELISA to determine IL-1 and PDGF levels. In the survival protocol, 40 animals (10/group) were followed for 45 days. Results: The M and M+P rats developed pulmonary hypertension, whereas the control and P rats did not. The RV/LV+IS ratio was significantly higher in M+P rats than in M rats, as well as being significantly higher in M and M+P rats than in control and P rats. There were no significant differences between the M and M+P rats regarding the area of the medial layer of the pulmonary arteries; IL-1 and PDGF levels; or survival. Conclusions: On the basis of our results, we cannot conclude that the monocrotaline+pneumonectomy model is superior to the monocrotaline model.

Relation entre CaMKII et les dynamiques calciques endothéliales : impact de l'hypertension arterielle.

L’endothélium vasculaire joue un rôle prépondérant dans la régulation du tonus vasculaire en générant l’oxyde nitrique (NO), la prostacycline (PGI2) et les facteurs hyperpolarisants dérivés de l’endothélium (EDHF) comme puissants vasodilatateurs. Ces mécanismes requièrent le calcium (Ca2+) à divers niveaux, démontrant l’importance des dynamiques calciques endothéliales. Une perturbation de l’homéostasie calcique est observée dans une dysfonction endothéliale liée à l’hypertension artérielle. Il est impératif d’approfondir nos connaissances sur les signalisations calciques endothéliales impliquées dans le contrôle du tonus vasculaire. Des études récentes ont montré qu’une variation locale de la concentration en Ca2+ libre intracellulaire ([Ca2+]i) est suffisante pour générer une réponse physiologique importante. Les pulsars calciques sont caractérisés par une augmentation de [Ca2+]i spontanée et transitoire spécifiquement localisée au niveau des projections myoendothéliales (PMEs). Ces PMEs sont des sites de communication privilégiés entre les cellules endothéliales (CEs) et les cellules musculaires lisses vasculaires (CMLVs). Les pulsars calciques sont impliqués dans le mécanisme de l’EDHF via l’activation des canaux potassiques Ca2+-dépendant de moyenne conductance (KCa3.1 ou IKCa). Les travaux de cette thèse visent à améliorer nos connaissances sur les signalisations calciques locales en caractérisant une nouvelle voie de signalisation pouvant être impliquée dans la régulation du tonus vasculaire en condition physiopathologique. Outre les canaux KCa3.1 peu d’informations sont disponibles sur les cibles sensibles aux pulsars calciques. Une première étude a permis d’identifier la protéine kinase II dépendante du complexe Ca2+/calmoduline (CaMKII) sous ses isoformes α, β et δ dans les CEs d’artères natives de souris comme une cible pouvant être modulée par les pulsars calciques. Des études en immunofluorescence ont permis d’observer la localisation particulière de CaMKII endothéliale dans les PMEs, les sites des pulsars calciques. Une stimulation spécifique des pulsars calciques par la phényléphrine (PE) engendre un recrutement de CaMKII dans les PMEs. Sachant que CaMKII active l’oxyde nitrique synthase endothéliale (NOS3), nous avons évalué l’impact d’une stimulation des pulsars calciques sur la production de NO en présence d’un inhibiteur de CaMKII, le KN-93. Nous avons démontré que la production de NO est en partie dépendante de l’activation de CaMKII par les pulsars calciques. En utilisant un modèle d’hypertension induite par l’infusion chronique de PE, nous avons permis de mettre en évidence une perturbation dans la relation entre les pulsars calciques et CaMKII. Dans une seconde étude nous avons établi deux modèles (normo- et hypertendus) d’infusion chronique à l’angiotensine II (AngII) afin évaluer l’impact des ROS et de l’hypertension sur la voie de signalisation pulsars/CaMKII/NO. Nos résultats ont montré une augmentation des pulsars calciques accompagnée d’un recrutement de CaMKII dans les PMEs. Une stimulation aigue à l’AngII suggère que les ROS modulent les dynamiques calciques et que l’AngII stimule la production de NO. Cette étude propose que ces voies de signalisations impliquent les récepteurs de type 1 et 2 à l’AngII (AT1 et AT2). L’étude des pulsars calciques dépend fortement de la structure native des artères qui permet de conserver la formation des PMEs. La dernière étude présentée dans cette thèse a permis d’établir une relation entre les PMEs et les pulsars calciques dans trois lits vasculaires distincts (artères mésentériques, pulmonaires et coronariennes). Nos résultats ont montré que les paramètres cinétiques des pulsars calciques sont fortement conservés entre les différents lits vasculaires. Toutefois, la fréquence globale ainsi que le nombre de sites actifs des pulsars calciques diffèrent avec une proportion plus élevée dans les artères mésentériques et coronariennes comparativement aux artères pulmonaires. Ces résultats corrèlent avec le nombre plus élevé de PMEs retrouvé dans les artères mésentériques et coronariennes. Ces travaux suggèrent que les pulsars calciques sont fondamentaux pour les artères de résistance. Les études de cette thèse ont mené à l’identification d’une nouvelle voie de signalisation impliquant les pulsars calciques et CaMKII endothéliale dans la stimulation de la production de NO. Cette nouvelle voie de signalisation pourrait être impliquée dans la régulation du tonus vasculaire en condition physiopathologique. Les pulsars calciques semblent être fortement conservés entre les différentes artères de résistances et ce malgré la disparité dans les PMEs, suggérant un rôle prépondérant dans la fonction vasculaire. Ces travaux ouvrent une avenue pour le développement de potentielles cibles thérapeutiques pouvant contrer la dysfonction endothéliale associée à l’hypertension artérielle.

Logistic regression analysis of potential prognostic factors for pulmonary thromboembolism

Objective: To identify potential prognostic factors for pulmonary thromboembolism (PTE), establishing a mathematical model to predict the risk for fatal PTE and nonfatal PTE.Method: the reports on 4,813 consecutive autopsies performed from 1979 to 1998 in a Brazilian tertiary referral medical school were reviewed for a retrospective study. From the medical records and autopsy reports of the 512 patients found with macroscopically and/or microscopically,documented PTE, data on demographics, underlying diseases, and probable PTE site of origin were gathered and studied by multiple logistic regression. Thereafter, the jackknife method, a statistical cross-validation technique that uses the original study patients to validate a clinical prediction rule, was performed.Results: the autopsy rate was 50.2%, and PTE prevalence was 10.6%. In 212 cases, PTE was the main cause of death (fatal PTE). The independent variables selected by the regression significance criteria that were more likely to be associated with fatal PTE were age (odds ratio [OR], 1.02; 95% confidence interval [CI], 1.00 to 1.03), trauma (OR, 8.5; 95% CI, 2.20 to 32.81), right-sided cardiac thrombi (OR, 1.96; 95% CI, 1.02 to 3.77), pelvic vein thrombi (OR, 3.46; 95% CI, 1.19 to 10.05); those most likely to be associated with nonfatal PTE were systemic arterial hypertension (OR, 0.51; 95% CI, 0.33 to 0.80), pneumonia (OR, 0.46; 95% CI, 0.30 to 0.71), and sepsis (OR, 0.16; 95% CI, 0.06 to 0.40). The results obtained from the application of the equation in the 512 cases studied using logistic regression analysis suggest the range in which logit p > 0.336 favors the occurrence of fatal PTE, logit p < - 1.142 favors nonfatal PTE, and logit P with intermediate values is not conclusive. The cross-validation prediction misclassification rate was 25.6%, meaning that the prediction equation correctly classified the majority of the cases (74.4%).Conclusions: Although the usefulness of this method in everyday medical practice needs to be confirmed by a prospective study, for the time being our results suggest that concerning prevention, diagnosis, and treatment of PTE, strict attention should be given to those patients presenting the variables that are significant in the logistic regression model.

Association between left ventricular diastolic dysfunction and severity of chronic obstructive pulmonary disease

OBJECTIVES: ,,,,,The prevalence of electrocardiographic and echocardiographic abnormalities in chronic obstructive pulmonary disease according to disease severity has not yet been established. The aim of this study was to assess the prevalence of electrocardiographic and echocardiographic abnormalities in chronic obstructive pulmonary disease patients according to disease severity. ,,,, ,,,, ,,,,,METHODS: ,,,,,The study included 25 mild/moderate chronic obstructive pulmonary disease patients and 25 severe/very severe chronic obstructive pulmonary disease patients. All participants underwent clinical evaluation, spirometry and electrocardiography/echocardiography. ,,,, ,,,, ,,,,,RESULTS: ,,,,,Electrocardiography and echocardiography showed Q-wave alterations and segmental contractility in five (10%) patients. The most frequent echocardiographic finding was mild left diastolic dysfunction (88%), independent of chronic obstructive pulmonary disease stage. The proportion of right ventricular overload (p<0.05) and blockage of the anterosuperior division of the left bundle branch were higher in patients with greater obstruction. In an echocardiographic analysis, mild/moderate chronic obstructive pulmonary disease patients showed more abnormalities in segmental contractility (p<0.05), whereas severe/very severe chronic obstructive pulmonary disease patients showed a higher prevalence of right ventricular overload (p<0.05), increased right cardiac chamber (p<0.05) and higher values of E-wave deceleration time (p<0.05). Age, sex, systemic arterial hypertension, C-reactive protein and disease were included as independent variables in a multiple linear regression; only disease severity was predictive of the E-wave deceleration time [r2 = 0.26, p = 0.01]. ,,,, ,,,, ,,,,,CONCLUSION: ,,,,,Chronic obstructive pulmonary disease patients have a high prevalence of left ventricular diastolic dysfunction, which is associated with disease severity. Because of this association, it is important to exclude decompensated heart failure during chronic obstructive pulmonary disease exacerbation.

Antioxidant treatment protects against matrix metalloproteinase activation and cardiomyocyte injury during acute pulmonary thromboembolism

Increased reactive oxygen species (ROS) promote matrix metalloproteinase (MMP) activities and may underlie cardiomyocyte injury and the degradation of cardiac troponin I (cTI) during acute pulmonary thromboembolism (APT). We examined whether pretreatment or therapy with tempol (a ROS scavenger) prevents MMP activation and cardiomyocyte injury of APT. Anesthetized sheep received tempol infusion (1.0 mg kg(-1) min(-1), i.v.) or saline starting 30 min before or 30 min after APT (autologous blood clots). Control animals received saline. Hemodynamic measurements were performed. MMPs were studied in the right ventricle (RV) by gelatin zymography, fluorimetric activity assay, and in situ zymography. The ROS levels were determined in the RV and cTI were measured in serum samples. APT increased the pulmonary arterial pressure and pulmonary vascular resistance by 146 and 164 %, respectively. Pretreatment or therapy with tempol attenuated these increases. While APT increased RV + dP/dt (max), tempol infusions had no effects. APT increased RV MMP-9 (but not MMP-2) levels. In line with these findings, APT increased RV MMP activities, and this finding was confirmed by in situ zymography. APT increased the RV ROS levels and tempol infusion, before or after APT, and blunted APT-induced increases in MMP-9 levels, MMP activities, in situ MMP activities, and ROS levels in the RV. cTI concentrations increased after APT, and tempol attenuated these increases. RV oxidative stress after APT increases the RV MMP activities, leading to the degradation of sarcomeric proteins, including cTI. Antioxidant treatment may prevent MMP activation and protect against cardiomyocyte injury after APT.

Losartan exerts no protective effects against acute pulmonary embolism-induced hemodynamic changes

The acute obstruction of pulmonary vessels by venous thrombi is a critical condition named acute pulmonary embolism (APE). During massive APE, severe pulmonary hypertension may lead to death secondary to right heart failure and circulatory shock. APE-induced pulmonary hypertension is aggravated by active pulmonary vasoconstriction. While blocking the effects of some vasoconstrictors exerts beneficial effects, no previous study has examined whether angiotensin II receptor blockers protect against the hemodynamic changes associated with APE. We examined the effects exerted by losartan on APE-induced hemodynamic changes. Hemodynamic evaluations were performed in non-embolized lambs treated with saline (n = 4) and in lambs that were embolized with silicon microspheres and treated with losartan (30 mg/kg followed by 1 mg/kg/h, n = 5) or saline (n = 7) infusions. The plasma and lung angiotensin-converting enzyme (ACE) activity were assessed using a fluorometric method. APE increased mean pulmonary arterial pressure (MPAP) and pulmonary vascular resistance index (PVRI) by 21 +/- 2 mmHg and 375 +/- 20 dyn s cm(-5) m(-2), respectively (P < 0.05). Losartan decreased MPAP significantly (by approximately 15%), without significant changes in PVRI and tended to decrease cardiac index (P > 0.05). Lung and plasma ACE activity were similar in both embolized and non-embolized animals. Our findings show evidence of lack of activation of the renin-angiotensin system during APE. The lack of significant effects of losartan on the pulmonary vascular resistance suggests that losartan does not protect against the hemodynamic changes found during APE.

Postmortem diagnosis of acute myocardial infarction in patients with acute respiratory failure - demographics, etiologic and pulmonary histologic analysis

OBJECTIVES: Acute respiratory failure is present in 5% of patients with acute myocardial infarction and is responsible for 20% to 30% of the fatal post-acute myocardial infarction. The role of inflammation associated with pulmonary edema as a cause of acute respiratory failure post-acute myocardial infarction remains to be determined. We aimed to describe the demographics, etiologic data and histological pulmonary findings obtained through autopsies of patients who died during the period from 1990 to 2008 due to acute respiratory failure with no diagnosis of acute myocardial infarction during life. METHODS: This study considers 4,223 autopsies of patients who died of acute respiratory failure that was not preceded by any particular diagnosis while they were alive. The diagnosis of acute myocardial infarction was given in 218 (4.63%) patients. The age, sex and major associated diseases were recorded for each patient. Pulmonary histopathology was categorized as follows: diffuse alveolar damage, pulmonary edema, alveolar hemorrhage and lymphoplasmacytic interstitial pneumonia. The odds ratio of acute myocardial infarction associated with specific histopathology was determined by logistic regression. RESULTS: In total, 147 men were included in the study. The mean age at the time of death was 64 years. Pulmonary histopathology revealed pulmonary edema as well as the presence of diffuse alveolar damage in 72.9% of patients. Bacterial bronchopneumonia was present in 11.9% of patients, systemic arterial hypertension in 10.1% and dilated cardiomyopathy in 6.9%. A multivariate analysis demonstrated a significant positive association between acute myocardial infarction with diffuse alveolar damage and pulmonary edema. CONCLUSIONS: For the first time, we demonstrated that in autopsies of patients with acute respiratory failure as the cause of death, 5% were diagnosed with acute myocardial infarction. Pulmonary histology revealed a significant inflammatory response, which has not previously been reported.

Postmortem diagnosis of acute myocardial infarction in patients with acute respiratory failure: demographics, etiologic and pulmonary histologic analysis

OBJECTIVES: Acute respiratory failure is present in 5% of patients with acute myocardial infarction and is responsible for 20% to 30% of the fatal post-acute myocardial infarction. The role of inflammation associated with pulmonary edema as a cause of acute respiratory failure post-acute myocardial infarction remains to be determined. We aimed to describe the demographics, etiologic data and histological pulmonary findings obtained through autopsies of patients who died during the period from 1990 to 2008 due to acute respiratory failure with no diagnosis of acute myocardial infarction during life. METHODS: This study considers 4,223 autopsies of patients who died of acute respiratory failure that was not preceded by any particular diagnosis while they were alive. The diagnosis of acute myocardial infarction was given in 218 (4.63%) patients. The age, sex and major associated diseases were recorded for each patient. Pulmonary histopathology was categorized as follows: diffuse alveolar damage, pulmonary edema, alveolar hemorrhage and lymphoplasmacytic interstitial pneumonia. The odds ratio of acute myocardial infarction associated with specific histopathology was determined by logistic regression. RESULTS: In total, 147 men were included in the study. The mean age at the time of death was 64 years. Pulmonary histopathology revealed pulmonary edema as well as the presence of diffuse alveolar damage in 72.9% of patients. Bacterial bronchopneumonia was present in 11.9% of patients, systemic arterial hypertension in 10.1% and dilated cardiomyopathy in 6.9%. A multivariate analysis demonstrated a significant positive association between acute myocardial infarction with diffuse alveolar damage and pulmonary edema. CONCLUSIONS: For the first time, we demonstrated that in autopsies of patients with acute respiratory failure as the cause of death, 5% were diagnosed with acute myocardial infarction. Pulmonary histology revealed a significant inflammatory response, which has not previously been reported.

[Pulmonary thrombendarteriectomy]

BACKGROUND: Chronic thromboembolic pulmonary hypertension is a late sequela following acute pulmonary embolism. Incomplete resolution of thrombotic material results in persistent obstruction of the pulmonary arterial bed, which can be treated by pulmonary thrombendarterectomy. METHOD AND RESULTS: This desobliteration of the pulmonary arteries is performed under conditions of deep hypothermia and circulatory arrest. Currently, perioperative mortality ranges between 10 and 15% and is mainly limited by persistent diffuse pulmonary artery disease independent of central obstruction. Postoperatively, pulmonary vascular resistance is normalized. Exercise tolerance of the patients is likewise improved. CONCLUSION: Thus, pulmonary thrombendarterectomy is an effective treatment for chronic thromboembolic pulmonary hypertension with results superior to those of lung transplantation.

True aneurysm of the peripheral pulmonary artery due to necrotizing giant cell arteritis

Pulmonary artery aneurysm in adults is a rare diagnosis. Most cases described in the literature are either associated with congenital heart disease or pulmonal arterial hypertension, respectively, or are not true aneurysms but rather pseudoaneurysms, which are usually iatrogenic. We present the case of a 68-year old female patient with the incidental finding of a true aneurysm of the right peripheral pulmonary artery with a maximum diameter of 4 cm. With increasing aneurysm diameter over time, the decision for a surgical resection was made. Complete resection of the aneurysm including lower lobe resection was performed. Histopathological examination showed necrotizing giant cell arteritis as the underlying cause. The postoperative course was uneventful and no signs of further disease activity were detected. To our knowledge, this is the first reported case of a pulmonary artery aneurysm caused by giant cell arteritis, whereas it should be noted that the distinction between Takayasu arteritis and giant cell arteritis is not clearly defined. Considering the high mortality associated with aneurysm rupture, surveillance is advocated for small aneurysms, whereas for larger aneurysms and those showing signs of progression in size despite medical therapy or even dissection, surgical intervention should be considered.

NO hyperpolarizes pulmonary artery smooth muscle cells and decreases the intracellular Ca2+ concentration by activating voltage-gated K+ channels.

NO causes pulmonary vasodilation in patients with pulmonary hypertension. In pulmonary arterial smooth muscle cells, the activity of voltage-gated K+ (Kv) channels controls resting membrane potential. In turn, membrane potential is an important regulator of the intracellular free calcium concentration ([Ca2+]i) and pulmonary vascular tone. We used patch clamp methods to determine whether the NO-induced pulmonary vasodilation is mediated by activation of Kv channels. Quantitative fluorescence microscopy was employed to test the effect of NO on the depolarization-induced rise in [Ca2+]i. Blockade of Kv channels by 4-aminopyridine (5 mM) depolarized pulmonary artery myocytes to threshold for initiation of Ca2+ action potentials, and thereby increased [Ca2+]i. NO (approximately 3 microM) and the NO-generating compound sodium nitroprusside (5-10 microM) opened Kv channels in rat pulmonary artery smooth muscle cells. The enhanced K+ currents then hyperpolarized the cells, and blocked Ca(2+)-dependent action potentials, thereby preventing the evoked increases in [Ca2+]i. Nitroprusside also increased the probability of Kv channel opening in excised, outside-out membrane patches. This raises the possibility that NO may act either directly on the channel protein or on a closely associated molecule rather than via soluble guanylate cyclase. In isolated pulmonary arteries, 4-aminopyridine significantly inhibited NO-induced relaxation. We conclude that NO promotes the opening of Kv channels in pulmonary arterial smooth muscle cells. The resulting membrane hyperpolarization, which lowers [Ca2+]i, is apparently one of the mechanisms by which NO induces pulmonary vasodilation.

Effet préventif de la milrinone inhalée chez les patients avec hypertension pulmonaire subissant une chirurgie cardiaque sous circulation extracorporelle : une approche pharmacométrique

La circulation extracorporelle (CEC) est une technique utilisée en chirurgie cardiaque effectuée des milliers de fois chaque jour à travers le monde. L’instabilité hémodynamique associée au sevrage de la CEC difficile constitue la principale cause de mortalité en chirurgie cardiaque et l’hypertension pulmonaire (HP) a été identifiée comme un des facteurs de risque les plus importants. Récemment, une hypothèse a été émise suggérant que l'administration prophylactique (avant la CEC) de la milrinone par inhalation puisse avoir un effet préventif et faciliter le sevrage de la CEC chez les patients atteints d’HP. Toutefois, cette indication et voie d'administration pour la milrinone n'ont pas encore été approuvées par les organismes réglementaires. Jusqu'à présent, la recherche clinique sur la milrinone inhalée s’est principalement concentrée sur l’efficacité hémodynamique et l'innocuité chez les patients cardiaques, bien qu’aucun biomarqueur n’ait encore été établi. La dose la plus appropriée pour l’administration par nébulisation n'a pas été déterminée, de même que la caractérisation des profils pharmacocinétiques (PK) et pharmacodynamiques (PD) suite à l'inhalation. L'objectif de notre recherche consistait à caractériser la relation exposition-réponse de la milrinone inhalée administrée chez les patients subissant une chirurgie cardiaque sous CEC. Une méthode analytique par chromatographie liquide à haute performance couplée à un détecteur ultraviolet (HPLC-UV) a été optimisée et validée pour le dosage de la milrinone plasmatique suite à l’inhalation et s’est avérée sensible et précise. La limite de quantification (LLOQ) était de 1.25 ng/ml avec des valeurs de précision intra- et inter-dosage moyennes (CV%) <8%. Des patients souffrant d’HP pour lesquels une chirurgie cardiaque sous CEC était prévue ont d’abord été recrutés pour une étude pilote (n=12) et, par la suite, pour une étude à plus grande échelle (n=28) où la milrinone (5 mg) était administrée par inhalation pré-CEC. Dans l'étude pilote, nous avons comparé l'exposition systémique de la milrinone peu après son administration avec un nébuliseur pneumatique ou un nébuliseur à tamis vibrant. L’efficacité des nébuliseurs en termes de dose émise et dose inhalée a également été déterminée in vitro. Dans l'étude à plus grande échelle conduite en utilisant exclusivement le nébuliseur à tamis vibrant, la dose inhalée in vivo a été estimée et le profil pharmacocinétique de la milrinone inhalée a été pleinement caractérisé aux niveaux plasmatique et urinaire. Le ratio de la pression artérielle moyenne sur la pression artérielle pulmonaire moyenne (PAm/PAPm) a été choisi comme biomarqueur PD. La relation exposition-réponse de la milrinone a été caractérisée pendant la période d'inhalation en étudiant la relation entre l'aire sous la courbe de l’effet (ASCE) et l’aire sous la courbe des concentrations plasmatiques (ASC) de chacun des patients. Enfin, le ratio PAm/PAPm a été exploré comme un prédicteur potentiel de sortie de CEC difficile dans un modèle de régression logistique. Les expériences in vitro ont démontré que les doses émises étaient similaires pour les nébuliseurs pneumatique (64%) et à tamis vibrant (68%). Cependant, la dose inhalée était 2-3 fois supérieure (46% vs 17%) avec le nébuliseur à tamis vibrant, et ce, en accord avec les concentrations plasmatiques. Chez les patients, en raison des variations au niveau des facteurs liés au circuit et au ventilateur causant une plus grande dose expirée, la dose inhalée a été estimée inférieure (30%) et cela a été confirmé après récupération de la dose de milrinone dans l'urine 24 h (26%). Les concentrations plasmatiques maximales (Cmax: 41-189 ng/ml) et l'ampleur de la réponse maximale ΔRmax-R0 (0-65%) ont été observées à la fin de l'inhalation (10-30 min). Les données obtenues suite aux analyses PK sont en accord avec les données publiées pour la milrinone intraveineuse. Après la période d'inhalation, les ASCE individuelles étaient directement reliées aux ASC (P=0.045). Enfin, notre biomarqueur PD ainsi que la durée de CEC ont été identifiés comme des prédicteurs significatifs de la sortie de CEC difficile. La comparaison des ASC et ASCE correspondantes a fourni des données préliminaires supportant une preuve de concept pour l'utilisation du ratio PAm/PAPm comme biomarqueur PD prometteur et justifie de futures études PK/PD. Nous avons pu démontrer que la variation du ratio PAm/PAPm en réponse à la milrinone inhalée contribue à la prévention de la sortie de CEC difficile.

Effet préventif de la milrinone inhalée chez les patients avec hypertension pulmonaire subissant une chirurgie cardiaque sous circulation extracorporelle : une approche pharmacométrique

La circulation extracorporelle (CEC) est une technique utilisée en chirurgie cardiaque effectuée des milliers de fois chaque jour à travers le monde. L’instabilité hémodynamique associée au sevrage de la CEC difficile constitue la principale cause de mortalité en chirurgie cardiaque et l’hypertension pulmonaire (HP) a été identifiée comme un des facteurs de risque les plus importants. Récemment, une hypothèse a été émise suggérant que l'administration prophylactique (avant la CEC) de la milrinone par inhalation puisse avoir un effet préventif et faciliter le sevrage de la CEC chez les patients atteints d’HP. Toutefois, cette indication et voie d'administration pour la milrinone n'ont pas encore été approuvées par les organismes réglementaires. Jusqu'à présent, la recherche clinique sur la milrinone inhalée s’est principalement concentrée sur l’efficacité hémodynamique et l'innocuité chez les patients cardiaques, bien qu’aucun biomarqueur n’ait encore été établi. La dose la plus appropriée pour l’administration par nébulisation n'a pas été déterminée, de même que la caractérisation des profils pharmacocinétiques (PK) et pharmacodynamiques (PD) suite à l'inhalation. L'objectif de notre recherche consistait à caractériser la relation exposition-réponse de la milrinone inhalée administrée chez les patients subissant une chirurgie cardiaque sous CEC. Une méthode analytique par chromatographie liquide à haute performance couplée à un détecteur ultraviolet (HPLC-UV) a été optimisée et validée pour le dosage de la milrinone plasmatique suite à l’inhalation et s’est avérée sensible et précise. La limite de quantification (LLOQ) était de 1.25 ng/ml avec des valeurs de précision intra- et inter-dosage moyennes (CV%) <8%. Des patients souffrant d’HP pour lesquels une chirurgie cardiaque sous CEC était prévue ont d’abord été recrutés pour une étude pilote (n=12) et, par la suite, pour une étude à plus grande échelle (n=28) où la milrinone (5 mg) était administrée par inhalation pré-CEC. Dans l'étude pilote, nous avons comparé l'exposition systémique de la milrinone peu après son administration avec un nébuliseur pneumatique ou un nébuliseur à tamis vibrant. L’efficacité des nébuliseurs en termes de dose émise et dose inhalée a également été déterminée in vitro. Dans l'étude à plus grande échelle conduite en utilisant exclusivement le nébuliseur à tamis vibrant, la dose inhalée in vivo a été estimée et le profil pharmacocinétique de la milrinone inhalée a été pleinement caractérisé aux niveaux plasmatique et urinaire. Le ratio de la pression artérielle moyenne sur la pression artérielle pulmonaire moyenne (PAm/PAPm) a été choisi comme biomarqueur PD. La relation exposition-réponse de la milrinone a été caractérisée pendant la période d'inhalation en étudiant la relation entre l'aire sous la courbe de l’effet (ASCE) et l’aire sous la courbe des concentrations plasmatiques (ASC) de chacun des patients. Enfin, le ratio PAm/PAPm a été exploré comme un prédicteur potentiel de sortie de CEC difficile dans un modèle de régression logistique. Les expériences in vitro ont démontré que les doses émises étaient similaires pour les nébuliseurs pneumatique (64%) et à tamis vibrant (68%). Cependant, la dose inhalée était 2-3 fois supérieure (46% vs 17%) avec le nébuliseur à tamis vibrant, et ce, en accord avec les concentrations plasmatiques. Chez les patients, en raison des variations au niveau des facteurs liés au circuit et au ventilateur causant une plus grande dose expirée, la dose inhalée a été estimée inférieure (30%) et cela a été confirmé après récupération de la dose de milrinone dans l'urine 24 h (26%). Les concentrations plasmatiques maximales (Cmax: 41-189 ng/ml) et l'ampleur de la réponse maximale ΔRmax-R0 (0-65%) ont été observées à la fin de l'inhalation (10-30 min). Les données obtenues suite aux analyses PK sont en accord avec les données publiées pour la milrinone intraveineuse. Après la période d'inhalation, les ASCE individuelles étaient directement reliées aux ASC (P=0.045). Enfin, notre biomarqueur PD ainsi que la durée de CEC ont été identifiés comme des prédicteurs significatifs de la sortie de CEC difficile. La comparaison des ASC et ASCE correspondantes a fourni des données préliminaires supportant une preuve de concept pour l'utilisation du ratio PAm/PAPm comme biomarqueur PD prometteur et justifie de futures études PK/PD. Nous avons pu démontrer que la variation du ratio PAm/PAPm en réponse à la milrinone inhalée contribue à la prévention de la sortie de CEC difficile.