Options actuelles de remplacement rénal
La dialyse est le principal mode de remplacement rénal chez les patients atteints d’IRT, et elle-même est une réalisation de génie biomédical très réussie. En hémodialyse (MH), le sang du patient passe par une machine de dialyse et un filtre d’hémodialyse qui contient généralement de nombreuses fibres creuses constituées de membranes poreuses. Ces dispositifs filtrent et dialysent ensuite le sang contre les bains prescrits contenant des concentrations spécifiques de sodium, de potassium, de calcium, de magnésium, de bicarbonate et de glucose. Les fibres peuvent être constituées de monomères de cellulose, de monomères de cellulose modifiés ou de polymères synthétiques. D’un point de vue technique, la technologie des membranes de dialyse cherche continuellement à améliorer la biocompatibilité. La clairance du sang est obtenue à la fois par diffusion et par convection. En plus de la dialyse (qui modifie la composition du sang), le volume sanguin du patient peut également être régulé par ultrafiltration (élimination des liquides). Les objectifs généraux de la MH sont donc d’éliminer les toxines urémiques, de maintenir l’équilibre acido-basique, de prévenir l’hyperkaliémie ou d’autres déséquilibres électrolytiques et de maintenir l’euvolémie. Cependant, la liste toujours croissante des toxines urémiques varie considérablement en taille, en charge, en volume de distribution et en liaison avec les protéines. Par conséquent, il n’existe pas de membrane de dialyse unique qui élimine sélectivement les toxines urémiques tout en conservant des solutés bénéfiques. Pour compliquer davantage les choses, le maintien de l’euvolémie peut être assez difficile pour les médecins, les infirmières et les patients.
Il existe plusieurs limitations supplémentaires à la HD telle qu’elle est actuellement implémentée. Un accès vasculaire pouvant accueillir des flux sanguins élevés est nécessaire. Cela peut être accompli par un cathéter de dialyse veineuse à gros alésage, une greffe artério-veineuse prothétique (AVG) ou une fistule artério-veineuse native (AVF) qui doit être formée chirurgicalement en reliant une artère et une veine (généralement dans le bras non dominant). Les cathéters généralement placés dans la veine jugulaire interne sont sujets à l’infection et peuvent endommager et sténoser (rétrécir anormalement) les vaisseaux natifs. Les MGV, généralement constitués de polytétrafluoroéthylène (PTFE), sont sujets aux thromboses et aux infections. Les FAV sont l’accès privilégié pour la dialyse à long terme en raison des taux d’infection plus faibles et de la longévité améliorée. En effet, au sein des centres de dialyse, il y a eu un mouvement pour augmenter l’utilisation des fistules avec l’initiative Fistula First pour améliorer la prise en charge des patients ESRD. Malheureusement, toutes les interventions chirurgicales pour créer des FAV ne conduisent pas à un accès fonctionnel à la dialyse. Il peut prendre plusieurs semaines pour qu’une FAV arrive à maturité et souvent, elle a besoin de révisions chirurgicales supplémentaires pour obtenir un débit adéquat. De plus, de nombreux patients atteints d’une maladie vasculaire sous-jacente présentent une maladie vasculaire qui rend leurs vaisseaux indigènes impropres à la formation de fistules. Comprendre les mécanismes biologiques du remodelage des vaisseaux et de la formation d’AVF est un domaine de recherche actif. Les connaissances acquises peuvent être utilisées pour augmenter les taux de réussite de la formation de fistule utile. Une autre limitation de ce mode de dialyse est que le patient doit être attaché à une machine et surveillé de près pour des séances qui durent 3-4 h, trois fois par semaine. Cela a généralement un impact négatif sur la qualité de vie d’un patient. Des efforts sont en cours pour étendre l’utilisation de l’hémodialyse nocturne et à domicile afin d’améliorer la qualité de vie des patients. En fin de compte, bien qu’elles soient capables de prolonger la survie des patients à l’IRT pendant des années, les machines de dialyse et les membranes n’ont pas le contrôle exquis et nuancé que les reins sains et les cellules internes sont capables de fournir. La mortalité des patients MH est d’environ 20% par an. L’aggravation des maladies cardiovasculaires est un facteur majeur de cette mortalité élevée.
Une autre modalité de dialyse est la dialyse péritonéale (PD), qui est plus rentable que la MH. Dans ce mode de dialyse, la membrane péritonéale abdominale du patient (la muqueuse cellulaire de la cavité abdominale) est utilisée pour la dialyse et l’ultrafiltration. Pour cette modalité, un cathéter en silicone à demeure est implanté dans l’abdomen. Ce cathéter permet l’entrée et la sortie de solutions de dialyse contenant des électrolytes, de la base et du dextrose (sucre) qui dialyse le patient par osmose et diffusion. La membrane péritonéale du patient et le système vasculaire à l’intérieur servent de filtre de dialyse. Le fluide est ensuite drainé à des moments précis pour éliminer les toxines urémiques et également pour réaliser l’ultrafiltration. Un examen attentif du moment de l’entrée et de la sortie du dialysat est nécessaire car, à mesure que les temps de séjour augmentent, une plus grande partie de la solution de dextrose est absorbée par voie systémique. Tant que les patients effectuent la procédure de manière propre pour éviter les infections péritonéales, appelées péritonites, l’autonomie du patient et donc la qualité de vie sont grandement améliorées par rapport à la MH. Malheureusement, au fil du temps, la membrane péritonéale peut changer, entraînant une défaillance de l’ultrafiltration où l’élimination du liquide ne peut plus être réalisée efficacement. De plus, le péritoine peut présenter des signes de fibrose. Un scénario particulièrement troublant est le développement d’un trouble connu sous le nom de sclérose péritonéale encapsulante qui présente une morbidité et une mortalité associées élevées dues à des obstructions intestinales répétées. Cette entité est également appelée « ventre de cocon » car les organes de l’abdomen semblent enveloppés comme un cocon. Bien que la membrane péritonéale soit un tissu vivant, il s’agit d’un tissu qui n’a pas été conçu pour fonctionner comme un rein et qui peut être modifié de manière significative en le séquestrant à des fins thérapeutiques.
Bien que la transplantation rénale nécessite une immunosuppression, les améliorations de la survie globale du patient et de la qualité de vie sont significatives. Les greffes de rein peuvent provenir de donneurs décédés ou vivants appariés à un groupe sanguin. Les donneurs vivants sont soigneusement examinés pour déterminer leur aptitude psychologique et médicale à faire un don. Le rein donné est implanté dans le bassin antérieur et vascularisé par les vaisseaux iliaques. Les reins indigènes sont généralement laissés en place. La transplantation allogénique nécessite une immunosuppression afin d’éviter le rejet. Avec l’observance du patient, les patients et leurs organes transplantés peuvent survivre pendant de nombreuses années après la dialyse. Avec l’immunosuppression vient un risque accru d’infections et de développement de cancers. Néanmoins, pour la plupart des patients atteints d’ESRD, la transplantation rénale est l’option de remplacement rénal préférée. Malheureusement, il y a une pénurie importante de reins de donneurs disponibles et l’écart entre le nombre total de patients et le nombre d’organes disponibles pour la transplantation continue de se creuser. Les temps d’attente actuels aux États-Unis sont de 3 à 5 ans et de nombreux patients meurent sous dialyse alors qu’ils sont sur cette liste d’attente. De nouvelles recherches sont nécessaires pour répondre au besoin évident de plus de tissus rénaux de remplacement.