Un anesthésiant pour prédire l’issue du coma

Isabelle Delorme
Collaboration spéciale
Pour mesurer les effets du propofol sur le réseau cérébral, l'équipe de chercheurs a recours à un électroencéphalogramme.
Photo: Stefanie Blain-Moraes Pour mesurer les effets du propofol sur le réseau cérébral, l'équipe de chercheurs a recours à un électroencéphalogramme.

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La probabilité de rétablissement d’un patient dans le coma ou dans un état végétatif est une information cruciale pour les médecins et les proches. Mais elle peut être très difficile à établir. Deux chercheuses montréalaises ont créé un outil permettant de prédire la récupération des malades en utilisant un produit anesthésiant connu depuis cinquante ans.

Le propofol fait partie des fournitures essentielles de l’hôpital depuis les années 1970. Mais ce produit anesthésiant était utilisé jusqu’à présent pour plonger les patients dans un état d’inconscience et non pour pronostiquer leur probabilité d’en sortir. Jusqu’à ce que Stefanie Blain-Moraes, professeure à l’École de physiothérapie et d’ergothérapie de l’Université McGill, décide d’examiner les effets de cet anesthésiant sur le cerveau de personnes atteintes d’un trouble de la conscience.

Les effets du propofol sur le cerveau d’une personne saine étaient déjà connus. « Lorsqu’on l’administre à un sujet sain, on observe à l’électroencéphalogramme (EEG) un changement dans la connectivité fonctionnelle qui se caractérise par une inversion du transfert de l’information. Sur une personne éveillée, le transfert va de l’avant vers l’arrière, mais après l’administration du propofol, il devient neutre ou de l’arrière vers l’avant », explique Catherine Duclos, professeure-chercheuse adjointe à la faculté de médecine de l’Université de Montréal.

Dans le cadre de son postdoctorat à l’Université McGill, elle a mesuré avec Stefanie Blain-Moraes les effets du propofol sur des patients dans le coma, dans un état végétatif ou de conscience minimale (capables de s’éveiller, mais pas ou peu conscients d’eux-mêmes ou de leur environnement). Ces états peuvent être provoqués par un traumatisme cérébral ou toute lésion privant le cerveau d’oxygène, comme un accident vasculaire cérébral ou une surdose.

Un nouvel indice de pronostic

 

En janvier 2022, Catherine Duclos et Stefanie Blain-Moraes ont publié avec une équipe de chercheurs les résultats d’une étude préliminaire dans l’American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. « Notre étude comportait 12 patients en phase aiguë (dans les premières semaines suivant leur blessure cérébrale) et chronique », précise Catherine Duclos.

L’équipe, dirigée par l’Université McGill, a quantifié les changements dans la connectivité fonctionnelle du cerveau des patients avant, pendant et après l’administration du propofol, en utilisant un EEG de 128 électrodes. « Nous avons examiné la connectivité fonctionnelle et les circuits d’informations convergeant ou partant des électrodes posées sur leur crâne », détaille Catherine Duclos.

Des décisions critiques sont prises les premières semaines suivant une blessure cérébrale, lorsque les patients sont hospitalisés aux soins intensifs

 

Ces « connecteurs » peuvent être comparés à un réseau autoroutier. « Chez un sujet sain éveillé, ces endroits sont situés à l’arrière du cerveau, mais lorsqu’on administre le propofol, ce sont les régions frontales qui deviennent les autoroutes de transfert d’information », décrit la chercheuse.

Des prédictions fiables à 100 %

Sur la base des changements observés, l’équipe de recherche a ensuite calculé un « indice de reconfiguration fonctionnelle » qu’elle a comparé avec l’évolution clinique des patients étudiés. Plus la reconfiguration observée était prononcée, se rapprochant de celle d’une personne saine, plus l’indice était élevé.

« Les trois personnes qui ont récupéré la conscience dans les trois mois avaient un indice beaucoup plus élevé que les autres, dont l’indice était très faible », a constaté Catherine Duclos, pour qui ces réponses élevées révélaient une conscience résiduelle ou potentielle chez ces patients.

Catherine Duclos et Stefanie Blain-Moraes poursuivent leurs recherches pour trouver la combinaison d’électrodes idéale afin de traduire leur indice avec un système EEG clinique d’une vingtaine d’électrodes et valider leur indice sur un plus grand bassin de patients en phase aiguë. Un moment crucial pour les équipes soignantes et les familles.

« Des décisions critiques sont prises les premières semaines suivant une blessure cérébrale, lorsque les patients sont hospitalisés aux soins intensifs. Notre indice pourrait permettre d’anticiper si le patient va se réveiller dans les trois mois, facilitant ainsi la prise de décision et le plan de traitement », indique-t-elle.

Un outil facilement accessible

 

L’indice de reconfiguration fonctionnelle développé par l’équipe de recherche présente l’avantage d’être simple à mettre en œuvre (le matériel peut facilement être amené dans les chambres) et de ne pas reposer sur la capacité ou l’envie de répondre des patients. « Le patient en état de conscience minimale peut être épuisé ou simplement incapable de comprendre ou d’exécuter une tâche demandée, mais le propofol aura le même effet sur son cerveau, peu importe son état au moment de l’évaluation », souligne Catherine Duclos.

Les travaux de son équipe de recherche pourraient conduire à une utilisation innovante et sûre du propofol, qui endort des millions de personnes depuis cinquante ans.

« C’est comme de l’eau aux soins intensifs ! lance Catherine Duclos. La majorité des patients qui y séjournent en reçoivent. C’est une molécule familière des cliniciens, qui n’ont pas peur de l’introduire, car les patients en ont souvent déjà reçu sans faire de réaction. Notre approche est à la fois novatrice et prometteuse pour la suite ! »

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