La Dialyse Péritonéale


La dialyse péritonéale, de son origine à nos jours

Lorsque les symptômes d'urémie apparaissent pour la première fois dans l'organisme, c'est un signe que les reins ne fonctionnent pas correctement ou ont cessé de filtrer les toxines du sang.

L'origine grecque du terme “urémie” montre que l'on s'intéressait à cette maladie menaçant la vie des patients bien avant de pouvoir traiter efficacement les personnes qui en étaient atteintes.

Il y a un siècle seulement que la recherche médicale a pu mettre en place les bases de remplacement des fonctions rénales par le biais de la dialyse.

 

Il existe essentiellement deux types de dialyse :

l'hémodialyse, qui est le traitement préféré pour 90 % de l'ensemble des patients nécessitant une dialyse, et la dialyse péritonéale.

L'année dernière, nous avons présenté en détail l'hémodialyse, un processus permettant de filtrer les toxines du sang des patients souffrant d'insuffisance rénale selon une approche extracorporelle ou à l'extérieure du corps.

Ce complément de DIALYSIS COMPACT concerne le domaine de la dialyse péritonéale. Ce procédé de traitement par dialyse à domicile utilise le péritoine comme membrane de dialyse.

Les premières avancées enregistrées avec ce type de traitement remontent aux années 1920 mais il a fallu par la suite de nombreuses découvertes pour rendre la dialyse péritonéale accessible à un grand nombre de patients souffrant de maladie rénale. Ces avancées sont dues à des médecins et scientifiques spécialisés dont les efforts et les découvertes ont entraîné des possibilités de traitement toujours plus performantes.

Dans les pages suivantes, nous proposons une introduction à l'histoire fascinante de la dialyse péritonéale et aux découvertes qui contribuent à assurer actuellement une vie plus longue et plus satisfaisante à plus de 160 000 patients sous dialyse péritonéale dans le monde.

Les principes de base de la dialyse péritonéale

Comme on l'a indiqué dans l'introduction, la dialyse péritonéale est l'une des deux méthodes bien établies permettant d'éliminer les toxines et l'excédent d'eau du corps humain.

Le revêtement de l'abdomen (péritoine) est une fine membrane brillante couvrant l'intégralité de la cavité abdominale sur une surface de deux mètres carrés.

Comme le péritoine possède une circulation sanguine importante, il constitue une excellente membrane de filtration naturelle.


Procédé de la Dialyse Péritonéale


Les principes de la dialyse péritonéale

La dialyse péritonéale exploite cette caractéristique unique.

En premier lieu, un fluide spécial, la solution de dialyse, est introduit à intervalles réguliers dans la cavité abdominale par un cathéter.

Le péritoine est environné de ce fluide, ce qui permet aux métabolites de passer des fins vaisseaux sanguins dans le fluide de dialyse. La plupart des métabolites sont bien connus, par exemple, l'urée et la créatinine, ainsi que d'autres substances qui s'accumulent dans le sang des patients nécessitant une dialyse mais sont normalement éliminées par des reins sains. La solution de dialyse portant ces substances est ensuite éliminée plusieurs heures plus tard par le cathéter et remplacée par une solution fraîche.

En plus des métabolites, l'excédent d'eau doit également être éliminé de l'organisme du patient. On ajoute donc du sucre dans la solution de dialyse en une concentration bien supérieure à celle du sang. Ceci n'est qu'une option d'équilibrage de la concentration : l'eau s'écoule du sang dans la membrane et dans la solution à teneur élevée en sucre. Ce processus est nommé osmose.


Le terme "péritoine"

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Le mot “péritoine” provient du grec “peritonaion” et signifie “étirer”.
Les thanatopracteurs de l'Egypte ancienne ont probablement été les premiers à observer le péritoine lorsqu'ils préparaient les organes d'égyptiens influents. Le célèbre physicien grec Galien et autres professeurs de médecine de la Grèce antique ont étudié les abdomens ouverts de gladiateurs blessés. Les premiers anatomistes et chirurgiens ont décrits la taille et les caractéristiques de la membrane péritonéale mais n'ont pas découvert sa structure ou sa fonction détaillée. Ces études ont été suivies de celles de Friedrich Daniel de Recklinghausen en 1862, qui a proposé la première description scientifique de la composition cellulaire du péritoine.

 


Les processus du transport métabolique

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En 1877, l'allemand G. Wegner a réalisé les premières expérimentations animales

En 1877, l'allemand G. Wegner a réalisé les premières expérimentations animales afin d'observer les processus de transport métabolique s'opérant au travers du péritoine. Il a par exemple injecté chez des lapins, des solutions à diverses concentrations et températures et a découvert qu'une solution de sucre concentrée entraînait un accroissement de la quantité de fluide dans la cavité abdominale.

C'est ainsi que G. Wegner a découvert les principes de base de l'utilisation du péritoine pour éliminer les fluides ou l'ultrafiltration péritonéale. En 1894, deux anglais, Ernest Henry Starling et Alfred Herbert Tubby, ont découvert que l'élimination des fluides par le péritoine s'effectuait par les vaisseaux sanguins de la membrane.

 

Stephen Hales a décrit une irrigation de l'abdomen avec du vin rouge (1744)

 

Georg Ganter a été le premier à utiliser la dialyse péritonéale pour traiter un patient souffrant d'une maladie rénale (1923)

 

 


Les premiers traitements de l'être humain

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Stephen Hales et Christopher Warrick, un chirurgien anglais, ont posé en 1744 la pierre angulaire de la dialyse péritonéale chez l'être humain : ils ont essayé de traiter une patiente de 50 ans présentant des ascites en éliminant tout d'abord l'excédent de fluide abdominal de cette femme avant d'utiliser un tube en cuir pour perfuser une solution constituée de 50 % d'eau et de 50 % de vin dans son abdomen.

Toutefois, la première dialyse péritonéale de patients urémiques a été réalisée bien plus tard à l'université de Würzburg par Georg Ganter. En 1923, après avoir réalisé des expériences sur des animaux, il a perfusé un litre et demi d'une solution physiologique, présentant la même concentration en sel que le sang humain, dans l'abdomen d'une femme ayant un blocage urétéral. Bien que le traitement ait réduit temporairement les symptômes, la patiente est décédée peu de temps plus tard.

Entre 1924 et 1938, de nombreuses équipes médicales aux E.U. et en Allemagne ont réalisé les premiers traitements par dialyse péritonéale répétée régulièrement ou intermittente et ont prouvé que le processus pouvait se substituer à court terme à la fonction rénale normale.

Au cours des années suivantes, la sélection attentive de matériaux tels que la porcelaine, le métal, le latex et le verre qui pouvaient être stérilisés a permis d'assurer des conditions d'hygiène raisonnables pendant la dialyse péritonéale. Le processus n'a cependant trouvé qu'une utilisation limitée, principalement en raison de l'absence de méthode fiable d'accès à l'abdomen du patient.


Cathéter de dialyse péritonéale

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Cet accès sûr à l'abdomen pour réaliser une dialyse péritonéale est assuré par un cathéter. Initialement, on utilisait des canules métalliques pour accéder à la cavité abdominale mais celles-ci ont été remplacées ultérieurement par des sondes gastriques et des tubes à oxygène.

En 1952, Arthur Grollman de la Southwestern Medical School de Dallas a conçu un cathéter rendant les traitements par dialyse péritonéale accessibles aux patients souffrant d'insuffisance rénale chronique. Grollman a utilisé un conteneur d'un litre doté d'un couvercle auquel un tube en plastique était relié. Son idée révolutionnaire consistait à utiliser un cathéter flexible au lieu d'un tube rigide comme c'était le cas dans le passé. De plus, l'extrémité du cathéter restant dans la cavité abdominale présentait plusieurs petits trous pour permettre un acheminement et une évacuation optimales de la solution de dialyse.

 
Dans le cadre de la guerre de Corée, l'Américain Paul Doolan a développé en 1959 un cathéter destiné à l'utilisation à long terme. Il était en polyéthylène et présentait des trous selon une configuration unique pour éviter l'encrassement, tout en maximisant le débit. Richard Ruben, un autre Américain, a réalisé la première dialyse péritonéale sur une durée de sept mois, en utilisant le cathéter de Doolan et un cathéter permanent qui pouvait rester dans la cavité abdominale. Ceci démontre que les chercheurs ne prévoyaient pas seulement de traiter des patients souffrant d'une maladie aiguë mais également ceux qui présentaient une insuffisance rénale chronique.

En 1968, l'Américain Henry Tenckhoff a développé le cathéter qui porte son nom. Jusqu'ici, le cathéter à stylet largement utilisé avait déjà permis de traiter des patients souffrant d'insuffisance rénale chronique à l'aide de la dialyse péritonéale. Toutefois, la “technique de perforation répétée” signifiait le placement d'un nouveau cathéter dans la cavité abdominale pour chaque traitement. Ce processus long était pénible à la fois pour le personnel médical et pour les patients. Tenckhoff assumait lui-même la tache ingrate de placer les cathéters chez les patients les week-ends. Son cathéter permanent ne lui a pas seulement fait gagner du temps mais a également contribué à la large acceptation de la dialyse péritonéale. Le cathéter de Tenckhoff est toujours utilisé actuellement. Constitué de silicone, il est doté d'une ou deux coiffes qui permettent au cathéter de se déployer dans la péritoine comme dans des couches plus profondes de tissu conjonctif.


Poches et tubes

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Poche standard
Poche standard
Système en Y avec poche vide
Système en Y avec poche vide
Système en Y avec double poche
Système en Y avec double poche

 

Outre le cathéter, le développement de poches et de tubes joue également un rôle décisif dans le succès à long terme de la dialyse péritonéale. Constituant la complication la plus courante, la péritonite a limité la diffusion de la dialyse péritonéale ambulatoire continue (CAPD).

 

Jusqu'à la fin de l'année 1978, la solution de dialyse péritonéale (solution de DP) n'était disponible qu'en récipients de verre raccordés au cathéter permanent avec des tubes en plastique.

Les patients devaient raccorder les tubes au cathéter chaque fois qu'ils ajoutaient ou retiraient une solution. En raison du nombre élevé de branchements et de débranchements, le risque d'infection péritonéale était toujours imminent. Dimitrios Oreopoulos de Toronto a finalement rendu plus pratique la CAPD en introduisant l'utilisation de poches en plastique jetables, ce qui a considérablement réduit le taux de péritonites.

Une fois que la solution de dialyse était introduite dans la cavité abdominale, la poche plastique pouvait être enroulée et rester raccordée au corps du patient pendant la durée du traitement. Pour éliminer la solution, la poche était déroulée et par gravité, la solution de dialyse utilisée était attirée dans la poche.

A la fin du processus, la poche était retirée du cathéter avant d'en placer une nouvelle. Cette nouvelle technologie offrait aux patients plus de confort et une liberté relative.

Stérilisation de la solution de dialyse péritonéale dans de grandes bouteilles de verre

Plusieurs équipes de recherche italiennes ont également contribué précieusement à la prévention de la péritonite, plus particulièrement, Umberto Buoncristiani de Pérouse, qui a inventé le système en Y.

Ce système comprend une poche vide et des tubes raccordés en forme de “Y” guidant l'écoulement de la solution de dialyse. De plus, une poche remplie de solution de DP est raccordée à ce système.

En premier lieu, la solution de dialyse utilisée est drainée dans le sac vide, portant les bactéries éventuelles du connecteur du cathéter.

Ensuite, une solution de dialyse fraîche rince les tubes et la poche pendant environ trois secondes. Le raccordement à la cavité abdominale reste fermé pendant ce processus. Une fois que les tubes ont été rincés, le raccord du cathéter du patient est ouvert et une solution de DP fraîche est introduite dans la cavité (principe de rinçage avant perfusion).

En fonction du système, l'écoulement de la solution de DP (drainage, rinçage, remplissage) est contrôlé à l'aide de clamps ou d'un disque. Cette technique joue un rôle essentiel dans la réduction du taux de péritonites. Un autre avantage : les patients ne sont pas obligés de porter une poche fixée sur eux.

Le système à double poche est une amélioration du système en Y. Cette innovation propose non seulement une poche vide déjà fixée au système de tube en Y mais également une poche de solution de dialyse fraîche. Ce système permet d'éliminer un autre raccordement et diminue encore le risque d'infection. La double poche est la conclusion satisfaisante actuelle des efforts d'innovation visant à réduite le taux de péritonites dans la dialyse péritonéale.


 

La CAPD a vu le jour à Austin, Texas, en 1975, lorsque Robert Popovich et Jack Moncrief discutaient des façons de dialyser un patient qui ne pouvait pas subir d'hémodialyse. Ces discussions ont conduit le Dr. Popovich à développer des calculs exhaustifs sur la base de la quantité et du temps de séjour de la solution de dialyse, déterminant l'élimination effective des toxines urémiques.

 

Les chercheurs sont parvenus à la conclusion qu'une poche de deux litres devait être changée cinq fois par jour et qu'une solution de DP devait rester continuellement dans le corps du patient. Paradoxalement, l'annonce initiale de leurs résultats cliniques n'a pas été prise au sérieux. Toutefois, lorsque Popovich et Moncrief ont présenté d'autres succès cliniques en 1978, la communauté médicale a été convaincue. Par rapport aux processus intermittents, les méthodes qu'ils ont développées permettent d'éliminer les fluides et de filtrer le sang de façon plus régulière et continue.


Dialyse péritonéale automatisée (APD)

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En 1981, José Diaz-Buxo a proposé la dialyse péritonéale cyclique continue (CCPD) qui est à l'heure actuelle le procédé d'APD le plus couramment utilisé. Dans ce système, l'excédent d'eau et les toxines sont éliminés des patients pendant la nuit grâce à 10 à 15 litres de solution de dialyse. Pendant la journée, un litre et demi à deux litres de solution de dialyse restent dans la cavité abdominale.
 
La nouvelle génération de cycleurs développés par Fresenius Medical Care

 

De 1961 à 1970, l'Américain Norman Lasker a synthétisé les développements de Boen, Tenckhoff et Russel Palmer en une technologie. Il a utilisé pour son “cycleur", des bouteilles de deux litres remplies de solution de DP qui était administrée par la force de gravité.

La solution était chauffée au préalable. En 1970, les premiers patients ont pu être dialysés à domicile avec ce cycleur.

Précurseurs de la machine de dialyse péritonéale actuelle de Henry Tenckhoff et Norman Lasker

La dialyse péritonéale automatisée a été introduite en 1962 par Fred Boen de l'Université de Washington. La machine qu'il a conçue nécessite un conteneur de 40 litres de solution de DP.

L'invention a permis de réduire significativement le temps nécessaire pour ouvrir et fermer le système de tubage et raccorder ou retirer les poches comme le nécessite la CAPD manuelle. Des conteneurs pleins étaient remis aux domiciles des patients et récupérés une fois vides. La dialyse péritonéale intermittente était réalisée une fois par semaine.

C'est encore Tenckhoff qui a simplifié la dialyse péritonéale automatisée. Pour éviter la manipulation difficile du conteneur de 40 litres, il a suggéré d'installer un équipement de préparation d'eau qui pouvait procurer de l'eau stérile au domicile des patients. Un concentré devait ensuite être ajouté à l'eau stérile pour produire une solution de dialyse.

Structure schématique de la première machine de dialyse péritonéale automatisée de Fred Boen, dessin original en anglais (1962)

En plus de la diminution du taux d'infection, il fallait réduire les coûts liés aux équipes médicales et aux matériaux. Des machines de dialyse péritonéale automatisée (APD) ont été développées à cette fin.

L'APD fait appel à une machine programmable ou cycleur, qui contrôle le volume, le remplissage, le temps de séjour et le drainage de la solution. La dialyse automatisée permet à présent de dialyser les patients chez eux, pendant leur sommeil.


Les nouvelles solutions biocompatibles de dialyse péritonéale

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Au début des années 1980, un article de Axel Duwe approuvé largement a été publié, présentant pour la première fois les effets des composants individuels de la solution de DP dans l'efficacité péritonéale sur la destruction bactérienne. Quelques années plus tard, le terme “bio(in)compatibilité” est apparu pour indiquer la tolérance/intolérance corporelle aux solutions de dialyse. Des études ont alors montré que les solutions de DP classiques pouvaient inhiber les activités de cellules essentielles du péritoine et entraîner des dommages à long terme de la membrane.

Ces complications entraînent un affaiblissement progressif de la membrane péritonéale et la rendent inappropriée pour une nouvelle utilisation en tant que dialyseur. Les solutions de dialyse classiques ont un pH non physiologique inférieur à celui du péritoine et une concentration élevée de produits de dégradation du glucose. Ces deux éléments contribuent significativement à la bio-incompatibilité des solutions. A présent, les solutions de DP sont proposées dans des poches à plusieurs chambres qui ont des pH neutres à physiologiques et comportent une quantité significativement moins importante de produits de dégradation du glucose.

L'introduction de cette nouvelle génération de solutions de DP est un élément prometteur pour le développement de solutions plus adaptées présentant une meilleure biocompatibilité. Les résultats d'études récentes permettent de penser que de nouvelles solutions de DP peuvent élargir la fonction de dialyseur du péritoine. En fait, une étude clinique a montré qu'une nouvelle solution de DP présentant une meilleure biocompatibilité pouvait augmenter la durée de survie d'un patient.

Ce bref aperçu de l'histoire de la dialyse péritonéale illustre l'interaction fascinante entre les idées, l'inventivité et la détermination de nombreux précurseurs et scientifiques de ce domaine. La dialyse péritonéale moderne qui a acquis une position solide dans l'actuel traitement de substitution du rein est le couronnement de leurs efforts.

Nouvelle solution biocompatible de dialyse péritonéale dans une double poche

Les solutions de DP jouent un rôle de plus en plus important dans la recherche et le développement sur la dialyse péritonéale actuelle. Dans les années 1920, Ganter utilisait une solution physiologique saline dans laquelle on ajoutait ensuite du glucose.

En 1938, Jonathan Rhoads a commencé à ajouter du lactate à la solution pour corriger l'acidose métabolique qui peut se développer si les reins ne peuvent pas éliminer les produits métaboliques acides. Plus de 60 ans plus tard, le lactate reste le tampon le plus couramment utilisé dans les solutions de DP.

Toutefois, à l'heure actuelle, il existe également des solutions contenant du bicarbonate pur ou un mélange des deux substances, bicarbonate et lactate, pour assurer l'équilibre acide - base. A la place du glucose, les solutions de dialyse peuvent également contenir des acides aminés ou des polymères de glucose.


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