Pathogénie de l'hypotrophie

La pathogenèse de l'hypotrophie est complexe. Malgré la diversité des facteurs étiologiques, elle repose sur une réaction de stress chronique – l'une des réactions physiopathologiques universelles non spécifiques de l'organisme, qui survient dans de nombreuses maladies, ainsi qu'en cas d'exposition prolongée à divers facteurs nocifs.

L'impact des facteurs de stress provoque des changements complexes et une réaction complexe de tous les maillons du système neuroendocrinien-immunitaire, entraînant une restructuration radicale des processus métaboliques et une modification de la réactivité de l'organisme. Le métabolisme de base de l'enfant augmente fortement, tout comme ses besoins en énergie et en matières plastiques.

Augmentation des besoins en protéines et en calories chez les enfants atteints de pathologie)

État	Manifestations cliniques	Besoin
		Énergie, %	Protéines, %
En bonne santé	Aucun	100	100
Stress léger	Anémie, fièvre, infection légère, chirurgie mineure	100-120	150-180
Stress modéré	Blessure musculo-squelettique, exacerbation d'une maladie chronique	120-140	200-250
Stress important	Sepsis, traumatisme grave, chirurgie majeure	140-170	250-300
Stress intense	Brûlures graves, rééducation rapide en cas d'hypotrophie	170-200	300-400

La réponse hormonale en cas d'hypotrophie est combinée, mais la direction catabolique des processus prévaut. Une augmentation des taux de catécholamines, de glucagon et de cortisol (hormones cataboliques puissantes) entraîne une augmentation de la lipolyse et de la destruction des protéines avec mobilisation des acides aminés (principalement des muscles squelettiques), ainsi qu'une activation de la gluconéogenèse hépatique. De plus, l'activité des hormones thyroïdiennes augmente, on observe une augmentation du taux d'hormone antidiurétique et le développement d'un hyperaldostéronisme, ce qui modifie significativement l'équilibre électrolytique de l'enfant hypotrophié. Outre les hormones cataboliques, la production d'hormones anaboliques augmente également, notamment l'hormone de croissance sérotoninergique (STH), mais sa concentration augmente dans un contexte de faibles taux de somatomédines et de facteur de croissance analogue à l'insuline, ce qui neutralise complètement son activité. Le taux d'une autre hormone anabolique, l'insuline, est généralement réduit en cas d'hypotrophie; de plus, son activité est altérée au niveau des récepteurs et des post-récepteurs. Causes possibles de la résistance à l’insuline en cas d’hypotrophie:

• augmentation significative de l’activité des hormones contre-insulaires;
• taux sériques élevés d'acides gras non estérifiés dans le contexte d'une lipolyse activée;
• déséquilibre électrolytique sous forme de diminution des niveaux de chrome, de potassium et de zinc.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Déséquilibre hydro-électrolytique

Chez les enfants hypotrophiés, ces troubles de la régulation neuroendocrinienne entraînent des modifications importantes de l'environnement interne et de la composition corporelle. Le niveau d'hydratation générale augmente fortement: la teneur en eau du corps augmente de 20 à 25 % et atteint 89 % du poids corporel total, alors que chez les enfants, ce chiffre ne dépasse généralement pas 60 à 67 %. L'augmentation du niveau d'hydratation est due à la fois au liquide intracellulaire et (dans une plus large mesure) extracellulaire. Parallèlement, une redistribution des fluides dans l'organisme est observée: le liquide se concentre principalement dans l'espace interstitiel, et le BCC diminue fortement (jusqu'à 50 % de la normale), ce qui est probablement associé au développement d'une hypoalbuminémie et à une diminution de la pression osmotique du plasma sanguin chez les enfants hypotrophiés.

Une diminution du BCC entraîne une diminution du débit plasmatique rénal et de la filtration, ce qui stimule une augmentation supplémentaire de la production d'hormone antidiurétique et d'aldostérone, ainsi que la rétention de sodium et d'eau dans l'organisme, fermant ainsi un cercle vicieux. Chez les enfants hypotrophiés, on observe un excès important de sodium dans l'organisme, même en l'absence d'œdème, et le sodium s'accumule principalement dans l'espace intercellulaire. La teneur en sodium total dans l'organisme hypotrophié est presque multipliée par huit, tandis que son taux sérique peut rester dans les limites de la normale ou être légèrement élevé. Le taux de potassium total diminue à 25-30 mmol/kg, contre 45-50 mmol/kg chez un enfant en bonne santé. Une diminution du potassium total est directement liée à l'inhibition de la synthèse des protéines et à la rétention de sodium dans l'organisme. L'hypotrophie s'accompagne également d'une diminution des autres minéraux: magnésium (de 20 à 30 %), phosphore, fer, zinc et cuivre. On observe également une carence en la plupart des vitamines hydrosolubles et liposolubles.

Modifications du métabolisme des protéines

Le métabolisme protéique est soumis aux plus grands changements en cas d'hypotrophie. La teneur totale en protéines de l'organisme d'un enfant hypotrophié diminue de 20 à 30 %. On observe une diminution des réserves protéiques musculaires (de 50 %) et viscérales. Le taux d'albumine totale diminue de 50 %, mais le pool d'albumine extravasculaire est activement mobilisé et retourne dans la circulation. La concentration de la plupart des protéines de transport dans le plasma sanguin diminue: transferrine, céruloplasmine, protéine de liaison au rétinol. Le taux de fibrinogène et de la plupart des facteurs de coagulation sanguine (II, VII, X, V) diminue. La composition en acides aminés des protéines change: le taux d'acides aminés essentiels diminue de 50 %, la proportion d'acides aminés à chaîne latérale ramifiée diminue et la teneur en valine est divisée par 8. En raison de la suppression du catabolisme de la lysine et de l'histidine, leur taux reste pratiquement inchangé. La teneur en alanine et autres acides aminés glycogéniques dans le corps augmente considérablement en raison de la dégradation des protéines musculaires et d'une augmentation de l'activité transaminase dans le tissu musculaire.

Les modifications du métabolisme protéique sont progressives et adaptatives. L'organisme s'adapte à un apport protéique significativement réduit en provenance de l'extérieur, et un enfant hypotrophié connaît une « conservation » de son propre métabolisme protéique. Outre l'inhibition de la synthèse, la dégradation de l'albumine ralentit en moyenne de 50 %. La demi-vie de l'albumine double. En cas d'hypotrophie, l'efficacité de la réutilisation des acides aminés dans l'organisme augmente jusqu'à 90-95 %, alors qu'elle ne dépasse normalement pas 75 %. L'activité enzymatique hépatique augmente avec l'inhibition simultanée de la production et de l'excrétion d'urée (jusqu'à 65-37 % du taux normal). Les protéines musculaires sont activement utilisées pour maintenir des niveaux adéquats de protéines sériques et hépatiques. Dans le tissu musculaire, une inhibition de l'activité de synthèse se développe et l'excrétion urinaire de créatinine, d'hydroxyproline et de 3-méthylhistidine augmente.

[ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Modifications du métabolisme des graisses

En raison de l'augmentation de la lipolyse, on observe une diminution du volume du tissu adipeux par trois chez les enfants hypotrophiés. Les graisses sont activement utilisées pour la gluconéogenèse, ce qui entraîne une diminution des taux sériques de triglycérides, de cholestérol et de phospholipides. Les lipoprotéines de très basse densité (LDL) sont pratiquement absentes du plasma sanguin, et leur concentration est significativement réduite. En raison d'un déficit en apoprotéines, d'un manque de lysine, de choline et de carnitine dans l'organisme, la synthèse des lipoprotéines est perturbée. On observe également un déficit prononcé en acides gras essentiels. La diminution de l'activité de la LDL entraîne une perturbation de l'utilisation des triglycérides dans les tissus; une surcharge en triglycérides (leur teneur augmente de 40 %) associée à une quantité insuffisante de LDL affecte la fonction hépatique, ce qui entraîne un gonflement et une dégénérescence graisseuse des hépatocytes.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ]

Modifications du tractus gastro-intestinal

Les modifications dystrophiques de la muqueuse de l'intestin grêle entraînent une atrophie des villosités et la disparition de la bordure en brosse. La fonction sécrétoire des glandes digestives est altérée, l'acidité du suc gastrique diminue et la production et l'activité des enzymes digestives et des sécrétions biliaires sont inhibées. La fonction barrière de la muqueuse intestinale est affectée: l'interaction intercellulaire des entérocytes est altérée, la production de lysozyme et d'immunoglobuline A sécrétoire est inhibée. La dystrophie des couches musculaires de la paroi intestinale altère la motilité intestinale, une hypotension générale et une dilatation avec des vagues périodiques d'antipéristaltisme se développent. De telles modifications du tractus gastro-intestinal entraînent une maldigestion, une malabsorption, une contamination bactérienne ascendante de l'intestin grêle et une aggravation de la dyspepsie intestinale.

[ 20 ], [ 21 ], [ 22 ], [ 23 ], [ 24 ], [ 25 ], [ 26 ], [ 27 ], [ 28 ], [ 29 ]

Modifications du système cardiovasculaire

Chez les enfants hypotrophiés, le système cardiovasculaire se caractérise par une tendance à la centralisation de la circulation sanguine, qui survient dans un contexte d'hypovolémie et se manifeste par une réaction hyperdynamique du myocarde, une hypertension pulmonaire, un état spastique des artérioles précapillaires et une altération de la microhémocirculation avec des signes de « sludge syndrome » dans les microvaisseaux. Les troubles hémodynamiques sont pathogéniquement associés à une réaction de stress chronique. En cas d'hypotrophie de degré I et II, on observe une augmentation de la sympathicotonie et de l'activité du circuit régulateur central; en degré III, on observe une « défaillance d'adaptation », une décentralisation de la régulation avec transition vers des niveaux autonomes. En cas d'hypotrophie sévère, on observe un effet chronotrope négatif, une tendance à l'hypotension, une bradycardie et un risque élevé de choc hypovolémique. Cependant, la thérapie par perfusion doit être utilisée avec une extrême prudence, car en raison de l'hydratation élevée des tissus, des modifications du lit microcirculatoire et du développement d'un déséquilibre sodium-potassium, il existe un risque élevé de développement rapide d'une insuffisance cardiovasculaire et d'un syndrome de mort subite dû à l'asystolie.

[ 30 ], [ 31 ], [ 32 ], [ 33 ], [ 34 ], [ 35 ], [ 36 ], [ 37 ]

Changements dans le système immunitaire

Chez les enfants hypotrophiés, une immunodépression métabolique secondaire transitoire se développe. Le lien pathogénique des troubles de la réactivité immunologique hypotrophiés est constitué par des modifications métaboliques associées à un déficit prononcé en protéines, une instabilité du métabolisme glucidique avec des pics d'hyperglycémie transitoire et un basculement du métabolisme vers le métabolisme lipidique. Des troubles de l'immunité innée et acquise sont observés. Les troubles de la protection immunitaire innée hypotrophiée concernent principalement la phagocytose microcytaire. En raison d'une maturation altérée des neutrophiles et de leur mobilisation depuis la moelle osseuse, le nombre de neutrophiles circulants hypotrophiés diminue légèrement, mais leur activité fonctionnelle est significativement affectée: leur activité chimiotactique et opsonisante est supprimée, et leur capacité à lyser les bactéries et les champignons phagocytés est altérée. La fonction des macrophages est légèrement affectée. L'hypotrophie n'entraîne pas de perturbations significatives du système du complément, mais en cas d'infection, ce dernier est rapidement épuisé. On observe une diminution du nombre et de l'activité lytique des cellules NK. Dans l'immunité acquise, le lien cellulaire de défense immunitaire est particulièrement endommagé en cas d'hypotrophie. Les réponses immunitaires cellulaires primaires et secondaires sont supprimées. Le nombre absolu de lymphocytes T, en particulier de CD4, diminue et le rapport CD4/CD8 est perturbé. Le taux d'immunoglobulines reste généralement inchangé, mais ces anticorps ont une affinité et une spécificité faibles.

[ 38 ], [ 39 ], [ 40 ], [ 41 ]

Kwashiorkor

Le kwashiorkor est un type particulier d'hypotrophie. Dans son développement, un rôle important est attribué à une alimentation à prédominance glucidique, fortement déficitaire en protéines, et à la multiplication d'une infection secondaire sur fond de malnutrition et de troubles de l'adaptation. Ce phénomène entraîne une restructuration importante des processus métaboliques et, en premier lieu, de la fonction protéo-synthétique du foie. Dans le foie, la synthèse des protéines de transport viscéral (telles que l'albumine, la transferrine et les lipoprotéines) est bloquée et la production de protéines de phase aiguë, nécessaires à la réponse inflammatoire, est activée. Dans ce contexte, un déficit en protéines de transport entraîne rapidement un œdème hypo-oncotique et une dégénérescence graisseuse du foie. Le kwashiorkor, comme d'autres formes d'hypotrophie, est une manifestation d'une réaction de stress classique, mais son développement est accéléré. Par conséquent, les troubles de l'homéostasie décrits ci-dessus sont également présents dans cette forme d'hypotrophie, mais ils sont plus aigus et plus intenses.