Comment mesurer le NO expiré
La singularité de la mesure du monoxyde d’azote (NO) est la dépendance entre la concentration du NO mesurée dans un
débit de gaz expiré (FENO) et l’importance ce débit. Cette relation a une explication théorique (modélisation interprétant cette dépendance)
et des conséquences techniques (ensemble des conditions permettant la comparaison des mesures). Depuis les premières observations rapportant la présence de NO
dans le gaz expiré, des progrès considérables ont été faits dans l’un et l’autre de ces domaines : les développements théoriques offrent à présent
la possibilité de décrire plusieurs caractéristiques des échanges du NO du système respiratoire en utilisant des outils mathématiques et informatiques
réservés à l’exploration « fine » du patient au Laboratoire d’Exploration Fonctionnelle Respiratoire ; des développements techniques encore
plus récents (passage d’une mesure par chimioluminescence de référence à une méthode électrochimique) mettent à disposition
des praticiens un appareillage léger de maniement plus simple, fournissant une information globale qui devrait pouvoir répondre à la plupart des questions en ambulatoire.
Les
mesures du NO expiré
La mesure du NO expiré durant un débit unique
Il s’agit de la mesure la plus couramment réalisée et cette approche
fournit une information qui répond probablement à la plupart des questions du clinicien. Plusieurs réunions de consensus en ont précisé les modalités
sans modifier fondamentalement leurs recommandations qui portent essentiellement sur la prévention de la contamination rhino-sinusienne et insistent sur la dépendance
entre concentration du NO expiré et débit expiratoire [1, 2]. Les deux points essentiels à la réalisation d’une mesure à débit unique
sont donc la réalisation d’une expiration contre une résistance buccale (5 à 15 cm H2O) et l’obtention d’un débit expiratoire constant.
Le débit expiratoire utilisé durant la mesure doit être indiqué dans l’énoncé du résultat : FENO 0,05 = 10 ppb signifie que la
concentration moyenne de NO mesuré dans la deuxième partie d’une expiration effectuée à 50 ml/s (0,05 L/s) est de 10 ppb. L’examen est réalisable
chez l’enfant coopérant à partir de l’âge de 8-9 ans. La difficulté principale est de maintenir un débit expiratoire stable.
La mesure à débits
multiples
L’équipe de George SC est à l’origine de la très grande partie des avancées théoriques et le lecteur intéressé pourra
se référer à la succession d’articles décrivant ces aspects fondamentaux [3]. Dans le modèle décrit par cette équipe, la production
de NO par le système respiratoire est originaire de deux compartiments. Le compartiment compressible (poumon profond) contient une (très) faible concentration de NO,
variable durant le cycle respiratoire mais qui peut être considérée comme stable (CalvNO) après les 8 à 10 secondes d’apnée ou d’expiration
continue nécessaires à l’obtention d’un état d’équilibre entre production locale et échange avec le lit vasculaire. Le flux de gaz
en provenance de cet espace s’enrichit d’un certain débit de NO durant son passage au travers des voies aériennes. On peut donc caractériser la contribution des
voies aériennes par une grandeur (J’awNO) correspondant au débit maximal de NO que peut fournir la bronche lorsqu’il n’y a aucun facteur limitant le
transfert du NO (un débit supérieur à 50-75 ml/s répond à cette condition).
Cette approche est à présent régulièrement
utilisée et s’appuie sur la relation linéaire observée entre débit de NO (Q’NO = FENO × V’) et débit expiratoire. Dans cette
gamme de débit, chaque point (Q’NO, V’) répond donc à l’équation : Q’NO [nl/mn] = FENO V’ [ppb] × V’ [ml/s] × 0,06
[facteur de correction des unités] = CalvNO [ppb] × V [ml/s] + J’awNO [nl/mn]
Cette relation simple définit une droite dont la pente est égale à la
concentration alvéolaire (CalvNO) et dont l’intersection sur l’axe des ordonnées correspond au débit maximal de NO que peut fournir la bronche (J’awNO).
En pratique, le sujet effectue 4 à 6 manœuvres dans une gamme de débit comprise entre 75 et 250 ml/s ; chaque manœuvre est effectuée selon les recommandations
proposées pour la réalisation d’une mesure à débit unique (cf supra).
L’avantage théorique de cette méthode est de pouvoir caractériser
la « production » de NO du secteur distal pulmonaire et des voies aériennes de conduction. Ainsi cette approche est la seule méthode d’exploration
fonctionnelle respiratoire permettant une évaluation non invasive de l’inflammation distale pulmonaire. Cette méthode est validée à la fois chez
le sujet sain et en conditions pathologiques [4].
Faut-il mesurer le NO expiré au cours de l’asthme ?
Modifications du NO expiré
Le tableau I montre les principales situations, cliniques, fonctionnelles et
anatomopathologiques, où ont été décrites des variations de NO expiré, qu’elles concernent FENO (mesure durant un débit unique), CalvNO
ou J’awNO (mesures à débits multiples). On voit que la mesure est liée à de nombreux aspects de la maladie (atopie, symptômes, hyperréactivité bronchique,
réponse au traitement), le problème étant moins de démontrer des relations plus ou moins attendues au plan biologique que d’intégrer la mesure à l’un
ou l’autre des impératifs de la prise en charge : outil diagnostic, évaluation du contrôle, adaptation des traitements…
Intérêt diagnostic
Le
NO ne s’élève que chez les patients atopiques et présentant une hyper-réactivité bronchique [5]. La mesure de NO expiré peut remplacer
raisonnablement le test de provocation bronchique à la métacholine et apportera donc des renseignements similaires (intérêt uniquement en cas de suspicion
clinique pré-test intermédiaire).
• Aide au contrôle de la maladie
La mesure pourrait par contre s’inscrire dans la panoplie des outils d’évaluation
du contrôle de l’asthme. Les moyens classiques reposent en effet sur l’évaluation de signes cliniques et/ou de perturbations fonctionnelles qui ont presque
toutes été associées à des modifications de NO expiré (tableau I).
L’intérêt principal de l’examen est d’une
part de fournir une mesure quantitative permettant de simplifier le dépistage des sujets mal contrôlés et d’autre part de déterminer les valeurs exposant à un
risque d’exacerbation à moyen terme.
Ces objectifs semblent avoir été atteints avec la démonstration de Jones qui établit une association
convaincante entre perte de contrôle de l’asthme et valeur élevées de FENO chez l’adulte asthmatique et le caractère prédictif (à 19
jours…) de l’élévation initiale de NO expiré [6].
Une autre approche est d’appliquer les mesures à débits multiples. Une
hypothèse séduisante est que l’élévation de la concentration alvéolaire traduit l’existence de processus inflammatoires siégeant
dans le poumon profond. Ceci est conforté par les relations observées : 1) entre CalvNO et marqueurs de l’inflammation (Eosinophilic Cationic Protein alvéolaire
[7]) ; 2) entre CalvNO et obstruction périphérique [7] ou hyperréactivité bronchique [8] ; 3) entre CalvNO et symptômes légers [9]. • Aide
au choix du traitement
L’observation que des modifications de FENO apparaissent rapidement après modification des posologies de glucocorticoïdes est ancienne.
Une première application de cet effet démontré aussi bien après corticothérapie orale qu’antileucotriène est d’utiliser la
mesure comme un outil qualifiant l’observance et peut-être la résistance au traitement. L’un des développements les plus novateurs utilisant ce
lien est la démonstration récente que le monitoring du NO expiré mesuré durant une expiration à débit constant (FENO 0,25) est un
outil plus performant que les critères classiques (clinique et surveillance du DEP) dans la décision de réduction du traitement corticoïde inhalé [10].
Cette approche est appelée à modifier profondément les modalités de la prise en charge en intégrant l’examen du NO expiré (mesure à débit
unique, à 250 ml/s) dans le suivi du sujet asthmatique.
Conclusion
De nombreux arguments indiquent que la mesure du NO expiré est un outil descriptif performant du contrôle de la maladie asthmatique. Une mesure unique ou
occasionnelle du NO expiré durant une expiration à débit constant prolongé (FENO, V’) a cependant peu de valeur ; par contre, des mesures séquentielles
constituent probablement un moyen simple de monitoring individuel de la maladie et devraient aider le clinicien à repérer les phases nécessitant un ajustement thérapeutique ou
au contraire autorisant l’essai d’une décroissance thérapeutique.
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