Les Amidons

LES AMIDONS 

• Les amidons, composant majeur des végétaux cultivés et essentiellement des céréales, stockés dans les amyloplastes, constituent une réserve énergétique.
• Les amidons sont constitués de 2 polymères de D-glucose [(C6H10O5)n] :
  • l’amylose, de structure linéaire et de conformation hélicoïdale
  • l’amylopectine, très dense et ramifiée.
    Ces 2 structures sont enserrées dans un grain d’amidon. Le ratio varie selon le végétal mais l’amylopectine reste le constituant principal.

• Dans le grain d’amidon, l’amylopectine va s’assembler en feuillets cristallisés ; ces feuillets sont séparés par l’amylose, constituant une zone amorphe.
• Si les amidons sont en contact avec un milieu aqueux, l’eau va rapidement pénétrer dans les zones amorphes du grain d’amidon. Un excès d’eau va être responsable de la rupture des liaisons hydrogène, entraînant un gonflement irréversible avec solubilisation du contenu granuleux et destruction de la structure cristalline. Ce phénomène dit de gélatinisation est thermo dépendant. L’amidon acquiert alors une structure gélatineuse.
• Les amidons qu’ils soient natifs ou transformés, sont largement utilisés dans l’industrie. L’industrie pharmaceutique en consomme 10% de la production mondiale, soit environ 8 millions de tonnes annuels.
• Les hémostatiques locaux sont constitués d’amidon ayant subi une transformation industrielle. Certaines propriétés des amidons natifs sont préservées:
  • La capacité d’absorption de l’eau, mais sans thermo dépendance,
  • La mémoire de forme.

Mécanisme d’action

Les polysaccharides hémostatiques sont les alginates de calcium, la chitine et le chitosan, et les amidons. Tous au contact du sang constituent une matrice faisant barrière au saignement. Les alginates de calcium libèrent en présence de sang des ions calcium favorisant aussi la coagulation. La chitine et le chitosan piègent les lipides et ont une action simplement mécanique. Les amidons ont une grande capacité d’absorption de l’eau: l’hémoconcentration facilite l’hémostase primaire et la cascade de la coagulation.

1. La digue hémostatique – Hemostatic barrier                                               Photo © Joël Mercier / STARMED

– Au contact du saignement, les amidons absorbent immédiatement l’élément liquidien du sang et augmentent rapidement de volume.

– Il se forme immédiatement un empois. Ce gel adhésif est la première barrière contre le saignement avant la mise en jeu des mécanismes physiologiques de la coagulation.

– La « digue hémostatique » est constituée.

   2. La coagulation – Clotting

– Les amidons [1] absorbent l’élément liquidien du sang et constituent en 30 s environ la digue hémostatique.
– Il en résulte une hémoconcentration facilitant l’adhésion et l’agrégation des plaquettes [2] et la formation du clou plaquettaire.
– In situ les protéines de la coagulation sont également concentrées facilitant la cascade de la coagulation et la formation du caillot de fibrine [3].

Ces mécanismes sont évidemment intriqués, aboutissant en 2 minutes à la formation d’une barrière hémostatique robuste aidant à la maîtrise du saignement chirurgical.

Dégradation

Infections du site opératoire – Adhérences postopératoires

Les amidons sont d’origine 100% végétale, biocompatibles et non pyrogènes. Ils sont dégradés en 48 à 72h par les amylases: alpha-amylase et glucoamylase, sans résidu: pas de corps étranger postopératoire. Leur emploi en chirurgie n’expose à aucune réaction inflammatoire ni de constitution de granulome. Ils ne sont pas un facteur de risque de survenue d’infection du site opératoire.

1/ Fournet S, Giacalone PL, Rathat G, Rouleau C. False positive lymph node activity on positron emission tomography (PET/CT) due to hemostatic compresses. J Visceral Surg 2011:148, e153-e155.

2/ Menovsky T, Plazier M, Rasschaert R, Maas Al, Parizel PM, Verbeke S. Massive swelling of  Surgicel® Fibrillar™ Hemostat after spinal surgery. Case report and a review of the literature. Minim Invasive Neurosurg 2011 Oct; 54(5-6):257-9.

3/Ereth MH, Dong Y, Schrader LM, Henderson NA, Agarwal S, Oliver WC, Nuttall GA. Microporous polysaccharide hemospheres do not enhance abdominal infection in a rat model compared with gelatin matrix. Surg Infect (Larchmt). 2009 jun; 10(3):273-6.

Les adhérences postopératoires sont des connexions fibreuses anormales générées par tout traumatisme tissulaire, y compris le traumatisme chirurgical, le saignement, l’infection mais également l’existence de corps étranger, dont les résidus d’hémostatiques locaux: une résorption incomplète est un facteur significatif de constitution de ces adhérences. Parmi les hémostatiques locaux chirurgicaux disponibles, les amidons, 100% biodégradables, sont les moins impliqués.

Des études plus récentes suggèrent que les microsphères hémostatiques à base d’amidon peuvent être efficaces dans la prévention des adhérences postopératoires. Les préconisations d’emploi sont alors très différentes.

Bibliographie :  lien2

1/ Hoffmann NE, Siddiqui SA, Agarwal A et al. Choice oh hemostatic agent influences adhesion formation in a rat cecal adhesion model. J Surg Res 2009;155:77-81.

2/ Roman H, Bourdel N, Canis M, Rigaud J, Delavierre D, Labat JJ, Sibert L. Adhérences et douleurs pelvi-périnéales chronique. Prog Urol 2010;20:1003-09.

 

Cinétique d’absorption de l’eau

*Mesures réalisées par STARMED SAS en collaboration avec l’Institut de Biologie et du Developpement de Marseille – Aix-Marseille Université (IBDM-AMU)

Photo © Joël Mercier / STARMED

Indications et Contre-Indications

Indications

• Les amidons sont adaptés à la prise en charge des patients traités par antiagrégants plaquettaires et/ou anticoagulants.
• Saignements lors des plaies et blessures :
  • Services d’accueil des urgences
  • Transports primaires : SAMU – SMUR -SDIS  Photo © Joël Mercier / STARMED
• Epistaxis sévères:

Yurttas V, Sereflican M, Terzi EH, Ozyalvaçli G, Kazaz H. Comparison of microporous polysaccharide hemospheres and Ankaferd Blood Stoppering a rabbit epistaxis model. Eur Arch Otorhinolaryngol 2016 April;273(4):933-8.

• Toutes les situations chirurgicales à risque de saignement en complément de l’hémostase chirurgicale :
  • Chirurgie plastique et réparatrice
  • Brûlures étendues
  • Chirurgie ORL et maxillofaciale   Photo © BIOCER

Thongrong C, Kasemsiri P, Carrau RL, Bergese SD. Control of bleeding in endoscopic skull base surgery: current concepts to improve hemostasis. ISRN. Surgery 2013; Article ID 191543.

• Chirurgie gynécologique et du petit bassin
• Urologie – Transplantation rénale

Bagcioglu M, Huri E, Dadali M, Astarci HM, Sargon MF, Eroglu M. Comparaison of herbal-based and synthetic hemostatic agents for efficacy on a rat partial nephrectomy model. Experimental model. Saudi Med J 2014 Jan;35(1):33-8.

Burghuber CK, Kandioler D, Strobl S, Mittlböck D, Böhmig GA, Soliman T, Berlakovich GA. Standardized intraoperative application of an absorbable polysaccharide hemostatic powder to reduce the incidence of lymphocele after kidney transplantation – a prospective trial. Transplant International 2018 August;

• Chirurgie digestive et hépatique – Transplantation hépatique
• Chirurgie thoracique et pulmonaire – Transplantation pulmonaire
• Chirurgie cardiaque et cardiologie interventionnelle – Transplantation cardiaque

Bruckner BA, Loebe M. The use of an absorbable microporous polysaccharide hemosphere haemostat (AristaAH®) in ventricular assist device implant and cardiac transplantation procedures. European Cardiology, 2011,8(2):125-7

Bruckner BA et al. Microporous polysaccharide hemosphere absorbable hemostat use in cardiothoracicsurgical procedures. J Cardiothorac Surg 2014;9:134

Schmitz C, Sodian R. Use of a plant-based polysaccharide hemostat for the treatment of sternal bleeding after median sternotomy. J Cardiothorac Surg 2015;10:59

• Chirurgie de la thyroïde
• Neurochirurgie

Galarza M, Pellicer Porcar O, Gazzeri R, Martinez-Lage JF. Microporous Polysaccharide Hemospheres (MPH) for Cerebral Hemostasis: A Prliminary Report. World Neurosurg. (2011)75,3/4:491-94.

HaemoCer a hemostatic agent for bleeding control in Neurosurgery(2)

• Chirurgie du rachis

Tural Emon S, Somay H, Orakdogen M, Uslu S, Somay A. Effects of hemostatic polysaccharide agents on epidural fibrosis formation after lumbar laminectomy in rats. The Spine Journal 16 (2016) 414-19.

Erdogan H, Kelten B, Tuncdemir M, Erturkuner SP, Uzun H, Karaoglan A. Hemostasis vs Epidural fibrosis? : A comparative study on an experimental rat model  of laminectomy. Neurologia I Neurochirurgia Polska 50  (2016) 323-30.

• Chirurgie orthopédique et traumatologie

Niu W et al. Starch-derived absorbable polysaccharide hemostat enhances bone healing via BMP-2 protein. Acta Histochemica 119(2017)257-63.

Contrindications

– Les polysaccharides hémostatiques ne doivent pas être utilisés chez les patients allergiques à l’amidon.
– Ils ne conviennent pas pour le traitement primaire des troubles de la coagulation.
– Ils ne conviennent pas pour les hémorragies du post-partum et les ménorragies.

Précautions d’emploi

Avant utilisation, les polysaccharides hémostatiques à base d’amidon doivent être conservés dans un endroit sec : le contact avec des liquides ou un environnement humide peut dégrader voire annuler l’effet hémostatique.

1. La constitution de la digue hémostatique peut provoquer une compression des tissus environnants : la poudre hémostatique excédentaire doit être désactivée et éliminée. Ceci est particulièrement important lors des interventions chirurgicales réalisées autour de la moelle épinière, des foramen osseux et des nerfs optiques.
2. Les polysaccharides hémostatiques ne doivent pas être appliqués directement dans les vaisseaux sanguins. Pour les interventions avec utilisation d’une circulation extracorporelle ou d’une récupération de sang peropératoire avec autotransfusion, il est nécessaire d’utiliser un réservoir de cardiotomie 40µ, un traitement des cellules et un filtre de transfusion 40µ.
3. Ils ne doivent pas être appliqués directement dans les yeux.
4. Ils ne doivent pas être appliqués directement dans la vessie ou dans l’urètre.
5. Ils doivent être complètement éliminés par lavage de la surface osseuse avant l’utilisation de ciments ou l’implantation de prothèses.