Le potassium joue un rôle essentiel dans le métabolisme cellulaire et la fonction neuromusculaire normale. Des mécanismes homéostatiques étroitement réglementés se sont développés au cours de l’évolution pour fournir une défense primaire contre les menaces d’hyper et d’hypokaliémie. Le rein joue un rôle primordial dans l’équilibre potassique, en augmentant ou en diminuant le taux d’excrétion du potassium. La distribution du potassium entre les compartiments du liquide intracellulaire et extracellulaire est régulée par des facteurs physiologiques tels que l’insuline et les catécholamines qui stimulent l’activité de la Na +-K + ATPase. Seulement environ 10% du potassium ingéré est excrété par l’intestin dans des conditions physiologiques normales.

Les patients atteints d’insuffisance rénale terminale (IRT) dépendent largement des mécanismes extra-rénaux et de la dialyse pour maintenir l’homéostasie potassique. Malgré la disponibilité de la dialyse et l’augmentation adaptative de l’excrétion colique du potassium en cas d’insuffisance rénale, une hyperkaliémie sévère (définie comme un taux de potassium sérique > 6 mEq / L) est observée chez 5 à 10% des patients dialysés d’entretien et est responsable de 0,7% des décès dans la population dialysée aux États-Unis. Plusieurs facteurs peuvent expliquer la forte incidence de l’hyperkaliémie dans cette population. La tolérance à une charge de potassium rapide est altérée dans l’ESRD, non seulement en raison d’un manque d’excrétion rénale, mais également en raison d’une altération de la distribution cellulaire du potassium. Ce dernier peut résulter d’un défaut de la Na +-K + ATPase et éventuellement d’une élévation des taux de glucagon dans l’urémie. Un apport alimentaire élevé en potassium et des traitements de dialyse manqués sont des contributeurs fréquents à l’hyperkaliémie chez les patients atteints d’IRT. D’autres facteurs tels que la constipation (diminution de l’excrétion du côlon) et l’état à jeun (manque relatif d’insuline) peuvent également prédisposer les patients à une hyperkaliémie. Les patients qui débutent la dialyse peuvent encore avoir une fonction rénale résiduelle et rester sensibles à plusieurs classes de médicaments qui altèrent l’excrétion du potassium. Ceux-ci comprennent des inhibiteurs du système rénine-angiotensine-aldostérone (RAAS), des diurétiques épargneurs de potassium, de l’héparine, du triméthoprime, de la pentamidine et des anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS). L’utilisation de la spironolactone chez les patients atteints d’IRT prévalents a également été impliquée comme une cause d’hyperkaliémie en raison de son effet sur la manipulation colique du potassium. Les bêta-bloquants non sélectifs peuvent également entraîner une hyperkaliémie en empêchant les déplacements intracellulaires du potassium.

Le traitement de l’hyperkaliémie aiguë chez les patients atteints d’IRT est la dialyse émergente. Lorsque la dialyse n’est pas immédiatement disponible, des mesures de temporisation sont utilisées. Le calcium intraveineux est utilisé pour contrer les effets myocardiques indésirables de l’hyperkaliémie, mais n’affecte pas la concentration sérique de potassium. Les résines échangeuses de cations sont fréquemment utilisées pour augmenter la sécrétion colique de potassium. Cependant, en raison de leur début d’action tardif (au moins deux heures), de leur efficacité douteuse et de toxicités possibles telles que la nécrose colique, les résines échangeuses de cations ne sont pas le traitement de première intention recommandé dans l’hyperkaliémie aiguë. L’utilisation d’un traitement par voie intraveineuse au bicarbonate a également été déconseillée en raison du manque de bénéfices. D’autres mesures qui entraînent le déplacement du potassium de l’espace extracellulaire vers l’espace intracellulaire, telles que l’albutérol et l’insuline, se sont avérées efficaces chez les patients atteints d’insuffisance rénale chronique (IRC) et sont d’apparition plus rapide, généralement de 30 à 60 minutes. Cependant, pour des raisons peu claires, un sous-ensemble de patients ESRD est résistant aux actions de l’albutérol. L’insuline intraveineuse (IV) est donc souvent le traitement de première intention de l’hyperkaliémie aiguë chez les patients hospitalisés à l’IRT. Il est généralement utilisé en conjonction avec le dextrose pour prévenir l’hypoglycémie et est souvent associé à d’autres thérapies telles que l’albutérol nébulisé.

Même si l’absorption du glucose par l’insuline est altérée dans l’urémie, l’effet hypolipidémiant de l’insuline n’est pas affecté. On pense que cela est dû aux voies indépendantes de transport du potassium et du glucose à travers la membrane cellulaire. L’insuline déplace le potassium dans les cellules en stimulant l’activité de l’antiporter Na +-H + sur la membrane cellulaire, favorisant l’entrée de sodium dans les cellules, ce qui conduit à l’activation de l’ATPase Na +-K +, provoquant un afflux électrogène de potassium. L’insuline IV entraîne une baisse dose-dépendante des taux de potassium sérique. Une combinaison d’une dose d’insuline IV de 10 unités plus 25 g de dextrose abaisse de manière fiable le taux de potassium sérique de 1 mEq / L (mmol / L) dans les 10 à 20 minutes et l’effet dure environ 4 à 6 heures. Cependant, cette thérapie peut être associée à une hypoglycémie significative. Dans une étude sur des patients hospitalisés traités par insuline intraveineuse pour une hyperkaliémie, 8,7% des patients ont développé une hypoglycémie (définie comme une glycémie de < 70 mg / dL). Dans une étude sur des patients hémodialysés, 75% des patients traités avec de l’insuline et du glucose pour abaisser le taux de potassium sérique ont développé une hypoglycémie.

La définition de l’hypoglycémie a fait l’objet de débats. Le groupe de travail de l’American Diabetes Association et de l’Endocrine Society définit l’hypoglycémie iatrogène chez les patients atteints de diabète sucré (DM) comme « tous les épisodes d’une concentration plasmatique de glucose anormalement basse qui exposent l’individu à des dommages potentiels.”Une concentration plasmatique de glucose ≤70 mg / dL est recommandée comme valeur d’alerte même si les symptômes d’hypoglycémie se développent généralement à un niveau inférieur à ce seuil. Cette valeur laisse du temps pour une surveillance étroite du patient afin de prévenir l’hypoglycémie symptomatique et a été utilisée pour définir l’hypoglycémie dans de nombreux essais cliniques.

L’hypoglycémie en milieu hospitalier est un problème courant, avec des incidences allant de 3,5% à 10,5% dans les services de médecine générale, de 23% chez les patients chirurgicaux et de 10% en unité de soins intensifs. Les symptômes de l’hypoglycémie peuvent inclure de l’irritabilité, une altération de la fonction cognitive, des convulsions, un coma, des arythmies ventriculaires et même la mort. Il existe de multiples facteurs de risque d’hypoglycémie. Ceux-ci comprennent les médicaments, l’interaction médicament-médicament, une carence en insuline endogène (avec une réponse anormale concomitante au glucagon), une maladie grave, un apport nutritionnel médiocre, un faible poids corporel, un âge avancé, des antécédents d’hypoglycémie récurrente, une insuffisance hépatique et une insuffisance rénale.

Dans ce numéro de Clinical Kidney Journal, Apel et al rapportent l’incidence et le moment de l’hypoglycémie, ainsi que les facteurs de risque associés chez 221 patients hospitalisés d’ESRD après traitement de l’hyperkaliémie avec 10 unités d’insuline IV et 25 g de dextrose. Dans cette étude rétrospective non contrôlée, Apel et al ont trouvé une incidence d’hypoglycémie de 13% (définie comme une glycémie < 60 mg / dL). Parmi les patients qui ont développé une hypoglycémie, 66% n’avaient pas d’antécédents de SM, ce qui était statistiquement significatif par rapport à ceux qui n’ont pas développé d’hypoglycémie. En outre, les patients qui ont développé une hypoglycémie avaient un indice de masse corporelle inférieur (26 vs 29), bien que cela n’ait pas atteint de signification statistique (p = 0,06). Les facteurs de risque d’hypoglycémie étaient: aucun diagnostic préalable de DM, aucune utilisation de médicaments DM avant l’admission et un taux de glucose inférieur avant le traitement. L’hypoglycémie s’est produite à une médiane de 2 heures après l’insuline et a persisté pendant une médiane de 2 heures.

Les patients atteints d’IRC et d’IRT sont particulièrement à risque d’hypoglycémie. Dans le cadre d’une fonction rénale normale, le rein contribue à près de la moitié de la gluconéogenèse globale et est donc aussi important que le foie dans le métabolisme des glucides. Le rein joue également un rôle essentiel dans le métabolisme de l’insuline. Même si les preuves suggèrent que l’IRC crée un état de résistance à l’insuline, une hypoglycémie peut s’ensuivre en raison d’une diminution de la gluconéogenèse et de la dégradation de l’insuline. D’autres facteurs tels que l’altération du métabolisme des médicaments, la malnutrition, la diminution de la gluconéogenèse hépatique et l’infection augmentent également le risque d’hypoglycémie dans cette population. Chez les patients hémodialysés, l’utilisation d’une solution de dialyse sans glucose augmente le risque d’hypoglycémie due au transfert du glucose plasmatique vers le dialysat. L’ajout de glucose à la solution de dialyse diminue considérablement ce risque. Apel et al ne précisent pas dans leur étude s’il existe une différence entre les patients hémodialysés et les patients dialysés péritonéaux. Théoriquement, l’incidence de l’hypoglycémie est plus faible dans la dialyse péritonéale en raison de la présence de dextrose dans la solution de dialyse.

Les résultats de l’étude de l’Apel soulignent l’importance d’une surveillance intense de la glycémie après l’administration d’insuline. L’étude d’Apel a défini l’hypoglycémie comme ≤60 mg / dL et même avec cette définition conservatrice, l’incidence était de 13%. Étant donné que l’insuline intraveineuse est un traitement couramment utilisé pour l’hyperkaliémie sévère chez les patients atteints d’IRT en milieu hospitalier, nous convenons avec Apel et al qu’une approche axée sur le protocole peut être en mesure de diminuer l’incidence de l’hypoglycémie. La littérature publiée indique que le régime d’insuline et de dextrose varie d’un centre à l’autre. La dose d’insuline varie de 5 à 10 unités et la quantité de glucose varie de 25 à 60 g. D’autres ont recommandé une perfusion supplémentaire de dextrose après une poussée intraveineuse de dextrose et d’insuline pour prévenir l’hypoglycémie. En raison des risques d’hypoglycémie, certains ont préconisé l’utilisation du glucose seul dans le traitement de l’hyperkaliémie. La justification est basée sur la théorie selon laquelle le glucose exogène stimule la sécrétion d’insuline qui déplace le potassium dans la cellule. Dans une étude croisée randomisée portant sur 10 patients non diabétiques sous hémodialyse avec hyperkaliémie, le dextrose seul a entraîné une diminution cliniquement significative du taux de potassium sérique. Les taux d’hyperglycémie n’ont pas été rapportés. Cependant, certaines préoccupations ont été soulevées au sujet de cette approche. La sécrétion d’insuline endogène peut être imprévisible, en particulier chez les personnes gravement malades et chez les personnes présentant une carence en insuline. L’hyperglycémie qui en résulte augmente l’osmolalité plasmatique, ce qui entraîne un mouvement du potassium hors de la cellule, aggravant l’hyperkaliémie. Inversement, certains ont suggéré l’utilisation de l’insuline seule dans le cadre de l’hyperglycémie, mais cela n’est pas largement accepté ou pratiqué en raison de la forte probabilité d’induire une hypoglycémie.

À l’instar de la présente étude, Shafers et al ont également noté que la majorité (74%) des patients ayant développé une hypoglycémie n’avaient pas de diagnostic de DM au moment du traitement de l’hyperkaliémie. C’est un point important car les patients sans DM risquent de ne pas surveiller leur glycémie. Le personnel hospitalier est formé pour surveiller la glycémie chez les patients atteints de DM et l’absence de ce diagnostic rend le patient plus vulnérable. En outre, les patients sans DM ont une plus grande sensibilité à l’insuline et sont plus enclins à développer une hypoglycémie après l’administration d’insuline.

Le protocole proposé par Apel et al dans cette étude pour la surveillance de la glycémie et le soutien du dextrose dans le traitement de l’hyperkaliémie par insuline intraveineuse est conçu pour prévenir l’hypoglycémie. Nous convenons que le risque d’hypoglycémie peut être minimisé en augmentant la dose de dextrose. Cependant, il peut y avoir un risque d’hyperglycémie si 25 g de dextrose sont administrés 1 heure après l’administration d’insuline / dextrose, quel que soit le taux de glucose dans le sang.’Sur la base de l’expérience de notre établissement et des recommandations d’experts, nous soutenons qu’une glycémie de base de ≥250 mg / dL ne nécessitera pas de doses supplémentaires de dextrose intraveineuse, après les 25 g initiaux. Cependant, cette recommandation n’a pas été validée dans les études cliniques.

Dans notre centre, le poids corporel du patient est pris en compte avant l’administration d’insuline et de dextrose. Le protocole de notre centre consiste à administrer 25 g de dextrose avec de l’insuline IV à 0,1 unité / kg de poids corporel. Ce régime est suivi de 250 mL de D10W infusés pendant 2 heures. L’utilisation d’un régime d’insuline basé sur le poids réduit le risque d’hypoglycémie chez les personnes ayant un faible indice de masse corporelle, en particulier les personnes âgées. Des données limitées ont suggéré que l’administration de dextrose avant l’insuline est efficace et sûre. Dans notre centre, le dextrose est administré immédiatement avant l’insuline IV. La glycémie est obtenue au départ, 1, 2 et 3 heures après le traitement. Depuis la mise en œuvre de ce protocole, l’incidence de l’hypoglycémie chez les patients hospitalisés dans notre centre est passée d’environ 20% à moins de 5%.

Comme indiqué précédemment, les bêta-agonistes, tels que l’albutérol inhalé, ont un effet hypolipidémiant additif en raison d’un mécanisme d’action différent. Les bêta-agonistes, lorsqu’ils sont utilisés avec de l’insuline, peuvent avoir l’avantage supplémentaire de réduire le risque d’hypoglycémie car ils favorisent la gluconéogenèse dans le foie.

En conclusion, les patients atteints d’IRT présentent un risque élevé de développer une hyperkaliémie sévère mettant le pronostic vital en danger. Lorsque la dialyse n’est pas immédiatement disponible, des thérapies non dialytiques sont utilisées comme mesures de temporisation. Le traitement à l’insuline est efficace, mais peut être associé à une hypoglycémie sévère si les directives thérapeutiques appropriées ne sont pas mises en œuvre et pratiquées. La formation des médecins et du personnel infirmier et le respect d’un algorithme de traitement spécifique à l’établissement pour l’hyperkaliémie sont extrêmement importants pour prévenir cette complication iatrogène critique.

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