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Inflammation et troubles fonctionnels intestinaux


Hépato-Gastro. Volume 5, Number 6, 403-8, Novembre - Décembre 1998, Editorial


Résumé  

Author(s) : Michel Delvaux, Jacques Frexinos.

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ARTICLE

Les troubles fonctionnels digests restent à l'heure actuelle définis par des syndromes rassemblant des symptômes abdominaux chroniques, dont l'étiologie et les mécanismes physiopathologiques sont mal connus. Depuis un siècle, l'évolution de leur dénomination a suivi les progrès des connaissances - et parfois les modes - qui étaient acquises en fonction des moyens d'investigation dont disposaient les médecins. Ainsi, au début de ce siècle, l'entérite muco-membraneuse décrivait un ensemble de symptômes, douleurs abdominales, constipation... que nous décririons aujourd'hui comme le syndrome de l'intestin irritable et que les auteurs des années 1950 avaient appelé le côlon spastique. Ces appellations très différentes recouvrent des approches expérimentales ou cliniques basées sur un concept physiopathologique unique tel que "une maladie, un microbe" puis, lorsque les explorations fonctionnelles permirent l'étude de la motricité chez l'homme, la quête de l'anomalie motrice qui expliquerait la survenue de spasmes et de douleurs et, enfin, quand vint le barostat, l'hypersensibilité digestive.

Les très nombreux travaux consacrés aux troubles fonctionnels digestifs se sont tous heurtés à l'hétérogénéité de ces syndromes. Cette hétérogénéité concerne tant l'expression clinique des patients que les mécanismes physiopathologiques qui comprennent les troubles psychologiques et les facteurs psycho-sociaux [1], le stress, les habitudes alimentaires, notamment l'apport quotidien en fibres et l'intolérance à certains aliments [2], et les infections intestinales [3]. Cependant, aucune de ces anomalies ne peut rendre compte à elle seule de l'origine de la pathologie. Les études de la fonction sensitive et motrice du tractus digestif ont permis de développer le concept d'un véritable axe nerveux entre le système nerveux central et le plexus myentérique (brain-gut axis des Anglo-Saxons), mais le désordre primitif reste inconnu (figure 1). Dans cette optique, une attention particulière a été accordée depuis une dizaine d'années aux relations entre le système nerveux et le système immunitaire, faisant considérer un rôle pour ce dernier dans la physiopathologie d'affections telles que la fibromyalgie [4] ou le psoriasis [5]. Au cours de la dernière décennie, l'intrication entre ces deux systèmes de contrôle, neurologique, par essence nerveux et immunitaire, plutôt humoral a été démontrée par de nombreux travaux chez l'animal, et sa pertinence clinique a été récemment suggérée par quelques études. Nous voulons rappeler ici les arguments que l'on peut tirer de l'expérience clinique et les résultats des expériences chez l'animal qui doivent faire considérer avec attention les relations entre système immunitaire et système nerveux pour comprendre notamment la physiopathologie des troubles fonctionnels intestinaux.

Les arguments cliniques

Les études épidémiologiques consacrées aux troubles fonctionnels intestinaux, et notamment au syndrome de l'intestin irritable (SII), ont permis d'identifier chez certains malades une séquence assez évidente entre un épisode infectieux initial, diarrhée fébrile ou gastroentérite, et l'apparition de troubles fonctionnels intestinaux [6]. Les études morphologiques ont été moins concluantes dans la mesure où le tractus digestif présente à l'état normal un certain degré d'inflammation démontrée par la présence de nombreuses cellules polynucléaires et immunocompétentes dans les couches muqueuse et sous-muqueuse de la paroi. De plus, l'infiltration du tissu musculaire et/ou du plexus myentérique par les cellules inflammatoires est difficile à démontrer car les prélèvements sont rares. Une étude assez ancienne a permis de montrer que le nombre de mastocytes présents au niveau des couches musculaires de l'iléon était aussi élevé chez certains patients présentant un SII à prédominance diarrhéique que chez les patients atteints de recto-colite ulcéro-hémorragique [7]. Des études plus récentes ont porté sur des biopsies endoscopiques n'atteignant donc que la muqueuse et partiellement la sous-muqueuse. Ces études se basaient sur des observations plus anciennes de modifications des fonctions de l'épithélium intestinal chez des patients ayant un SII [8]. Ainsi, Salzmann et al. [9] ont trouvé un nombre significativement plus élevé de cellules polynucléées dans la lamina propria du côlon chez des patients avec SII que chez des témoins, et les patients diarrhéiques avaient davantage de cellules que les patients constipés [9]. De même, une étude portant sur des biopsies coliques provenant de deux patients ayant un SII et des diarrhées a trouvé un nombre de cellules plus élevé dans la lamina propria de l'un d'eux [10].

Quelques études ont apporté des résultats comparables sur des biopsies gastriques ou duodénales chez des patients ayant une dyspepsie non ulcéreuse [11]. Matter et al. [12] ont décrit un sous-groupe de patients dyspeptiques qui avaient un nombre plus élevé de mastocytes dans la muqueuse gastrique et dont les symptômes étaient améliorés par la prescription d'antagonistes des récepteurs H1 de l'histamine.

Plus récemment, quelques travaux ont précisé les relations entre inflammation et troubles fonctionnels digestifs, en particulier chez les patients atteints de SII. Ainsi, une étude a montré que l'expression de l'interleukine 1beta était nettement plus élevée chez les patients qui développaient un SII après une infection par rapport à ceux qui restaient asymptomatiques [13]. L'hypothèse d'une origine infectieuse et/ou inflammatoire pour certains cas de SII se trouve renforcée par la mise en évidence de troubles moteurs chez l'animal après une infection parasitaire, sans que l'intestin soit le siège d'une réaction inflammatoire macroscopique [14]. Une autre étude a montré le rôle important des mastocytes et la présence d'un nombre plus élevé de mastocytes au niveau de la muqueuse cæcale chez les patients ayant un SII par rapport à un groupe témoin [15].

Ces différentes études, surtout morphologiques, sont autant d'arguments en faveur de l'existence d'une composante inflammatoire dans la physiopathologie des troubles fonctionnels digestifs. Cependant, peu d'études cliniques ont permis de démontrer un lien entre inflammation et perturbations de la motricité digestive.

Études expérimentales de la relation entre fonction sensori-motrice et inflammation

Chez les patients atteints de maladie inflammatoire chronique de l'intestin, des modifications de la motricité à l'état de jeûne [16] et en période postprandiale [17], ainsi que de la sensibilité viscérale, ont été observées [18]. Ces anomalies, connues depuis longtemps, sont comparables à celles observées plus tard chez les patients ayant des troubles fonctionnels intestinaux [19, 20]. Expérimentalement, la démonstration des effets de l'inflammation sur la motricité digestive a été obtenue sur des modèles d'infection parasitaire de petits rongeurs. Ainsi, l'infection par Nippostrongylus brasiliensis entraîne une accélération du transit intestinal chez le rat [21], et des modifications des propriétés contractiles qui dépendent de la couche musculaire de l'organe ou du segment intestinal considéré et de la phase de l'inflammation [pour revue, 22]. Ces modifications sont indépendantes de la nature de l'inflammation (chimique, infectieuse ou immunologique...), et sont donc bien en rapport avec celle-ci puisqu'elles peuvent être supprimées par les corticostéroïdes [23]. La démonstration a également été obtenue chez l'animal que l'inflammation provoquée par un "challenge" antigénique modifiait la motricité intestinale, mais aussi le fonctionnement des afférences digestives et de leurs projections au niveau central [24]. Les relations entre inflammation périphérique et contrôle central de la motricité digestive ont été bien mises en évidence par les études des effets du stress. Ces études ont notamment montré les relations entre l'axe hypothalamo-hypophysaire et la production de CRF (corticotropin releasing factor) d'une part et les cellules inflammatoires intestinales comme les mastocytes d'autre part [25].

Au niveau du muscle lisse lui-même, les modifications observées au cours de l'inflammation provoquée par un agent chimique comme l'acide trinitrobenzène-sulfonique se traduisent par des modifications de la contractilité des cellules et par des modifications des populations de récepteurs à la surface des cellules, notamment de médiateurs de l'inflammation comme les récepteurs du PAF qui sont désensibilisés [26]. Cette régulation des récepteurs met en jeu les mastocytes et la production de monoxyde d'azote [27]. D'autres études ont montré que les cellules musculaires intestinales sont capables d'exprimer, dans un environnement inflammatoire, des antigènes MHC de classe II sous l'influence de cytokines comme l'interféron gamma, ainsi que de produire des cytokines, par exemple de l'interleukine 6 [pour revue, 28]. Ces modifications peuvent survenir en l'absence de lésion macroscopique de la muqueuse intestinale, lorsque l'infiltrat inflammatoire est modéré, limité à la muqueuse et n'atteint pas la musculaire muqueuse [29]. Les médiateurs responsables de ces modifications au niveau cellulaire peuvent donc provenir de différentes cellules de la paroi intestinale ou des cellules musculaires elles-mêmes. De plus, ces médiateurs sont nombreux, comme nous le verrons plus loin, et peuvent aussi bien contracter que relâcher les cellules musculaires.

L'inflammation est également responsable de modifications des fonctions nerveuses ; les terminaisons nerveuses, notamment du plexus myentérique, sont atteintes par les lésions inflammatoires. Lors de l'inflammation produite par l'acide trinitrobenzène-sulfonique, on observe des modifications marquées de la libération d'adrénaline et d'acétylcholine par les neurones du plexus myentérique [30]. De manière surprenante, dans cette étude, une diminution marquée de la libération de nor-adrénaline était observée, non seulement au niveau du côlon distal atteint par l'inflammation, mais également au niveau des parties macroscopiquement saines du côlon transverse et de l'iléon terminal. Ces anomalies fonctionnelles des neurones myentériques sont à rapprocher des anomalies observées en microscopie électronique au niveau des neurones myentériques provenant de segments sains de l'intestin de patients atteints de maladie de Crohn [31]. Les mécanismes de cette atteinte inflammatoire des terminaisons nerveuses du plexus myentérique sont assez proches de ceux observés pour le muscle intestinal lui-même [pour revue, 22]. Ceux-ci comprennent l'expression accrue de cytokines pro-inflammatoires comme les interleukines 1beta et 6 et le tumor necrosis factor alpha. Cependant, l'origine de ces cytokines n'est pas clairement établie. Dans le cerveau, les astrocytes peuvent sécréter des cytokines, et ce pourrait être le cas pour certaines cellules entérogliales qui deviendraient hyperplasiques dans des situations pathologiques comme les pseudo-obstructions [32]. Enfin, de nombreuses études consacrées aux mécanismes de l'inflammation en dehors des organes digestifs ont permis de montrer que l'inflammation modifiait le fonctionnement des voies nerveuses afférentes, notamment par le recrutement de fibres C silencieuses qui pourraient jouer un rôle dans les phénomènes d'hyperalgésie viscérale [33, 34].

L'évocation succincte de ces données expérimentales, obtenues chez l'animal, permet de conclure à l'existence de relations entre les cellules musculaires intestinales et les neurones myentériques d'une part, et les différentes cellules inflammatoires présentes au niveau de la muqueuse intestinale d'autre part, et ce en l'absence d'une inflammation macroscopique évidente. De plus, ces cellules, musculaires et nerveuses peuvent elles-mêmes produire des cytokines dans certaines situations pathologiques. Il existe en revanche peu d'études expérimentales réalisées chez l'homme qui illustrent cette relation entre fonctions immunitaire et sensori-motrice de l'intestin.

Les études cliniques se sont principalement intéressées aux patients atteints de maladies inflammatoires chroniques de l'intestin. Quelques études morphologiques ont mis en évidence des anomalies structurales et du contenu en neurotransmetteurs des neurones du plexus myentérique, au cours d'affections caractérisées par des perturbations de la motricité digestive, telles que l'achalasie [35] ou les pseudo-obstructions [36] dans lesquelles on observait un infiltrat important de lymphocytes, mastocytes, éosinophiles et macrophages autour de ces neurones. D'autres ont démontré des modifications du contenu en neurotransmetteurs  : diminution du contenu en VIP, augmentation de la substance P. Il faut toutefois noter que la plupart de ces résultats ont été obtenus chez des patients atteints de colite ulcéreuse ou de maladie de Crohn. Les études sont essentiellement descriptives, anatomiques, et ont rarement trait à la fonction motrice elle-même. Une étude de Vantrappen et al. [37] a montré que la pullulation microbienne au niveau de l'intestin était responsable d'une interruption du cycle du complexe moteur migrant. En revanche, il n'existe pratiquement pas d'étude fonctionnelle chez les patients atteints de troubles fonctionnels digestifs. Récemment, nous avons montré que l'irritation de la muqueuse rectale, obtenue par l'injection intrarectale de glycérol, provoquai une hypersensibilité à la distension rectale chez des volontaires sains, qui était durable (environ 2 heures), et abaissait le seuil de douleur au niveau de celui observé chez les patients ayant un SII [38]. Cette étude chez les volontaires sains confirme les résultats obtenus chez les patients ayant une recto-colite ulcéro-hémorragique et les études chez l'animal qui ont démontré qu'une inflammation expérimentale sensibilisait à la distension du rectum [39]. Cette influence des phénomènes inflammatoires ou irritatifs locaux sur la sensibilité viscérale à la distension est à rapprocher d'études fonctionnelles qui ont suggéré que l'anomalie primitive qui expliquait l'hypersensibilité des patients ayant un SII à la distension était située au niveau des récepteurs pariétaux [40].

Les études structurales, biochimiques et fonctionnelles permettent donc de conclure à l'existence de multiples anomalies des fonctions sensori-motrices de l'intestin en relation avec l'état inflammatoire de la paroi intestinale. Ces anomalies paraissent toucher tant les voies afférentes, plutôt sensitives, que les voies efférentes contrôlant la motricité et le muscle lui-même. On peut donc concevoir un schéma physiopathologique des troubles fonctionnels digestifs qui intègrerait l'inflammation intestinale aux multiples facteurs qui interviennent dans la physiopathologie de ces syndromes.

Une cellule candidate à un rôle majeur : le mastocyte

Les mastocytes sont présents en grand nombre au niveau de la paroi intestinale et se différencient en mastocytes muqueux et sous-muqueux. Chez le rat, on distingue les mastocytes péritonéaux et les mastocytes de la muqueuse intestinale. Ces différents types de mastocytes se distinguent par leur équipement enzymatique, leur sensibilité aux agents dégranulateurs et leurs produits de dégranulation [pour revue, 41]. Les mastocytes peuvent donc interagir avec les terminaisons des plexus myentériques dans de nombreuses circonstances inflammatoires et des neurotransmetteurs, comme la substance P ou la neurotensine, provoquent leur dégranulation. Plusieurs études ont notamment montré des associations très étroites et fréquentes entre des terminaisons nerveuses contenant de la substance P et les mastocytes chez l'animal [42] et dans l'intestin humain [43]. Les mastocytes affectent également les fonctions sécrétoires de l'intestin, et la communication entre mastocytes et terminaisons nerveuses apparaît bidirectionnelle, ces deux types de cellules pouvant se stimuler mutuellement (figure 2). Parmi les produits de dégranulation des mastocytes, on trouve de nombreux médiateurs de l'inflammation qui peuvent directement influencer le traitement des informations sensitives viscérales, et qui paraissent jouer également un rôle dans l'hypersensibilité viscérale constatée chez les patients ayant un SII [pour revue, 44]. Certains de ces neurotransmetteurs pourraient constituer des cibles pour de nouveaux traitements périphériques de l'hypersensibilité viscérale. Ainsi, les antagonistes de la bradykinine ne sont actifs sur l'hypersensibilité viscérale que chez les animaux présentant une inflammation intestinale [45].

Le rôle des mastocytes a également été reconnu dans un certain nombre de situations pathologiques, où les relations entre système nerveux et système immunitaire sont impliquées. Des modifications de l'activité des neurones entériques ont été attribuées à une activation des mastocytes lors des réactions immédiates d'hypersensibilité aux aliments. Les modifications de la motricité intestinale [46] et colique [47], provoquées par la sensibilisation à l'ovalbumine, présentent une composante neurologique qui pourrait être médiée par les mastocytes. Les effets du stress chez l'animal comprennent l'activation de l'axe hypothalamo-hypophysaire, et le CRF ainsi produit est responsable de modifications de la motricité colique qui sont prévenues par l'administration préalable à l'animal d'un inhibiteur de dégranulation des mastocytes [25]. Dans une étude fort intéressante [48], les mastocytes pouvaient être conditionnés par un réflexe de type pavlovien, au niveau de l'intestin, et ce conditionnement des mastocytes serait impliqué dans la réponse motrice à des réactions pseudo-allergiques aux aliments [49].

Peu d'éléments expérimentaux sont actuellement disponibles chez l'homme. Nous avons vu plus haut que des mastocytes étaient plus fréquemment retrouvés dans les biopsies antrales de certains patients ayant une dyspepsie non ulcéreuse [12] et au niveau du cæcum chez des patients ayant un SII [15]. On ne dispose cependant d'aucune étude fonctionnelle démontrant le rôle de la dégranulation des mastocytes.

CONCLUSION

Au cours de la dernière décennie, les résultats accumulés des études expérimentales chez l'animal et d'études morphologiques chez l'homme ont permis de démontrer le rôle du système immunitaire dans la réponse au stress et ont mis en évidence les relations étroites entre système nerveux entérique et système immunitaire. A partir de ces constatations, l'hypothèse a été soulevée d'un rôle du système immunitaire dans la physiopathologie des syndromes psychosomatiques tels que les troubles fonctionnels digestifs. Cette hypothèse, émise il y a plusieurs années [50], trouve un début de confirmation dans les travaux cliniques récents sur les syndromes fonctionnels postinfectieux et dans les nombreux travaux expérimentaux réalisés chez l'animal démontrant le rôle du système immunitaire. Ainsi, devrons-nous sans doute reconsidérer dans quelque temps avec une certaine bienveillance académique le terme de "colite", cher à nos grands-mères et à nos patients, mais que les autorités bien pensantes, gardiennes de la pureté du langage médical, avaient banni au profit de "colopathie" qui ne veut pas dire grand-chose....

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