Syndrome d'apnées obstructives du sommeil et troubles cognitifs chez les sujets âgés

ARTICLE

Auteur(s) : Fannie Onen^1,2, Hakki Onen³

¹Service de gériatrie, Hôpital Bichat-Claude Bernard, APHP, Paris
²Inserm U669, Paris 14
³Pôle de gériatrie, Hôpital Antoine Charial, Hospices civils de Lyon

Points clés

• • Les stigmates cliniques du SAOS doivent être systématiquement recherchés lors des consultations mémoire.
• • Le SAOS peut induire certains troubles cognitifs et aggraver les troubles cognitifs déjà présents.
• • Le SAOS est un facteur de risque indépendant d'accidents vasculaires cérébraux chez le sujet âgé.
• • Le traitement par ventilation nasale en pression positive continue améliore la vigilance et pourrait aussi améliorer certains troubles cognitifs.

Le syndrome SAOS est caractérisé par la survenue, pendant le sommeil, d'épisodes répétés d'obstruction totale ou partielle des voies aériennes supérieures (pendant au moins 10 secondes), responsables d'interruptions complètes (apnées) ou de réductions significatives (hypopnées) de la ventilation, souvent par hypotonie des muscles dilatateurs du pharynx. L'index d'apnées-hypopnées (IAH) correspond au nombre d'apnées et d'hypopnées par heure de sommeil.

La prévalence du SAOS dans la population générale est de l'ordre de 5 % [1]. Cette prévalence augmente avec l'âge. Quand le SAOS est défini par un IAH supérieur ou égal à 15/h, la prévalence de l'affection dépasse les 20 % chez les personnes âgées de plus de 70 ans [2]. Malgré cette forte prévalence, le SAOS est sous diagnostiqué chez les sujets âgés, probablement du fait de la méconnaissance de ses particularités gériatriques par la majorité de la communauté médicale.

Sur le plan physiopathologique, lorsque l'obstruction des voies aériennes se produit, les efforts respiratoires persistent et leur amplitude augmente pour lutter contre l'absence de flux aérien. L'apnée se termine souvent par un micro éveil permettant une augmentation du tonus des muscles du pharynx, la réouverture des voies aériennes supérieures et la reprise ventilatoire. Les principaux symptômes cliniques sont les ronflements sonores et la somnolence diurne excessive qui s'observent en général dans un contexte de surcharge pondérale.

La polysomnographique est l'examen de référence pour confirmer un diagnostic suspecté sur la clinique. Selon la classification internationale des troubles du sommeil (ICSD-2), sans tenir compte des signes cliniques, le syndrome d'apnées du sommeil est retenu à partir d'un IAH égal ou supérieur à 15 par heure de sommeil [3]. Cependant, au-delà du nombre d'apnées et d'hypopnées, la sévérité du syndrome n'est réellement appréciée que par la connaissance simultanée de la désaturation du sang artériel en oxygène qu'il entraîne, de la mesure de la fragmentation du sommeil et du tableau clinique avec hypersomnolence, chutes, troubles cognitifs, troubles de l'humeur, hypertension artérielle, accidents vasculaires cérébraux, coronaropathie et autres événements cardiovasculaires.

Le SAOS est accessible au traitement, y compris chez les sujets âgés. La respiration nocturne spontanée (ventilation) en pression positive continue (PPC), appliquée par masque nasal, constitue actuellement le traitement de choix des SAOS. Une pression de 4 à 12 cm d'H₂O, appliquée au moyen d'un masque nasal empêche le collapsus pharyngé et permet en général la disparition des apnées et des ronflements. On considère habituellement que ce traitement doit être proposé dans les cas graves qui vont entraîner des perturbations dans la vie quotidienne (hypersomnolence, altération cognitive avec risque d'accidents et de chutes chez les sujets âgés), et lorsque le pronostic vital semble menacé (association à une hypertension artérielle pharmacorésistante, antécédent d'accident vasculaire cérébral (AVC) par exemple).

Cognition et SAS

Les données neuropsychologiques

Les résultats d'une étude plus récente [5], évaluant différents types de mémoire (mémoire épisodique, mémoire de travail et mémoire procédurale) chez des sujets de 50 ans d'âge moyen, ont montré une atteinte modérée de la mémoire de travail, de la mémoire procédurale et un déficit du rappel libre en mémoire épisodique. L'amélioration observée des performances par l'indiçage est en faveur d'un profil de dysfonction sous-cortico-frontale. Dans une autre étude, 46 sujets âgés de 80 ans en moyenne, sans trouble cognitif majeur (score moyen au MMSE de 28) et vivant à domicile [6], ont été explorés par une polygraphie ambulatoire et ont été suivis sur 2 ans. Les résultats ont montré une association significative entre le déclin cognitif évalué par le MMSE et la somnolence diurne évaluée par l'échelle d'Epworth. L'analyse multivariée a montré un lien négatif significatif entre la sévérité du nombre d'événements respiratoires (IAH) et le score au MMSE : plus l'IAH était élevé, plus le déclin cognitif au MMSE était marqué durant le suivi. Cependant, les résultats n'ont pas montré de lien entre le déficit cognitif et la sévérité des épisodes de désaturation. Les auteurs suggèrent un modèle de médiation par la somnolence diurne induite par les apnées pour expliquer les troubles cognitifs rencontrés chez les sujets âgés apnéiques. Ils indiquent aussi l'intérêt et le bénéfice du traitement PPC chez les patients âgés apnéiques y compris à des stades modérés de l'affection, même s'il n'y a pas d'hypoxémie majeure.

Malgré la publication d'un certain nombre de travaux sur l'atteinte cognitive associée au SAOS, il n'y a pas de consensus pour définir un profil cognitif particulier chez les sujets apnéiques. Une étude récemment publiée a été réalisée chez des sujets âgés apnéiques (âge moyen de 68 ans), sélectionnés en très bon état de santé et non symptomatiques pour le SAOS [7]. L'objectif était d'étudier la relation entre le SAOS et les performances cognitives. Les auteurs ont trouvé que l'impact du SAOS sur les fonctions cognitives était significatif, mais faible. Il s'agissait essentiellement d'une atteinte des performances dans les épreuves de rappel libre en mémoire épisodique. Dans cette étude, il est important de souligner qu'aucune information n'était fournie sur la mesure de la fragmentation du sommeil puisqu'il s'agissait d'une polygraphie ventilatoire sans enregistrement du sommeil et que les patients apnéiques n'avaient pas d'hypoxie sévère. En fait, ces deux paramètres sont incontournables pour évaluer la sévérité du SAOS et le retentissement du SAOS sur le fonctionnement diurne comme sur les performances cognitives. Au total, chez les sujets âgés apnéiques, ne présentant pas de comorbidité cardiovasculaire ou neurologique et sans symptômes cliniques pour le SAOS, il existait une atteinte cognitive faible mais significative. Bien évidemment, cette population très sélectionnée, indemne de toute pathologie gériatrique habituelle, n'est pas représentative de la population générale âgée. Les résultats de cette étude ne peuvent donc pas être généralisés pour prendre les décisions thérapeutiques dans le SAOS chez les sujets âgés.

Ainsi, en l'absence de marqueur « spécifique » de l'atteinte cognitive induite par le SAOS sévère, il apparaît utile d'évaluer les fonctions exécutives, les capacités attentionnelles, mais aussi les autres sphères de la cognition, le fonctionnement global ainsi que la somnolence diurne [8].

Existe-t-il un lien entre SAOS et maladie d'Alzheimer ?

Plusieurs arguments plaident pour l'existence d'un lien entre MA et SAOS. Les facteurs de risque vasculaire et les pathologies cardiovasculaires favorisent l'apparition de la MA et aggravent le déclin cognitif [10]. Le SAOS pourrait contribuer à l'altération cognitive chez les patients atteints de la MA par l'intermédiaire de ses complications cardio-cérébro-vasculaires. En outre, l'allèle epsilon 4 de l'apolipoprotéine E (Apo-E4) est un facteur de risque des formes sporadiques de MA et augmente également le risque de maladies cardiovasculaires et de SAOS [11]. Dans une étude longitudinale menée chez 791 sujets âgés de 32 à 68 ans, la probabilité de présenter un SAOS (IAH ≥ 15/h) était significativement plus élevée chez les porteurs du gène Apo-E4 (12 % versus 7 % ; p = 0,03) indépendamment de l'âge, du sexe, du BMI et de l'origine ethnique [12]. Chez les porteurs de l'allèle Apo-E4, l'augmentation de l'IAH est associée à une altération des performances mnésiques, surtout en rappel libre [13]. Dans une étude plus récente, Spira et al. [14] ont montré que l'efficience globale (mesurée à l'aide du MMSE) et la flexibilité mentale (évaluée par le trail making test-B) étaient altérées chez les femmes apnéiques porteuses de l'allèle Apo-E4. L'interprétation de ces résultats est toutefois difficile lorsque l'on sait que le génotype Apo-E4 est reconnu à la fois comme un facteur de risque pour le SAOS et pour la MA.

Les effets d'un inhibiteur de l'acétylcholinestérase (donépézil) sur les apnées du sommeil ont été testés chez 23 malades présentant une forme légère à modérée de la MA [15]. Il s'agissait d'un essai randomisé en double insu, contrôlé versus placebo. Dans les deux groupes, les patients ont bénéficié, à l'état de base et à trois mois, d'une polysomnographie et d'une évaluation cognitive au moyen de l'échelle ADAS-Cog. Dans le groupe traité par le donépézil (5 mg par jour le premier mois, puis 10 mg par jour le deuxième et le troisième mois) on observait une amélioration de l'IAH ainsi que la SaO₂ par rapport à l'état de base et par rapport au groupe placebo. Le traitement avait également permis une amélioration significative de l'état cognitif. L'action cholinergique du donépézil sur la commande respiratoire peut être évoquée à l'origine de ces résultats. Cependant, ce sont surtout les apnées obstructives qui ont été améliorées par le donépézil. Cette étude ne portant que sur un faible échantillon ne permet toutefois pas d'en déduire des conclusions définitives. D'une manière générale, le SAOS apparaît néanmoins comme un facteur de risque d'aggravation du statut cognitif chez les sujets atteints de MA.

Existe-t-il un lien entre SAOS et AVC ?

Plus tard, l'équipe de Munoz [17] a analysé 394 personnes âgées de 70 à 100 ans. Sur une période de six ans, 20 de ces sujets ont été victimes d'un AVC ischémique. C'était en majorité des hommes et tous souffraient d'apnées du sommeil sévères. Dans cette étude, les personnes âgées avec un SAOS sévère (IAH ≥ 30/h) avaient eu un risque 2,52 fois plus élevé de présenter un accident vasculaire cérébral ischémique que les personnes âgées qui ne souffraient que d'une forme légère de la maladie ou qui n'en souffraient pas du tout. Ce risque était indépendant des facteurs confondants tels que l'hypertension artérielle, la fibrillation auriculaire, le diabète de type 2, le BMI, le sexe, le tabagisme et le taux de cholestérol.

L'ensemble de ces travaux montre clairement que le SAOS est un facteur de risque indépendant d'AVC chez les sujets âgés.

Par quels mécanismes le SAOS peut-il induire des troubles cognitifs ?

Les travaux qui ont évalué à la fois l'hypoxie, la fragmentation du sommeil et la somnolence diurne ne permettent pas d'arriver à un consensus pour incriminer la responsabilité du phénomène d'hypoxémie nocturne provoquant des altérations hémodynamiques intracérébrales plutôt que celle de la fragmentation du sommeil, entraînant une baisse de la vigilance et de la somnolence diurne. Findley et al. [18] ont rapporté, chez des patients apnéiques âgés présentant un niveau d'hypoxémie sévère, un déficit cognitif plus important que chez les patients apnéiques sans hypoxémie sévère. Ils ont également montré que la sévérité du déficit cognitif était corrélée avec la sévérité de l'hypoxémie, mais pas avec la fragmentation du sommeil. Dans une autre étude [19], les patients apnéiques (n = 31) présentant une hypoxémie nocturne avaient un déficit des capacités attentionnelles et une altération de la vigilance par comparaison aux sujets contrôles (n = 10). Il n'y avait pas de lien entre l'état cognitif, la fragmentation du sommeil et l'IAH. Greenberg et al. [20] ont également observé que les patients apnéiques (n = 14) présentant une hypoxémie et une somnolence diurne, avaient des performances cognitives significativement déficitaires par comparaison avec celles des sujets ayant une somnolence diurne sans événements respiratoires nocturnes (n = 10) et celles des sujets contrôles (n = 14). Les auteurs suggèrent que les déficits cognitifs secondaires à l'hypoxie lors des événements respiratoires nocturnes sont plus sévères que les troubles cognitifs en lien avec la somnolence diurne seule. Pour d'autres auteurs l'atteinte de la mémoire spatiale et temporelle, observée chez des patients apnéiques (n = 28) comparés aux contrôles non apnéiques (n = 29) était corrélée avec la fragmentation du sommeil, plus qu'avec le niveau d'hypoxie [21].

Le sommeil, par lui-même, affecte le débit sanguin cérébral qui est particulièrement diminué au cours du sommeil lent (stades 1, 2 et 3) alors qu'il est augmenté au cours du sommeil paradoxal. Chez les patients apnéiques, il existe, de plus, une accélération du débit sanguin cérébral avec une élévation brutale à la fin de l'apnée, suivie d'un ralentissement au-dessous du niveau de base d'environ 25 % qui survient à un moment où l'hypoxémie est la plus sévère et où la pression artérielle est maximale. L'alternance vasodilatation/vasoconstriction contribue aussi à l'instabilité du système vasculaire. La dépression intrathoracique qui accompagne l'apnée obstructive peut être majeure et peut atteindre - 70 à - 80 cm H₂O. Elle provoque une augmentation du volume veineux central et donc de la pression intracérébrale [22].

Dans une autre étude récente, réalisée chez 39 patients apnéiques avec un âge moyen de 47,6 ans, Hansel et al. [23] ont dosé les cytokines inflammatoires périphériques. Une corrélation positive a été mise en évidence entre les taux de TNF-R1 (récepteur soluble de la TNF-alpha) et la sévérité du SAOS. Les auteurs suggèrent le possible rôle des marqueurs de l'inflammation chronique tels que la TNF-R1 dans l'atteinte cognitive liée au SAOS et soulignent les liens entre la perturbation des taux de TNF-alpha périphérique et les perturbations cognitives dans la maladie d'Alzheimer, ainsi que dans la démence par infarctus multiples sous-corticaux. Avant de formuler des conclusions définitives, d'autres études doivent confirmer ces données. En outre, il serait intéressant de quantifier les taux de TNF-R1 sous traitement par PPC.

Enfin, pour certains auteurs, la présence d'une réserve cognitive importante, liée à un niveau d'intelligence élevé (quotient intellectuel > 90^e percentile), serait un élément protecteur contre les complications neuropsychologiques du SAOS [24]. Les patients d'intelligence élevée, comparés aux contrôles non apnéiques de même niveau d'intelligence, avaient des scores aux tests cognitifs avant et après traitement par PPC qui ne différeraient pas significativement. En revanche, les patients apnéiques d'intelligence moyenne comparés aux contrôles non apnéiques présentaient des perturbations cognitives avant le traitement par PPC. Après le traitement, ces perturbations cognitives étaient corrigées significativement.

Apport de la neuro-imagerie

Bien que le lien de causalité de ces lésions avec le SAOS reste à démontrer chez l'homme, les résultats de travaux effectués chez l'animal plaident plutôt en faveur d'un mécanisme lié à l'hypoxie. En effet, l'hypoxie intermittente chronique provoque, chez le rat, une somnolence et un stress oxydatif dans les régions frontobasales et le tronc cérébral [29].

Les effets du traitement du SAOS par PPC sur la cognition

L'adhésion des patients âgés au traitement par PPC ne semble pas inférieure à celle des patients plus jeunes [34] à condition d'initier la PPC dans des conditions optimales de titration, en commençant par des niveaux de pression moins élevés que ceux qui sont utilisés habituellement chez les sujets jeunes pour la même sévérité de SAOS. De plus, selon les mêmes auteurs, le traitement par PPC peut aussi être proposé aux patients présentant une MA, à condition que les déficits cognitifs soient au stade léger. Ainsi, récemment, chez les malades présentant une forme légère de la MA et un SAOS (index d'apnées et d'hypopnées [IAH] ≥ 10 par heure), Ancoli-Israel et al. [35] ont montré que la ventilation par PPC pouvait améliorer les fonctions cognitives évaluées par un score composite. Cependant, les tests cognitifs analysés séparément ne montraient pas de changement significatif après trois semaines de traitement par PPC (n = 27) par comparaison avec un groupe PPC-placebo (n = 25). L'inclusion de formes légères de SAS dans cet essai clinique n'était probablement pas optimale pour mettre en évidence un bénéfice de la PPC sur les fonctions cognitives. La PPC pourrait améliorer la cognition en corrigeant l'hypoxie et la fragmentation du sommeil. Sur la base des données dont nous disposons aujourd'hui, divers arguments plaident ainsi en faveur d'un bénéfice potentiel de la ventilation en PPC sur les fonctions cognitives chez les sujets âgés présentant un SAS.

Conclusion

Le SAOS semble être observé fréquemment chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer. Pour certains auteurs, le traitement du SAOS par une PPC chez ces malades améliore les fonctions cognitives et, à l'inverse, le traitement de la MA par inhibiteurs de l'ACh améliore les paramètres respiratoires, notamment l'IAH.

Une meilleure compréhension des liens entre SAOS et fonctionnement cognitif pourrait permettre d'envisager des stratégies préventives. En attendant le développement des futures études, les cliniciens devraient inclure l'évaluation du sommeil et le repérage des stigmates de SAOS par l'interrogatoire lors de l'évaluation cognitive chez les sujets âgés.

Conflit d'intérêts

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