LES MALADIES DU SYSTEME NERVEUX CENTRAL

Une introduction aux pathologies neuropsychologiques

Par Sylvain Bartolami

INTRODUCTION : Les maladies du système nerveux central se divisent en deux grandes catégories : les maladies associées à des anomalies ou des lésions du tissus nerveux et les maladies dépourvues de signes somatiques ou moléculaires. Les premières sont les maladies neurologiques, les secondes les maladies psychiatriques. Cette classification simpliste induit nécessairement un flou dans la frontière entre ces 2 grandes familles de pathologie, d’autant plus que cette classification est en évolution permanente selon les avancées des recherches en neurobiologie. Une maladie psychiatrique pouvant changer de catégorie avec la découverte d’anomalies cellulaires ou géniques expliquant au moins en partie sa physiopathologie. Inversement une maladie neurologique peut développer des complications d’ordre psychiatrique. Aussi, cette classification « académique » peut être remise en question à tout instant. Elle doit être abordée avec quelques précautions et sans à priori dogmatique. Une autre manière de subdiviser les maladies du SNC serait de les définir sur une base psycho-cognitive plutôt que anatomo-pathologique. Dans ce cadre, lorsque la pensée et/ou l’humeur du malade est directement affecté alors la pathologie concernera la sphère psychiatrique, qu’il y ait ou non des lésions anatomiques et/ou des anomalies génétiques impliquées dans la physiopathologie. Quoiqu’il en soit ces troubles neuropsychiatriques sont un important problème de santé publique comme l’attestent certains chiffres : 70 millions de personnes en souffrent aux USA et plus d’un million de français sont soignés chaque année pour de tels troubles

            Avertissement : ci-dessous sont présentées, de manière succincte, quelques pathologies, parmi les plus fréquentes qui atteignent le SNC.

I- Les épilepsies

(du grec epilêpsia : attaque) concerne 30 millions de malades dans le monde. Ces sont des troubles neurologiques.

Elles constituent un vaste ensemble de maladies caractérisées par une dérégulation de l'activité électrique cérébrale conduisant à une hyperactivité neuronale. Cet emballement de l'activité électrique peut concerner tout ou partie de l'encéphale et se manifeste sous forme de crises convulsives plus ou moins violentes et associées ou non à des pertes de consciences.

On distingue 2 grandes catégories de troubles épileptiques : les syndromes généralisés et les syndromes partiels (épilepsies focales).

a) Les crises généralisées se caractérisent par des pertes de conscience , elles sont engendrées par des atteintes de sites cérébraux possèdent des projections sur des régions étendues de l'encéphale. On distingue 2 types de crises : le grand mal et le petit mal.
Dans le grand mal, la personne perd conscience, son corps se raidit brutalement (phase tonique) puis est agité de contractions violentes (phase clonique). La crise du grand mal s'achève par une période confusion et de sommeil pouvant durer quelques heures. Pendant la crise du grand mal l'électroencéphalogramme suit un tracé caractéristique (Figure 1).
Le petit mal correspond à une activité électrique anormale brève (5-15 secondes) pouvant se répétée plusieurs fois par jour. Pendant la crise du petit mal, le malade perd conscience de son environnement (sorte d'absence) et ne se rappelle pas des évènements déroulés pendant le crise. Il n'y a pas de contraction musculaire particulière, le malade arrête simplement toute activité motrice et a le regard vague

Figure 1 : enregistrements électroencéphalographiques des crises convulsives généralisées (grand mal et petit mal) LF : lobe frontal gauche, RF : lobe frontal droit, LT: lobe temporal gauche, RT : lobe temporal droit, LO : lobe occipital gauche, RO : lobe occipital droit

b) Dans les épilepsies focales/partielles l'étendue de la " tempête " neuronale est restreinte, il n'y a pas nécessairement de perte de conscience. La nature des symptômes de la crise dépend du foyer cérébral impliqué. Par exemple, des crises focales motrices se manifestent par des mouvements répétitifs, les crises temporales produisent des impressions sensorielles étranges.

c) Physiopathologie des épilepsies. Les crises consistent en une excitation synchronisée de vaste groupes de neurones. Les causes de ces activités électriques anormales sont très variées : par exemple des traumatismes cérébraux, intoxications, anomalies métaboliques (les épilepsies symptomatiques). Il existe aussi des formes d'épilepsies survenant en absence de lésions cérébrales, ce sont les épilepsies idiopathiques. Dans ce dernier groupe, les facteurs à l'origine des pathologies sont de nature génétique, du fait de l'existence de familles d'épileptiques.
Les origines moléculaires de l'apparition du foyer épileptique. On a découvert des mutations des gènes codant pour des canaux ioniques dépendant du voltage et pour des récepteurs ionotropiques (récepteurs canaux). Parmi eux, sont particulièrement concernés les canaux sodiques et les récepteurs GABAa. Concernant les canaux Na+ (responsable du déclenchement et de la propagation des PA) les mutations conduisent à une entrée prolongée de Na+ dans le neurone. La conséquence est une augmentation de la fréquence de décharge neuronale et donc une hyperexcitation. Concernant le récepteur GABAa du principal neurotransmetteur inhibiteur du cerveau, les mutations produisent une réduction importante du courant Cl- hyperpolarisant, donc une diminution de l'action inhibitrice du GABA. Ces deux formes de mutations conduisent à l'apparition d'un groupe de neurones hyperactifs qui constituent le foyer épileptique à partir duquel des stimulations massives et anormales se propagent sur des distances plus ou moins étendues de l'encéphale. Il en résultes des crises épileptiques partielles ou généralisées.
L'aggravation de la pathologie. (figure 1bis)
Au niveau cellulaire, on a constaté que les premières crises détruisent, par sur-stimulation, une partie des neurones gabaergiques qui régulent l'excitation des neurones télencéphaliques. Cette destruction déclenche un processus de compensation physiologique visant à rétablir les synapses perdues, c'est le bourgeonnement synaptique réalisé par les neurones voisins des neurones lésés. Malheureusement cette plasticité synaptique est préjudiciable car elle est réalisée par des neurones excitateurs glutamatergiques (ces récepteurs peuvent faire rentrer dans le neurone de grande quantité d'ions dépolarisants sodiques mais aussi calcique). Ainsi à la suite de la crise, les neurones gabaergiques synapses inhibitrices sont perdues et remplacées par des synapses excitatrices, ceci augmentera l'importance de " l'embrasement " cérébral lors de la crise suivante. Puis, de crise en crise, les neurones sur-stimulés se nécrosent de plus en plus, l'étendue des lésions neuronales s'accroît et peut alors provoquer de déficits fonctionnels permanents. Voilà pourquoi il est nécessaire de traiter les épilepsies : la répétitions des crises entraînant la détérioration du cerveau


Figure 1bis : La destruction initiale des neurones gabaergiques et la perte des synapses inhibitrices sur les réseaux de neurones du télencéphale provoque un processus de compensation. Celui-ci est la plasticité synaptique qui permet de remplacer des synapses perdues grâce au bourgeonement des axones des neurones survivants. Malheureusement les nouvelles synapses sont des synapses excitatrices glutamatergiques et non inhibitrices. La production de nouveaux contacts excitateurs potentialise les effets délétères des crises suivantes, entrainant la mort de plus en plus de neurones par un processus d'excitation excessive: l'excitotoxicité glutamatergique. Glu: glutamate.

d) Thérapies. les mutations et les remplacements synaptiques augmentent la signalisation excitatrice et réduisent la signalisation inhibitrice ce qui conduisent à l'apparition des foyers épileptiques. Apparition que l'on tente de contrecarrer par des thérapies bloquant l'entrée de Na+ ou mimant les effets du GABA. Lorsque les traitements médicamenteux s'avèrent inefficaces, on pratique l'exérèse du foyer épileptique. Actuellement un traitement alternatif est à l'étude, il est basée sur des stimulations électriques contrôlées et ciblées de l'encéphale. L'action anti-épileptique de ces stimulations électriques apparaît particulièrement indiqué dans pour le traitement des épilepsies focales résistantes aux médicaments.

II- L’Autisme

(d’autos : soi-même, en grec). Ce syndrome psychiatrique précoce apparaissant au cours de la petite enfance est caractérisée par des troubles du comportement : l’enfant ne répond pas aux sollicitations maternelles. L’enfant communique que peu, il ne parle pas, il a horreur des bruits forts et des modifications de son environnement le perturbent énormément. Ses gestes sont bizarres et répétitifs. Les autistes semblent souffrir d’une incapacité à établir des relations affectives habituelles. On a longtemps cru que l’autisme était une maladie purement psychologique sans composante organique. Les causes de l’autisme qui prévalaient étaient d’origine maternelle car des troubles du comportement similaires à ceux de l’autisme ont été observé chez des enfants ayant été privé précocement de l’affection maternelle. Une froideur affective maternelle, qui pousse l’enfant à se réfugier dans un monde intérieur, a été longtemps tenue pour responsable de l’autisme. Cette théorie défendue par le célèbre psychanalyste Bruno Bettelheim est maintenant mis à mal par les recherches les plus récentes.

Les preuves s’accumulent en faveur d’une déficience au cours du développement du système nerveux centrale. La conséquence majeure est une difficulté énorme de l’enfant à adapter son comportement à la situation présente (mise en action du comportement trop lente ou trop brutale, durée du comportement trop courte ou trop longue, arrêt du comportement trop rapide ou absence d’arrêt …), à faire preuve d’imagination (jeux répétitifs) et de socialisation.

Des anomalies ont été observées dans le cervelet, structure cérébrale participant non seulement au contrôle de la motricité mais aussi recevant des informations sensorielles. On a aussi remarqué chez certains malades une atrophie du cortex préfrontal et de l’hippocampe (structures cognitive et affective, par excellence). Au niveau biochimique, la production et l’élimination des neurotransmetteurs dopamine et sérotonine est altérée, tout comme celle des b endorphines dont la structure biochimique est en plus anormale (suggérant une anomalie du gène des endorphines). Concernant la croissance même du système nerveux, des anomalies ont été détectées sur le gène d’une protéine (la protéine Ras, membre de la famille des protéines G) nécessaire à la pérennisation de la différenciation des neurones.

L’ensemble de ces déficits anatomo-fonctionnels sont en accord avec l’hypothèse que la physiopathologie de l’autisme résulte à la fois d’une croissance du système nerveux et d’une régulation de la neurotransmission imparfaites. Actuellement, l’autisme est considéré comme une maladie à la fois multigènique et multifactorielle résultant d’interactions entre les facteurs de prédisposition génique et des facteurs environnementaux à risque (prématurité, anoxie à la naissance, médication ou rubéole de la mère pendant la grossesse). Cette interaction surviendrait à un moment critique du développement du système nerveux.

La prise en charge thérapeutique des autistes est seulement médicamenteuse pour ce qui est des symptômes (des sédatifs calment la turbulence, des stimulants améliorent la passivité et l’instabilité, des analogues des endorphines traitent l’agitation et l’agressivité) alors que l’essentiel de soins psychiques reposent sur des psychothérapies à visées rééducatives. Ces psychothérapies ont pour but d’améliorer les relations de l’enfant avec son entourage mais peuvent être aussi spécifique (orthophonie, psychomotricité…)

III- La Schizophrénie

(du grec, schizein : séparer ou dédoubler et phren : esprit)

            10 millions de personne souffrent de cette pathologie psychiatrique dans le monde, c’est une maladie chronique marquée par des altérations graves de la structure logique de la pensée. Cette maladie est tabou car c’est le synonyme de la folie, les malades cachent leur pathologie car, à la différence de personnes souffrant de troubles somatiques, ils font peur et sont plutôt mis au banc de la société. Encore maintenant, révéler sa schizophrène c’est un peu commettre un « suicide social ».

Les personnes souffrant de cette psychose sont généralement des êtres hypersensibles qui ne supportent pas le fait que le monde n’est pas comme il devrait l’être. L’hypersensible ne supporte pas les pressions psychologiques quotidiennes, les petites méchancetés, l’hypocrisie, les mensonges et l’irrespect que tout-un-chacun affronte tous les jours. La schizophrénie plonge le malade dans un monde hallucinatoire peuplé de grande souffrance et de terreurs extrêmes. La maladie coupe le malade du monde réel, il est refermé sur lui, il n’accepte rien de l’extérieur, tout vient de l’intérieur. Dans l’esprit du schizophrène c’est le monde qui est malade est non lui. Une des difficultés de la thérapie est de faire accepter l’inverse au malade. Lorsque cette déconnexion de la réalité présente un danger pour le patient ou autrui, on est conduit à hospitaliser le malade pour le protéger des excès de sa folie.

Symptômes psychiatrique : En plus des hallucinations auditives bien connues (qui émanent pour le patient du monde malade), la schizophrénie est marquée par des délires paranoïaques (grandeur et persécution) une fatigue importante, des postures et des mouvements étranges et des passages dépressifs (dégoût, désespoir profond, retrait émotionnel et social, appauvrissement et ralentissement de la pensée et de la parole). Ces troubles de l’humeur sont probablement liés au fort taux de suicide que l’on déplore chez les schizophrènes.

Les causes de la schizophrénie sont inconnues mais certainement liés à un ensemble de facteurs génétiques et environnementaux. Les facteurs génétiques semblent évident à la prédisposition pathologique car il existe environ 10 à 20 fois plus de risque de devenir schizophrène dans une famille qui possède déjà un membre malade par rapport à la population générale (1% de risque de développer la maladie, Figure 2). Si l’apport génétique est évident dans la genèse de la schizophrénie, les gènes impliqués sont inconnus comme le sont les mécanismes cellulaires contrôlés par ces gènes. Toujours est-il que ces facteurs génétiques ne suffisent pas, il faut que des évènements environnementaux (ou événement de la vie) servent de déclencheur à l’induction de la schizophrénie. Parmi ceux-ci, des problèmes lors de la grossesse (saignement) ou de l’accouchement (forceps, prématurité, difficultés respiratoires), des traumatismes, des stress négatifs comme positifs (heureux) ou l’usage de drogue (cannabis et hallucinogènes psychédéliques par exemple) peuvent faire passer de l’état de prédisposition à celui de la maladie déclarée.

Figure 2 : évaluation des risques de développer la schizophrénie, plus un parents est proche d’une malade plus ses risques de devenir schizophrènes sont élevés.

Neuropathologie : au niveau anatomique on a observé par diverses méthodes (microscopie, tomographie, IRM) une atrophie statique (non évolutive) du tissu nerveux dans l’hippocampe, l’amygdale et les cortex frontal, cingulaire et parahippocampique et une hypertrophie des ventricules hémisphériques (cette hypertrophie ventriculaire est particulièrement marquée chez les sujets les plus atteints) (Figure 3). Dans la plupart de ces structures, on observe une désorganisation du tissu neuronal : les neurones pyramidaux sont désorientés. Ceci pourrait perturber les connexions que ces neurones établissent (Figure 4). Toutes ces anomalies sont vraisemblablement développementales. Le métabolisme énergétique du cerveau (flux sanguin et consommation de glucose) est également anormal (inférieur à la norme dans le lobe frontal et supérieur à la norme dans les zones plus arrières du télencéphale). Les conséquences de ces variations énergétiques sont inconnues tant sur le plan de la perturbation de la neurotransmission que sur la production de toxines (schizotoxine : la phényléhtylamine). Concernant la physiopathologie, il apparaît que la communication entre le cortex frontal est le système limbique est anormale. Cependant l’origine de la dysfonction entre ces deux structures reste méconnue. Seule la dysfonction est évidente car l’un des premiers traitements de la schizophrénie a été la lobotomie frontale (isolation chirurgicale des lobe frontaux) qui a permis de réduire les hallucinations et les délires. Cependant la lobotomie frontale produit des véritables épaves humaines sur le plan émotionnel, dépourvue de créativité et d’imagination.

Figure 3. IRM de 2 paires de jumeaux homozygotes dont l’un de chaque paire est schizophrène (à droite). Le volume des ventricules hémisphèriques est accrus chez les malades.

Figure 4. Illustration de la désorganisation cytologique des couches de neurones pyramidaux et de leurs arborisations neuritiques dans l’hippocampe d’un sujet schizophrène

            Traitement pharmacologique : les neuroleptiques chlorpromazine (Largactyl), halopéridol (Haldol) et leurs dérivés. Ces molécules sont des bloqueurs de récepteurs de la dopamine donc de la neurotransmission médiée par la dopamine. L’action antipsychotique de ces médicament s’exerce essentiellement sur la neurotransmission dopaminergique dans le système limbique. Ceci suggère qu’un hyperfonctionnement dopaminergique serait impliqué dans la genèse de la schizophrénie. Cependant les nombreuses études neurochimiques exploratoires de cette hypothèse ne produisent pas de résultats concordants. L’hyperfonctionnement dopaminergique ne serait qu’un des aspects de la pathologie et ne saurait en aucun cas l’expliquer à elle seule. Pour preuve, les neuroleptiques ne réduisent que les symptômes positifs (délires, hallucinations) mais pas les symptômes négatifs (dépression, fatigue…).

            Pour finir, si l’on ne sait pas soigner la schizophrénie, on sait néanmoins améliorer par la médication et un suivi neuropsychologique la qualité de vie des malades qui peuvent vivre dans la société et ne sont plus emprisonné dans les hôpitaux psychiatriques.

IV-Troubles de l’affectivité : dépressions  et anxiétés: ces troubles psychiatriques de l’humeur sont majeurs en santé publique de part leur fort taux d’apparition, chacun de ces syndromes affecte environ 20 % de la population. Ce sont des pathologies au long court qui durent au minimum plusieurs mois et peuvent devenir chroniques en absence de soins. Les anxiétés et les dépressions sont 2 pathologies opposées dans le sens où les anxiétés sont l’expressions d’hyperactivités neuronales alors que les dépressions sont associées à une réduction de l’activité de certains réseaux. Ici seules les dépressions seront abordées, pour les pathologies anxieuses, se référer à http://schwann.free.fr/anxiete.html

Les dépressions se caractérisent par une humeur triste, mélancolique, une perte d’intérêt et d’énergie dans la vie sociale et affective, une difficulté à se concentrer, des troubles du sommeil (endormissement difficile, réveil nocturne et/ou très matinal, désorganisations des cycles du sommeil) des idées noires fréquemment peuplées d’idée de mort et de pulsion suicidaire. La dépression est une maladie psychiatrique très grave à cause de ce risque de mort : (80% des suicidés étaient déprimés). Il existe plusieurs formes de dépression : unipolaires, bipolaire, saisonnière.

Les dépressions unipolaires concernent 2 fois plus les femmes que les hommes (sans que l’on sache pourquoi, mais on suspecte qu’il s’agisse surtout d’un artéfact basé sur le fait que les femmes et les hommes recherchent du soutien et du réconfort de manières différentes). Troubles unipolaires peuvent apparaître à la suite d’un traumatisme, ce sont les dépressions unipolaires réactionnelles. D’autres apparaissent sans déclencheur apparent, ce sont les dépressions unipolaires endogènes.

Les dépressions bipolaires ou psychose maniaco-dépressives sont des maladies où alternent des périodes de dépression et des périodes d’excitation, d’exaltation où l’on se sent doué d’une sorte de surpuissance, où l’on déborde d’activité et d’énergie jusqu’au point de rupture qui conduit à la phase dépressive. Cette psychose touche autant les hommes que les femmes

La dépression saisonnière (ou trouble affectif saisonnier) affecte les sujets pendant l’hiver alors que la durée quotidienne d’exposition à la lumière du jour est réduite. Cette pathologie disparaît avec le retour des beaux jours, certains sujets présentent même des comportements exaltés en été, qui peuvent être rapprochés des phases maniaques du syndrome bipolaire. Un traitement physiologique efficace de la dépression saisonnière est d’exposer les patient à une source de lumière artificielle vive.

La pharmacothérapie s’appuie sur plusieurs classes médicamenteuses (IMAO, tricycliques, inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine) qui visent à renforcer la neurotransmission médiée par la sérotonine (essentiellement), la noradrénaline et dopamine (moins fréquemment). Puisque les médicaments les plus efficaces accroissent la neurotransmission sérotoninergique, il est envisageable qu’un hypofonctionnement de cette dernière existe dans la physiopathologie de la dépression, mais il est illusoire de penser que la dépression résulte uniquement de cette seule défaillance sérotoninergique. Il existe des patients résistants aux anti-dépresseurs qui peuvent trouver un soulagement de leurs maux par des électrochocs. Ceux-ci ont un bon effet antidépresseur mais le mécanisme de ce bénéfice est inconnu. Enfin, s’il existe des familles de dépressifs, indiquant une part héréditaire dans le développement de ce syndrome, aucun gène associé à la dépression n’est identifié à ce jour.

V-Les maladies neurodégénératives : ces sont des pathologies neurologiques où des dysfonctionnements génétiques et/ou métaboliques conduisent à la mort de groupes de neurones spécifiques. Les symptômes de ces pathologies s’aggravent au cours du temps avec l’augmentation du nombres de neurones disparus et varient selon les fonctions que des neurones morts assuraient. Ainsi (et pour ne citer que les pathologies neurodégénératives les plus fréquentes), la maladie de Alzheimer se traduit par des déficits mnésiques, cognitifs et affectifs en raison de la mort de neurones du système limbique et du cortex ; alors que la chorée de Huntington et la maladie de Parkinson provoquent de graves déficits moteurs à cause de la mort de neurones impliqués dans le fonctionnement du striatum (dégénérescence du noyau caudé et du putamen pour Huntington et de la substance noire pour Parkinson). Une paralysie, qui peut progresse vers le décès, apparaît dans les scléroses latérales amyotrophiques dues à la neurodégénérescence des motoneurones.

Ci-dessous, seules les principales caractéristiques de la maladie de Parkinson seront présentés, à titre d’exemple.

La maladie de Parkinson se traduit par une dégradation des mouvements liés à un défaut de stimulation dopaminergique du striatum par la substance noire. Dans les conditions normales, cette structure du mésencéphale innerve le noyau caudé et le putamen qu’elle stimule en libérant de la dopamine (Figure 5)

Figure 5 : vue sagittale de l’encéphale et du tronc cérébrale. L’innervation dopaminergique issue de la substance noire mésencéphalique se projette en particulier sur le striatum (noyau caudé et putamen) afin de participe au contrôle de la motricité assurée par ces noyaux gris.

Les troubles parkinsoniens résultent de la mort des neurones dopaminergiques. La réduction importante de l’influx dopaminergique dans le striatum perturbe considérablement l’activité motrice. Ainsi les malades se déplacent difficilement avec un maintien rigide, les mouvements exigent beaucoup d’effort. Des tremblements réguliers touchent les mains. Le tonus musculaire du visage est parfois réduit ce qui lui donne un aspect figé.

La thérapie de cette neuropathologie consiste à administrer un précurseur de la dopamine, la L-dopa, qui, à la différence de la dopamine, peut franchir la barrière hémato-encéphalique (Figure 6).

Figure 6. L’administration de L-Dopa permet de renforcer la production de dopamine par les neurones de la substance noire encore en vie.

L’apport de L-Dopa permet aux neurones dopaminergiques survivant de compenser l’absence des neurones morts en libérant plus de dopamine dans le striatum. Cette médication permet de réduire efficacement les troubles moteurs ; mais malheureusement on ne sait pas encore arrêter interrompre le processus neurodégénératif parkinsonien.

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