Mots clés

SMSN; Me5; Hippocampe; Phases de sommeil; SIUDS; Sucette; SUDC

Introduction

Utilisation de la sucette et succion non nutritive

La succion non nutritive est un comportement normal du fœtus et du nouveau-né. Les sucettes (également appelées mannequins) sont utilisées pour satisfaire ce désir inné depuis plus de 2000 ans. Ces faux mamelons peuvent apaiser ou calmer les nourrissons et sont également utiles lors de procédures médicales mineures. Par exemple, il a été démontré que la succion de la sucette réduisait les pleurs chez les jeunes nourrissons subissant une ponction veineuse. En 1979, il a été postulé que l’utilisation de sucettes pourrait réduire le risque de syndrome de mort subite du nourrisson (SMSN) à une époque où le SMSN était associé à l’apnée du sommeil. Bien que cette relation ait été réfutée, il existe des preuves solides et cohérentes que moins de nourrissons atteints de SMSN utilisent une sucette pendant le sommeil nocturne que les nourrissons témoins d’âge correspondant. Les mécanismes par lesquels les sucettes offrent une protection contre les SMSN restent flous, bien que deux mécanismes aient été proposés. Premièrement, la protection peut être liée aux effets sur le contrôle autonome. Deuxièmement, les sucettes peuvent augmenter l’excitation du sommeil.

Le Me5

L’objet de notre recherche est le noyau trijumeau mésencéphalique (Me5), une formation nerveuse unique dans le système nerveux central (SNC) car c’est le seul site de ganglions intra-neuraxiaux. C’est-à-dire qu’il contient les corps cellulaires des neurones sensoriels afférents primaires. Cette bande étroite de cellules passe immédiatement à côté du gris périaquéductal (PAG) et s’étend de la frontière entre le pons Varolii et le mésencéphale au colliculus supérieur (limite supérieure du mésencéphale). Sa limite inférieure est rostrale au noyau trijumeau moteur (Mo5). À côté de Me5, un plus médialement et devant le quatrième ventricule est le locus coeruleus, la principale source de fibres noradrénergiques dans le système nerveux. La LC et la Me5 sont intimement liées au début du développement; la LC est importante dans la différenciation des neurones Me5 nécessaires au bon fonctionnement de la LC.

Le Me5 est complètement entouré par la formation réticulaire (RF), et sa partie caudale est son noyau constitué de petites cellules ergiques d’acide gamma-aminobutyrique fusiforme multipolaire (GABA) qui sont rostrales au Mo5 et que nous dénommons Me5c (partie caudale du noyau trijumeau mésencéphalique). Inversement, la partie rostrale se trouve dans le mésencéphale et est composée de grandes cellules glutamatergiques pseudo-unipolaires sans dendrites.

Les cellules Me5 ont des jonctions lacunaires qui forment des synapses somato-somatiques entre de petits groupes de neurones. Chaque neurone est presque entièrement recouvert de processus qui rayonnent à partir de deux astrocytes ou plus (les astrocytes couvrent généralement plus de neurones). Les branches périphériques des neurones du noyau trijumeau mésencéphalique innervent principalement des mécanorécepteurs dans le ligament parodontal. Ces récepteurs sont remarquablement sensibles au mouvement des muscles élévateurs de la mâchoire; ils sont activés par un simple contact des dents, seule une très faible force est nécessaire (1N et 4N dans les dents antérieures et postérieures, respectivement). De plus, les mécanorécepteurs parodontaux Me5 de mai « tirent » en l’absence de stimuli. Les branches centrales vont au noyau trijumeau moteur, à la zone parvocellulaire réticulaire et au cerveau médian dorsolatéral RF (noyau du raphé dorsal et noyau dorsal latéral du tegmentum). Lorsqu’ils descendent à travers le pont de Varolio en tant que « tronçon de Probst », ils traversent le bulbe dorsolatéral au niveau du noyau dorsal du nerf vague, passent dans le champ tegmental latéral et se terminent dans la moelle épinière au niveau du noyau trijumeau caudé jusqu’à C1 / C3. En passant par les gros neurones du noyau Probst, situés ventralement au tractus solitaire, ils atteignent le noyau hypoglosse, le noyau sensoriel principal du trijumeau et le noyau caudé, le noyau solitaire et finalement le noyau supra-trijumeau. Les cellules nerveuses de la RF du mésencéphale, en particulier celles du DRN et du LDT, directement et à travers le thalamus, envoient des projections aspécifiques généralisées à l’ensemble du cortex et font partie du système activateur réticulaire ascendant (ARAS). Le Me5 fournit une signalisation glutamatergique à Mo5 via ses gros neurones pseudo-unipolaires et une signalisation GABAergique à partir de ses petits neurones Me5c (Figure 1).

Figure 1 Structure anatomique du mésencéphale.

Habitudes de sommeil du nourrisson

Avant et immédiatement après la naissance, le sommeil n’est essentiellement qu’un sommeil à mouvement rapide des yeux (REM), mais la durée du sommeil non paradoxal (NREM) augmente rapidement à partir du premier mois de vie. En effet, le sommeil infantile est plus précisément caractérisé comme des « états comportementaux » appelés sommeil calme (QS, qui correspond au sommeil NREM), sommeil actif (AS, qui correspond au sommeil paradoxal), sommeil indéfini (IS) et éveil (W, actif ou calme). Un nouveau-né ne fait pas de distinction entre le jour et la nuit, et le rythme de sommeil du nouveau-né de 25 heures est indépendant de l’environnement et régi uniquement par des besoins internes tels que la faim et la soif.

Le sommeil se produit lorsque le VLPO et le MNPO de l’hypothalamus transmettent du GABA et de la galanine sur leurs cibles du tronc cérébral, en particulier celles des ARAS (DRN, LC, TMN, etc.). La production d’acétylcholine, de dopamine, d’histamine, de sérotonine et d’orexine diminue, et il y a inhibition des noyaux parasympathiques et de la LC, qui fournit de la noradrénaline aux neurones spinaux préganglionnaires sympathiques.

L’hypothèse

Le bébé commence à dormir, ce qui nécessite que les noyaux VLPO et MNPO libèrent du GABA au tronc cérébral et à l’hypothalamus.

Lorsque le GABA atteint ses cellules cibles, elles sont inhibées car la différence de potentiel membranaire est très négative après l’entrée de chlorure. Cette inhibition empêche la libération de neurotransmetteurs et l’activité de protéines critiques (par exemple transporteur de dopamine ou monoamine oxydase). Par conséquent, les résultats d’autopsie de nourrissons atteints de SMSN présenteront probablement des niveaux déficients de ces protéines. Leur carence est probablement un effet du SMSN plutôt qu’une cause. À un certain moment du sommeil, lorsque le niveau de GABA a augmenté et que de nombreuses cellules sont inhibées, un mécanisme intrinsèque du tronc cérébral est activé. Le Me5 est en grande partie composé de cellules pseudo-unipolaires, mais sa terminaison caudale (Me5c) est constituée de petites cellules multipolaires typiquement GABAergiques. Comme ils sont situés juste en face du Mo5, ils sont normalement inhibés dans des conditions de repos. Lorsque le GABA libéré de l’hypothalamus inhibe les cellules Me5c, l’inhibition Me5 du Mo5 est levée. Les muscles masticateurs se contractent et les dents se touchent, ce qui active le Me5 et le fait libérer du glutamate sur les noyaux ARAS, les noyaux PAG et parasympathiques. Le résultat net est l’atténuation des effets inhibiteurs du GABA. Dans ces conditions, certaines cellules nerveuses meurent et activent les cellules gliales qui libèrent de l’IL1 bêta et des prostaglandines qui augmentent les niveaux de substance P. Ces événements sont probablement fréquents mais se terminent rarement par une issue fatale; cependant, ils peuvent affecter le développement du nourrisson et éventuellement entraîner une extrême faiblesse du « système du tronc cérébral », avec de nombreux noyaux et cellules qui ne fonctionnent pas correctement. Dans ce scénario, un bébé pourrait avoir une « sensibilité » élevée à de nombreux facteurs qui sont normalement non létaux mais pourraient le devenir en raison de la faiblesse du système à ce moment-là (par exemple, QT long, infections triviales, etc.).

Dans ce contexte, nous nous attendrions à trouver une gliose, une leucomalacie, une hypoplasie cérébrale, une augmentation des niveaux de substance P; et diminution des niveaux de sérotonine, de dopamine, d’acétylcholine, de noradrénaline, d’histamine et d’orexine.

Un facteur important est la position de sommeil. En position couchée, chaque respiration nécessite un travail plus important pour agrandir la cage thoracique, qui contient la colonne vertébrale, les poumons et le cœur. Chez un nouveau-né, ces structures pèsent environ 0,5 kg de poids total de 3 à 4 kg. Il est similaire à un mâle adulte de 80 kg qui dort sur le dos avec ~ 10 kg de poids sur la cage thoracique. Lorsque le poids sur le système respiratoire n’est pas supporté par certains neurotransmetteurs, notamment la sérotonine, la mort peut survenir. La sucette est capable d’activer le Me5, qui libère ensuite du glutamate sur les noyaux ARAS et ses cibles, empêchant ainsi une transmission GABAergique excessive et une faiblesse du tronc cérébral. »

Conclusion

Notre modèle d’étio-pathogenèse comprend de nombreux aspects compatibles avec les caractéristiques des SMSN. Plus précisément, cela explique pourquoi l’utilisation de sucettes peut prévenir le SMSN. Il souligne également pourquoi le déséquilibre de la neurotransmission est particulièrement dangereux pendant le sommeil. Il peut notamment expliquer la plupart des résultats de l’autopsie dans l’hippocampe de nourrissons atteints de SMSN. Ceci est corroboré par des études sur des animaux dans lesquelles le lésionnement bilatéral des fibres Me5 a conduit à une lésion similaire du gyrus denté de l’hippocampe.

Nous émettons l’hypothèse que les anomalies trouvées dans le cerveau du SMSN ne sont pas le résultat de la relation intime entre le Me5 et l’hippocampe; elles sont plutôt dues à des altérations du sommeil paradoxal causées par un dysfonctionnement du Me5. À la naissance, les neurones doivent répondre à leurs besoins par l’expression complète des gènes appropriés, mais ce système peut échouer, en particulier dans le contexte de problèmes environnementaux tels que la fumée de cigarette ou le sommeil en position couchée. Ces influences rendent la respiration plus difficile et moins efficace, soit en réintroduisant le dioxyde de carbone émis, soit en stimulant l’expansion de la cage thoracique. Cela pourrait empêcher la maturation d’importantes structures du mésencéphale et conduire au SMSN.

Conflit d’intérêts

Les auteurs déclarent que la recherche a été menée en l’absence de relations commerciales ou financières pouvant être interprétées comme un conflit d’intérêts potentiel.

Énoncé d’éthique

L’étude présentée dans le manuscrit n’implique pas de sujets humains ou animaux.

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