Altération du système trigéminal intranasal dans l'obstruction nasale chronique

Abstract

L’obstruction nasale chronique (ONC) est l’une des plaintes les plus courantes dans la pratique d’otorhinolaryngologie (ORL). Elle s’explique souvent par des déformations structurelles telles qu’une déviation du septum, une polypose nasale ou une muqueuse nasale oedémateuse et enflammée. Néanmoins, dans certains cas, seule une petite déformation anatomique ou une discrète inflammation obstructive de la muqueuse est présente, bien que les patients se plaignent d’une obstruction nasale (ON) sévère. C’est notamment le cas chez certains patients atteints d’une rhinosinusite chronique (RSC). Des études récentes suggèrent que cette sensation d’ON pourrait, au moins en partie, être causée par une altération de la perception du flux d’air nasal. Ce dernier est perçu par l’activation des récepteurs du nerf trijumeau situés sur l’épithélium de la cavité nasale. Ils répondent à un changement de température (p. ex. une augmentation du flux d’air est associée à un refroidissement), mais aussi à une stimulation chimique (p. ex. menthol ou eucalyptol). Sur le plan perceptif, l’exposition aux substances chimiques provoque la même sensation de refroidissement qu’une augmentation du flux d’air. La perception de sensations, comme la fraîcheur évoquée par le menthol, est possible par une interaction spécifique des molécules odorantes avec les chimiorécepteurs du nerf trijumeau. Ce système chimiosensoriel se nomme le système trigéminal. D’ailleurs, une étude montre que les patients atteints de RSC présentent une diminution de la sensibilité trigéminale. Néanmoins, il n’est pas clair comment et pourquoi la sensibilité trigéminale est réduite dans cette pathologie. L’objectif général de cette thèse doctorale est d’apporter une meilleure compréhension de l’atteinte du système trigéminal dans l’ONC. Une première étude a été réalisée afin d’évaluer les répercussions d’une dysfonction olfactive aux étiologies variées (post-traumatique, idiopathique, post-infectieuse et RSC) sur le système trigéminal intranasal (et le système gustatif). Cette étude a permis d’identifier l’interaction entre le système trigéminal et olfactif, en cas de pathologie, devant être prise en considération dans les études subséquentes. Une seconde étude a été réalisée pour évaluer si la sensibilité trigéminale intranasale est corrélée à la plainte d’ON rapportée chez les patients souffrant d’une ONC anatomiquement inexpliquée et réfractaire aux traitements médicaux. Cette étude a mis en évidence que l’ON rapportée chez ces patients peut être liée à une diminution de la perception du flux d’air nasal par le système trigéminal plutôt qu’à une obstruction physique. Une troisième étude a été réalisée afin de déterminer si des manipulations au niveau de la cavité nasale peuvent entraîner des conséquences au niveau de la sensibilité trigéminale, provoquant ainsi une sensation subjective d’ON. Les résultats suggèrent un lien de cause à effet entre une perception altérée du flux d’air et une chirurgie nasale. Une quatrième étude a été réalisée afin d’évaluer le rôle du système trigéminal intranasal dans la sensation d’ON chez les patients avec une RSC, présentant peu de déformations anatomiques et/ou seulement une discrète inflammation obstructive, en réalisant une évaluation chimiosensorielle nasale complète et en analysant la relation entre la perception de la perméabilité nasale et l’expression des récepteurs trigéminaux et des marqueurs inflammatoires spécifiques. Les résultats mettent en évidence une diminution de la sensibilité trigéminale possiblement liée à une surexpression des isoformes courts du récepteur trigéminal TRPM8. Finalement, une cinquième étude a été réalisée afin de caractériser les effets d’une anesthésie intranasale topique sur la sensibilité trigéminale intranasale et, par conséquent, sur la sensation d’ON dans l’objectif d’éventuellement développer un modèle de dysfonctionnement du système trigéminal chez des individus sains. Cette étude permet d’observer une diminution de la sensibilité trigéminale après une anesthésie intranasale topique associée à une sensation d’ON. En conclusion, les études présentées dans cette thèse permettent une meilleure compréhension de l’atteinte du système trigéminal dans l’ONC et des mécanismes sous-adjacents. Les résultats présentés pourront mener à améliorer la prise en charge et les soins aux patients souffrant d’une ONC et, éventuellement, le développement de traitement. Chronic nasal obstruction (CNO) is one of the most common complaints in otorhinolaryngology (ENT) practice. It is often explained by structural deformities such as septal deviation, nasal polyposis, or edematous and inflamed nasal mucosa. However, in some cases, only a small anatomical deformity or discrete obstructive mucosal inflammation is present although patients complain of severe nasal obstruction (NO). This is the case in some patients with chronic rhinosinusitis (CRS). Recent studies suggest that this sensation of NO could be, at least in part, caused by an alteration of the perception of nasal airflow. The airflow is perceived by the activation of receptors on the trigeminal nerve located on the epithelium of the nasal cavity. They respond to temperature changes (e.g., increased airflow is associated with cooling), but also to chemical stimulation (e.g., menthol or eucalyptol). Perceptually, exposure to chemicals causes the same cooling sensation as an increased airflow. The perception of sensations, such as the freshness evoked by menthol, is possible through a specific interaction of odorant molecules with chemoreceptors, such as TRPM8, of the trigeminal nerve. This chemosensory system is called the trigeminal system. In fact, a study shows that patients with CRS have a decrease in trigeminal sensitivity. However, it is not clear how and why trigeminal sensitivity is reduced in this pathology. The general objective of this doctoral thesis is to provide a better understanding of trigeminal system involvement in CNO. A first study was conducted to assess the impact of olfactory dysfunction with various aetiologies (post-traumatic, idiopathic, post-infectious and CRS) on the intranasal trigeminal system (and gustatory system). This study identified the interaction between the trigeminal and olfactory system in the event of pathology which should be taken into consideration in subsequent studies. A second study was conducted to assess whether intranasal trigeminal sensitivity correlates with the reported complaint of NO in patients with CNO anatomically unexplained and refractory to medical treatment. This study demonstrated that the reported NO in these subsets of patients may be linked to a decreased perception of nasal airflow by the trigeminal system rather than physical obstruction. A third study was conducted to determine whether surgical manipulation of the nasal cavity can have consequences on the intranasal trigeminal sensitivity, thereby causing a subjective sensation of NO. The results suggest a causal relationship between nasal surgery and altered airflow perception through decreased trigeminal sensitivity. A fourth study was conducted to evaluate the role of the intranasal trigeminal system in the sensation of NO in patients with CRS, with little anatomical deformation or only a discrete obstructive inflammation, by performing a complete nasal chemosensory assessment and analyzing the relationship between the perception of nasal patency and the expression of trigeminal receptors and specific inflammatory markers. The results highlight a decrease of trigeminal sensitivity possibly related to an overexpression of short isoforms of the trigeminal receptor TRPM8. Finally, a fifth study was conducted to characterize the effects of topical intranasal anesthesia on the intranasal trigeminal sensitivity and, consequently, on the sensation of NO with the aim of eventually developing a model of intranasal trigeminal system dysfunction in healthy individuals. This study observed a decrease of intranasal trigeminal sensitivity following topical intranasal anesthesia associated with a sensation of NO. In conclusion, the studies presented in this thesis allow a better understanding of trigeminal system involvement in CNO and the underlying mechanisms. The results presented may lead to improved management and care of patients with CNO and, eventually, treatment development.