Effets du traitement de manipulation vertébrale sur les marqueurs inflammatoires chez les patients lombalgiques

Contexte : Le traitement par manipulation vertébrale (SMT) peut fonctionner en réduisant l'irritation mécanique des tissus articulaires (1) et en diminuant ainsi l'inflammation locale. Des preuves d'un effet anti-inflammatoire de la SMT assistée par instrument ont été observées dans un modèle animal (2). Ces résultats sont cohérents avec l'hypothèse récemment proposée selon laquelle l'origine de toute douleur peut être associée à une inflammation et à une production accrue de médiateurs inflammatoires (cytokines), principalement du TNFα (3). Le TNFα joue un rôle majeur dans la physiopathologie de l'inflammation associée à la douleur neuropathique (4) et a été impliqué dans les syndromes de douleurs rachidiennes, notamment les lombalgies liées aux disques intervertébraux (5, 6) et la sciatique (7, 8). Nos études récentes ont démontré que la production de médiateurs inflammatoires est élevée chez les patients souffrant de douleurs cervicales chroniques, à la fois in vitro et in vivo, et accompagnée d'une régulation à la hausse de la synthèse des chimiokines (CC) (9).

Des rapports récents sur des modèles cliniques (10), animaux (2) et humains in vitro (11) suggèrent que la SMT pourrait exercer un effet anti-inflammatoire. Ainsi, Song et al. (2) ont constaté que la SMT réduisait la douleur neuropathique inflammatoire. Teodorczyk-Injeyan et al. (11) ont démontré une atténuation significative de la production de cytokines pro-inflammatoires in vitro et aucun changement dans les taux sériques de substance P (SP) après SMT. D'autres études de notre laboratoire ont montré que la SMT peut améliorer à la fois la production et la réponse à la synthèse des anticorps immunomodulateurs, IL-2 et dépendant de l'IL-2 (12, 13). Une réduction des taux sériques de TNFα a été rapportée chez les patients souffrant de céphalées cervicogènes (n = 2, études de cas) (14, 15). Ces observations suggèrent que les effets SMT peuvent être transduits dans les composants cellulaires du système immunitaire.

Jusqu'à présent, la pertinence clinique de l'effet du SMT en tant que modulateur de la production de médiateurs inflammatoires est inconnue. Malgré les preuves d'une physiopathologie inflammatoire de la rachialgie (16), y compris un sous-type de rachialgie non spécifique (17), une seule étude clinique (18) a évalué la corrélation entre les taux sériques de TNFα, l'intensité de la douleur et la fonction dorsale.

Dans cette étude proposée, nous avons l'intention d'utiliser un modèle clinique pour étudier les niveaux de base de cytokines pro-inflammatoires chez les patients lombalgiques aigus et chroniques et explorer l'effet anti-inflammatoire potentiel de la SMT après une série de traitements manuels. Ainsi, l'objectif 1 est de déterminer les niveaux de base de cytokines pro-inflammatoires chez les personnes souffrant de douleurs rachidiennes aiguës ou chroniques d'étiologie mécanique, et de les comparer avec des témoins asymptomatiques. L'objectif 2 est d'explorer les relations entre SMT, le niveau de douleur et l'altération fonctionnelle, et la production de médiateurs inflammatoires par rapport à la ligne de base.

Il a été découvert que les cytokines anti-inflammatoires (IL-10 et IL-1ra) sont produites parallèlement à leurs homologues pro-inflammatoires respectifs (TNFα et IL-1β) et agissent de concert pour maintenir/restaurer l'homéostasie ( 19). L'étude proposée comprendra des déterminations, en plus des taux de cytokines pro-inflammatoires (IL-1, TNFα, IL-6), des taux d'antagoniste des récepteurs de l'IL-1 (IL-1ra) et d'IL-10. L'évaluation de la synthèse de l'IL-10 est particulièrement pertinente car cette cytokine régule à la hausse la production d'IL-1ra, qui entre en compétition avec l'IL-1 actif pour la liaison aux récepteurs de l'IL-1, et qui agit comme une puissante protéine anti-inflammatoire naturelle (19 , 20).

Étudier le design; Recrutement de sujets : sujets (volontaires) des deux sexes, âgés de 20 à 60 ans, souffrant de lombalgie mécanique aiguë (durée inférieure à 4 semaines) ou chronique (durée de 12 semaines ou plus) (ressentie entre les niveaux vertébraux L1- L5, avec ou sans implication de l'articulation sacro-iliaque [SI]) seront recrutés par le personnel du Canadian Memorial Chiropractic College (CMCC) et par des affiches des cliniques externes du CMCC, et du grand public par le biais d'annonces dans les journaux . Le CMCC se trouve dans la région du Grand Toronto (RGT), où la population est un mélange ethnique diversifié (21). Les participants potentiels qui se sont présentés à l'une des cliniques du CMCC à des fins de traitement seront encouragés/recrutés par des stagiaires/cliniciens avant le début des traitements. Les autres personnes qui se présentent pour participer à l'étude de recherche seront d'abord affectées à l'un des modules de la clinique pour une évaluation initiale avant d'entrer dans l'étude. En aucun cas, cependant, les participants n'auront reçu SMT 4 semaines avant le début de l'étude.

Les candidats seront interviewés afin de déterminer leur éligibilité (voir critères d'exclusion, annexe 1). Ils rempliront le formulaire d'admission à la recherche (annexe 2) et recevront des explications détaillées sur le protocole de recherche (annexe 3). Une cohorte de sujets sains asymptomatiques correspondants, recrutés dans la population générale, servira de contrôle pour la détermination des niveaux de cytokines de base.

Détermination de la taille de l'échantillon : les données publiées pour les niveaux de TNFα chez les patients souffrant de cervicalgie chronique par rapport aux témoins asymptomatiques (9) ont été utilisées pour calculer une estimation de la taille de l'échantillon pour cette étude. L'étude est alimentée pour le critère de jugement principal lié à la question 1, en examinant la différence entre les sujets lombalgiques symptomatiques et asymptomatiques au départ (voir Analyses statistiques). D'après le tableau de Cohen (22), basé sur une puissance de 0,8, un test bilatéral avec une valeur de p < 0,05, la taille de l'échantillon a été estimée à 17 par groupe. Afin de tenir compte des abandons et des erreurs pouvant survenir dans les hémocultures, la taille de l'échantillon sera portée à 20 par groupe. En conséquence, il y aura 40 sujets symptomatiques et 20 témoins asymptomatiques, ce qui devrait fournir un échantillon plus que suffisant pour tester le résultat principal.

Évaluation des matières et affectation de groupe : des matières qualifiées seront programmées. Ils seront accueillis par l'un des deux enquêteurs (selon le site de recrutement), qui les informera et examinera le formulaire d'admission/éligibilité (annexe 3) pour confirmer leur éligibilité avant de leur demander de signer le formulaire de consentement éclairé (annexe 4). Tous les sujets seront ensuite invités à indiquer leur niveau d'intensité de la douleur sur l'échelle visuelle analogique (EVA) à 10 points et à remplir le questionnaire d'incapacité fonctionnelle d'Oswestry. Ils seront ensuite évalués avec des tests chiropratiques, orthopédiques et neurologiques standard par leurs internes en chiropratique respectifs et les cliniciens superviseurs, qui les affecteront aux groupes de lombalgie aiguë ou chronique, et qui formuleront et expliqueront un plan de traitement. Pendant la durée de l'étude, les traitements consisteront en une SMT manuelle et, si nécessaire, en un travail manuel (non assisté par instrument) des tissus mous fourni par le clinicien. Les autres modalités de traitement ne seront pas utilisées.

Les patients recevront 6 traitements au cours de 2 semaines. (composé de la manipulation d'une articulation lombaire ou sacro-iliaque, avec ou sans thérapie des tissus mous). Le SMT consistera en une seule poussée à haute vitesse et faible amplitude (HVLA) destinée à faire caviter et à restaurer la mobilité de l'articulation. Si lors de la présentation initiale un segment de manipulation n'a pas pu être identifié, le patient sera exclu de l'étude. Si par contre un segment manipulable n'est pas trouvé lors des visites ultérieures, le clinicien limitera le traitement à la palpation et à certains travaux sur les tissus mous comme indiqué . Dans tous les cas, un échantillon de sang sera prélevé (voir ci-dessous) après l'évaluation initiale et avant le début des traitements des patients, afin d'établir un niveau de base de cytokines pour chaque participant (résultat principal). Lors de leur 7ème visite (au moins 2 jours après le dernier traitement), un prélèvement sanguin sera effectué avant le début de tout nouveau traitement, et il leur sera demandé de remplir le questionnaire de sortie incluant une EVA (Annexe 5). Si un patient récupère après quelques traitements, évalué par un retour subjectif du patient et un résultat EVA inférieur à 3/10, alors un prélèvement sanguin sera effectué plus tôt et dûment noté. Si un patient nécessite des traitements continus au-delà des 6 stipulés par l'étude, il sera libre de le faire sous la direction du clinicien en charge de son cas.

Interventions : Manipulation : Comme indiqué ci-dessus, chaque manipulation vertébrale consistera en une poussée HVLA vers un segment affecté (23). Un clinicien délivrera des traitements en fonction des résultats de son évaluation un jour donné.

Ponction veineuse : le jour de l'admission dans l'étude et à la fin de la thérapie SMT, un phlébotomiste expérimenté effectuera une ponction veineuse en utilisant des procédures standard (fosse antécubitale, aiguille de calibre 21) en position assise. Des échantillons de sang hépariné (10 ml chacun) seront prélevés et transférés (à température ambiante) au laboratoire dans l'heure suivant le prélèvement pour la préparation de cultures de sang total comme décrit ci-dessous .

Études en laboratoire

1. Induction de cytokines inflammatoires Pour évaluer la production de cytokines in vitro, un système de culture de sang total (WB) sera utilisé (19). En bref, plusieurs ensembles de cultures WB représentant différentes conditions de traitement/culture pour chaque sujet seront préparés. Les cultures seront stimulées à l'initiation avec 10 μg/ml de lipopolysaccharide (LPS) pour l'induction de la production de TNFα et IL-1β. La phytohémagglutinine (PHA, 10 µg/ml) seule et en association avec le LPS sera utilisée pour induire la production de la cytokine anti-inflammatoire, IL-10 et de 2 chimiokines, CCL2 et CCL3. Les cultures seront maintenues à 37C (Celsius) dans un incubateur humidifié à 5% de C02. Comme les conditions cliniques impliquant des réponses inflammatoires peuvent provoquer un décalage dans le temps de la capacité de production de cytokines (19, 27), les niveaux des médiateurs étudiés (TNFα, IL-1β, IL-1ra, IL-10, CCL2 et CCL3) seront examinées à intervalles de 24 h dans des surnageants de culture récoltés entre 24 et 72 h après l'initiation. Des aliquotes des surnageants seront stockées à -76 °C (Celsius) jusqu'à ce qu'elles soient testées. Ce modèle permettra d'étudier la relation entre les libérations de médiateurs pro- et anti-inflammatoires.
2. Détermination des niveaux de cytokines par dosage immuno-enzymatique Les niveaux de TNFα, IL-1β, IL-10 et IL-1ra dans les surnageants de cultures de sang total seront déterminés par des dosages immuno-enzymatiques spécifiques (ELISA) utilisant le développement DuoSet ELISA pour les cytokines humaines naturelles et recombinantes (R&D Systems, Minneapolis, MN) comme décrit précédemment (9, 11), et les kits d'immunoanalyse Quantikine seront utilisés pour les déterminations CCL2 et CCL3. Toutes les procédures d'immunodosage, y compris les préparations de réactifs et de diluants d'échantillon, seront effectuées conformément aux recommandations du fabricant. Chacun des échantillons étudiés sera testé au moins deux fois à 2-4 dilutions différentes.

Analyses statistiques Tous les médiateurs étudiés seront mesurés chez les patients lombalgiques et les sujets asymptomatiques au départ et à la fin de la période de traitement. Pour la question 1 (le résultat principal), la comparaison de base pour chaque TNFα et IL-1β sera comparée entre les sujets symptomatiques (aigus et chroniques) par rapport aux sujets témoins asymptomatiques. Deux tests t non appariés seront utilisés pour tester l'hypothèse associée. Pour la question 2, les scores moyens de différence pré-post seront comparés pour chacun des TNFα et IL-1β entre les trois groupes (aigu, chronique et asymptomatique) à l'aide d'une ANOVA. Si les valeurs de référence sont significativement différentes entre les groupes (comme l'hypothèse de la question 1), alors l'ANCOVA sera utilisée pour tenir compte de cette différence. Il est prévu que la taille de l'échantillon soit suffisamment grande pour permettre cette analyse. Cependant, après avoir déterminé les résultats de la question 2, une analyse de puissance sera effectuée. Si l'étude n'est pas suffisamment alimentée pour cette question, une autre estimation de la taille de l'échantillon sera calculée pour éclairer les travaux futurs.

Pour les autres cytokines pro-inflammatoires et anti-inflammatoires mesurées dans cette étude, la modélisation de régression sera utilisée pour tenter de prédire les réponses des cytokines. Il est entendu que tout modèle créé au cours de ce processus devra être confirmé dans une future enquête. Les modèles créés et les données descriptives dérivées de l'enquête seront utilisés pour éclairer les travaux futurs.

Délai Selon l'expérience, jusqu'à 5 sujets par semaine peuvent être testés. Cependant, sur la base de la prévalence de la maladie, nous prévoyons que le recrutement des patients et la collecte des échantillons prendront 8 à 12 mois. Les déterminations du niveau de cytokines dans les cultures cellulaires dérivées des trois groupes de participants accuseront un retard de 3 à 4 mois et l'analyse des données sera terminée dans un délai de 2 mois supplémentaires. La préparation des manuscrits nécessitera 4 à 6 mois supplémentaires. Nous prévoyons donc de terminer ce projet dans les 18 à 24 mois suivant le début de l'étude.