L'effet de la déplétion aiguë en tryptophane (ATD) sur la sensibilité œsophagienne chez des volontaires sains

1. INTRODUCTION Le reflux gastro-œsophagien (RGO), défini comme la présence de symptômes ou de lésions attribuables au reflux du contenu gastrique dans l'œsophage, est une affection de plus en plus répandue dans les sociétés occidentales. Les symptômes typiques de reflux sont les brûlures d'estomac et la régurgitation, mais le RGO peut se manifester par une variété de symptômes œsophagiens et extra-œsophagiens (atypiques) (par ex. une toux chronique).

   Chez l'homme, la douleur est une expérience multimodale composée d'aspects sensoriels, physiologiques et psychologiques. Afin d'imiter la situation clinique, les modèles expérimentaux doivent être basés sur des schémas de tests multimodaux dans lesquels différents récepteurs et mécanismes du système nerveux central sont activés.

   Les progrès de la stimulation sensorielle œsophagienne ont établi que les symptômes typiques et atypiques peuvent non seulement provenir du reflux acide, mais également d'événements de reflux avec un pH moins acide (pH 4-7). Chez les patients atteints de RGO présentant des symptômes persistants malgré un traitement par inhibiteur de la pompe à protons (IPP) (RGO réfractaire), le reflux faiblement acide en cours est bien établi comme le principal facteur sous-jacent.

   La base de la génération de symptômes lors d'événements de reflux faiblement acide reste à élucider, mais la sensibilité aux acides dans la plage de pH 4-7, la distension mécanique (renforcée par l'air dans le reflux), la sensibilité à d'autres facteurs chimiques (par ex. bile) et l'hypersensibilité oesophagienne aux niveaux physiologiques de reflux ont toutes été proposées.

   Les chercheurs pensent que l'hypersensibilité viscérale joue un rôle important dans la perception des symptômes œsophagiens. Ceci est suggéré par les paramètres de reflux qui sont habituels dans le nombre physiologique pendant le traitement par IPP. En outre, des études antérieures ont démontré que les patients réfractaires au RGO sous traitement par IPP présentaient une hypersensibilité viscérale accrue à la stimulation thermique, chimique et mécanique de l'œsophage par rapport aux sujets sains.

   La sérotonine ou 5-hydroxytryptamine (5-HT) est un neurotransmetteur majeur principalement présent dans le système nerveux central et dans le tractus gastro-intestinal (GI) (cellules entérochromaffines muqueuses). La 5-HT est dérivée du tryptophane et joue un rôle central dans la régulation de la sécrétion gastro-intestinale, de la motilité et a longtemps été associée à la régulation des émotions et aux problèmes psychologiques tels que la dépression, l'anxiété et la phobie.

   La déplétion aiguë en tryptophane (ATD), qui réduit temporairement la disponibilité de l'acide aminé essentiel tryptophane (TRP), diminue la synthèse de 5-HT et est une technique validée pour abaisser de manière aiguë les concentrations centrales et périphériques de 5-HT. Ceci est accompli par l'administration d'un mélange d'acides aminés dépourvu de TRP.

   L'ATD est largement utilisé dans la recherche psychiatrique pour étudier le rôle de la 5-HT centrale dans les troubles affectifs, mais d'autres recherches ont démontré que l'ATD affecte également la physiologie gastro-intestinale en retardant la vidange gastrique et en améliorant la perception de la douleur viscérale lors de la distension du ballon rectal. De plus, il a été démontré que l'ATD altère la fonction motrice postprandiale gastrique et les nausées induites par la distension. Ces découvertes établissent l'implication de la 5-HT dans le contrôle de l'accommodation et de la sensibilité gastrique.

2. JUSTIFICATION ET OBJECTIFS Plusieurs études montrent que la 5-HT est un acteur important dans l'axe cerveau-intestin, mais son rôle exact n'est actuellement pas clair. Il a été démontré précédemment que l'administration aiguë de citalopram, un inhibiteur sélectif de la recapture de la sérotonine (ISRS), réduit significativement la sensibilité chimique et mécanique chez des volontaires sains hypersensibles. La buspirone, un agoniste partiel des récepteurs 5-HT1A, est capable de modifier la motilité œsophagienne. Le but de la présente étude est d'étudier l'effet de la déplétion aiguë en tryptophane (ATD) sur la sensibilité œsophagienne chez un groupe de volontaires sains et d'évaluer son rôle dans la perception des symptômes.
3. DESCRIPTION GÉNÉRALE DE L'ÉTUDE Tous les participants recevront et signeront le consentement éclairé avant le début de l'étude. La sensibilité oesophagienne sera testée par stimulation multimodale sur deux séances (après solution d'acides aminés placebo et après ATD), avec un intervalle d'au moins une semaine.
4. MATERIELS ET METHODES Les études seront réalisées à l'aide d'une sonde de stimulation œsophagienne multimodale qui permet des stimulations thermiques, mécaniques, électriques et chimiques de l'œsophage.

Au cours de chaque stimulation, les sujets seront chargés d'enregistrer la perception des symptômes à l'aide d'un système électronique d'échelle visuelle analogique (EVA). Cet appareil permet au sujet d'évaluer la perception et la douleur sur une échelle de 0 à 10.

La première perception (VAS=1), le seuil de perception de la douleur (VAS=5) et le seuil de tolérance à la douleur (VAS=7) seront enregistrés. Tous les types de stimulations œsophagiennes seront immédiatement arrêtés lorsque le seuil de tolérance à la douleur est atteint. Au moment où le seuil de tolérance à la douleur est atteint (EVA = 7), les sujets seront invités à dessiner la zone de douleur référée, pour identifier l'emplacement et la zone de référence de la douleur.

La stimulation thermique sera réalisée en faisant recirculer une solution saline (NaCl 0,09%), chauffée par un bain-marie, à travers le ballon monté sur la sonde. La température de stimulation sera régulièrement augmentée en augmentant le débit du bain-marie au ballonnet. Le débit sera contrôlé par une pompe commandée par ordinateur. Le volume dans le ballon sera maintenu constant à 5 ml pour éviter la stimulation mécanique de l'œsophage. Un capteur de température présent dans le ballon surveillera en permanence la température de stimulation, qui sera affichée en ligne sur un écran d'ordinateur tout au long de l'étude.

La stimulation mécanique sera réalisée par distension du ballonnet monté sur la sonde. Le flux de solution saline (NaCl 0,09%) dans le ballon, induisant la distension, est régulé par une pompe contrôlée par ordinateur. Le volume dans le ballon s'affiche en ligne sur l'écran de l'ordinateur tout au long de la stimulation. Des stimulations mécaniques seront réalisées avec de l'eau à 37°C, pour éviter la stimulation thermique de l'œsophage.

La stimulation mécanique sera précédée d'une période de préconditionnement pendant laquelle le ballon sera distendu jusqu'à ce que le seuil de perception de la douleur (EVA=5) soit atteint. Cette période de préconditionnement sert à préconditionner le tissu oesophagien et à permettre au sujet de s'habituer à la sensation de distension mécanique.

La stimulation électrique sera effectuée par 2 électrodes de stimulation montées à proximité du ballon. Les impulsions de bloc électrique seront données à l'aide d'un stimulateur électrique standard. Des impulsions en rafale unique seront données avec une durée de 1 ms à 200 Hz. L'amplitude des impulsions augmentera régulièrement, avec des pas de 0,5 mA et un intervalle de 15 secondes. Par sécurité, l'intensité maximale est limitée à 50 mA. Une surveillance ECG sera effectuée par mesure de sécurité lors des stimulations électriques de l'œsophage.

La stimulation chimique sera effectuée dans l'œsophage distal en infusant une solution acide (HCl 0,1N) dans l'œsophage. Le débit de perfusion est contrôlé par une pompe à perfusion péristaltique avec un débit de 2 ml/min. La stimulation durera au maximum 30 minutes.

Déplétion aiguë en tryptophane

L'effet de l'ATD sur la sensibilité oesophagienne sera étudié. Le mélange d'acides aminés sera préparé selon un protocole précédemment utilisé par les investigateurs. Tous les substrats sont disponibles dans le commerce avec une pureté isotopique et chimique minimale de 99 %. L'identité des produits sera confirmée par chromatographie en phase gazeuse - spectrométrie de masse (GC-MS, GC-column : AT5-MS 30m x 0,25 mm diamètre interne ; film 0,25µm (Grace)). Le mélange d'acides aminés se compose de 15 acides aminés (4,1 g de L-alanine, 2,4 g de glycine, 2,4 g de L-histidine, 6,0 g de L-isoleucine, 10,1 g de L-leucine, 6,7 g de L-lysine, 4,3 g de L-phénylalanine , 9,2 g de L-proline, 5,2 g de L-sérine, 4,3 g de L-thréonine, 5,2 g de L-tyrosine, 6,7 g de L-valine, 3,7 g de L-argine, 2,0 g de L-cystéine, 3,0 g de L-méthionine et 3,0 g L-trypyophane). Le mélange d'acides aminés déficient en TRP est constitué des mêmes 15 acides aminés mais sans tryptophane.

Le mélange d'acides aminés sera administré via une sonde nasogastrique pour éviter les nausées dues au goût et à l'odeur désagréables du mélange. Lors des séances placebo, un mélange témoin d'acides aminés est utilisé, contenant les mêmes acides aminés enrichis en TRP afin d'éviter une diminution des taux de TRP. Au fil du temps, chaque participant recevra un placebo ou un ATD lors de la première session dans une séquence aléatoire. Lors de la deuxième séance, le sujet recevra l'autre produit qu'il n'a pas reçu la première fois. Parce que le mélange d'acides aminés influencera les niveaux de 5-HT du HV, nous allons d'abord exercer le Mini International Neuropsychiatric Interview (néerlandais, version 5.0.0, DSM-IV) lors du recrutement des volontaires pour évaluer leur état psychiatrique.

APERÇU DE L'ÉTUDE Après une nuit de jeûne, les sujets viendront à l'unité d'endoscopie de l'UZ Gasthuisberg, où l'étude sera réalisée. Deux séances seront programmées pour chaque sujet : une séance placebo et une séance ATD, avec au moins une semaine d'intervalle entre chacune des séances. Les séances se dérouleront en simple aveugle, l'ordre du placebo et de l'ATD sera randomisé.

Étant donné que la déplétion maximale en TRP est obtenue environ 5 heures après la prise du mélange d'acides aminés, l'acide aminé sera administré par perfusion nasogastrique 5 heures avant le début effectif des stimulations oesophagiennes.

Pendant le temps entre l'administration du mélange d'acides aminés et le début effectif des stimulations oesophagiennes, les sujets seront invités à regarder des films standardisés avec un contenu émotionnel neutre. Cinq heures après l'administration du mélange d'acides aminés, la sonde de stimulation multimodale sera positionnée par la bouche. Une fois la sonde positionnée dans l'œsophage (10 cm au-dessus du sphincter inférieur de l'œsophage), elle sera fixée au menton et le sujet restera en position semi-allongée pendant toute la durée de l'étude. Avant le début des stimulations, il y aura une période d'adaptation de 15 minutes pour les sujets, pour s'habituer à la sensation de la sonde et donner des instructions pour l'utilisation correcte de l'EVA-mètre.

Les scores VAS seront surveillés pendant chaque type de stimulation. Toutes les stimulations seront immédiatement arrêtées au moment où le sujet atteindra le seuil de tolérance à la douleur (VAS=7) sauf pour la stimulation électrique, où nous arrêterons la stimulation après avoir atteint la VAS 5, pour des raisons de sécurité.