Intérêts et bénéfices cliniques de la neurostimulation de la dixième paire de nerfs crânienne, les nerfs pneumogastriques

Abstract

La X^e paire de nerfs crâniens est constituée par les nerfs « Vagues » ou nerfs pneumogastriques, nerfs mixtes, à la fois sensoriels et moteurs. Le nerf vague (NV) est le nerf le plus long de l’organisme, somatique et végétatif, et le plus largement distribué à toutes nos viscères. Des données récentes de la littérature ont mis en évidence le rôle du NV comme composante majeure de l’axe immuno-neuroendocrine et anti-inflammatoire. Les afférences vagales sont activées par les cytokines de l’inflammation (IL-1β, IL-6 et TNF-α), permettant l’étude du lien entre immunité et cerveau s’est considérablement développé. Depuis 2017, il est maintenant bien établi que le système digestif, le cerveau et le microbiote communiquent entre eux par l’intermédiaire d’un axe bidirectionnel microbiote-tube digestif-cerveau, qui comprend le système nerveux végétatif et dont les perturbations sont mises en jeu dans la physiopathologie des désordres neurodégénératifs. Le NV est mis en jeu dans les réponses coordonnées à la fois nerveuses, immunitaires et endocrines, qui constituent la première ligne de défense innée importante contre les infections et les inflammations. L’activation de ces trois voies par la stimulation du nerf vague présente donc un intérêt thérapeutique important dans la mesure où elles peuvent être utilisées comme cibles pour stimuler les régulations anti-inflammatoires dans les pathologies en relation avec la libération du TNF-α telles que les pathologies inflammatoires de l’intestin (MICI) ou la polyarthrite rhumatoïde (PR). La stimulation des efférences vagales met en jeu des propriétés anti-inflammatoires, mécanisme physiologique dénommé par Tracey « voie cholinergique anti-inflammatoire » qui a des implications majeures dans les applications thérapeutiques en immunologie. Pour Tracey, le NV est le composant essentiel d’un « réflexe inflammatoire vago-vagal afférent-efférent ». L’équipe de Tracey a également proposé en 2008 le rôle de la rate dans cet effet anti-inflammatoire associé à la stimulation du NV, qui ferait intervenir la voie sympathique splénique par la stimulation du nerf splénique noradrénergique. Un ensemble de données concernant la neuromodulation par stimulation électrique du nerf vague (SNV) a permis de proposer cette technique comme thérapie pour le traitement de plusieurs pathologies (maladies inflammatoires chroniques de l’intestin, arthrite rhumatoïde, douleurs chroniques, migraines et céphalées…). Plusieurs techniques de stimulation du NV ont été proposées, à la fois invasives parce qu’implantables au sein de l’organisme, mais aussi non invasives parce que pour l’essentiel transcutanées. La stimulation électrique du nerf vague est utilisée dans le traitement des pathologies inflammatoires de l’intestin (MICI), de la douleur chronique, mais aussi dans le traitement de pathologies inflammatoires chroniques telles que la PR et le diabète. La SNV en régulant le tonus vagal, et grâce à ses propriétés anti-inflammatoires, constitue donc une opportunité pour le développement d’une technique nouvelle pour la mise en place d’interventions thérapeutiques peu invasives – voire pas du tout invasive lorsque la SNV est transcutanée – que ce soit chez des patients adultes ou pédiatriques.

The tenth pair of cranial nerves consists of the “Vagus” nerves or pneumogastric nerves, which are mixed nerves, both sensory and motor. The vagus nerve (VN) is the longest nerve in the body, somatic and autonomic, and is widely distributed to all our viscera. Recent literature has highlighted the role of the VN as a major component of the immuno-neuroendocrine and anti-inflammatory axis. Vagal afferents are activated by inflammatory cytokines (IL-1β, IL-6, and TNF-α), allowing for significant development in the study of the link between immunity and the brain. Since 2017, it has been well established that the digestive system, the brain, and the microbiota communicate with each other through a bidirectional microbiota-gut-brain axis, which includes the autonomic nervous system and whose disruptions are implicated in the pathophysiology of neurodegenerative disorders. The VN is involved in the coordinated responses of both nervous, immune, and endocrine systems, which constitute an important innate first line of defense against infections and inflammation. The activation of these three pathways through vagus nerve stimulation therefore presents significant therapeutic interest, as they can be used as targets to stimulate anti-inflammatory regulations in conditions related to the release of TNF-α, such as inflammatory bowel diseases (IBD) or rheumatoid arthritis (RA). The stimulation of vagal efferents involves anti-inflammatory properties, a physiological mechanism referred to by Tracey as the “cholinergic anti-inflammatory pathway,” which has major implications for therapeutic applications in immunology. According to Tracey, the VN is the essential component of a “vago-vagal afferent-efferent inflammatory reflex.” Tracey's team also proposed in 2008 the role of the spleen in this anti-inflammatory effect associated with VN stimulation, which would involve the splenic sympathetic pathway through the stimulation of the noradrenergic splenic nerve. A dataset concerning neuromodulation through vagus nerve stimulation (VNS) has proposed this technique as a therapy for the treatment of several conditions (chronic inflammatory bowel diseases, rheumatoid arthritis, chronic pain, migraines and headaches, etc.). Several techniques for stimulating the VN have been proposed, both invasive because they are implantable within the body, and non-invasive because they are primarily transcutaneous. Electrical stimulation of the vagus nerve is used in the treatment of inflammatory bowel diseases (IBD), chronic pain, as well as in the treatment of chronic inflammatory conditions such as RA and diabetes. VNS, by regulating vagal tone and thanks to its anti-inflammatory properties, thus represents an opportunity for the development of a new technique for implementing minimally invasive therapeutic interventions – or even non-invasive when VNS is transcutaneous – whether in adult or pediatric patients.