Impact de l`ataxie de Friedreich sur la fonction auditive: évaluation et
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Impact de l’ataxie de Friedreich sur la fonction auditive: évaluation et suivi. - recherche clinique & expérimentation animale - Fabrice GIRAUDET Laboratoire de Biophysique Sensorielle Faculté de Médecine de Clermont Ferrand Université d’Auvergne étude réalisée avec le soutien de l’Association Française de l’Ataxie de Friedreich avril 2006 - avril 2007 -1- Fabrice GIRAUDET Laboratoire de Biophysique Sensorielle Faculté de Médecine de Clermont Ferrand Université d’Auvergne 28, Place Henri Dunant 630001 Clermont Ferrand cedex 1 04.73.17.81.36 (81.30 secrétariat) courriel : [email protected] -2- Remerciements : Je tiens dans un premier temps à adresser mes plus profonds et plus sincères remerciements à Mme Juliette Dieusaert, Présidente de l’AFAF, mon premier contact. Dès nos premiers échanges téléphoniques, elle a été enthousiasmée par mon projet. Je la remercie à nouveau de son attention (de longues minutes au téléphone !) et de son soutien. Ce travail n’aurait pas pu aboutir sans la participation étroite des malades. Que ce manuscrit soit une marque de ma profonde gratitude et puisse apporter ma contribution dans les avancées de la compréhension de la maladie et dans les stratégies thérapeutiques. Je tiens à remercier l’ensemble des membres de l’AFAF pour leur confiance et leur soutien financier. Bien entendu, ce travail n’aurait pas pu voir le jour sans cette étroite collaboration - avec d’une part l’équipe médicale de la Consultation de Génétique de la Pitié Salpêtrière : Dr Pascale Ribaï, Dr. Alexandra Durr, Dr. Perrine Charles, Céline Louapre (interne), Céline Jauffret (Attachée de Recherche Clinique), - et d’autre part l’équipe de recherche du Laboratoire du Pr M. Koeing au sein de l’Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC) : Dr Hélène Puccio et Dr Alain Martelli. J’adresse également mes remerciements : - au Pr Paul Avan, directeur du Laboratoire de Biophysique Sensorielle, pour son soutien, sa participation dans l’élaboration de ce projet, - au Pr Odile Boesplug Tanguy, Consultation de Génétique Clinique – CHU de Clermont Fd, pour l’initiation de ce projet, - au Pr Thierry Mom, Service ORL – CHU de Clermont Fd, - au Dr Thierry Gallopin, Maître de Conférence à l’Ecole Supérieure de Physique et de Chimie de la ville de Paris, pour la mise à disposition, gracieusement, du matériel d’acquisition. - à Jean-Michel Decorey pour la mise au point du logiciel d’acquisition des potentiels évoqués auditifs. -3- Sommaire : 1- Introduction : contexte médical et biologique ........................................................................................ 5 2- Objectif : ........................................................................................................................................................ 6 3- Matériel et méthodes :................................................................................................................................. 7 3.1- Etude clinique.......................................................................................................................................... 7 3.1.1- Tympanométrie................................................................................................................................ 7 3.1.2- Audiométrie tonale liminaire ....................................................................................................... 7 3.1.3- Audiométrie vocale dans le bruit ou test d’intelligibilité dans le bruit ............................. 8 3.1.4- Etude des otoémissions en produits de distorsion................................................................. 8 3.1.5- Les potentiels évoqués auditifs du tronc cérébral (ou potentiels évoqués auditifs précoces - PEAp) ....................................................................................................................................... 9 3.1.6- Matériel d’acquisition des produits de distorsion et des PEAp........................................... 9 3.2- Expérimentations animales................................................................................................................. 11 3.2.1- Etude des otoémissions en produits de distorsion................................................................ 11 3.2.2- Les potentiels évoqués auditifs du tronc cérébral............................................................. 12 4- Résultats:....................................................................................................................................................... 13 4.1- Etude clinique........................................................................................................................................ 13 4.1.1- Tympanométrie : ........................................................................................................................... 13 4.1.2- Audiométrie tonale liminaire ..................................................................................................... 13 4.1.3- Audiométrie vocale dans le bruit ou test d’intelligibilité dans le bruit ........................... 18 4.1.4- Les potentiels évoqués auditifs du tronc cérébral (ou potentiels évoqués.....................22 auditifs précoces - PEAp)......................................................................................................................22 4.2- Expérimentation animale....................................................................................................................27 5- Discussion ......................................................................................................................................................37 5.1- Etude clinique........................................................................................................................................37 5.2- Etude animale .......................................................................................................................................38 6- Perspectives..................................................................................................................................................39 6.1- Etude clinique........................................................................................................................................39 6.2- Expérimentation animale....................................................................................................................39 Bibliographie ...................................................................................................................................................... 41 Descriptif du projet de recherche...............................................................................................................43 Communications orales et affichées.............................................................................................................45 -4- 1- Introduction : contexte médical et biologique L’ataxie de Friedreich (AF) est une maladie héréditaire neurodégénérative de transmission autosomique récessive affectant une personne sur 50 000. L’AF est la plus fréquente des ataxies héréditaires. Cette affection est associée à une mutation dans le gène FRDA (initialement dénommé X25, 40kb, 7 exons) codant pour la protéine frataxine (210 acides aminés), gène porté sur le bras long du chromosome 9 (Campuzano et al. 1996). La sévérité de l’AF est liée à l’augmentation du nombre de répétition du trinucléotide GAA dans le premier intron du gène de la frataxine (mutation ponctuelle) (Pandolfo, 1999 ; Delatycki, 2000). La réduction de la synthèse de frataxine semble être associée à une accumulation anormale de fer au niveau mitochondrial et une production de radicaux libres, le tout conduisant à un déficit de la chaîne respiratoire mitochondriale et à une diminution de la capacité antioxydative (Wilson, 1997). La symptomatologie clinique associe classiquement des troubles de la coordination des mouvements, de l’articulation, à d’autres signes neurologiques (abolition des réflexes, troubles de la sensibilité profondes, pieds creux et scoliose) ainsi qu’à une cardiomyopathie hypertrophique et parfois un diabète. Cette ataxie débutant le plus souvent dans l’enfance ou l’adolescence est progressive avec une perte d’autonomie après dix ans d’évolution. En plus des troubles neurologiques classiquement décrits dans l’AF, certains patients se plaignent de gêne auditive, plus particulièrement dans le bruit. Ce type de plainte semble associé au degré de sévérité de la maladie. Ces atteintes auditives sont très peu décrites comme symptôme associé à l’AF. L’examen de la littérature scientifique ne fait état que d’une seule étude spécifique (récente) de l'audition chez deux patientes présentant une atteinte très marquée, étude apportant malheureusement peu d’informations spécifiques en ce qui concerne la nature et le degré des troubles auditifs (Lopez-Diaz-de-Leon E, 2003). -5- 2- Objectif : Cette étude présente deux orientations : une première orientation clinique (auprès de malades volontaires) et une deuxième basée sur des expérimentations animales (sur un modèle neurologique murin de l’AF). L’objectif principal de ce travail de recherche est d’examiner les répercussions de l’AF sur la fonction auditive et plus particulièrement d’évaluer les réponses de voies nerveuses auditives de patients atteints de l’AF. Une approche identique sera également envisagée sur un modèle animal de l’AF. -6- 3- Matériel et méthodes : 3.1- Etude clinique Cette étude a été réalisée, au sein de la Consultation de Génétique de l’hôpital de la Pitié Salpêtrière, auprès de 40 patients volontaires (15 hommes, 25 femmes, âgés de 17 à 63 ans, moyenne d’âge 37,5 ans) après avoir recueilli leur consentement éclairé (explication du but de cette étude et du déroulement du protocole, avec distribution d’un fascicule explicatif, cf. annexe). Les résultats des tests ne peuvent en aucune mesure être utilisés dans le cadre d’un diagnostic médical. En effet, seuls des examens otologiques prescrits par un médecin et réalisés dans un service ORL ou en cabinet médical avec une interprétation par un médecin ont une valeur légale. Il s’agit donc bien de tests réalisés dans un but scientifique et non d’examens médicaux. Le diagnostic de l’AF est confirmé par biologie moléculaire (analyse de l’ADN) et l’évaluation neurologique est réalisée à l’aide de l’échelle ICARS (International Cooperative Ataxia Rating Scale). 3.1.1- Tympanométrie Ce test permet d’explorer l’oreille moyenne directement et de façon objective. Il permet d’étudier l’intégrité du système de transmission de l’oreille moyenne (évaluation de la mobilité de la membrane tympanique, de la présence ou non de liquide séreux dans l’oreille moyenne). Pour cela une mesure de l'impédance de l'oreille moyenne et de ses modifications est réalisée sous l'influence d'une hyperpression ou d'une dépression créée dans le conduit auditif externe (test réalisé à l’aide d’un tympanomètre GSI 38 - Grason-Stadler Inc.). Les courbes obtenues sont appelées des tympanogrammes. Il s’agit d’un test rapide, objectif, fiable et non invasif. 3.1.2- Audiométrie tonale liminaire L’audiométrie tonale liminaire a pour but de déterminer les seuils de perception auditive d’une personne pour différents sons (sons purs) dont les fréquences sont comprises entre 125 Hz et 8 000 Hz. Ce test permet d’étudier l’ensemble du système auditif, depuis le conduit auditif externe jusqu’aux centres nerveux. Pour cela des sons pulsés (non continus) sont présentés à l’aide d’un audiomètre (GSI 38 - Grason-Stadler Inc.) et d’un casque TDH 39 (écouteurs type casque de chaîne hifi) et permettent de réaliser l’audiogramme. -7- Matériel et Méthodes L’évaluation du degré de perte auditive (pour les deux oreilles) est établie par le calcul de la perte moyenne en décibels des fréquences 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz et 4000 Hz. Une perte moyenne inférieure à 20 dB correspond à une audition subnormale, une perte moyenne comprise entre 20 et 40 dB décrit une surdité dite légère, entre 40 et 70 dB une surdité moyenne, entre 70 et 90 dB une surdité sévère, au dessus de 90 dB une surdité profonde. 3.1.3- Audiométrie vocale dans le bruit ou test d’intelligibilité dans le bruit Ce test permet d’apprécier l’aptitude du sujet à la compréhension de la parole dans le bruit et plus particulièrement dans une ambiance de « cocktail » (mimant une réunion de famille, ou un brouhaha de plusieurs personnes parlant en même temps). Pour cela une liste de 10 mots simples (listes de mots dissyllabiques type liste de Fournier, cf. liste en annexe 01) est présentée en même temps qu’un « bruit de cocktail ». Cette présentation est réalisée au casque, simultanément dans les deux oreilles. La dégradation de la compréhension des mots est étudiée en faisant varier l’intensité de présentation du « bruit de cocktail » par rapport au signal que sont les mots (signal fixé à 50 dB, « bruit de cocktail » présenté à 45 dB, 50 dB, 55 dB, 60 dB). Les différents protocoles sont générés à l’aide du logiciel «Adobe- Audition» (version 1.5). Le pourcentage de mots compris et répétés correctement est reporté sur un graphique de résistance au bruit, et comparé avec les valeurs obtenues chez des sujets normo-entendants. 3.1.4- Etude des otoémissions en produits de distorsion La cochlée, organe périphérique de l’audition, est capable d’émettre des sons en réponse ou non à une stimulation acoustique. Ces sons sont facilement enregistrables dans le conduit auditif externe grâce à un microphone miniaturisé. La genèse de ces sons provenant de la cochlée, appelés otoémissions acoustiques repose sur le fonctionnement correct d’une certaine population de cellules de la cochlée : les cellules ciliées externes. Les produits de distorsion sont des sons émis en réponse à une stimulation auditive double (présentation simultanée de deux sons purs, de fréquence f1 et f2). L’étude de ces otoémissions et plus particulièrement des produits de distorsion acoustiques est un test d’exploration spécifique, objectif des cellules ciliées externes. La technique d’enregistrement des produits de distorsion acoustiques (et plus précisément le produit de distorsion 2f1-f2) est basée sur la mise en place dans le conduit auditif externe d’une sonde miniature contenant un microphone (stimulation acoustique, deux sons purs f1 et f2) et un microphone (pour enregistrer les otoémissions). En variant les fréquences des sons stimulants (entre 1000 et 8000 Hz, -8- Matériel et Méthodes avec le même rapport f1/f2 = 1.20, et la même intensité 70 ou 75dB) il est possible de recueillir différents produits de distorsion et d’établir une courbe appelée DPgramme (graphe des produits de distorsion en fonction de la fréquence de f2, analogie avec l’audiogramme). 3.1.5- Les potentiels évoqués auditifs du tronc cérébral (ou potentiels évoqués auditifs précoces - PEAp) Basé sur le principe de l’électro-encéphalographie, les potentiels évoqués auditifs précoces (PEAp) fournissent des renseignements objectifs sur la fonction auditive depuis la cochlée aux voies auditives (jusqu’au tronc cérébral). Ils permettent d’obtenir une estimation du seuil auditif (pour les fréquences comprises entre 2 et 4 kHz), mais également il s’agit d’un outil de détection des pathologies touchant les voies auditives périphériques. Pour cela des électrodes de surface cutanées (identiques à celles utilisées pour un électrocardiogramme) sont collées sur le front et derrière les oreilles afin de recueillir l’activité électrophysiologique du nerf auditif (qui est une activité de type électrique). Les PEAp sont provoqués à l'aide d'écouteurs délivrant une stimulation acoustique : un son bref de 80 dB (sous la forme d’un « clic »). Le signal acoustique va être traité par le système auditif et va générer une réponse du nerf auditif. La réponse électrophysiologique (moyenne de 1000 tracés) enregistrée dans les 10ms qui suivent la stimulation acoustique est caractérisée par un tracé typique avec plusieurs ondes numérotées I, II, III, IV et V. Ces différentes ondes sont attribuées à différentes parties des voies auditives périphériques (noyaux spécifiques du tronc cérébral). 3.1.6- Matériel d’acquisition des produits de distorsion et des PEAp Nous avons développé, au sein du Laboratoire de Biophysique Sensorielle, deux logiciels spécifiques permettant l’acquisition des produits de distorsion acoustique et des potentiels évoqués auditifs précoces. Le recueil et le stockage non moyenné de ces données (à l’aide de racks portatifs, Tucker-Davis Tecnologies - Alachua - Floride) permet une analyse ultérieure (sommation, moyennage, comparaison) plus détaillée que les machines commerciales classiquement utilisées en routine clinique. Par ailleurs, les sondes acoustiques (écouteurs et microphone miniaturisés, Etymotic Research - Elk Grove Village – Illinois) sont protégées par un embout à usage unique, et les électrodes adhésives cutanées (électrodes type ECG) utilisées pour le recueil des PEAp sont également à usage unique. -9- % % Râteau Donjon Sergent Crémier Niveau Refrain Veston Forban Bûcher Cachot série 02 cocktail à 50dB Bouchon Souper Rondin Grumeau Rebu Glaçon Réchaud Coffret Gamin Clavier % série 04 cocktail à 55dB Soucis Tripeau Balai Vallon saindoux Brigand Rouleau Défis Bambin Secret % réponse réponse Rideau Tampon Boudin Vacher Débit Marteau Cadran Requin Goudron Clocher % réponse réponse série 03 cocktail à 45dB Parfum Cachet Ravin Dragon Lilas Récit Couvent Gallon Courrier Crapaud série 12 cocktail à 60dB % série 05 cocktail à 60dB réponse Poussin Chevreau Forfait Mari Bosquet Garçon Sifflet Boîtier Cabot Taudis série 11 cocktail à 55dB réponse Nougat Devis Baquet Débris Guichet Bijou Cahier Goujon Dessin Coteau série 10 cocktail à 50dB réponse réponse série 09 cocktail à 45dB Congé Mouton Roseau Frelon Lapin Traité Caillou Radis bâton Ruban % % Annexe 01 Listes mots dissyllabiques (type liste de Fournier) présentés simultanément avec un « bruit de cocktail » d’intensité variable. (présentation binaurale, les mots étant présentés à une intensité fixe de 50 dB et le bruit de cocktail à 45 dB, 50 dB, 55 dB ou 60 dB). - 10 - Matériel et Méthodes 3.2- Expérimentations animales L’équipe du Pr M. Koeing et du Dr H. Puccio (Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire - IGBMC - Illkirsh) a récemment élaboré plusieurs modèles murins neuraux knock-out conditionnés de l’ataxie de Friedreich. La disponibilité de ce modèle nous a permis d’envisager des expérimentations d’explorations fonctionnelles de la fonction auditive chez ces « souris malades » afin d’évaluer leur statut auditif et plus particulièrement d’évaluer les réponses des voies nerveuses auditives. L’ensemble de cette étude a été réalisée au sein du laboratoire du Pr M. Koeing, à IGBMC. L’objectif de l’élaboration de ces modèles animaux est de reproduire une partie des symptômes de l’AF et de comprendre les mécanismes physiopathologiques. Le modèle neuronal élaboré par l’équipe Strasbourgeoise est un modèle avec une inactivation restreinte (de façon stricte au système nerveux) du gène de la frataxine. Cette inactivation est induite à 4 semaines après la naissance des souris. Ce modèle, avec une atteinte spécifique du système nerveux, présente également une atteinte progressive. Nous avons évalué la fonction auditive de ces « souris malades » (souris mutantes FRDA) et de souris dites sauvages (souris contrôles, souris de la même portée mais sans inactivation du gène) à différents âges : 10, 20, 30 et 40 semaines. Au total, 61 souris ont été testées (29 souris mutantes FRDA / 32 souris contrôles). L’ensemble des tests fonctionnels est réalisé sous anesthésie générale avec un mélange de kétamine et de valium (injection intra-péritonéale). Ce protocole d’expérimentation animale a été soumis et accepté par le Comité Régional d’Ethique en Matière d’Expérimentation Animale de Strasbourg (C.R.E.M.E.A.S). Pour les investigations fonctionnelles animales nous avons utilisé le même matériel d’enregistrement (équipement portatif, ordinateur et racks d’acquisition) que celui utilisé dans le cadre de l’étude clinique, à l’exception des sondes acoustiques et des électrodes d’enregistrement. Les protocoles d’enregistrement des produits de distorsion et des PEAp chez l’animal sont très proches de ceux utilisés chez l’homme, permettant ainsi une transposition des résultats plus aisée. 3.2.1- Etude des otoémissions en produits de distorsion Les produits de distorsion (et principalement le produit de distorsion 2f1-f2) sont recueillis après présentation simultanée de deux sons purs de fréquence f1 et f2 (avec f2/f1= 1,2). Le DPgramme (graphe des produits de distorsion en fonction de la fréquence de f2) est réalisé pour chaque oreille à différentes intensités (à 65/65 dB, 70/70 dB et 75/75 dB) avec la fréquence f2 variant de 4 000 à 20 000 Hz. - 11 - Matériel et Méthodes 3.2.2- Les potentiels évoqués auditifs du tronc cérébral Après avoir la mise en place d’électrodes aiguilles (derrière les oreilles et au niveau du vertex), différentes stimulations (clic) d’intensités décroissantes (de 80 dB à 20 dB) sont présentées afin d’évaluer le seuil de réponse cochléaire et nerveuse (similitude avec l’audiogramme chez l’homme). La deuxième partie de ce test est une étude de la conduction nerveuse en examinant l’évolution des réponses nerveuses auditives suite à 4 présentations identiques de 80 dB (reproductibilité des réponses). - 12 - 4- Résultats: 4.1- Etude clinique 4.1.1- Tympanométrie : L’ensemble des tympanogrammes réalisés chez les patients volontaires présente un aspect typique de tympanogramme normal avec une forme dite en « toit de pagode », avec une amplitude de 4 à 10 unités relatives et se situe entre –200 et +200 daPa (cf. exemples de tympanogrammes présentés dans la suite, paragraphe 4.1.4). La tympanométrie permet d’évaluer l’existence d’un contenu liquidien dans la caisse du tympan et ainsi de rapporter le possible déficit auditif à cette cause. Le caractère normal des tympanogrammes permet d’écarter toute suspicion d’atteinte de l’oreille moyenne (épanchement rétro tympanique). 4.1.2- Audiométrie tonale liminaire L’audiogramme moyen de l’ensemble des 40 malades volontaires est représenté dans la figure n°01. Les valeurs moyennes pour chaque fréquence sont indiquées dans le tableau n°01. L’étude des audiogrammes de chaque malade volontaire, avec détermination de leur perte moyenne (moyenne des pertes à 500, 1 000, 2000, 4 000 Hz), a permis de les répartir en trois classes. Sur la totalité des 40 malades volontaires, 26 malades volontaires (soit 65%) présentaient une audition subnormale, 11 malades volontaires (27,5%) présentaient une surdité dite « légère » (entre 20 et 40dB de perte moyenne) et 3 malades volontaires (soit 7.5%) présentaient une surdité « moyenne » (entre 40 et 70dB de perte moyenne) (cf. figure n°02). Selon cette répartition, l’audiogramme moyen de tous les sujets (n=40) est comparé à celui des malades volontaires (n=26) présentant une audition subnormale et à celui des malades volontaires (n=14) présentant une surdité légère et moyenne (cf. tableaux n°02 et 03 et figure n° 03). Par rapport à leur âge et à leur perte moyenne, les malades volontaires répartissent ainsi : ceux présentant une audition subnormale ont un âge moyen 35,4 ans (de 17 à 58 ans), ceux présentant une surdité légère ont un âge moyen 39,7 ans (de 27 à 63 ans), et ceux présentant une surdité moyenne ont un âge moyen 68ans (de 57 à 78 ans). - 13 - se de de de Résultats Figure n°01 Audiogramme moyen (trait gris) de l’ensemble des malades volontaires et audiogrammes individuels (trais fins, n=80) - 14 - Résultats Figure n°02 Répartition sectorielle des malades atteints de l’AF selon leur statut auditif (par rapport à l’ensemble des malades testés, n=40) - 15 - Résultats fréquence (Hz) perte moyenne (dB) 250 500 1 000 2 000 4 000 8 000 25 ±19 15 ±13 15 ±11 18 ±12 24 ±13 26 ±13 Tableau n°01 : Valeur de l’audiogramme moyen de l’ensemble des malades (obtenu à partir des audiogrammes des deux oreilles des 40 malades volontaires) fréquence (Hz) perte moyenne (dB) 250 500 1 000 2 000 4 000 8 000 18 ±15 10 ±8 9 ±5 12 ±6 19 ±8 21 ±9 Tableau n°02 : Valeur de l’audiogramme moyen des malades avec une audition subnormale (obtenu à partir des audiogrammes des deux oreilles des 26 malades volontaires avec une audition subnormale) fréquence (Hz) perte moyenne (dB) 250 500 1 000 2 000 4 000 8 000 38 ±20 29 ±13 29 ±7 30 ±11 32 ±10 34 ±12 Tableau n°03 : Valeur de l’audiogramme moyen des malades avec une surdité légère (obtenu à partir des audiogrammes des deux oreilles des 11 malades volontaires avec une surdité légère) - 16 - Résultats Figure n°03 Comparaison entre l’audiogramme moyen de l’ensemble des malades (trait noir) avec l’audiogramme selon la répartition audition subnormale (tirets) et surdité légère (pointillés). - 17 - Résultats 4.1.3- Audiométrie vocale dans le bruit ou test d’intelligibilité dans le bruit Le pourcentage de mots correctement répétés (sur la liste de 10 mots présentés) par les malades volontaires en fonction de l’intensité du bruit de « cocktail » est présenté dans la figure n°06. Le pourcentage de mots correctement répétés par des volontaires normo-entendants (n=20) est également reporté sur la figure n°04. Dans la figure n°05, le score des malades en fonction de leur répartition audition subnormale versus surdité légère est comparé avec le score des sujets normoentendants. Le tableau n°04 récapitule les scores de ce test d’intelligibilité dans le bruit des malades volontaires avec ou sans distinction du point de vue de leur audition, et des sujets normo-entendants. - 18 - Résultats Figure n°04 Audiométrie vocale dans le bruit (ou test d’intelligibilité dans le bruit) comparaison des scores de l’ensemble des malades volontaires (n=40) avec ceux de sujets normo-entendants (n=20) - 19 - Résultats Figure n°05 Audiométrie vocale dans le bruit (ou test d’intelligibilité dans le bruit) comparaison des scores des malades volontaires avec une audition subnormale (n=26), des malades avec une surdité légère (n=11), avec ceux de sujets normo-entendants (n=20) - 20 - Résultats Intensité du cocktail par rapport à la présentation de mots (50dB) 45dB 50dB 55dB 60dB sujets normo-entendants (n=20) malades volontaires (n=40) malades volontaires avec une audition subnormale (n=26) malades volontaires avec une surdité légère (n=11) 98% 90% 75% 28% 82% 76% 40% 5% 85% 80% 45% 8% 80% 73% 37% 3% Tableau n°04 : Scores au test d’intelligibilité dans le bruit des malades volontaires avec ou sans distinction du point de vue de leur audition, et des sujets normoentendants. - 21 - Résultats 4.1.4- Les potentiels évoqués auditifs du tronc cérébral (ou potentiels évoqués auditifs précoces - PEAp) L’étude de l’ensemble des PEAp recueillis auprès de 40 malades volontaires nous a permis de décrire trois cas caractéristiques de statuts auditifs qui sont exposés cidessous avec l’ensemble du bilan audiométrique et électrophysologique. - cas n°01 (cf. figure n°06) Il s’agit d’une jeune femme, âgée de 35 ans, qui ne présente aucune gêne auditive particulière. Les tympanogrammes des deux oreilles ont un aspect normal (dit en « toit de pagode »), ainsi que le DPgramme enregistré à deux niveaux d’intensité (70/70 dB et 75/75 dB). L’audiométrie tonale est normale. L’ensemble de ces tests d’audiométrie classique permet d’avancer que cette malade a une audition subnormale. Cette affirmation est également appuyée par un aspect normal des tracés de PEAp (morphologie et latences des ondes I, II, III et V normales). Cependant, l’audiométrie vocale dans le bruit laisse apparaître une certaine difficulté de compréhension des mots présentés avec un bruit de cocktail (d’intensité croissante). Ceci est observé même à faible niveau de présentation du bruit de cocktail. - cas n°02 (cf. figure n°07) L’étude du bilan audiométrique de cette malade (âgée de 41 ans) laisse apparaître une audition subnormale à l’examen de la tympanométrie, des DPgrammes et de l’audiométrie tonale. Aucune gêne auditive particulière n’est signalée. Toutefois, l’examen de l’audiométrie vocale avec bruit de cocktail montre une faible résistance de la compréhension des mots dans le bruit, avec des scores inférieurs à ceux de la normalité. L’enregistrement classique des PEAp (4 fois 1 000 acquisitions par oreille, illustré dans la figure n°07 pour l’oreille gauche) ne permet pas d’identifier clairement les ondes I, III et V. Ces tracés ont une morphologie atypique. A l’aide d’une analyse plus fine de ces tracés ne moyennant seulement que 250 acquisitions (correspondant à un découpage en 4 des 1 000 acquisitions classiques), il est possible de déterminer les ondes I, III et V sur le tracé des 250 premières acquisitions, et au fur et à mesure des acquisitions (de 251 à 500, puis 501 à 750, et enfin de 751 à 1000) le pointage des ondes devient difficile, avec une incertitude grandissante. Il semble que l’onde V apparaisse de façon un peu plus tardive au cours de l’enregistrement. - 22 - Résultats - cas n°03 (cf. figure n°08) Le bilan audiométrique de ce malade âgé de 55 ans, ne présente aucune anomalie. Les tympanogrammes ont un aspect normal (moins ample mais bien centré), l’enregistrement des produits de distorsion montre de belles réponses, et l’audiogramme tonal liminaire est subnormal et ne laisse apparaître qu’une légère perte sur les fréquences aigues (8 kHz) au niveau de l’oreille droite. L’audiométrie dans le bruit montre des scores légèrement inférieurs à la normalité. Le malade a signalé une légère gêne auditive dans le cadre de repas familiaux par exemple. L’enregistrement des PEAp avec un protocole classique (4 fois 1 000 acquisitions par oreille) conduit à des tracés très altérés, avec aucune reproductibilité. Aucune onde caractéristique n’est identifiable. Avec une analyse plus détaillée, il est possible après 250 acquisitions d’identifier les ondes I, III et V. Les tracés suivants (compris entre la 251ème acquisitions et la 1000ème) ont un aspect irrégulier, sans pointage possible des ondes I, III ou V. - 23 - figure n°06 : exemple n°01 bilan audiométrique et électrophysiologique d’une malade atteinte de l’ataxie de Friedreich (âgée de 35ans) tympanogramme (aspect normal) DPgramme oreille droite DPgramme oreille gauche (aspect normal) (aspect normal) audiogramme tonale liminaire audiogramme vocale avec bruit de cocktail (pertes moyennes oreille droite 20dB(O), oreille gauche 22,5dB (X) audition subnormale) PEAp : 4 tracés de 1000 acquisitions (oreille droite – clic de 80dB) - 24 - figure n°07 : exemple n°02 bilan audiométrique et électrophysiologique d’une malade atteinte de l’ataxie de Friedreich (âgée de 41ans) tympanogramme (aspect normal) DPgramme oreille droite DPgramme oreille gauche (aspect normal) (aspect normal) audiogramme tonale liminaire audiogramme vocale avec bruit de cocktail (pertes moyennes oreille droite 2 ,5dB (O), oreille gauche 8,75dB (X) audition subnormale) décomposition du 1er tracé PEAp PEAp : 4 tracés de 1000 acquisitions (oreille droite – clic de 80dB) - 25 - figure n°08 : exemple n°03 bilan audiométrique et électrophysiologique d’une malade atteint de l’ataxie de Friedreich (âgée de 55ans) tympanogramme (aspect normal) DPgramme oreille droite DPgramme oreille gauche (aspect normal) (aspect normal) audiogramme tonale liminaire audiogramme vocale avec bruit de cocktail (pertes moyennes oreille droite 16,25dB, oreille gauche 15dB audition subnormale) décomposition du 1er tracé PEAp PEAp : 4 tracés de 1000 acquisitions (oreille droite – clic de 80dB) - 26 - Résultats 4.2- Expérimentation animale L’ensemble des résultats des expérimentations réalisées sur les souris mutantes FRDA et sur les souris contrôles sont regroupés par âge sur les figures n°09 à 12. Dans la partie en haut et à droite des figures n°09 à 12, sont présentés en exemple les PEAp obtenus avec des clics décroissants de 80 à 20 dB (recherche de seuil) et les DPgrammes (à 3 niveaux de stimulations : 65/65 dB, 70/70 dB et 75/75 dB) d’une souris mutante FRDA (une pour chaque âge). En face de ces données (en haut à gauche) sont présentés, également en exemple, les résultats (PEAp en seuil et DPgrammes) d’une souris contrôle (de même âge que la souris mutante FRDA). Ces données laissent apparaître l’évolution des tracés électrophysiologiques obtenus avec des clics décroissants de 80 à 20 dB. Les ondes I à IV sont identifiables aux fortes intensités (morphologie et latence normale), et au fur et à mesure de la diminution de l’intensité de stimulation, les ondes I apparaissent plus tardivement et l’ensemble des ondes tend à diminuer d’amplitude. Seule l’onde IV (assimilable à l’onde V chez l’homme) est identifiable à de faibles intensités. Cette évolution des tracés est typique, et le dernier tracé où l’onde IV est identifiable correspond au tracé seuil (similitude avec l’audiogramme chez l’homme). Les DPgrammes enregistrés à trois niveaux de stimulations (65/65 dB, 70/70 dB et 75/75 dB) pour l’ensemble des souris (mutantes FRDA et contrôles) ont un aspect normal. Le graphique en bas de chaque figure n°O9 à 12 correspond, pour un âge donnée, au PEAp moyen de l’ensemble des souris mutantes FRDA et de leur contrôles (obtenu avec un clic de 80 dB). Les différentes ondes, de I à IV sont reportées. A l’âge 10 semaines, aucune différence dans les latences d’apparition des ondes n’est observée. A partir de l’âge 20 semaines (et pour les âges de 30 et 40 semaines), nous constatons un décalage, un retard d’apparition des ondes II, III et IV chez les souris mutantes FRDA, en comparaison avec les souris contrôles. Sur le graphe de la figure n°13 sont reportés les tracés moyens des PEAp des souris contrôles de 10, 20, 30 et 40 semaines. Ce graphe laisse apparaître une certaine reproductibilité des tracés. Le détail des latences interpics de ces PEAp des souris contrôles est indiqué dans le tableau n°O5. La valeur de la latence inter-pics I-IV est indiquée avec des chiffres gras. Sur le graphe de la figure n°14 sont également superposés les tracés moyens des PEAp des souris FRDA pour chaque âge. Nous constatons un décalage de l’onde IV progressif en comparaison avec le tracé moyen de souris mutantes FRDA de 10 semaines. Les valeurs des latences inter-pics sont retrouvées dans le tableau n°05 (la valeur de la latence inter-pics I-IV est indiquée en chiffres gras). - 27 - Résultats Dans le tableau n°05 est indiqué, pour chaque âge, la différence de latence I-IV entre les souris mutantes FRDA et leur contrôles. A 10 semaines l’écart n’est que de 0,04 ms, à 20 semaines la latence I-IV mesurée chez les souris mutantes FRDA est plus grande de 0,25 ms par rapport à leur contrôle, à 30 semaines elle est de 0,37 ms et à 40 semaines elle est de 0,41 ms. Ce retard croissant d’apparition de l’onde IV par rapport au tracé contrôle est illustré pour chaque âge dans le graphe de la figure n°15. - 28 - souris contrôles n°39 oreille droite souris mutante FRDA n°23 oreille droite Potentiels Evoqués Auditifs (80 à 20dB) Potentiels Evoqués Auditifs (80 à 20dB) Otoémissions en produit de distorsion (DPgramme) Otoémissions en produit de distorsion (DPgramme) Courbes moyennes des Potentiels Evoqués Auditifs souris contrôles (n=4) versus souris mutantes FRDA (n=4) Figure n°09 Données électrophysiologiques et DPgrammes des souris mutantes FRDA et contrôles âgées de 10 semaines - 29 - souris contrôles n°03 oreille gauche souris mutante FRDA n°10 oreille droite Potentiels Evoqués Auditifs (80 à 30dB) Potentiels Evoqués Auditifs (80 à 30dB) Otoémissions en produit de distorsion (DPgramme) Otoémissions en produit de distorsion (DPgramme) Courbes moyennes des Potentiels Evoqués Auditifs souris contrôles (n=8) versus souris mutantes FRDA (n=7) Figure n°10 Données électrophysiologiques et DPgrammes des souris mutantes FRDA et contrôles âgées de 20 semaines - 30 - souris contrôles n°623 oreille droite souris mutante FRDA n°626 oreille droite Potentiels Evoqués Auditifs (80 à 30dB) Potentiels Evoqués Auditifs (80 à 30dB) Otoémissions en produit de distorsion (DPgramme) Otoémissions en produit de distorsion (DPgramme) Courbes moyennes des Potentiels Evoqués Auditifs souris contrôles (n=13) versus souris mutantes FRDA (n=11) Figure n°11 Données électrophysiologiques et DPgrammes des souris mutantes FRDA et contrôles âgées de 30 semaines - 31 - souris contrôles n°447 oreille droite souris mutante FRDA n°496 oreille droite Potentiels Evoqués Auditifs (80 à 20dB) Potentiels Evoqués Auditifs (80 à 20dB) Otoémissions en produit de distorsion (DPgramme) Otoémissions en produit de distorsion (DPgramme) Courbes moyennes des Potentiels Evoqués Auditifs souris contrôles (n=7) versus souris mutantes FRDA (n=7) Figure n°12 Données électrophysiologiques et DPgrammes des souris mutantes FRDA et contrôles âgées de 40 semaines - 32 - Figure n°13 PEAp moyens des souris contrôles âgées de 10, 20, 30 et 40 semaines (10semaines n=4, 20semaines n=8, 30semaines n=13, 40semaines n= 7) - 33 - Figure n°14 PEAp moyens des souris mutantes FRDA âgées de 10, 20, 30 et 40 semaines (10semaines n=4, 20semaines n=7, 30semaines n=11, 40semaines n= 7) - 34 - contrôles 10sem I-II I-III I-IV II-III II-IV III-IV 0,65536 1,2288 2,53952 0,57344 1,88416 1,31072 mutantes 10sem I-II I-III I-IV II-III II-IV III-IV contrôles 20sem I-II I-III I-IV II-III II-IV III-IV 0,8192 1,51552 2,82624 0,69632 2,00704 1,31072 mutantes 20sem I-II I-III I-IV II-III II-IV III-IV contrôles 30sem I-II I-III I-IV II-III II-IV III-IV I-II I-III I-IV II-III II-IV III-IV 0,8192 1,51552 2,78528 0,69632 1,96608 1,26976 contrôles 40sem 0,8192 1,55648 2,78528 0,73728 1,96608 1,2288 0,8192 1,26976 2,49856 0,45056 1,67936 1,2288 0,90112 1,80224 3,07201 0,90112 2,17089 1,26977 mutantes 30sem I-II I-III I-IV II-III II-IV III-IV I-II I-III I-IV II-III II-IV III-IV 0,98304 1,8432 3,15392 0,86016 2,17088 1,31072 mutantes 40sem 1,06496 1,96608 3,19488 0,90112 2,12992 1,2288 différence mutantes 10sem vs contrôles 10sem -0,04ms différence mutantes 20sem vs contrôles 20sem 0,25ms différence mutantes 30sem vs contrôles 30sem 0,37ms différence mutantes 40sem vs contrôles 40sem 0,41ms Tableau n°05: Latences inter-pics des souris contrôles et des souris mutantes FRDA, selon leur âge. - 35 - Figure n°15 Représentation de la différence de latence inter-pics I-IV (en ms) des souris mutantes FRDA (à différents âges) avec la latence inter-pics I-IV des souris contrôles (de même âge) - 36 - 5- Discussion 5.1- Etude clinique Les enregistrements des otoémissions acoustiques en produits de distorsion (DPgrammes) de l’ensemble des malades volontaires laissent apparaître un fonctionnement de la micromécanique cochléaire strictement normal. Ceci indique que l’ataxie de Friedreich ne semble pas affecter le fonctionnement des cellules ciliées externes de la cochlée (organe périphérique de l’audition). L’examen des bilans audiométriques (audiométrie tonale liminaire) montre que les malades testés au cours de cette étude présentent une audition subnormale ou une surdité légère. En première intension, ces examens audiométriques classiquement utilisés en routine clinique n’ont pas permis d’indiquer ou de confirmer que les malades atteints de l’ataxie de Friedreich présentent un quelconque trouble auditif. En effet, certains malades volontaires, avec une audiométrie subnormale, ont indiqué ressentir une certaine gêne auditive et en particulier dans le bruit. Ces tests semblent donc incompatibles avec la gêne décrite. Avec un examen plus attentif des potentiels évoqués auditifs (PEAp), nous avons pu discriminer trois catégories de réponses électrophysiologiques (des voies nerveuses auditives) chez les malades volontaires atteints de l’AF. En effet, certains malades volontaires avec une atteinte motrice peu sévère présentent des tracés des PEAp strictement normaux (morphologie et latences normales des ondes I, III et V). D’autres malades volontaires avec une atteinte motrice plus marquée présentent des tracés de PEAp fluctuants (difficulté de pointage des ondes) ou très rapidement dégradés (aucun pointage). Dans ces deux derniers cas, une analyse plus fine des tracés des PEAp a permis d’illustrer cette désorganisation. Cette dégradation des tracés des PEAp (décalage temporel de l’onde V jusqu’à disparition de cette onde V) est particulière, comparable à une « fatigue » nerveuse. Notre étude fait donc ressortir une correspondance entre d’une part la sévérité de la maladie et d’autre part l’expression ou non de troubles de l’audition et des anomalies de la conduction des voies nerveuses auditives. Le profil de l’atteinte auditive rencontrée dans l’AF, avec dysfonctionnement des neurones auditifs périphériques sans atteinte fonctionnelle de la cochlée, répond à la définition de neuropathie auditive (mosaïque d'entités très récemment découverte – Starr A, 1996). La neuropathie associée à l’ataxie de Friedreich apparaît comme très particulière : elle s’aggrave avec le temps de stimulation acoustique, ce qui la définit comme neuropathie par fatigabilité acoustique. Ceci est cohérent avec la physiopathologie de l’AF qui implique des anomalies mitochondriales, et au vu de la richesse en mitochondries des neurones auditifs. - 37 - Discussion Par ailleurs, l’audiométrie vocale dans le bruit apparaît être un test simple et pertinent dans la simulation de situations quotidiennes auditives. Ce test révèle et illustre cette gêne auditive décrite par certains malades volontaires. Les PEAp semblent être, de part leur rapidité de mise en œuvre (quelques minutes) et leur caractère non invasif et objectif (pas de contribution active du malade), un indice de choix permettant l’évaluation de troubles auditifs et indirectement de troubles neurologiques (ainsi que le suivi évolutif). En effet, on sait grâce à l’étude d’autres affections qu’un sujet sans gêne auditive évidente pourrait tout de même présenter des altérations mineures, infracliniques, de ses tracés électrophysiologiques (morphologies, latences et amplitudes des ondes). 5.2- Etude animale Les expérimentations animales réalisées dans le laboratoire de Michel Koenig ont montré que le modèle murin neurologique présentait également une atteinte particulière des voies nerveuses auditives. Dans un premier temps, chez les souris mutantes FRDA, aucun dysfonctionnement de la physiologie des cellules ciliées externes n’a été constaté (présence de produits de distorsion d’amplitude normale). L’étude avec recherche de seuil (d’apparition des ondes IV) n’a révélé aucun trouble particulier de la fonction auditive chez ces souris mutantes FRDA. Dans un deuxième temps, l’étude de la reproductibilité des tracés des PEAp n’a montré aucune altération de ces tracés (absence de fatigabilité neurale auditive) (résultats non présentés dans ce rapport). Cependant, en comparant les latences d’apparition des différentes ondes des tracés obtenus chez les souris mutantes FRDA avec les latences observées chez les souris contrôles, un décalage (plus marqué pour l’onde IV) apparaît. Ce retard d’apparition des ondes est d’autant plus marqué que les souris mutantes sont âgées. Ce modèle murin neurologique présente une atteinte des voies nerveuses auditives, qui se traduit par un retard d’apparition des ondes des tracés des PEAp. Ces atteintes auditives présentent une évolution avec l’âge des souris mutantes FRDA. Il semble donc que ce modèle représente un bon modèle de l’ataxie de Friedreich avec une atteinte des voies nerveuses auditives qui est, de plus, progressive. Il y a bien une correspondance entre l’évolution de la maladie développée par la souris mutante FRDA et l’expression des anomalies de la conduction des voies nerveuses auditives. - 38 - 6- Perspectives 6.1- Etude clinique Dans la description de notre projet de recherche, nous avions indiqué que l’objectif de ce travail était de mettre au point un nouvel indice électrophysiologique de suivi de l’évolution de l’ataxie de Friedreich. Au cours de cette étude nous avons rencontré essentiellement des malades présentant une atteinte motrice plus ou moins marquée, qui décrivaient ou non une gêne auditive. Afin d’approfondir nos observations, nous examinerons des malades présentant une atteinte motrice peu sévère (sans gêne auditive perçue). Nous évaluerons s’il existe ou non de légères perturbations de la conduction des voies nerveuses auditives. Nous étudierons également la résistance de leur compréhension de la parole dans le bruit, test qui semble très discriminant et qui illustre ou non une certaine fatigue du nerf auditif. Dans notre soumission de projet, nous avions indiqué que nous tenterions de comprendre pourquoi les PEAp tendent à disparaître chez certains malades atteints de l’AF. Malheureusement l’analyse des données recueillies n’a pour l’instant pas permis de démontrer s’il s’agissait d’une véritable disparition (épuisement total de l’activité nerveuse auditive) ou s’il s’agissait une désynchronisation des voies nerveuses auditives. La poursuite des investigations cliniques associées avec une adaptation du logiciel de traitement permettra sans doute d’envisager de répondre à cette question. Nos observations associées à l’élaboration d’un protocole et d’une analyse plus fine des réponses électrophysiologiques des voies nerveuses auditives nous conduisent à évaluer le retentissement de traitement médicamenteux sur la fonction auditive. Pour cela, nous proposons de participer aux deux projets parisiens de recherche clinique : évaluation d’un traitement d’idébénone « à haute dose » (Pitié Salpêtrière) et évaluation de l’effet de l’administration de Pioglitazone (Hôpital Robert Debré). 6.2- Expérimentation animale Au cours de cette étude, nous avons mis en évidence des troubles de la conduction nerveuse des voies auditives. Dans la poursuite de ce travail, il est envisagé de réaliser une étude histologique des voies nerveuses auditives et des noyaux du tronc cérébral spécifiques. Ceci permettra d’évaluer s’il y a ou non des atteintes des neurones auditifs, et d’examiner l’aspect morphologique des mitochondries des neurones auditifs. Ce protocole d’étude par PEAp de la conduction nerveuse des voies auditives chez les souris mutantes FRDA permettra d’examiner l’impact de certaines substances pharmacologiques anti-oxydantes sur l’évolution des troubles auditifs, et indirectement des troubles neurologiques. - 39 - Perspectives Un protocole d’étude de la sensibilité cochléaire des souris mutantes FRDA vis à vis de traumatismes acoustiques pourra également être envisagé. Dans la continuité de ce travail, une évaluation de l’effet protecteur d’un traitement anti-oxydant contre ces traumatismes acoustiques pourra être réalisé. En effet, une équipe italienne (Sergi et al., 2006) a étudié chez le cobaye les effets protecteurs contre les traumatismes acoustiques de deux traitements anti-oxydatifs : la vitamine E et l’idébénone. Leurs résultats (discussion au congrès 43rd Inner Ear Biology, Montpellier 2006) laissent apparaître que ces deux traitements anti-oxydatifs conduisent à une diminution des pertes auditives induites par l’exposition acoustique traumatisante, ainsi qu’une atténuation des pertes cellulaires (cellules ciliées externes) également induite par le traumatisme acoustique. Dans le cadre de la mise au point de nouveaux modèles murins neurologiques de l’ataxie de Friedreich, et en accord avec l’équipe du Pr Koeing, nous souhaitons également évaluer le statut auditif ainsi que les réponses des voies nerveuses auditives de ces souris mutantes. - 40 - Bibliographie - Campuzano V, Montermini L, Molto MD, Pianese L, Cossee M, Cavalcanti F, Monros E, Rodius F, Duclos F, Monticelli A, Zara F, Canizares J, Koutnikova H, Bidichandani SI, Gellera C, Brice A, Trouillas P, De Michele G, Filla A, De Frutos R, Palau F, Patel PI, Di Donato S, Mandel JL, Cocozza S, Koenig M, Pandolfo M. Friedreich's ataxia: autosomal recessive disease caused by an intronic GAA triplet repeat expansion. Science. 1996 Mar 8;271(5254):1423-7. - Delatycki MB, Williamson R, Forrest SM. Friedreich ataxia: an overview. J Med Genet. 2000 Jan;37(1):1-8. - Lopez-Diaz-de-Leon E, Silva-Rojas A, Ysunza A, Amavisca R, Rivera R. Auditory neuropathy in Friedreich ataxia. A report of two cases. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2003 Jun;67(6):641-8. - Pandolfo M Molecular pathogenesis of Friedreich ataxia. Arch Neurol. 1999 Oct;56(10):1201-8. - Sergi B, Fetoni AR, Paludetti G, Ferraresi A, Navarra P, Mordente A, Troiani D. Protective properties of idebenone in noise-induced hearing loss in the guinea pig. Neuroreport. 2006 Jun 26;17(9):857-61. - Starr A, Picton TW, Sininger Y, Hood LJ, Berlin CI. Auditory neuropathy. Brain. 1996 Jun;119 ( Pt 3):741-53. - Warner JP, Barron LH, Goudie D, Kelly K, Dow D, Fitzpatrick DR, Brock DJ A general method for the detection of large CAG repeat expansions by fluorescent PCR J. Med. Genet., Dec 1996; 33: 1022 - 1026 - Wilson RB, Roof DM. Respiratory deficiency due to loss of mitochondrial DNA in yeast lacking the frataxin homologue. Nat Genet. 1997 Aug;16(4):352-7. - 41 - Annexe : fascicule explicatif distribué aux malades volontaires Projet de recherche Impact de l’ataxie de Friedreich sur la fonction auditive: évaluation et suivi. Comment entend-on ? Comment marche notre système auditif ? De façon très simplifiée, notre système auditif est constitué de l’oreille externe (le pavillon de « l’oreille » et le conduit auditif externe), de l’oreille moyenne (comprenant le tympan et la chaîne des trois petits osselets avec le marteau, l’enclume et l’étrier ; cette oreille moyenne est en relation avec le fond de la gorge par des conduits appelés les trompes d’Eustache) et enfin de l’oreille interne (avec l’organe de l’audition qu’est la cochlée et l’organe de l’équilibre qu’est le vestibule). Lorsqu’un son, un bruit, une mélodie, des paroles sont captés par notre pavillon, ils sont conduits jusqu'à niveau du tympan. Sous l’action de ce son, le tympan est mis en vibration et cette vibration est transmise à l’oreille interne (cochlée) par la chaîne des osselets. C’est au niveau de la cochlée que le son est codé puis transmis par le nerf auditif en un message interprétable par notre cerveau. - 42 - Descriptif du projet de recherche En plus des troubles neurologiques typiques de l’ataxie de Friedreich, certains patients se plaignent de gêne auditive, plus particulièrement dans le bruit. Ce type de plainte semble associé au degré de sévérité de la maladie. Ces atteintes auditives associées à l’ataxie ont fait l'objet de très peu d'études approfondies, l’examen de la littérature scientifique ne mettant en évidence qu’une seule étude récente spécifique de l'audition chez deux patientes présentant une atteinte très marquée, étude apportant malheureusement peu d'informations spécifiques en ce qui concerne la nature et le degré des troubles auditifs (Lopez-Diaz-de-Leon E, 2003). Dans notre étude préliminaire (réalisée sur seulement 4 patients porteurs de l’ataxie de Friedreich) nous avons constaté une dégradation des potentiels évoqués auditifs (PEAp - témoins du fonctionnement des voies nerveuses auditives – cf. explications des tests). Ces constatations ont été observées chez les patients porteurs d’une atteinte neurologique très marquée et lors d’une stimulation acoustique prolongée. Chez ces mêmes patients nous avons noté une nette amélioration de ces PEAp après une courte période de repos auditif. Par ailleurs, concernant les patients n’exprimant pas de gêne auditive et avec une atteinte motrice plus discrète, leurs PEAp étaient normaux même après stimulation acoustique prolongée. Ce travail semble faire ressortir une correspondance entre d’une part l’évolution de l’ataxie et d’autre part l’expression ou non de troubles de l’audition et des anomalies des voies nerveuses auditives (anomalies détectables à l’aide des PEAp). Le profil de la surdité rencontré chez ces patients traduit une neuropathie auditive (pathologie du nerf auditif) particulière qui s’aggrave avec le temps de la stimulation acoustique et qui peut être définie comme une neuropathie auditive par fatigabilité acoustique. L’objectif principal de ce projet de recherche (construit autour de ces observations préliminaires) est d’examiner plus systématiquement (chez des volontaires) les répercussions de l’ataxie de Friedreich sur la fonction auditive afin de comprendre leurs origines, mais peut-être aussi d'exploiter les mesures auditives (basées sur les PEAp) comme marqueurs de l'évolution de l'ataxie. Parallèlement, nous examinerons si le modèle animal neuronal de l’ataxie de Friedreich de l’équipe du Pr. M. Koenig présente des atteintes auditives similaires. Ce travail vise à mettre au point un nouvel outil clinique et de recherche (basé sur les PEAp) de suivi de l’évolution de la pathologie et également d’évaluer l’impact de certaines substances pharmacologiques sur l’évolution des troubles auditifs, et peutêtre indirectement des troubles neurologiques. Fabrice GIRAUDET Laboratoire de Biophysique Sensorielle Faculté de Médecine de Clermont Ferrand Université d’Auvergne 28, place Henri Dunant 63001 CLERMONT FERRAND cedex 1 - 43 - 04.73.17.81.36 04.73.17.81.30 (secrétariat) fax 04.73.26.88.18 [email protected] Les tests auditifs Les principaux tests réalisés dans le cadre de ce projet de recherche sont des tests d’exploration fonctionnelle objective, c’est-à-dire qu’ils permettent d’avoir des informations du fonctionnement du système auditif sans participation du sujet (et donc n’induisant pas de fatigue supplémentaire). Parmi les tests subjectifs, avec participation du sujet, on peut citer l’audiogramme qui permet de déterminer les seuils auditifs (c’està-dire la plus petite intensité de sons perçue). Ces tests sont rapides (quelques minutes), non invasifs et objectifs (pas de contribution active du patient et pas de fatigue supplémentaire). Les potentiels évoqués auditifs (PEAp) Ce test permet d’examiner l’activité du nerf auditif. Pour cela des électrodes (identiques à celles utilisées pour un électrocardiogramme) sont collées sur le front et derrière les oreilles afin de recueillir l’activité du nerf auditif (qui est une activité de type électrique). Un casque (écouteur placé sur l'oreille à tester, identique à un casque de chaîne Hi-fi) délivre une stimulation acoustique. Le signal acoustique va être traité par le système auditif et va générer une réponse du nerf auditif. Cette réponse du nerf auditif est caractéristique, sous la forme d’un tracé avec plusieurs ondes. (d’après le site : Promenade autour de la cochlée) La durée de cet examen est d’environ 30-45minutes. Les otoémissions acoustiques Les otoémissions acoustiques sont des sons émis par la cochlée (oreille interne). Ces otoémissions acoustiques peuvent être spontanées ou provoquées en réponse à une stimulation acoustique. L’étude des otoémissions est un test d’exploration spécifique d’un certain type de cellules de la cochlée: les cellules ciliées externes. La technique d’enregistrement des otoémissions est basée sur la mise en place dans le conduit auditif d’une sonde miniature contenant un microphone (stimulation acoustique) et un microphone (pour enregistrer les otoémissions). La durée de cet examen est d’environ 10-15minutes. - 44 - Communications orales et affichées - Giraudet F., Avan P., Tanguy O., Mom T. Particular electrophysiological features of an auditory neuropathy of metabolic origin, Friedreich's ataxia Annual Collegium OtoRhinoLaryngologium Amicitiae Sacrum meeting – Seoul august 2007 - Giraudet F., Martelli A., Puccio H., Mom T., Avan P. Ataxie de Friedreich et neuropathie auditive: étude clinique et animale Journée de la Recherche- IFR Santé Auvergne – Clermont Ferrand – novembre 2006 - Giraudet F., Martelli A., Puccio H., Mom T., Avan P. Auditory neuropathy in a hereditary mitochondrial disease : Evaluation of hearing function in Friedreich ataxia mouse transgenic model 43nd Workshop on Inner Ear Biology - Montpellier- septembre 2006 - Avan P., Giraudet F., Boesplug-Tanguy O., Mom T. Variability of neural responses in cases of neural deafness (“auditory neurpathy”) of metabolic origin Annual Collegium OtoRhinoLaryngologium Amicitiae Sacrum meeting – Moscou – august 2006 - Giraudet F., Avan P., Boesplug-Tanguy O., Mom T. Friedreich‘s ataxia and neurosensorial deafness : Auditory neuropathy with acoustic fatigability IXe International Congress of he European Society of Pediatric Otorhinolaryngology – Paris – juin 2006 - Giraudet F., Avan P., Boesplug-Tanguy O., Gilain L., Mom T. Patterns of auditory neuropathy in several cases of myopathy in children IXe International Congress of he European Society of Pediatric Otorhinolaryngology – Paris – juin 2006 - Giraudet F., Mom T., Avan P.,Gilain L., Boesplug-Tanguy O. Maladie de Friedreich et Surdité Neuro-sensorielle : une neuropathie auditive progressive. 112ème Congrès de la Société Française d'ORL et de Chirurgie de la face et du cou – Paris – octobre 2005 - 45 - Impact de l’ataxie de Friedreich sur la fonction auditive: évaluation et suivi. - recherche clinique & expérimentation animale Fabrice GIRAUDET En plus des troubles neurologiques typiques de l’ataxie de Friedreich, certains patients se plaignent de gêne auditive, plus particulièrement dans le bruit. Ce type de plainte semble associé au degré de sévérité de la maladie. L’objectif de cette étude est d’examiner les répercussions de l’ataxie de Friedreich sur la fonction auditive et plus particulièrement sur la conduction des voies nerveuses auditives (à l’aide des potentiels évoqués auditifs - PEAp) Nous avons montré, chez des malades volontaires, que l’atteinte auditive rencontrée dans la maladie de Friedreich est la conséquence d’une atteinte des voies auditives périphériques. Cette atteinte fonctionnelle n’affecte pas l’organe périphérique de l’audition (la cochlée, ou oreille interne). Il s’agit donc, au sens strict du terme, d’une neuropathie auditive. Cette neuropathie a la particularité de s’aggraver avec le temps de stimulation acoustique, ce que l’on pourrait appeler une fatigabilité acoustique. Des résultats similaires ont été obtenus chez un modèle neurologique de souris mutantes (développé par l’équipe du Pr Koeing). Notre étude fait donc ressortir une correspondance entre d’une part la sévérité de la maladie et d’autre part l’expression ou non de troubles de l’audition et des anomalies de la conduction des voies nerveuses auditives. Cette analyse de la conduction des voies nerveuses auditives pourrait être utilisée comme un marqueur, un indice de suivi de l’évolution de la pathologie. Ceci permettrait également d’examiner l’impact de certaines substances pharmacologiques sur l’évolution des troubles auditifs, et indirectement des troubles neurologiques.
