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Thesis
Réduction du stress oxydatif par l'allopurinol chez les patients atteints
de cirrhose : une piste à suivre ?
AMANN, Pauline
Abstract
Une altération de la fonction de barrière intestinale est à l'origine de nombreuses
complications de la cirrhose, dont la péritonite bactérienne spontanée. La mise en évidence
d'altérations entérocytaires de type oxydatif en rapport avec une hyperactivité locale de la
xanthine oxydase pourrait participer à ce trouble de perméabilité intestinale. L'administration
d'allopurinol, un inhibiteur de la xanthine oxydase, diminue la perméabilité intestinale et réduit
la translocation bactérienne chez l'animal. Nous avons étudié chez des patients atteints de
cirrhose les effets de l'allopurinol sur le stress oxydatif, la perméabilité intestinale et la
synthèse de cytokines proinflammatoires. A l'issue de cette étude pilote qui a inclus 19
patients atteints d'une cirrhose de gravité variable et d'étiologie majoritairement alcoolique,
nous avons observé après 10 jours d'allopurinol à bonnes doses (400 mg/j) une diminution du
stress oxydatif mais pas d'effet significatif sur la perméabilité intestinale ni sur les médiateurs
inflammatoires.
Reference
AMANN, Pauline. Réduction du stress oxydatif par l'allopurinol chez les patients
atteints de cirrhose : une piste à suivre ?. Thèse de doctorat : Univ. Genève, 2007, no.
Méd. 10523
URN : urn:nbn:ch:unige-5020
DOI : 10.13097/archive-ouverte/unige:502
Available at:
http://archive-ouverte.unige.ch/unige:502
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Faculté de Médecine
Section de Médecine clinique
Département de Médecine interne
Service de Gastroentérologie et d'Hépatologie
Université de Genève
Thèse préparée sous la direction du Docteur Laurent Spahr
REDUCTION DU STRESS OXYDATIF PAR
L'ALLOPURINOL CHEZ LES PATIENTS ATTEINTS DE
CIRRHOSE : UNE PISTE A SUIVRE ?
Thèse
Présentée à la Faculté de Médecine
de l'Université de Genève
pour obtenir le grade de Docteur en Médecine
Par
Pauline AMANN
de
Cottens, Chénens, Fiaugères,
Grattavache et Besencens (FR)
Thèse n°10523
Genève, 2007
-1-
REDUCTION DU STRESS OXYDATIF PAR L'ALLOPURINOL
CHEZ LES PATIENTS ATTEINTS DE CIRRHOSE :
UNE PISTE A SUIVRE?
Résumé
Une altération de la fonction de barrière intestinale est à l’origine de nombreuses
complications de la cirrhose, dont la péritonite bactérienne spontanée. La mise en évidence
d’altérations entérocytaires de type oxydatif en rapport avec une hyperactivité locale de la
xanthine oxydase pourrait participer à ce trouble de perméabilité intestinale. L'administration
d’allopurinol, un inhibiteur de la xanthine oxydase, diminue la perméabilité intestinale et
réduit la translocation bactérienne chez l’animal. Nous avons étudié chez des patients atteints
de cirrhose les effets de l’allopurinol sur le stress oxydatif, la perméabilité intestinale et la
synthèse de cytokines proinflammatoires. A l’issue de cette étude pilote qui a inclut 19
patients atteints d’une cirrhose de gravité variable et d'étiologie majoritairement alcoolique,
nous avons observé après 10 jours d’allopurinol à bonnes doses (400 mg/j) une diminution du
stress oxydatif mais pas d’effet significatif sur la perméabilité intestinale ni sur les médiateurs
inflammatoires.
Cette étude clinique a donné lieu à une publication dans un journal international
d'hépatologie en février 2007 (ref: Spahr L, Bresson-Hadni S, Amann P, Kern I, Golaz O,
Frossard JL, Hadengue A, “Allopurinol, oxidative stress and intestinal permeability in
patients with cirrhosis: an open-label pilot study”, Liver Int. 2007 Feb;27(1):54-60).
-2-
SOMMAIRE
REMERCIEMENTS ........................................................................................................... 6
1. GENERALITES SUR LA CIRRHOSE ........................................................................ 7
1.1 EPIDEMIOLOGIE ............................................................................................................ 7
1.2 CIRCONSTANCES DIAGNOSTIQUES ................................................................................ 8
1.2.1 Cirrhose compensée ............................................................................................. 8
Clinique ..................................................................................................................... 8
Biologie ..................................................................................................................... 8
Imagerie ..................................................................................................................... 8
Endoscopie haute....................................................................................................... 9
Histologie .................................................................................................................. 9
1.2.2 Cirrhose décompensée.......................................................................................... 9
1.3 L'HYPERTENSION PORTALE ET SES CONSEQUENCES..................................................... 10
1.3.1 Circulation sanguine hépatique : rappel anatomique........................................ 10
1.3.2 Hypertension portale : Définition ...................................................................... 11
1.3.3 Physiopathologie et classification ...................................................................... 12
1.3.4 Complications de l'hypertension portale............................................................ 12
a) L'ascite................................................................................................................. 12
b) La splénomégalie ................................................................................................ 14
c) L’hémorragie digestive........................................................................................ 14
d) L'insuffisance rénale............................................................................................ 16
e) L'encéphalopathie hépatique ............................................................................... 16
1.4 L'INSUFFISANCE HEPATIQUE ....................................................................................... 17
1.4.1 Troubles de la coagulation................................................................................. 17
1.4.2 Malnutrition........................................................................................................ 18
1.4.3 Hypoalbuminémie............................................................................................... 19
1.4.4 Infections ............................................................................................................ 19
1.5 LE CARCINOME HEPATOCELLULAIRE .......................................................................... 19
2. LES INFECTIONS EN COURS DE CIRRHOSE ..................................................... 21
2.1 GENERALITES ............................................................................................................. 21
2.2 TYPES D'INFECTIONS ................................................................................................... 21
2.3 CAS DE LA PERITONITE BACTERIENNE SPONTANEE ..................................................... 22
2.4 LA TRANSLOCATION BACTERIENNE ET RISQUE ACCRU D’INFECTION ........................... 23
2.4.1. Altération des mécanismes de défense contre l’infection dans le compartiment
vasculaire ......................................................................................................................... 24
2.4.2. Altération des mécanismes de défense contre l’infection dans le liquide d’ascite
.......................................................................................................................................... 26
2.4.3. Phénomène de pullulation bactérienne intestinale............................................ 28
a) Définition et généralités ...................................................................................... 29
b) Cirrhose et troubles de la motilité gastrointestinale ............................................ 31
3. LA BARRIERE INTESTINALE EN SITUATION PHYSIOLOGIQUE................ 33
3.1 RAPPELS ANATOMIQUES ET PHYSIOLOGIQUES............................................................. 33
3.2 ANOMALIES DE LA MUQUEUSE INTESTINALE EN CAS DE CIRRHOSE ............................. 38
-3-
4. METHODES NON INVASIVES DE MESURE DE LA PERMEABILITE
INTESTINALE....................................................................................................................... 40
4.1 PRINCIPES ................................................................................................................... 40
4.2 LES DIFFERENTES SUBSTANCES UTILISEES .................................................................. 42
4.2.1 Les polymères de l'éthylène glycol ..................................................................... 43
4.2.2 Les oligosaccharides .......................................................................................... 44
4.2.3 Les monosaccharides.......................................................................................... 44
4.2.4 Les substances radioactives ............................................................................... 44
4.3. LES PROPORTIONS DES SUBSTANCES A UTILISER ........................................................ 45
4.4 LA DUREE ADEQUATE DU RECUEIL D’URINES .............................................................. 46
4.5 LES METHODES DE DETECTION.................................................................................... 46
4.5.1 Mode de passage des molécules test à travers l’épithélium intestinal ............... 46
4.5.2 Les différentes techniques de détection .............................................................. 48
5. SITUATIONS CLINIQUES DANS LESQUELLES UN TROUBLE DE LA
PERMEABILITE INTESTINALE EST EVOQUE............................................................ 51
5.1 DERMATITE ATOPIQUE ................................................................................................ 51
Dermatite atopique et perméabilité intestinale ........................................................... 51
5.2 MALADIES DE LA MUQUEUSE INTESTINALE................................................................. 52
5.2.1. La maladie coeliaque ........................................................................................ 52
Maladie coeliaque et perméabilité intestinale ......................................................... 54
5.2.2. La maladie de Crohn ......................................................................................... 54
Maladie de Crohn et perméabilité intestinale .......................................................... 55
5.2.3. La rectocolite ulcéro-hémorragique.................................................................. 57
Rectocolite hémorragique et perméabilité intestinale ............................................. 58
5.3 INFECTIONS INTESTINALES .......................................................................................... 59
5.4 LA MALADIE ALCOOLIQUE DU FOIE ............................................................................. 59
5.4.1. Cytokines pro-inflammatoires, infection, et maladie alcoolique du foie........... 59
5.4.2. L'endotoxinémie dans l'hépatopathie alcoolique .............................................. 61
5.4.3. La perméabilité intestinale dans l'hépatopathie alcoolique.............................. 62
6. TROUBLES DE LA PERMEABILITE INTESTINALE EN CAS DE CIRRHOSE
.................................................................................................................................................. 64
6.2. PHYSIOPATHOLOGIE DE L'AUGMENTATION DE LA PERMÉABILITÉ INTESTINALE DANS LA
CIRRHOSE .............................................................................................................................. 66
6.2.1 Rôle de l'entéropathie d'hypertension portale.................................................... 66
Hypertension portale et perméabilité intestinale ..................................................... 67
6.2.2 Rôle du stress oxydatif........................................................................................ 68
6.2.3 Rôle direct de l'alcool......................................................................................... 70
-4-
7. ETUDE PILOTE EVALUANT L'EFFET DE L'ALLOPURINOL SUR LA
PERMEABILITE INTESTINALE CHEZ DES PATIENTS ATTEINTS DE
CIRRHOSE............................................................................................................................. 72
7.1. INTRODUCTION .......................................................................................................... 72
7.2. OBJECTIFS DE L'ETUDE ............................................................................................... 73
7.2.1 Objectif principal................................................................................................ 73
7.2.2 Objectifs secondaires.......................................................................................... 73
7.3. DESCRIPTION DE L'ETUDE .......................................................................................... 73
7.3.1 Les patients ......................................................................................................... 73
a) Critères d’inclusion ............................................................................................. 73
b) Critères d'exclusion ............................................................................................. 74
7.3.2 Le groupe contrôle ............................................................................................. 75
7.3.3. Déroulement de l’étude ..................................................................................... 75
7.3.4 Méthodes utilisées .............................................................................................. 76
a) Test de perméabilité intestinale ........................................................................... 76
b) Analyses des prélèvements biologiques.............................................................. 77
7.4 RESULTATS DE L’ETUDE ............................................................................................. 78
7.4.1 Le test de perméabilité........................................................................................ 79
7.4.2 Le dosage du malondialdéhyde .......................................................................... 80
7.4.3 Le dosage des autres molécules biologiques...................................................... 80
7.4.4 Corrélations........................................................................................................ 81
7.5 DISCUSSION ET CONCLUSIONS .................................................................................... 82
FIGURES ET TABLEAUX.............................................................................................. 85
BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................................ 87
-5-
REMERCIEMENTS
Je tiens tout d'abord à remercier très vivement mon directeur de thèse, le Dr Laurent Spahr,
pour son enthousiasme, sa disponibilité et pour m'avoir régulièrement guidée, encouragée et
conseillée tout en me laissant une grande liberté.
Ma gratitude va également à la Dresse Solange Bresson-Hadni, hépatologue au CHU de
Besançon, qui par sa contribution à l'étude clinique pilote présentée dans ce travail, m'a
apporté son aide et ses connaissances.
Mes remerciements vont aussi au Prof. Antoine Hadengue, responsable du service de
gastro-entérologie et d'hépatologie des HUG, pour son accueil lors du stage que j'ai effectué
dans son service il y a quelques années.
Je remercie aussi ma famille pour son appui et ses encouragements, mon mari pour son
soutien moral constant, ses conseils informatiques et l'amour qu'il me porte, et mes enfants,
Emma conçue et née pendant la réalisation de cette thèse, et XY, qui va naître dans quelques
mois*…
* Quentin, né le 12/09/2007.
-6-
1. GENERALITES SUR LA CIRRHOSE
La définition de la cirrhose est histologique : il s'agit d'une affection chronique et diffuse
du foie, caractérisée par la présence de bandes de fibrose englobant des nodules de
régénération hépatocellulaires (la taille des nodules permet de distinguer les cirrhoses micronodulaires où les nodules sont de taille inférieure à 3 mm, les cirrhoses macro-nodulaires où
les nodules sont de taille supérieure à 3 mm). La fibrogenèse est essentiellement la
conséquence des lésions inflammatoires chroniques qui activent les cellules étoilées (aussi
appelées cellules de Ito). Les troubles de l’architecture du foie qui en résultent sont à l’origine
des altérations circulatoires et métaboliques communément observées lors de la cirrhose.
1.1 Epidémiologie
En Europe, la principale cause de cirrhose est l'alcool (environ 80 %). Viennent ensuite les
virus hépatotropes (virus de l'hépatite B, B-delta et C) et l'hémochromatose génétique.
Les causes plus rarement observées sont la cirrhose biliaire primitive et secondaire,
l'hépatite chronique auto-immune, la cholangite sclérosante, les maladies vasculaires du foie
(comme le syndrome de Budd-Chiari), la maladie de Wilson et le déficit en alpha-1antitrypsine.
Etiologies des cirrhoses
dans une population adulte française
OH
HCV
HBV
autres
Figure 1 : Etiologies des cirrhoses dans une population adulte française
(selon «Hépatologie clinique», édition Médecine-Sciences Flammarion, nov. 2002)
Abréviations:
OH: Alcoolisme
HCV: Hépatite virale C
HBV: hépatite virale B
-7-
1.2 Circonstances diagnostiques
La cirrhose peut être asymptomatique ou paucisymptomatique et découverte fortuitement
dans un phase compensée, ou alors être révélée par les complications liées à l’insuffisance
hépatique ou l’hypertension portale (cirrhose décompensée).
1.2.1 Cirrhose compensée
Clinique
Le diagnostic de cirrhose peut être évoqué à l'examen clinique par la palpation d'un foie
ferme, par la découverte de signes périphériques d'insuffisance hépatocellulaire: angiomes
stellaires, érythrose palmaire, ongles blancs, subictère, gynécomastie chez l'homme,
aménorrhée chez la femme et/ou de signes d'hypertension portale: circulation collatérale
abdominale, ascite, splénomégalie.
Le diagnostic de cirrhose peut également être évoqué à l'occasion d'un bilan biologique
anormal ou d’anomalies visibles à l’imagerie.
Biologie
Les tests hépatiques peuvent mettre en évidence une augmentation des transaminases, une
cholestase (augmentation des γGT et des phosphatases alcalines, hyperbilirubinémie) ou une
insuffisance hépatocellulaire (baisse du temps de prothrombine, du facteur V, ou d’une
hypoalbuminémie). Une augmentation polyclonale des immunoglobulines à l'électrophorèse
des protéines plasmatiques peut aussi se voir. La macrocytose est habituelle au stade de
cirrhose, quelle que soit la cause et n'a plus, à ce stade, de valeur d'orientation vers une origine
alcoolique. Une neutropénie et une thrombopénie sont possiblement en rapport avec un
hypersplénisme.
Un taux sérique élevé d'alpha-foetoprotéine (AFP) supérieur à 500 ng/ml est évocateur de
carcinome hépatocellulaire (CHC) sur cirrhose.
Imagerie
Le foie peut apparaître bosselé (dysmorphie hépatique) du fait des nodules de régénération
et de la coexistence de segments atrophiques et hypertrophiques. Il peut exister des signes
-8-
d'hypertension portale (veine porte augmentée de calibre, reperméabillisation de la veine
ombilicale, collatérales porto-systémiques, ascite, splénomégalie).
Endoscopie haute
Une endoscopie digestive haute permet de préciser l'existence de signes d'hypertension
portale ayant un intérêt clinique: varices œsophagiennes, varices cardiotubérositaires,
muqueuse en mosaïque évoquant une gastropathie d’hypertension portale.
Histologie
Si la coagulation le permet, la biopsie est effectuée par voie transpariétale (TP > 50 %,
plaquettes > 100.000/mm3). En cas de coagulapathie ou en présence d'une ascite (cirrhose
compliquée), la biopsie hépatique est habituellement réalisée par voie transjugulaire, cette
technique permet dans le même temps d'effectuer une mesure de la pression portale, par le
biais de la mesure du gradient de pression hépatique.
1.2.2 Cirrhose décompensée
Lorsque la cirrhose se manifeste dans une phase décompensée, des manifestations
cliniques traduisent soit l'insuffisance hépatique, soit la collatéralisation porto-systémique,
soit les deux. Ces manifestations ne témoignent pas de l'étiologie de la cirrhose.
On évalue la gravité de l'atteinte hépatique en général par le score clinico-biologique de
Child-Pugh, qui définit 3 stades (A, B, et C) de gravité croissante:
Calcul des points
1
2
3
Bilirubine (µmol/l)
<37
37-51
>51
Albumine (g/l)
>35
28-35
<28
Ascite
absente
TP (%)
>50
40-50
<40
Encéphalopathie
absente
Stade 1- 2
Stade 3-4
facile à contrôler
réfractaire
Tableau 1 : Score clinico-biologique de Child-Pugh (TP: Temps de prothrombine), d'après le «Guide médical
thérapeutique SURF», F. Furger, édition Médecine & Hygiène, 2001.
Points attribués:
5 à 6 pointsF Classe A
-9-
7 à 9 pointsF Classe B
10 à 15 pointsF Classe C
Ce score est robuste et permet d’évaluer avec une relative bonne précision le pronostic de
la maladie hépatique. Plus récemment, un nouveau score pronostic, le score de MELD (Model
for End Stage Liver Disease, prenant en compte la coagulation sous la forme de l’INR
(International Normalized Ratio), la fonction rénale (créatinine) et la bilirubine sérique) est
actuellement employé pour hiérarchiser l’attribution des organes chez les patients atteints de
cirrhose en attente de greffe (1).
Les principales complications de la cirrhose sont l'hypertension portale (varices
gastrooesophagiennes, splénomégalie, ascite, encéphalopathie hépatique) et l'insuffisance
hépatique (troubles de la coagulation, malnutrition, hypoalbuminémie, risque accru
d’infection). Le risque de développer un carcinome hépatocellulaire est augmenté en présence
de cirrhose. Il n’est pas rare que ces deux types de complications soient observés
simultanément, car l’hypertension portale et l’insuffisance hépatique vont souvent de pair lors
de cirrhose.
1.3 L'hypertension portale et ses conséquences
1.3.1 Circulation sanguine hépatique : rappel anatomique
Comme illustré ci-dessous, la veine porte est formée par la confluence de la veine
splénique et de la veine mésentérique supérieure. Cette veine représente l'apport principal de
sang vers le foie, avec un débit sanguin moyen de 1 à 1,2 L/min.
Au niveau du hile hépatique, elle se divise en deux branches (droite et gauche), qui se
ramifient à leur tour au sein du parenchyme hépatique, accompagnée de branches de l’artère
hépatique, pour irriguer les lobules. Puis, le sang est drainé vers la veine cave inférieure par
les veines sus-hépatiques.
-10-
Figure 2 : Anatomie de l'hypertension portale (d'après Häring R. Hirner A.,
«Chirurgische Eingriffe bei Pfortaderhochdruck», 1987).
1.3.2 Hypertension portale : Définition
Habituellement, la pression normale dans la veine porte est basse, aux alentours de 4 et 8
mmHg, car la résistance vasculaire des sinusoïdes hépatiques est négligeable.
L'hypertension portale est définie soit comme une pression portale supérieure à 12
mmHg., soit par une élévation du gradient de pression porto-sus hépatique excédant 5
mmHg.
Cette dernière définition est le plus souvent employée car cette mesure est possible en
pratique clinique, habituellement effectuée lors d’une biopsie hépatique transjugulaire.
Pression dans le territoire veineux portal > 12 mmHg
OU
Gradient de pression porto-sus hépatique ≥ 5 mmHg
-11-
1.3.3 Physiopathologie et classification
L'hypertension portale peut être présinusoïdale, intrasinusoïdale, ou postsinusoïdale, selon
le siège de l’obstacle au flux sanguin portal. Lors de cirrhose d'origine alcoolique, l’atteinte
hépatique étant diffusément répartie dans tous les lobules, l’hypertension portale est
intrasinusoïdale, et le gradient de pression mesuré reflète effectivement la pression dans la
veine porte. Par contre, dans les cirrhoses de type biliaire, et dans certains cas de cirrhoses
virale B ou C, il existe une composante présinusoïdale. Ainsi, la pression mesurée par le
gradient porto-sus hépatique sous estime la pression réelle dans la veine porte. Finalement,
l’hypertension portale postsinusoïdale, comme typiquement observée lors de thromboses des
veines sus hépatiques, est associée à une élevation du gradient.
1.3.4 Complications de l'hypertension portale
a) L'ascite
L'ascite est définie par la présence de liquide dans la cavité péritonéale. Elle se développe
lorsqu’il existe une hypertension portale et une rétention hydrosodée, toutes deux associées à
une transsudation de liquide d’origine lymphatique (dont la synthèse est augmentée) des
vaisseaux capillaires et veineux du système porte vers la cavité péritonéale.
D’autres mécanismes complexes participent aussi à la formation et à la persistance de
l’ascite, activés par l’hypovolémie relative consécutive à la constitution de l’ascite et de l’état
de vasodilatation classiquement observée lors de la cirrhose :
3Activation des systèmes rénine-angiotensine-aldostérone et sympathique
3Diminution d'action des peptides natriurétiques sur le rein
3Défaut d'excrétion d'eau libre, causé par une hypersécrétion d'hormone antidiurétique et
par un défaut d'activité des prostaglandines rénales
3Plus tardivement, une vasoconstriction artérielle rénale, responsable de l'apparition d’une
hypoperfusion du cortex rénal, pouvant ultimement aboutir à un syndrome hépato-rénal
Un élément majeur à l’origine de ces anomalies neuro-humorales est très
vraisemblablement la production exagérée de monoxyde d'azote (NO, un puissant
vasodilatateur endogène) par l’endothélium vasculaire
(2)
, ce qui entraîne un état de
vasodilatation surtout dans les territoires splanchniques, mais aussi, à un moindre degré, dans
les territoires vasculaires systémiques.
-12-
Le schéma ci-dessous illustre les mécanismes physiopathologiques responsables de la
formation d’ascite lors de cirrhose.
La présence d’ascite lors de cirrhose expose le patient au risque de développer des
complications dont l’infection spontanée du liquide d’ascite (cf. chapitre 2)
CIRRHOSE
Albumine
Résistance vasculaire
Pression oncotique
Pression veineuse
intrahépatique
plasmatique
portale
Activité
sympathique centrale
ASCITE
Rétention sodique
Volume intravasculaire
efficace
Aldostérone plasmatique
Perfusion rénale
Activité de la rénine plasmatique
Figure 3 : Schéma des multiples facteurs en cause dans le développement de l’ascite
dans la cirrhose («Harrison’s Principles of internal medicine», international edition, 1998.)
-13-
b) La splénomégalie
L'augmentation de la pression portale entraîne une augmentation de volume de la rate, son
volume n'étant toutefois pas corrélé au degré d'hypertension portale. Une fois établie, la
splénomégalie tend à persister, même si l’hypertension portale est abolie, comme après une
transplantation hépatique.
Les conséquences d’une splénomégalie lors d’hypertension portale sont essentiellement
hématologiques, sans traduction douloureuse. La rate étant un organe lymphoïde très riche, on
peut voir apparaître un hypersplénisme, entraînant une destruction accrue ou une
séquestration à l'intérieur de l'organe des plaquettes (thrombopénie), des leucocytes
(leucopénie) et des hématies (anémie). Ceci amène à proposer parfois un apport de plaquettes
(transfusion de concentrés plaquettaires avant un geste invasif, par exemple.
c) L’hémorragie digestive
En raison d’une pression portale élevée et d’une résistance accrue au flux sanguin
intrahépatique, il se forme des collatérales porto-systémiques pour « court-circuiter »
l’obstacle au sang veineux. Certaines de ces collatérales, de par leur localisation anatomique,
exposent au risque d’une hémorragie digestive par rupture dans la lumière digestive. Il n’est à
l’heure actuelle pas clairement défini si ces collatérales résultent d’une reperméabilisation de
vaisseaux au préalable collabés, ou s’il s’agit de néovaisseaux développés en réponse au
stimulus de l’hypertension portale.
Malgré le développement de cette circulation collatérale (reliant les circulations portale et
systémique), qui peut se développer à plusieurs endroits dans l'organisme, la pression portale
reste anormalement élevée.
Le tableau ci-dessous décrit les principales localisations des collatérales et leurs
conséquences cliniques possibles :
-14-
Localisation
Circulation porte
Estomac proximal et
Veine coronaire de
oesophage distal
l’estomac
Paroi abdominale
Veine ombilicale du
antérieure
ligament falciforme
Région rétropéritonéale
Branche de la veine
splénique
Veine azygos
hémorroïdaires, veine
mésentérique
Conséquences
cliniques
Hémorragie sur varices
gastro-oesophagiennes
Veines épigastriques
de la paroi
Tête de méduse
abdominale
Veine rénale
gauche
Veines
Région ano-rectale
Circulation générale
Veines
hémorroïdaires
Shunt spléno-rénal
pouvant majorer une
encéphalopathie
Hémorragie sur varices
inférieures
inférieure
rectales
Tableau 2 : Sites courants de formation de vaisseaux collatéraux porto-systémiques.
Les varices oesophagiennes (VO) sont présentes chez environ 30 à 80% des malades
atteints de cirrhose. La prévalence augmente avec le degré d’insuffisance hépatique. On a
récemment accepté le terme d’hypertension portale cliniquement significative en présence
d’un gradient de pression porto-sus hépatique supérieur à 10 mmHg, en association avec une
ascite ou des varices gastrooesophagiennes
(3)
. Plusieurs études ont montré qu'un gradient de
pression hépatique inférieur à 12 mmHg était associé à un risque hémorragique très faible.
Au-dessus de 12 mmHg, le risque de saigner n’est pas linéaire, suggérant que d'autres facteurs
interviennent dans le risque hémorragique.
En effet, alors que la taille des varices et la présence de signes rouges à leur surface (qui
témoignent d’une tension de paroi élevée et donc d’un risque de rupture imminent), la
fonction hépatocellulaire elle-même intervient dans ce risque, expliquant ainsi que
l’hémorragie digestive sur VO complique surtout l’évolution de la cirrhose « avancée ». La
mortalité liée à l’hémorragie sur VO est également majorée par l’insuffisance hépatique. Elle
est d'environ 10% lors des cirrhose Child A, et d'environ 50% chez les patients Child C.
-15-
d) L'insuffisance rénale
Comme il l’a été évoqué précédemment, l’hypertension portale et les conséquences
hémodynamiques associées entraînent une hypovolémie relative et l’instauration de
mécanismes contre régulateurs qui peuvent être délétères pour la fonction rénale, et même
aboutir à la complication tant redoutée d’une cirrhose décompensée qu’est le syndrome
hépatorénal.
Le syndrome hépatorénal est la manifestation ultime du syndrome de défaillance
circulatoire du cirrhotique décompensé. Il ne survient essentiellement que chez des malades
ayant une ascite et une insuffisance hépatique modérée à sévère.
Il s'agit d'une IRA fonctionnelle rapidement progressive secondaire à une vasoconstriction
artériolaire rénale très marquée, provoquant une diminution du débit plasmatique rénal et une
hypoperfusion glomérulaire (effondrement rapide du débit de filtration glomérulaire et
augmentation importante de la créatininémie initiale). Le pronostic du syndrome hépatorénal
est mauvais : En effet, la mortalité associée est supérieure à 90%, et la médiane de survie est
inférieure à 2 semaines, en l'absence de traitement. L’expansion volémique couplée à
l'administration de vasoconstricteurs permet dans certains cas de revenir à la fonction rénale
initiale, et d'attendre une transplantation hépatique dans de bonnes conditions.
e) L'encéphalopathie hépatique
L’encéphalopathie hépatique (EH) est un syndrome neuropsychiatrique complexe d'origine
métabolique, qui est secondaire à l'insuffisance hépatique et aux anastomoses portosystémiques.
Elle est caractérisée par des modifications de la personnalité, des troubles de la conscience,
du comportement, de la fonction neuromusculaire, classée en 4 stades de gravité.
-16-
Stade
Niveau de conscience
Troubles de la conscience
1
Modifications de la personnalité
Inversion jour / nuit
2
3
4
Fonction
Signes
intellectuelle
neurologiques
Courte durée
d’attention
Léger astérixis
Astérixis
Confusion
Désorientation
Comportement non approprié
Réflexes
anormaux
Somnolence
Coma réversible
Coma non réversible
Perte de la
Astérixis
communication
Réflexes
significative
anormaux
Absence
Rigidité
Tableau 3: Stades neuropsychiatriques de l'encéphalopathie hépatique.
Il est connu depuis longtemps que ces manifestations sont potentiellement réversibles, et
que l'examen histopathologique du cerveau ne montre pas de lésions évidentes au niveau des
neurones, mais des altérations des cellules astrocytaires consécutives au métabolisme accru de
l’ammoniaque au niveau cérébral.
Sur le plan clinique, un certain nombre de formes d’encéphalopathie peuvent être
observées : Encéphalopathie lors d'insuffisance hépatique aiguë, encéphalopathie aiguë
secondaire à un facteur précipitant, et encéphalopathie chronique. Alors que l’encéphalopathie
hépatique aiguë est l’apanage de l’hépatite dite fulminante, les deux autres formes
d’encéphalopathie peuvent se rencontrer lors de cirrhose.
1.4 L'insuffisance hépatique
Il existe une insuffisance hépatique dès lors que le foie n’est plus capable d’assumer ses
fonctions de synthèse, de métabolisme et d’épuration.
1.4.1 Troubles de la coagulation
Le foie synthétise la plupart des facteurs de coagulation, soit les facteurs II, VII, IX, X
mais aussi les protéines C et S, qui dépendent de la vitamine K. Or, chez les patients avec une
-17-
cirrhose, la disponibilité de cette vitamine est diminuée, en raison d'une malabsorption,
souvent liée à un défaut de sécrétion biliaire (comme par exemple lors d’une
hyperbilirubinémie).
Lors d'insuffisance hépatocellulaire grave, le déficit en facteur de coagulation entraîne une
tendance accrue aux ecchymoses et aux hémorragies, et les tests de coagulation sont
pathologiques, avec une valeur de l'INR et du temps de prothrombine prolongés. A noter que
ces tests anormaux ne se corrigent souvent qu'incomplètement après une administration
adéquate de vitamine K.
Quand l'atteinte hépatique progresse encore, les autres facteurs de la coagulation
synthétisés par le foie sont altérés (diminution du fibrinogène et du facteur V).
1.4.2 Malnutrition
La malnutrition peut compliquer la cirrhose, en particulier si l'étiologie est alcoolique (les
patients alcooliques remplaçant plus de 50% de leurs calories totales quotidiennes par de
l'éthanol). Sa prévalence qui varie entre 30 et 50% des patients est considérée comme un
élément de mauvais pronostic. La surmortalité associée à la malnutrition est essentiellement
en rapport avec un risque accru d'infections.
En pratique clinique courante, il est recommandé de rechercher un état de malnutrition par
des méthodes de mesures anthropométriques
(4)
. L’avantage de cette technique de mesure
réside dans son application même lors de rétention hydrosodée majeure ou d'ascite.
Les principaux facteurs qui participent à la malnutrition sont :
- le manque d’appétit (aliments peu appétissants lorsque non salés) ;
- la réduction des apports alimentaires (facteurs mécaniques comme la présence d'une
ascite, patient gardé à jeûn de façon répétée en attente d’investigations digestives) ;
- la maldigestion (défaut d'excrétion des sels biliaires secondaire à une cholestase) ;
- la malabsorption (insuffisance pancréatique associée, entéropathie exsudative, transit
accéléré par les laxatifs) ;
- le catabolisme accru (lors de complications hémorragiques, infectieuses, ou
inflammatoires, comme lors de stéaohépatite alcoolique) ;
L’évaluation de l'état nutritionnel devrait être suivie, si nécessaire, d’un apport
nutritionnel par voie orale ou entérale, ce qui permet de réduire les complications
infectieuses classiquement favorisées par une malnutrition (5).
-18-
1.4.3 Hypoalbuminémie
En présence d’une hépatopathie grave, l’albuminémie est abaissée essentiellement du fait
d’une synthèse diminuée mais aussi parfois d’une perte digestive ou péritonéale, comme lors
de paracentèse évacuatrice répétées. En effet, en situation physiologique, le foie synthétise de
11 à 15 grammes d’albumine par jour, alors que cette production peut être réduite de 60 à
80% lors de cirrhose. Une hypoalbuminémie diminue la pression osmotique intravasculaire
qui, en association avec la rétention hydrosodée, favorise l’accumulation d’ascite ou
d’oedème. L’hypoalbuminémie altère aussi la fonction des muqueuses digestives, notamment
en altérant l’absorption des micronutriments par le biais d’un œdème.
1.4.4 Infections
Il existe un risque accru de développer des infections au cours de la cirrhose, et ces
infections prennent une part importante dans la surmortalité observée lors d’hépatopathies
chroniques.
Les germes en cause sont le plus souvent des bacilles Gram négatif, mais des germes
comme le pneumocoque, le staphylocoque, et les anaérobes sont parfois incriminés. Ces
infections concernent le plus souvent le liquide d'ascite, les urines ou le poumon et
s'accompagnent souvent d'une bactériémie ou d'une septicémie.
Un état infectieux est souvent associé au syndrome hépatorénal, à l'aggravation d'une
coagulopathie, d'une encéphalopathie hépatique ou d'une hémorragie digestive. L’infection est
donc activement recherchée lors de la survenue d’une telle complication.
1.5 Le carcinome hépatocellulaire
Le carcinome hépatocellulaire (CHC), la plus fréquente des tumeurs primitives du foie, est
une tumeur hépatocytaire qui se développe principalement sur un foie de cirrhose. Le risque
de développer un CHC est particulièrement élevé chez l’homme, chez l’individu âgé de plus
de 55 ans, et ce risque reste élevé même si l’abstinence durable d’alcool est acquise et si
l’éradication virale C est obtenue. L’incidence annuelle est de l’ordre de 2 à 4%.
Bien que l'échographie hépatique soit l’examen recommandé pour le dépistage, on a
souvent recours au scanner hélicoïdal (CT scanner) avec acquisitions artérielle et portale. Un
-19-
comportement typique de CHC est l’existence d’un nodule hypervascularisé au temps artériel
avec washout au temps portal.
Le CT-scanner permet aussi de déterminer le nombre, la taille, le siège de la ou des
tumeurs, de préciser la morphologie du foie (tumoral et non tumoral), de rechercher des
signes d’hypertension portale et une thrombose porte. Chez un malade atteint de cirrhose, une
lésion focale hypervascularisée (>3 cm) correspond presque toujours à un CHC.
Une IRM hépatique peut être indiquée en cas de doute sur les images du scanner.
Le CHC a un tropisme particulier pour les vaisseaux, et on peut observer ainsi volontiers
une thrombose porte lors de l’évolution d’un tel cancer. Cette thrombose correspond à une
invasion tumorale du vaisseau et est donc inaccessible à un traitement anticoagulant.
En plus de ce bilan d'imagerie, on effectue un dosage de la concentration sérique d’alphafoeto-protéine (AFP).
Les critères du diagnostic de CHC ci-dessous ont été énoncés lors de la Conférence de
Barcelone (2000):
- Nodule > 2cm avec hypervascularisation artérielle + alpha-foetoprotéine (AFP) > 400
µg/L
- Nodule > 2 cm avec hypervascularisation artérielle mis en évidence par au moins deux
méthodes d’imagerie concordantes (écho-doppler, scanner hélicoïdal, IRM, éventuellement
angiographie).
Le pronostic du CHC dépend de paramètres liés à la tumeur elle-même (taille, invasion
portale, caractère multifocal), mais surtout de la fonction hépatique sous-jacente. En effet, le
degré d'insuffisance hépatique détermine (à part la transplantation) les possibilités
thérapeutiques envisageables.
-20-
2. LES INFECTIONS EN COURS DE CIRRHOSE
2.1 Généralités
Les infections bactériennes sont des complications fréquentes et graves au cours de
l'évolution d'une cirrhose. On estime en effet que ces infections sont responsables de 25%
environ des causes de mortalité (6).
L'incidence de ces complications infectieuses chez les patients cirrhotiques hospitalisés est
élevée. Plusieurs études ont montré que 30 à 50 % des patients avec une cirrhose présentent
une infection bactérienne à leur admission ou en développent une durant leur hospitalisation.
Cette incidence est donc nettement plus élevée que celle rapportée dans une population
générale de patients hospitalisés, qui est de l'ordre de 10% (7,8).
Par ailleurs, la plupart des infections bactériennes chez ces patients sont acquises en milieu
hospitalier. En moyenne, 15 à 30% d'entre eux développent des infections nosocomiales, alors
que là encore, ce taux est de 6% pour une population générale hospitalisée (8).
2.2 Types d'infections
Les infections les plus fréquemment rencontrées dans ce contexte sont les infections des
voies urinaires, du liquide d'ascite (péritonite bactérienne spontanée), les infections
respiratoires, les bactériémies d’origine non déterminées. Leur prévalence, évaluée sur une
population de patients français se distribue comme suit :
-Infection urinaire: 18 à 29%
-Infection spontanée du liquide d'ascite 7 à 23%
-Infections respiratoires 6 à 10%
-Bactériémies 4 à 6%
-Autres infections: 3 à 6%
-21-
Etiologie des infections au cours de la cirrhose
Bactériuries
Infection spontanée du
liquide d'ascite
Infections respiratoires
Bactériémies
Autres infections
Figure 4 : Etiologie des infections au cours de la cirrhose («Hépatologie clinique», J.P. Benhamou, édition
Médecine-Sciences Flammarion, nov. 2002).
La flore prédominante, en particulier pour les péritonites spontanées, est dominée
classiquement par les Entérobactéries. Cependant, l’usage répété d’antibiotiques est
possiblement en rapport avec la sélection de germes Gram positif, qui deviennent
prédominants (6).
L'incidence élevée des infections au cours de la cirrhose est associée à de nombreuses
anomalies des mécanismes biologiques de défense de l'organisme, ce qui favorise l'émergence
d'infections. Ainsi, l'altération de l'immunité à médiation cellulaire et humorale, l'altération de
la flore digestive et de la fonction de barrière intestinale, et la diminution de concentration de
molécules protectrices dans le liquide d'ascite, tous ces éléments jouent un rôle permissif dans
le passage de la lumière intestinale vers le sang portal (appelé "translocation bactérienne"),
ainsi que leur multiplication dans l’organisme.
2.3 Cas de la péritonite bactérienne spontanée
La péritonite bactérienne spontanée (PBS) est une complication fréquente de la cirrhose et
associée à une mortalité élevée, estimée entre 20% et 55%
(9)
. On estime que la PBS est
présente jusqu’à 23% des patients atteints de cirrhose et à qui une paracentèse est effectuée
(10)
. Le risque de récidive est important. Titó et ses collaborateurs évaluent cette probabilité
entre 35% et 69% sur une durée d'une année (11).
-22-
La péritonite bactérienne est dite "spontanée", par opposition à la péritonite bactérienne
secondaire qui est due à la perforation d’un organe digestif creux et où le liquide est
volontiers polymicrobien. On pose le diagnostic en présence d’un liquide d’ascite riche en
neutrophiles (> 250/mm3). La grande majorité des bactéries impliquée dans la PBS
proviennent de la lumière intestinale. Après un passage des bactéries au travers de la barrière
intestinale puis dans l’ascite via les ganglions lymphatiques, l’infection dite spontanée du
liquide d’ascite a lieu par voie hématogène (12, 13).
Le tableau clinique est souvent paucisymptomatique, avec comme manifestations possibles
soit un épisode d'encéphalopathie hépatique, une altération de l'état général, ou une diarrhée.
Il est exceptionnel que la PBS se présente sous la forme d'un abdomen aigu.
2.4 La translocation bactérienne et risque accru d’infection
Le passage de bactéries entériques jusqu'au liquide d'ascite par voie hématogène est
favorisé par plusieurs mécanismes, comprenant essentiellement un passage accru de germes à
travers la paroi intestinale, et d’autre part des défenses antibactériennes déficientes, tant au
niveau du foie que du liquide d’ascite. De surcroît, un état de malnutrition qui complique
fréquemment le cours de la cirrhose, majore le risque d’infection. Les relations complexes
entre la flore intestinale et l’infection bactérienne lors de cirrhose sont décrites dans une revue
récente (14).
Une altération de la barrière muqueuse intestinale avec comme conséquence une
perméabilité accrue a été incriminée pour expliquer le risque élevé de développer une PBS.
Ce phénomène, appelé translocation bactérienne intestinale, se définit par le passage de
microorganismes de la lumière intestinale vers les ganglions lymphatiques mésentériques
ainsi que d’autres sites extraintestinaux. Il est communément accepté que ce mécanisme
physiopathologique est plus fréquemment observé lors d’insuffisance hépatique grave que
discrète à modérée
(15, 16)
. Son rôle dans le développement d’infections à point de départ
digestif chez le cirrhotique est reconnu en général, et en particulier dans le cas de l’infection
du liquide d’ascite. Les arguments en faveur de cette hypothèse sont développés plus loin (cf.
chapitre 3).
Il y a plusieurs éléments qui participent à cette translocation bactérienne en cas de cirrhose,
dont le plus important est la pullulation bactérienne intestinale, c'est-à-dire une augmentation
anormale de germes dans la lumière intestinale (cf. plus loin).
-23-
Les principaux mécanismes participant au phénomène de translocation bactérienne sont les
suivants :
Pullulation bactérienne intestinale
Anomalies de la structure de la paroi intestinale
Altérations de facteurs intraluminaux (ac. Biliaires, immunoglobulines, mucines, défensines,
lysozyme)
Troubles de l’immunité intramuqueuse
Les chapitres suivants sont dédiés à trois mécanismes impliqués dans la translocation
bactérienne et le risque accru d’infection lors de cirrhose, à savoir une diminution des
mécanismes de défenses dans le compartiment vasculaire, dans le liquide d’ascite, et le
phénomène de pullulation bactérienne.
2.4.1. Altération des mécanismes de défense contre l’infection dans le
compartiment vasculaire
- Déficience des taux de complément et de fibronectine dans le sérum
L'activité opsonisante du sérum est diminuée lors de cirrhose, résultat d'une diminution des
concentrations sériques de complément et de fibronectine. En situation physiologique, ces
substances stimulent la phagocytose des microorganismes en augmentant leur adhésion à la
surface des cellules réticulo-endothéliales.
-Diminution de la fonction du système réticulo-endothélial
En raison des troubles de l’architecture liés à la cirrhose, ainsi qu’à des phénomènes de
capillarisation des sinusoides hépatiques, la fonction du système réticuloendothélial est altérée
(17, 18)
. Ceci a comme conséquence une fonction de phagocytose diminuée et un risque accru
d’infection.
Le système réticulo-endothélial, appelé aussi système monocyte-macrophage, se situe
principalement au niveau du foie, puisqu'il s'y trouve à près de 90%, et à environ 5% dans la
rate
(19)
. Il se compose essentiellement de monocytes et de cellules de Kupffer (cellules
macrophagiques mobiles reposant sur les cellules endothéliales des sinusoïdes hépatiques). Ce
système de défense immunitaire, dit secondaire (par opposition à la moëlle osseuse et au
thymus) permet, de par la localisation intravasculaire des cellules qui le composent, d'éliminer
-24-
des microorganismes. Ce système de défense réticulo-endothélial est considéré comme le
mécanisme de défense principal contre les bactériémies et d'autres infections acquises par
voie hématogène, comme par exemple la PBS (20).
Il est difficile de mesurer la fonction du système monocyte-macrophage. On peut employer
la technique de marquage radioactif de l’albumine sérique suivi d’une détection
scintigraphique au niveau du foie et de la rate. Rimola
(21)
et Lahnborg
(18)
ont ainsi montré
que lors des cirrhoses alcooliques les capacités métaboliques et phagocytaires des cellules de
Küpffer étaient significativement abaissées. Ils ont également mis en évidence que cette
diminution d’activité des cellules de Küpffer est partiellement compensée par des
macrophages extra hépatiques.
En cas de cirrhose, ce système est modifié
(17, 18)
et comporte une valeur pronostique chez
les patients cirrhotiques (21). Ces altérations incluent une diminution du nombre de cellules de
Küpffer
(18)
, de leur capacité phagocytaire (par un effet inhibiteur de l’endotoxine), et de la
fonction chimiotactique des monocytes (précurseurs des cellules de Küpffer) (22).
Plusieurs auteurs ont prouvé que, dans le cas d’une déficience de fonctions du système
monocyte-macrophage du foie, on assiste à une hyperactivité compensatrice des autres
systèmes lymphoïdes, de la rate, de la moëlle osseuse
parenchyme pulmonaire
(23)
, et probablement aussi du
(18)
. Malgré ces mécanismes compensateurs, il persiste un risque
accru de développer une bactériémie
(21)
ou une PBS
(21, 24)
chez les patients atteints de
cirrhose.
D’un point de vue physiopathologique, les altérations de l'activité phagocytaire du système
monocyte-macrophage au cours de la cirrhose sont essentiellement à mettre en rapport avec la
collatéralisation porto-systémique (aussi appelés shunts) intra- et extra-hépatique qui
complique la présence d’une hypertension portale. En raison de ces shunts, une bonne partie
du sang veineux splanchnique court-circuite le foie et n'est donc pas exposé à l'effet
"protecteur" du système monocyte-macrophage (25, 26).
-25-
Figure 5 : Shunts intrahépatiques au cours de la cirrhose (extrait de «Hépatologie clinique»,
J.P. Benhamou, édition Médecine-Sciences Flammarion, nov. 2002)
- Chez les sujets normaux, tout le sang atteignant le foie par l’artère hépatique (AH) et la veine portale (VP)
circule à travers les sinusoïdes (S), où il est épuré au contact des cellules hépatiques (H) et des cellules du
système réticulo-endothélial (principalement les cellules de Kupffer, K).
- Chez les patients cirrhotiques, une large proportion du débit sanguin hépatique passe à travers les shunts
intrahépatiques (capillaires néoformés, C), et échappant ainsi à l’action des cellules réticuloendothéliales,
atteignent la veine sus-hépatique (VSH) et la circulation générale sans avoir été épurée de manière adéquate par
le foie.
2.4.2. Altération des mécanismes de défense contre l’infection dans le liquide
d’ascite
- Altération de l’immunité humorale non spécifique dans le liquide d’ascite
Plusieurs auteurs ont démontré que les patients cirrhotiques ayant une faible concentration
de protéines totales dans le liquide d’ascite (<10g/l) sont à plus haut risque de développer une
PBS que les patients avec des taux plus élevés de protéines (27, 28, 29, 30).
-26-
- Anomalies de la fonction des neutrophiles et des macrophages dans le liquide d'ascite
Les leucocytes présents dans le liquide d’ascite sont modifiés. La fonction des
polymorphonucléaires est anormale (diminution de leur chimiotactisme, de leurs capacités de
phagocytose, et de leur activité métabolique, notamment en ce qui concerne la production de
métabolites oxidants.) (18, 31). Quant aux macrophages, on a décrit un déficit dans leur fraction
Fc membranaire qui participerait au risque infectieux accru (32).
- Déficience du système d'opsonisation dans le liquide d'ascite
La concentration des protides dans l'ascite reflète sa capacité opsonisante, c'est-à-dire ses
capacités de défense contre des agents microbiens. Or, le taux de protides dans l’ascite
d’hypertension portale est habituellement bas, de l’ordre de 10 à 15 gr par litre, parfois un peu
plus élevée si l’ascite est présente depuis longtemps.
L’opsonisation est un processus immunitaire de type humoral non spécifique par lequel les
opsonines reconnaissent une particule étrangère à l’organisme. Ces opsonines, essentiellement
des IgG, mais aussi des composants C3 du complément, se fixent sur la surface bactérienne
(dite alors «opsonisée»), et la lient aux membranes des cellules phagocytaires (essentiellement
les cellules réticulo-endothéliales et les neutrophiles). Celles-ci exercent ensuite leur activité
bactéricide par la dégranulation de leurs lysosomes. C’est ainsi que s’effectue la digestion
intracellulaire des bactéries C'est de cette manière que les bactéries qui pénètrent dans le
liquide d’ascite sont lysées.
La déficience quantitative du complément et des immunoglobulines, associée à la
diminution du chimiotactisme des neutrophiles dans le liquide d’ascite des patients
cirrhotiques altère cette possibilité de lyse bactérienne, et prédispose ainsi aux infections (27).
Plusieurs études
(27, 33, 34)
ont montré que le liquide d’ascite lors d’hypertension portale
possède une activité opsonisante abaissée par rapport à une ascite non cirrhotique (par
exemple d’origine cardiaque ou maligne). Cette altération dans ce système de défense
antibactérien, qui se traduit en pratique clinique par la mise en évidence d’un taux de protides
bas (< 10 g/l) dans l’ascite, est associée à un risque accru d’infection spontanée du liquide
d’ascite. Ainsi, la probabilité de développer une PBS sur une période de 12 mois est
significativement plus élevée chez les patients cirrhotiques avec une concentration en
protéines totales du liquide d'ascite inférieur à 10 g/L que chez les patients avec une
-27-
concentration en protéines du liquide d'ascite supérieure à 10 g/L (20% vs 2%,
respectivement) (35). Le risque de récidiver une telle infection est également majoré en cas de
protéines < 10 gr/l (11).
L'administration d'un traitement antibiotique (norfloxacine, antibiotique de la famille des
quinolones), outre son action sur le nombre des bactéries, augmente aussi la concentration du
facteur C3 dans le liquide d'ascite des patients cirrhotiques (36), vraisemblablement par le biais
d’une consommation moindre du complément par les bactéries.
2.4.3. Phénomène de pullulation bactérienne intestinale
La flore intestinale de l'Homme regroupe environ 100 milliards de bactéries réparties en
400 espèces différentes.
Il existe une grande variabilité dans la répartition de cette flore, selon :
- les segments du tube digestif,
- la teneur du milieu en oxygène,
- les sécrétions du tube digestif,
- les nutriments disponibles,
- la vitesse de transit (rapide jusqu’au caecum, puis ralentie).
Il existe une répartition de la flore intestinale selon un gradient oral/aboral. Cette flore
intestinale est difficile à quantifier et les résultats obtenus varient en fonction du mode de
prélèvement, de la méthode microbiologique réalisée, de la présence concomitante de
bactéries d’origine alimentaire, et du contexte environnemental de l’hôte. Toutefois, chez
l'homme, la flore intestinale se répartit comme suit :
La cavité buccale possède une flore bactérienne extrêmement variée et nombreuse
(environ 750 millions de bactéries/mL de salive), et constitue avec le côlon la partie la plus
septique de l’organisme humain.
L’estomac a une flore faible, mais adaptée à un pH très bas (nombre de germes <10 3).
L’intestin grêle présente une variabilité quantitative (duodénum: 103; jéjunum: 104 à 106;
iléon: 106 à 108) et qualitative importante, avec une diminution progressive des bactéries
aérobies au profit des bactéries anaérobies strictes.
-28-
Le côlon est un milieu où le chyme est ralenti: Il y a une nette augmentation de la
population bactérienne (109 à 1011). Il s'agit d'un "espace de fermentation", puisqu’il est le
siège de biotransformations des aliments non assimilés par l’intestin. Cette zone est colonisée
de façon permanente par une flore anaérobe dense. L’importance de la flore intestinale du
côlon s'explique d'une part par la stase de son contenu et d’autre part par la capacité qu'ont les
bactéries à adhérer aux mucines ancrées à la surface des cellules coliques.
Les bactéries présentes au niveau de l'intestin grêle appartiennent essentiellement au genre
Lactobacillus et Streptococcus. Quelques espèces de la famille des Entérobactériaceae y sont
également présentes. Pour le côlon, on trouve 3 types de flore :
-
une
flore
dominante:
exclusivement
anaérobie,
Eubactérium,
Clostridium,
Propionylbacterium, Bifidobacterium.
- une flore sous-dominante: diverses espèces de la famille des Enterobacteriaceae (E. coli)
et les genres Lactobacillus, Streptococcus et Enterococcus.
a) Définition et généralités
La pullulation bactérienne (PBI) se définit par l’association d’une concentration de
microorganismes de la flore intestinale de l’intestin grêle proximal supérieure à 105
bactéries/ml (essentiellement composée de bactéries aérobes Gram négatif), et d’un symptôme
digestif comme une diarrhée chronique ou un syndrome de malabsorption intestinale (37, 38).
On la mesure par des tests respiratoires : Le test à l'hydrogène après ingestion de glucose
est le plus simple et le moins coûteux, et il ne nécessite pas le recours aux isotopes radioactifs
(39)
. Le principe de ce test repose sur le fait que l'hydrogène expiré est exclusivement produit
par les bactéries intestinales chez l'homme. La sensibilité et la spécificité de l’apparition d’un
pic d’hydrogène avant la 2ème heure sont respectivement de 60-90% et de 70-90%.
La prévalence de la PBI a été étudiée chez 89 patients atteints de cirrhose alcoolique, et
comparée à 40 sujets sains n’abusant pas d’alcool (40). Il existait une différence statistiquement
significative entre ces deux groupes : 27 (30,3%) patients cirrhotiques présentaient une PBI,
alors qu’aucun sujet sain ne présentait des signes de pullulation intestinale. De surcroît, la PBI
était plus fréquemment observée chez les patients avec ascite (37,1%), par rapport à ceux qui
n'en avaient pas (5,1%). La présence d’ascite semble plus refléter la gravité de l’insuffisance
hépatique qu’être un facteur en soi prédisposant directement à une pullulation bactérienne
-29-
dans la lumière intestinale. De fait, la prévalence de la PBI lors de cirrhose Child A, B et C
était de 11.1%, 37.1%, et 51.8%, respectivement.
La pullulation bactérienne intestinale empêche l’absorption et la digestion optimale des
nutriments chez ces patients. En effet, des études récentes ont conclu que des concentrations
bactériennes de 105 à 107 /ml de chyme sont associées à un phénomène de malabsorption, par
déconjuguaison des sels biliaires, et à des lésions au niveau de la muqueuse intestinale (41, 42).
Ceci participerait entre autres chez l'alcoolique chronique aux déficiences en acides aminés,
lipides, monosaccharides, et certaines vitamines.
Par ailleurs, la pullulation bactérienne intestinale augmente clairement le risque de
translocation bactérienne
(43)
, dont on a vu qu’elle jouait un rôle clé dans l’infection chez le
cirrhotique.
Le temps de transit intestinal influence le phénomène de stase intestinale et la croissance
bactérienne. Toutefois, Chesta et coll.
(44)
ont étudié la relation entre la motilité intestinale et
la PBI sans réussir à les corréler, et sans montrer d’amélioration de l’activité motrice suite à
une antibiothérapie appropriée par Tétracycline.
Cherchant à agir de façon plus dirigée, Pardo et ses collaborateurs
(45)
ont étudié l'effet d'un
médicament prokinétique, le cisapride, sur l’incidence de PBI chez des rats cirrhotiques avec
ascite. Un traitement de 7 jours qui stimulait la motricité antrale et les contractions intestinales
a entraîné une diminution significative de la PBI, et aucun événement de translocation
bactérienne n’a été documenté (alors que la prévalence de la translocation bactérienne était de
40% pour les rats non traités).
De façon similaire, Pérez-Paramo et coll.
(46)
, ont mis en évidence chez des rats cirrhotiques
avec ascite une accélération du temps de transit intestinal suite à l’administration d'un bétabloquant (le propanolol), qui diminuait significativement l'incidence de pullulation et de
translocation bactériennes.
Chez l'homme, une culture bactérienne de la flore jéjunale de 46 patients cirrhotiques a établi
que la moitié d’entre eux présentaient une PBI
(45)
. La réduction significative du temps de
transit oro-caecal par le cisapride était associée à la diminution de l'incidence de la PBI
(objectivée chez 4 patients sur 5).
Il est possible que l’alcool joue un rôle facilitateur dans la pullulation intestinale,
indépendamment de la présence d’une cirrhose. Bode et coll. ont quantifié la microflore de
l’intestin grêle chez des patients alcooliques et comparé avec les valeurs mesurée chez des
sujets sains. On retrouvait chez les patients alcooliques une incidence de cultures positives
-30-
pour germes anaérobes significativement plus élevée que chez les sujets sains (42.3% contre
23.9%). Un rôle direct de l’alcool est possible, étant donné la mise en évidence chez 33% de
patients alcooliques d’une concentration >106 organismes anaérobes /ml dans le chyme
intestinal, (plus élevé que dans le groupe contrôle
(47)
), indépendamment de la présence ou
non d'une cirrhose.
Ainsi, il existe des arguments expérimentaux et cliniques pour associer une altération de la
motilité intestinale et un risque accru de translocation bactérienne lors de cirrhose en général,
et plus particulièrement lorsqu’elle est liée à une consommation excessive d’alcool.
b) Cirrhose et troubles de la motilité gastrointestinale
La gastroparésie associée à un diabète est à mettre en relation avec la dysautonomie
neurovégétative qui complique une maladie de longue évolution. Cette gastroparésie se
manifeste par un ralentissement de la vidange gastrique, avec pour conséquences de grandes
variations de la glycémie post-prandiale et une sensation de ballonnement abdominal.
Il n'est pas rare de rencontrer ce trouble de motilité digestive haute chez des patients
atteints de cirrhose et indemne de diabète. Il est probable que cette complication fait suite à
une atteinte du système neurovégétatif au même titre par exemple qu’une réponse anormale
du rythme cardiaque et de la pression artérielle à des manœuvres stimulant le système nerveux
autonome.
Bien qu'observés sur des modèles animaux
(48, 49)
les mécanismes de cette vidange gastrique
ralentie lors de cirrhose sont encore imprécis. Ils pourraient être en rapport avec des troubles
de sécrétion hormonale (motiline, cholecystokinine, glucagon) (50, 51) ou une atteinte directe du
système nerveux autonome.
Verne et coll.
(52)
ont cherché à déterminer des signes de dysautonomie chez des patients
atteints de cirrhose Il a ainsi suivi 20 patients cirrhotiques avec symptômes digestifs hauts
postprandiaux (inconfort abdominal, nausées, vomissements) et 10 patients asymptomatiques,
porteurs d'une hépatite virale C, sans cirrhose. Une endoscopie digestive haute a écarté une
cause organique, et les causes pouvant altérer la motilité gastrique, la fréquence cardiaque ou
la tension artérielle (telles que diabète sucré, hypothyroïdisme, maladies du collagène,
antécédents de chirurgie gastro-intestinale ou prise de certains médicaments) ont été exclues.
Les patients étaient soumis à des tests évaluant la fonction du système nerveux autonome
(mesure de la fréquence cardiaque après un lever, et après une respiration profonde, mesure
de la tension artérielle après un lever et après un effort soutenu, et après une manœuvre de
Valsalva), ainsi que la vidange gastrique en phase solide (mesure de vidange à l’aide d’un
-31-
repas test marqué au Tc
99
). Dans ce dernier test, une rétention gastrique supérieure à 50%
après une durée de 100 minutes était considérée comme pathologique.
Les résultats montraient une gastroparésie chez 71% des patients atteints de cirrhose, alors
que la vidange gastrique n’était anormale que chez 26,1% des patients non cirrhotiques. De
surcroît, le degré d’atteinte du système nerveux autonome était corrélé à l’importance des
troubles de la motilité gastrique.
Bien que la prévalence de gastroparésie était particulièrement élevée dans cette étude par
rapport à d’autres
(53, 54, 55)
, elle démontre qu’une anomalie de motilité gastrique complique
volontiers une hépatopathie chronique au stade de cirrhose.
Une altération de la motilité intestinale chez des patients cirrhotiques a été décrite pour la
première fois en 1995
(56)
. Dans cette étude portant sur de petits effectifs (16 patients et 8
sujets contrôles), les auteurs ont observés un allongement du temps de transit oro-caecal
(mesuré par l’analyse de la durée et des caractéristiques des complexes moteurs migrants)
chez les patients atteints de cirrhose. Ce ralentissement se situait essentiellement entre
l’estomac distal et le caecum.
Cette prolongation du temps de transit intestinal ne tient pas compte de l’étiologie de la
cirrhose
(57, 58)
, mais son importance augmente parallèlement à la gravité de l’insuffisance
hépatique telle qu’évaluée par le score de Child-Pugh. Ainsi, Madrid et coll. (59) ont enregistré
la fréquence et l’amplitude des contractions intestinales chez 33 patients atteints de cirrhose.
Les patients porteurs d’une cirrhose Child A avaient une activité cyclique des complexes
moteurs migrants préservée, alors que cette activité motrice cyclique était pratiquement
absente lors de cirrhose Child B et C.
On ne connaît pas de façon précise les mécanismes de ce trouble de la motricité intestinale
chez les cirrhotiques. Il n’y a pas d’évidence d’atteinte histologique du plexus nerveux
myentérique, ni d’atteinte musculaire lisse liée à l’alcool
l’hypoalbuminémie ou l’œdème de la paroi intestinale
(40)
, ni de lésions induites par
(59, 60)
. Le glucagon, dont les taux
sanguins s’élèvent à cause des collatérales porto-systémiques, pourrait altérer la motilité
intestinale (48).
Par contre, l’insuffisance hépatique per se semble avoir un rôle prépondérant, comme en
témoigne l’amélioration des troubles moteurs intestinaux mesurés 6 mois après une
transplantation hépatique chez deux patients (43 et 48 ans) atteints d'une cirrhosed'origine
virale (hépatite C), avec un score de Child-Pugh B (61).
-32-
3. LA BARRIERE INTESTINALE EN SITUATION PHYSIOLOGIQUE
3.1 Rappels anatomiques et physiologiques
Du sphincter inférieur de l’œsophage jusqu’à l’anus, le tractus gastrointestinal est formé
d’une membrane composée de cellules séparant la lumière intestinale de son environnement
extérieur. Cette séparation est importante car de nombreux agents à l’intérieur de la lumière
intestinale peuvent initier ou perpétuer une inflammation muqueuse (voire extramuqueuse)
s’ils traversent la barrière intestinale. Bien que l’interface cellulaire joue un rôle clé dans cette
fonction de barrière intestinale, il ne faut pas négliger l’importance des immunoglobulines,
du mucus, des défensines et autres substances antimicrobiennes dans la fonction de protection
de l’organisme envers lea agrressions de facteurs intraluminaux du tube digestif.
L'interface absorbante de la muqueuse intestinale est représentée par une seule couche
cellulaire, qui se renouvelle tous les 4 à 5 jours. Histologiquement, le segment intestinal grêle
est caractérisée par une amplification de surface (atteignant au total entre 100 et 300 m2.),
permettant une absorption optimale des nutriments. Au niveau des valvules conniventes
visibles macroscopiquement, sont présentent, à l'échelle microscopique, des villosités
intestinales, puis à l'échelle ultra structurale, des microvillosités, aussi appelées "bordure en
brosse". Ainsi, la barrière intestinale représente l'interface la plus étendue entre une personne
et son environnement
-33-
Figure 6: Schéma des différents dispositifs d'amplification de surface au niveau de l'intestin grêle
("Histologie2, Jean-Pierre Dadoune, collection Flammarion)
L'épithélium des villosités est formé par deux principaux types cellulaires:
- les cellules muqueuses caliciformes qui sécrètent du mucus,
- les entérocytes, beaucoup plus nombreuses, qui sont les cellules absorbantes
proprement dites.
Figure 7 : Aspect normal d’une biopsie de l’intestin grêle (duodénum)
-34-
Cette paroi intestinale possède des fonctions paradoxales, car elle agit d’une part comme
une barrière qui empêche la pénétration d'antigènes, et, d’autre part, elle facilite l'absorption
des électrolytes et des nutriments.
La cohésion entre les cellules épithéliales est très forte, assurée par l'interdigitation des
parois cellulaires latérales et par l'existence de très nombreux complexes protéiques
d'adhérence. Au contact de la lumière, l'étanchéité de l'espace intercellulaire est réalisée par
des systèmes de jonction (desmosomes, zonula adhaerens, et de multiples jonctions serrées)
qui sont ancrés dans les membranes de deux cellules adjacentes, et reliées au cytosquelette de
chacune d'elle.
L'anneau de jonctions serrées (ou zonulae occludens) qui entoure complètement les faces
latérales des cellules épithéliales près de leur pôle apical, délimite les domaines apical et
basolatéral de la membrane plasmique. Cette barrière sépare, dans l'espace para-cellulaire
(c'est à dire dans l'espace extra-cellulaire compris entre deux cellules épithéliales adjacentes),
un compartiment apical et un compartiment baso-latéral, ce dernier étant en continuité avec le
liquide interstitiel et, finalement, avec le sang.
Figure 8: Schéma de jonctions serrées intercellulaires.
Ces systèmes de cohésion interdisent le passage des molécules entre ces cellules, et
obligent les petites molécules à passer à travers la membrane apicale des entérocytes. De cette
-35-
constatation est né le principe général de l'absorption intestinale basé sur la nécessaire
scission des grosses molécules alimentaires en petites molécules absorbables.
Il apparaît ainsi concevable qu'en présence d'altérations de la perméabilité au niveau de la
face apicale des cellules épithéliales et/ou entre ces cellules, il se crée une facilitation du
passage de substances potentiellement dangereuses, telles que l'endotoxine des produits
bactériens, ou des bactéries complètes (ce phénomène porte le nom de "translocation
bactérienne", cf. chapitre 6).
L’axe conjonctif de chaque villosité intestinale contient un vaisseau lymphatique, une
artère et une veine. Entre le système artériel et veineux, il existe un réseau capillaire important
qui s’applique contre la membrane basale de l’épithélium. De ces capillaires, partent des
veinules qui traversent les 5 couches de la paroi intestinale, puis de leur confluence, naissent
des veines, qui accompagnent les arcades artérielles entre les 2 feuillets du mésentère. Ces
veines se jettent ensuite toutes dans la veine mésentérique supérieure, qui naît en arrière du
col du pancréas, et s’associe à l’artère mésentérique supérieure et aux paquets nerveux et
lymphatique, pour former la racine du mésentère.
Le tronc de la veine porte résulte de la convergence de la veine mésentérique supérieure
avec la veine splénique, qui, le plus souvent a déjà reçu la veine mésentérique inférieure (qui
draine essentiellement le côlon descendant et sigmoïde).
-36-
Figure
9:
Système
de
la
veine
porte
(d’après
« Anatomie
humaine,
topographique et fonctionnelle», Tome 2, 13ème édition, par H. Rouvière et A Delmas).
descriptive,
La veine porte conduit au foie le sang veineux de toutes les parties sous-diaphragmatiques
du tube digestif, de la rate et du pancréas.
Physiologiquement, la veine porte constitue la circulation «fonctionnelle» du foie, et elle
lui fournit 75% du débit sanguin total (soit 1500 mL/min.). En suivant les branches de la
veine porte qui se ramifient, ce sang atteint les espaces portes, puis circule dans les
-37-
sinusoïdes, entre les hépatocytes. Comme la paroi des sinusoïdes est fenestrée, il atteint
ensuite facilement l’espace de Disse, puis les hépatocytes.
Ces derniers assurent, parmi d'autres, les fonctions suivantes:
- métabolisme des glucides, des protéines et des lipides,
- processus de détoxication hépatique (biotransformation de peptides endogènes et de
xénobiotiques),
- stockage des vitamines,
- formation et excrétion de la bile.
Ensuite, le sang passe par la veine centrolobulaire, et les veinules hépatiques terminales
convergent pour former les veines sus-hépatiques qui transportent tout le sang efférent
hépatique vers la veine cave inférieure.
3.2 Anomalies de la muqueuse intestinale en cas de cirrhose
On peut observer des anomalies de la structure muqueuse intestinale lors de maladie
chronique du foie, tant sur des modèles expérimentaux que chez des patients atteints de
cirrhose.
Chez l’animal, Llovet et coll. ont mis en évidence des altérations de la muqueuse
intestinale sous la forme d’un infiltrat inflammatoire chronique, de congestions vasculaire et
lymphatique, ainsi que d’un œdème sous-muqueux
(62)
. Yablonski a également rapporté un
élargissement des espaces entre les entérocytes (63).
Chez des patients atteints de cirrhose, on retrouve les mêmes anomalies sur des biopsies de
la muqueuse intestinale, à savoir un œdème, une inflammation, et des modifications
vasculaires (64). De plus, Norman et coll. (65) ont retrouvé sur des biopsies jéjunales de patients
souffrant d’une maladie chronique du foie associée à une pression portale élevée de 10 à 55
mmHg (mesure moyenne 29 mmHg), des dilatations des espaces intercellulaires. Il n’y avait
cependant pas de corrélation entre la pression portale et le degré de distention intercellulaire
observé, ni avec les mouvements hydroélectrolytiques transcellulaires.
Dans un autre travail portant sur l’étude microscopique de duodénum distal de 6 patients
atteints de cirrhose, Such et coll.
(66)
observaient un raccourcissement des microvillosités, un
espace interentérocytaire élargi, mais des jonctions intercellulaires morphologiquement
intactes.
-38-
Une étude plus détaillée avec l’aide de microscopie électronique de cellules épithéliales
extraites de cryptes et de villosités grêle de 11 patients souffrant d’une cirrhose compliquée
d’une hypertension portale montrait les altérations suivantes : une diminution du nombre de
ribosomes, une altération de la structure des mitochondries et du réticulum endoplasmique,
des microvillosités, et du glycocalyx (67). De plus, les cellules épithéliales des villosités étaient
plus affectées que les cellules des cryptes, et
ces altérations étaient tant au niveau du
duodénum que du jéjunum proximal.
Finalement, il existe des éléments en faveur de lésions oxydatives à l’échelle cellulaire et
subcellulaire
(68)
pouvant altérer la barrière muqueuse intestinale. Ceci sera développé plus
loin (chapitre 6).
Etudes expérimentales
Etudes cliniques
-Inflammation et œdème de la muqueuse intestinale
-Infiltrat inflammatoire chronique et œdème
-Modifications vasculaires
dans la muqueuse et la sous-muqueuse
-Dilatation des espaces inter-entérocytaires
-Congestion vasculaire et lymphangiectasies
-Raccourcissement des microvillosités intestinales
intestinales
-Diminution du nombre de ribosomes, altérations
-Elargissements des espaces inter-
structurelles des mitochondries et du reticulum
entérocytaires
endoplasmique, ainsi que des microvillosités et du
glycocalyx.
Tableau 4 : Récapitulation des principales anomalies morphologiques observées chez l'animal et l'Homme.
Les observations d’anomalies morphologiques rapportées ci-dessus ne témoignent pas
nécessairement d’un trouble fonctionnel associé. De fait, les altérations mises en évidence au
niveau des entérocytes ou dans la sous-muqueuse intestinale ne sont pas, selon Such et coll.,
corrélées à des troubles de la fonction de barrière de l’intestin (comme par exemple le
phénomène de translocation bactérienne) (66).
-39-
4. METHODES NON INVASIVES DE MESURE DE LA PERMEABILITE
INTESTINALE
4.1 Principes
L’évaluation de la perméabilité intestinale est un sujet très étudié, sui l’on s’en réfère aux
plus de 1200 publications répertoriées dans la base de donnée médicale « Medline » jusqu’à
l’année 1977 incluse (69).
Les véritables débuts de l'application de tests non invasifs de la mesure de la perméabilité
intestinale remonte au début des années 1970, avec la mise au point par Menzies
d'oligosaccharides synthétiques non métabolisés (70).
Le principe de ces tests repose sur la quantification de l'excrétion urinaire de moléculestest de poids moléculaire défini, idéalement non toxiques, hydrosolubles, non dégradables, et
non métabolisées avant, pendant et après leur absorption intestinale.
Par ailleurs, ces molécules ne doivent bien sûr pas être présentes naturellement dans les
urines (71, 72).
Les molécules utilisées sont des sucres: Les principaux glucides de l’alimentation humaine
sont l’amidon (polysaccharide), le saccharose (ou sucrose) et le lactose (disaccharides). Leur
absorption à travers la muqueuse intestinale se fait de la manière suivante :
- les polysaccharides (>105 résidus) sont dégradés par les amylases salivaires et
pancréatiques en oligosaccharides (3-20 résidus) dans la lumière duodénale, puis en
monosaccharides par des enzymes lytiques contenues dans la bordure en brosse des
entérocytes (en quantités abondantes à l’extrémité des villosités intestinales).
- les disaccharides (associant 2 monosaccharides) sont hydrolysés directement par les
enzymes de la bordure en brosse des entérocytes en monosaccharides.
Ces derniers ont une taille suffisamment petite pour pouvoir finalement traverser la
membrane lipidique apicale de l’entérocyte.
-40-
Figure 10: Principales étapes de la digestion chimique et de l’absorption des glucides alimentaires
Ainsi, comme le montre le schéma ci-dessus, aucun polysaccharide ni oligosaccharide
n'existe dans le sang dans les conditions normales.
Cependant, dans certaines situations pathologiques, des oligosaccharides peuvent passer
dans la circulation sanguine à des concentrations mesurables.
- augmentation de la perméabilité intestinale (maladies intestinales inflammatoires et/ou
allergiques, prise d’antiinflammatoires non stéroidiens, …),
- insuffisance pancréatique sévère,
- déficits sélectifs en disaccharidases de la bordure en brosse,
- détérioration générale de la bordure en brosse et des fonctions des entérocytes (maladie
coeliaque, gastro-entérite),
- diminution de la surface muqueuse (syndrome de l’intestin court).
Le glucose et le galactose franchissent la membrane de la cellule intestinale par
l'intermédiaire d'une protéine spécifique, un co-transporteur Na+-glucose (SGLUT-1),
nécessitant une consommation d'énergie par la pompe. Le fructose possède un transporteur
spécifique (le GLUT-5), par diffusion facilitée uniquement.
-41-
Une fois absorbés, le glucose, le galactose et le fructose franchissent la membrane basolatérale de l’entérocyte par une diffusion facilitée (transporteur GLUT-2), puis pénètrent dans
le système porte.
Figure 11 : Absorption des glucides par les entérocytes
4.2 Les différentes substances utilisées
Depuis plusieurs dizaines d’années, on a assisté à beaucoup d’efforts pour développer des
moyens simples et non-invasifs pour évaluer la perméabilité intestinale. Pour évaluer et
quantifier de façon rationnelle la perméabilité paracellulaire in vivo, on a dû prendre en
compte un certain nombre de principes physiques. Ainsi, le mouvement des molécules passant
à travers une membrane de façon passive est fonction du gradient de concentration à travers la
barrière intestinale, la surface globale de l’épithélium intestinal, le temps nécessaire à
l’opération, et la pernéabilité intrinsèque de cette barrière. De fait, la molécule type convenant
à ce genre de test est une molécule de petite taille, hydrosoluble, non métabolisée dans la
lumière intestinale, non toxique, et excrétée comme telle par voie urinaire. Finalement, sa
concentration dans l’urine doit être relativement simple à mesurer.
Initialement, la mesure portait sur l'excrétion urinaire d'une molécule unique administrée
par voie orale comme le lactulose, divers polymères de polyéthylène-glycol [PEG], ou encore
des molécules marquées par un élément radioactif (Chrome ou technétium): acide
éthylènediaminetétraacétique [51Cr-EDTA], acide diéthylènetriaminopentaacétique [99mTcDTPA].
-42-
Cependant, en plus de la perméabilité intestinale proprement dite, de nombreux facteurs
intervenaient en amont et en aval de la muqueuse intestinale. Ainsi, la réplétion, la dilution,
ou la vidange gastrique, les phénomènes d’hydrolyses digestives, le transit intestinal, le débit
sanguin intestinal, ou encore la fonction rénale et la vidange vésicale pouvaient influencer les
résultats.
Suite à ce constat, Menzies formula le «principe de l'excrétion urinaire différentielle de
substances-test», avec l'utilisation de 2 molécules (conventionnellement un disaccharide non
hydrolysable et un monosaccharide) ingérées simultanément (73).
Ce procédé a permis, en établissant le rapport des proportions de ces 2 sucres, d'éliminer
l'influence des facteurs pré- et post-mucosaux décrits ci-dessus, puisque ceux-ci agissent de
manière égale sur les deux molécules-test. C’est ainsi qu’on est parvenus à obtenir le reflet de
l’absorption de ces sucres à travers la muqueuse intestinale uniquement, en excluant par
exemple les effets de leur dilution dans le chyme intestinal, de leur excrétion rénale, et de leur
durée de stase dans le tractus gastro-intestinal (74).
4.2.1 Les polymères de l'éthylène glycol
Les polymères d'éthylène-glycol sont des molécules de synthèse chimique (par oxydation
de l'éthylène, puis hydrolyse du produit formé), et les substances ainsi obtenues sont de poids
moléculaires très variables (masse moléculaire relative de 400 à 6000).
Pour des raisons de toxicité, les plus utilisés sont ceux de petit poids moléculaire (PEG
400, composé d’un ensemble de polymères ayant des poids moléculaires variables, allant de
194 à 502). Le travail de leur extraction urinaire est long, mais leur séparation et leur
quantification sont facilement effectuées par les chromatographies liquide à haute pression ou
sur couche gazeuse. C’est pourquoi ces molécules étaient auparavant décrites par certains
auteurs comme les "molécules idéales" (71, 72).
En réalité, ces molécules ont les inconvénients d'avoir un très mauvais goût en bouche, et
surtout elles présentent une excrétion urinaire variable après leur injection intraveineuse (de
26% à 59% selon le poids moléculaire du PEG)
(75)
. Enfin, il n’existe à ce jour pas de
consensus pour exprimer les résultats de tests utilisant ces molécules (pourcentage urinaire de
la dose ingérée oralement, proportion d’excrétion urinaire après une injection intra-veineuse,
excrétion urinaire des différents polymères de PEG,…).
-43-
Pour toutes ces raisons, de nombreux auteurs ont critiqué l’utilisation de ces molécules
pour l’évaluation de la perméabilité intestinale, de telles méthodes semblant peu fiables et peu
rigoureuses.
4.2.2 Les oligosaccharides
Le lactulose est le disaccharide le plus couramment utilisé. Il a l’avantage d’être facilement
disponible dans le commerce sous forme de sirop, ne coûte pas cher et surtout est dénué de
toute toxicité car non absorbé. Il s'agit d'un disaccharide synthétique analogue du lactose ; il
est donc ni absorbé par l'intestin grêle humain (par manque d'enzymes appropriées), ni
métabolisé. En fait, il est utilisé en médecine essentiellement pour son action laxative
osmotique.
4.2.3 Les monosaccharides
D’autres substances monosaccharides sont utilisées : Il s’agit du L-rhamnose (un des
sucres les plus rares) et du mannitol (sucre-alcool ou « alditol») :
Laker et ses collaborateurs
(76)
ont étudié l'absorption du mannitol, son métabolisme, sa
distribution dans l’organisme et son excrétion rénale, sur des volontaires sains afin de
déterminer la fiabilité de son utilisation en tant que marqueur de la perméabilité intestinale.
Son excrétion urinaire suivant une administration orale était de 8 à 39,6% de la dose
initiale ingérée (alors qu’elle s’approchait de 100% lorsque le mannitol était injecté en intraveineux). Ces auteurs ont également observé que son élimination de la lumière jéjunale se
faisait très lentement, suggérant une très faible affinité du mannitol pour les transports
facilités.
4.2.4 Les substances radioactives
Les molécules chélatrices radioactives (les plus utilisées étant les molécules 51Cr-EDTA et
99m
Tc-DTPA) ont l’avantage d’être facilement mesurables, mais elles présentent
l’inconvénient clinique majeure d’être radioactives et non biodégradables. Entre ces 2
molécules radioactives, le radionucléide 51Cr-EDTA est préféré, car le 51Cr a une demi-vie de
27 jours (contre 212 années pour le technétium-99), et l’EDTA marqué présente après une
dose de 100 µCi une radioactivité inférieure à 0,12 milliSieverts. Il est recommandé d’y
associer un monosaccharide car le calcul du rapport de l’excrétion urinaire de ces 2
substances simplifie nettement l’interprétation des résultats et augmente la spécificité du test
(77)
.
-44-
Au total, c’est la technique d’excrétion urinaire différentielle des 2 sucres (lactulose et
mannitol administrés simultanément) qui est la plus utilisée lors d’études et en pratique
clinique, car elle apparaît sur la base de critères physico-chimiques comme très fiable et
dénuée de risques.
4.3. Les proportions des substances à utiliser
Plusieurs études ont cherché à déterminer les doses idéales de lactulose et de mannitol pour
que le test de perméabilité soit le plus sensible possible. Dans la méthode originale proposée
par Menzies, 5 g. de lactulose et 1 g. de L-rhamnose étaient dissous dans une solution à
ingérer. Mais la pertinence du dosage de ces sucres a été remise en question par
Nieuwenhoven et coll.
(69)
, qui ont étudié la valeur du test en employant 3 dosages différents
de lactulose et de rhamnose (un équivalent du mannitol), en respectant toutefois les mêmes
proportions (10g/1g, 5g/0,5g, et 1g/0,1g) à des sujets sains (groupe 1) et à des personnes qui
présentaient artificiellement suite à une administration d’acide chénodésoxycholique une
augmentation de la perméabilité intestinale (groupe 2).
Les résultats ont montré que dans le groupe 1, le rapport L/R était semblable quelque soit
la dose test absorbée. Par contre, lors de perméabilité intestinale artificiellement augmentée,
l’absorption du rhamnose était diminuée par rapport à celle du lactulose. Ainsi dans le groupe
2, le rapport L/R augmentait proportionnellement à la quantité utilisée de rhamnose et de
lactulose. Ce phénomène pourrait être lié à l’effet accélérateur de transit intestinal du
lactulose, diminuant ainsi le temps d’exposition des 2 molécules à la surface de la muqueuse
intestinale (78).
C’est à cause de cet effet procinétique du lactulose qu’il est recommandé d’utiliser une
quantité de lactulose la plus faible possible pour ce test de perméabilité, sans quoi la
sensibilité de ce dernier pourrait s’en trouver réduite. Nieuwenhoven
(69)
et Bjarnason
(79)
ont
ainsi fixé la quantité de lactulose dans la solution test à 5g (et donc de rhamnose à 0,5g), car
cette dose est suffisante pour discriminer les sujets sains des patients avec une perméabilité
anormalement augmentée, et assez petite pour limiter le biais créé par son action "intestinostimulante".
-45-
4.4 La durée adéquate du recueil d’urines
Menzies a estimé que la durée adéquate d'analyse urinaire pour ce test était de 5 heures,
étant donné que chez des personnes saines, 80% du lactulose sont excrétés au cours de cette
période de temps (70). Enfin, la concentration de mannitol excrétée dans les urines varie de 0 à
49 mg/jour, avec une moyenne de 22±15 mg/j.
(80, 81)
. Ces valeurs d’excrétion urinaire
endogènes sont très basses dans des échantillons d’urines prélevées sur 5 ou 6 heures. Comme
il est impossible de déterminer les quantités de mannitol excrétées dans les urines sur cette
période de quelques heures, Dumas et coll.
(80)
proposent de ne pas en tenir compte dans les
résultats du test.
4.5 Les méthodes de détection
4.5.1 Mode de passage des molécules test à travers l’épithélium intestinal
D'une manière très générale, la diffusion d'une molécule à travers une membrane cellulaire
dépend de la structure de la membrane (composition, charge, épaisseur,…), des propriétés
physico-chimiques de la molécule (poids moléculaire, forme, charge, solubilité,…), et des
caractéristiques du milieu de part et d'autre de la membrane (gradient de potentiel
électrochimique ou de pression, interaction avec la molécule).
En connaissant les poids moléculaires ou les rayons de chacune de ces molécules, nous
pouvons calculer leur diffusion à travers des pores aqueux non restrictifs d’une membrane.
Or, le rapport des résultats obtenus des diffusions de ces molécules est très éloigné du rapport
d’excrétion urinaire mesuré par le test de perméabilité intestinale. Ceci a conduit au concept
que l’épithélium intestinal était composé d’une population hétérogène de pores, certains de
petites taille (permettant le passage de petites molécules) et d’autres de plus grande taille
(permettant la diffusion des petites et des molécules plus grandes)
(82)
. Ainsi, à travers la
membrane des entérocytes, les petites molécules (mannitol, rhamnose) et les plus grandes
molécules (lactulose, EDTA) n’empruntent pas la même voie de passage à travers la modèle
de passage transcellulaire muqueuse intestinale (83), mais soit une voie transcellulaire, soit une
voie paracellulaire. De fait, les petites molécules hydrosolubles de diamètre ≤ 0.65 nm (telles
que le L-rhamnose et le mannitol) passent très facilement à travers de nombreux pores aqueux
ancrés dans la membrane de l’entérocyte, tandis que les molécules de plus grandes taille,
entre 0.65 nm et 0.93 nm environ (cas du lactulose), ne passent que de manière lente, et
uniquement à travers de larges canaux présents en faible quantité entre 2 entérocytes:
-46-
Figure 12 : Les différentes voies de passage du lactulose (paracellulaire) et du mannitol (transcellulaire et
paracellulaire) à travers la muqueuse intestinale. (d'après "Intestinal permeability: An overview", Bjarnason I,
Macpherson A, et Hollander D, Gastroenterology, 1995, vol.108).
Quant au modèle de passage paracellulaire, il est basé sur la différence d’accessibilité et de
structure des jonctions serrées intercellulaires entre les villosités et les cryptes. Les jonctions
serrées des villosités intestinales sont facilement accessibles pour les solutés présents dans la
lumière intestinale, alors que les jonctions des cryptes ont des structures de cohésion moins
importantes qui permettent le passage de molécules de petite et de plus grande taille.
-47-
Figure 13 : Les solutés de petites taille comme le mannitol (en bleu) ont un accès plus facile au niveau des
jonctions serrées entre les villosités intestinales, alors que ceux de plus grande taille comme le lactulose (en
jaune) ont un passage plus restreint, limité aux jonctions serrées entre les cryptes et les villosités ou entre 2
cryptes.(d'après "Intestinal permeability: An overview", Bjarnason I, Macpherson A, et Hollander D,
Gastroenterology, 1995, vol.108).
Aucune preuve anatomique directe n’a cependant permis d’attester avec certitude la
présence de ces différentes voies de passage, puisque la plupart des techniques de localisation
nécessitent la liaison d’un marqueur à des composants cellulaires, et la démonstration d’une
perméabilité intestinale n’a pas été contributive avec ces techniques
(73)
. Cependant, cette
notion de passage différentiel selon la taille des molécules (transcellulaire pour les molécules
≤ 0.65 nm et paracellulaire pour les molécules entre 0.65 et 0.93 nm) à travers la muqueuse
intestinale est acquise pour la plupart des auteurs (69).
4.5.2 Les différentes techniques de détection
Pour qu'un test de perméabilité intestinale soit fiable, il importe que la méthode de
détection utilisée permette d’obtenir une concentration urinaire des 2 sucres la plus proche
possible de la réalité. On a donc mis au point de nombreuses techniques pour détecter et
quantifier la présence de ces sucres dans les urines, à savoir la chromatographie sur couches
-48-
minces, la chromatographie liquide à haute pression, la chromatographie en phase gazeuse, et
enfin des méthodes de détection enzymatiques.
La chromatographie sur couches minces de gel de silice : Cette technique a amélioré la
chromatographie sur couches de papier, qui était moins reproductible et moins sensible. Elle
permet une estimation quantitative en quelques heures de monosaccharides (galactose,
fructose, 3-O-methyl glucose) dans le plasma ou dans le sang complet par une détection
densitométrique directe de ces sucres, préalablement séparés par la chromatographie sur
différentes couches de silice
(84)
. Les résultats obtenus sont satisfaisants, mais cette technique
requiert beaucoup de travail et une grande habileté manuelle, et qu'elle ne permet pas la
détection du mannitol (85).
La chromatographie liquide à haute pression : C'est une technique permettant de détecter en
quelques heures des sucres réduits dans une solution aqueuse (par exemple l'urine) grâce à un
index réactif utilisant des résines échangeuses d'ions et un marqueur fluorescent
sucre émet ainsi un pic fluorescent unique
(86)
. Chaque
(87)
, avec une limite de détection très faible. Le
principal désavantage de cette méthode réside dans son manque de discrimination entre les
pics créés par le lactulose et le lactose ou le lactulose et le glucose
(88)
, si bien qu'il existe un
risque important d'erreur chez les patients ayant une lactosurie ou une glycosurie (secondaire
à une déficience enzymatique intestinale).
La chromatographie en phase gazeuse : Elle permet de détecter des substances (alditols,
ethers, méthyl) particulièrement appropriées pour quantifier des sucres neutres et des sucresalcool dans des liquides biologiques (plasma, urine et bile)
(89)
. La sensibilité et la grande
précision de la détection des sucres sont les avantages essentiels de cette technique (90). Dumas
(80)
a confirmé que cette technique permettait de manière rapide et rigoureuse de séparer et de
quantifier différents sucres urinaires sur le même chromatogramme, avec la formation de pics
linéaires reflétant le lactulose, le glucose et le mannitol clairement déterminés et
différenciables. La chromatographie en phase gazeuse est ainsi considérée comme une
technique précise et fiable.
Les méthodes enzymatiques : Il s'agit d'une technique spectrophotométrique automatique au
cours de laquelle les sucres recueillis dans les urines subissent une série de réactions
enzymatiques. Cette méthode est spécifique, notamment pour le lactulose et le mannitol,
-49-
d’utilisation rapide et simple
(91, 92)
, mais l’enzyme utilisée pour la détection du mannitol
(mannitol-déshydrogénase) n'est pas disponible dans le commerce (80).
4.5.3 Facteurs influençant les tests de perméabilité intestinale
De nombreux facteurs influencent les tests de perméabilité intestinale:
Alcool
Maladies de la muqueuse
(maladie
de
Crohn,
maladie coeliaque…)
Cirrhose
Etat infectieux
Tests de perméabilité
intestinale
Insuffisance rénale
Diabète
Ê perméabilité intestinale
Grossesse
Médicaments
Vidange gastrique
Temps de transit intestinal
Surface d'absorption
Dilution luminale
Etat de perfusion de la
muqueuse intestinale
AINS
Pénicillines
Néomycine
Azathioprine
Théophylline
Aminophylline
Corticoïdes
Antiviraux
Antidépresseurs, anticholinergiques, métoclopramide, cisapride
Figure 14 : Facteurs somatiques et iatrogènes ayant une influence directe
sur les tests de perméabilité intestinale.
Les deux principales causes connues pour altérer les tests de perméabilité sont les situations
où il y a une maladie avérée de la muqueuse digestive (maladies inflammatoires de
l’intestin, toxiques qui érodent la muqueuse, comme par exemple : AINS, alcool en aigü), et
les situations cliniques au cours desquelles il existe une altération du temps de transit du
bol alimentaire dans le tube digestif (gastroectomie, antécédents de résection de segments
du tube digestif), et les troubles moteurs intestinaux (par exemple ceux typiquement
observés lors d'un diabète compliqué).
-50-
5. SITUATIONS CLINIQUES DANS LESQUELLES UN TROUBLE DE
LA PERMEABILITE INTESTINALE EST EVOQUE
5.1 Dermatite atopique
La dermatite atopique (DA), ou eczéma atopique, est une maladie inflammatoire de la peau
causée par une anomalie sous-jacente du système immunitaire (activation de cytokines par les
lymphocytes T associée à un taux élevé d’IgE plasmatique), avec un mélange
d’hypersensibilités immédiate et retardée pour les allergènes standards de l'environnement.
Cette maladie chronique est présente chez 10 à 25 % des enfants dans les études récentes,
alors que les enquêtes des années 1960 indiquaient des prévalences aux environs de 5 %.
Bien que les mécanismes soient encore incomplètement élucidés, elle relève d'une
combinaison de facteurs environnementaux (stress, bas niveau socio-économique,
urbanisation, mode de vie occidental…) et de facteurs génétiques (prédispositions héréditaires
avec un mode de transmission probablement polygénique, plusieurs de ces gènes codant pour
des protéines impliquées dans la réponse immunitaire).
Les symptômes gastro-intestinaux sont surtout présents jusqu'à l’âge de 6 mois, puis à
partir d’une année apparaît la dermatite atopique (pic de fréquence vers l'âge de 18 mois). A
partir de 3 ans, l'asthme prend une part prédominante dans la symptomatologie et devient le
symptôme majeur jusqu'à l'âge de 15 ans où les rhinites allergiques deviennent le premier
signe.
Dermatite atopique et perméabilité intestinale
Habituellement, le passage des allergènes à travers l’épithélium intestinal vers la
circulation sanguine est limité. Cependant, l’apparition d’une dermatite atopique chez un
enfant implique un passage plus important de ces allergènes au niveau des espaces
intercellulaires des entérocytes, probablement causés par des modifications morphologiques
intracellulaires (altération du cytosquelette, diminution des propriétés osmotiques avec baisse
de la turgescence cellulaire) (93).
Les patients souffrant d’une dermatite atopique ont une perméabilité intestinale augmentée
(94, 95)
, sans corrélation avec la sévérité ou l’extension de l’eczéma
(96)
. Cependant, les
mécanismes physiopathologiques exacts ne sont à ce jour pas encore connus.
Simon et ses collaborateurs (97) ont démontré que des microorganismes non pathogènes tels
que ceux présents dans la microflore intestinale en situation physiologique contribuent chez
-51-
l’homme à la fonction de barrière intestinale. C'est dans ce sens que les probiotiques (dont les
plus connus sont des lactobacilles et les bifidobactéries) ont été testés dans la dermatite
atopique. On leur attribue une stimulation de la production épithéliale de mucines
augmentation de la sécrétion d’IgA
inflammatoires
(98)
, une
(99, 100)
, ainsi qu’une stimulation des cytokines anti-
(101, 102)
, le tout permettant la création d’une véritable barrière intestinale
immunologique.
Rosenfeldt et coll. ont ainsi démontré que l’administration de probiotiques (Lactobacilles)
à des enfants souffrant d’une dermatite atopique modérée à sévère réduisait l’intensité et
l’étendue des lésions cutanées d’eczéma, suggérant que ce bénéfice passait par une
amélioration de la fonction de barrière intestinale vis-à-vis des allergènes issus de la lumière
digestive
(103)
. De fait, les mêmes auteurs
(104)
ont aussi rapportés une amélioration des
symptômes gastrointestinaux (diarrhées, vomissements, douleurs abdominales, 39% versus
10% avec le placebo) dont souffraient des patients atteints de dermatite atopique (n =41, âge
moyen 4 ans) après 6 semaines d’administration d’un probiotique de type Lactobacille.
5.2 Maladies de la muqueuse intestinale
5.2.1. La maladie coeliaque
La maladie cœliaque est une maladie auto-immune de la muqueuse intestinale caractérisée
par un certain degré de malabsorption en rapport avec une intolérance au gluten (protéine
restante après l’extraction de l’amidon du blé), et une atrophie villositaire du grêle.
La fréquence de cette entéropathie qui touche essentiellement les femmes est estimée à
1/100 et 1/500, avec un pic de fréquence dans l’enfance et un autre à l’âge adulte. Les formes
à révélation tardive (après 65 ans) ne sont cependant pas exceptionnelles.
L’expression clinique de cette maladie est variable, certains individus pouvant être porteurs
de lésions histologiques typiques et être pauci- ou asymptomatiques. Dans les formes
classiques, on observe la triade diarrhée chronique, stéatorrhée et amaigrissement, mais il
existe des tableaux cliniques où des symptômes prédominent :
des douleurs abdominales diffuses (25 à 50 %),
une distension abdominale (18 à 70 %),
des nausées (18 à 32 %)
une constipation (3 à 33 %)
-52-
une anémie par carence martiale (manifestation extra digestive présente dans près de la
moitié des cas).
Poser un diagnostic permet de proposer un régime sans gluten qui guérit les symptômes et
diminue le risque de voir apparaître un lymphome du grêle. La prévalence de ce type de
lésions au cours de la maladie coeliaque non traitée est de 5 à 15 % avec un risque relatif
variable de la survenue d’un lymphome malin non-hodgkinien entre 2 et 6 (105, 106).
Classiquement, le diagnostic de maladie coeliaque est établi sur une base histologique après
examen d’une biopsie de l’intestin grêle. Les lésions histologiques sont caractéristiques,
souvent plus marquées au niveau de l’intestin grêle proximal, probablement parce que cette
partie est exposée à une concentration beaucoup plus élevée de gluten.
1.
Muqueuse duodénale normale
2.
Atrophie villositaire
Figure 15 : Comparaison de biopsies de muqueuses duodénales normale (1)
Atrophie villositaire secondaire à une MC (2). [Grossissement x100N].
(d’après le site Internet : «http://www.Hepatoweb.com»)
Il existe une atrophie muqueuse avec des villosités absentes ou de taille diminuée. On note
aussi une raréfaction de la bordure en brosse de l’épithélium de surface, les cryptes sont
allongées, les entérocytes sont cubiques au lieu de présenter leur forme normale en colonne, et
finalement il y a une infiltration du chorion par un infiltrat inflammatoire mononucléé.
On peut dépister la maladie coeliaque par des moyens sérologiques en dosant les anticorps
anti-endomysium et anti-gliadine (la gliadine étant une des fractions composant le gluten),
avec une bonne précision diagnostique.
-53-
Maladie coeliaque et perméabilité intestinale
La maladie coeliaque est associée à une élévation de la perméabilité intestinale (mesurée
par le rapport urinaire standardisé lactulose/mannitol) chez 75% des patients (107).
L’augmentation de ce rapport (consécutif à l’excrétion urinaire du lactulose augmentée et à
celle du mannitol diminuée) est d’autant plus importante que l’atrophie villositaire est
marquée (108, 109).
Cette perméabilité intestinale s'améliore suite à 2 mois d'un régime sans gluten
(110)
et
augment chez les patients à qui on a administré une dose de charge de gluten, alors qu’ils
suivaient un régime strict sans gluten depuis 2 ans
(111)
. On a par ailleurs rapporté une
corrélation entre l’amélioration de la perméabilité intestinale et la repousse villositaire du
grêle, chez des patients ayant suivi un régime sans gluten pendant une durée de 8 mois à 2 ans
(112)
.
Ainsi, Smecuol et coll.
(107)
considèrent que cette mesure non invasive de la perméabilité
intestinale reflète le degré d’activité de la maladie et pourrait permettre de suivre l’évolution
de la maladie.
5.2.2. La maladie de Crohn
La maladie de Crohn est une affection inflammatoire chronique du tube digestif dont les
mécanismes sont encore incomplètement connus, et qui peut atteindre, simultanément ou
successivement, n’importe quel segment du tube digestif, de la bouche à l’anus. Ces lésions
sont habituellement segmentaires, asymétriques, et les localisations d’inflammation séparées
par des zones saines (on parle d’«entérite segmentaire»). Elle atteint le plus souvent l’iléon, le
côlon et l’anus (les localisations iléales, coliques ou iléocoliques et anopérinéales représentent
95 % des cas).
Les principales manifestations cliniques observées au cours des poussées de la maladie
dépendent du siège (grêle, côlon, autre segment digestif) et de l'étendue des lésions: diarrhée
et douleurs abdominales, manifestations ano-périnéales (fissures, abcès, fistules), et signes
généraux comme une altération de l’état général avec ou sans fièvre et une perte de poids.
En plus de ces symptômes, on peut voir apparaître des manifestations extra-intestinales, les
plus fréquentes étant les atteintes ostéo-articulaires (arthralgies, arthrites), cutanéo-muqueuses
(érythème noueux, ulcérations buccales, psoriasis) et oculaires (uvéites, sclérites).
L’évolution de la maladie de Crohn est caractérisée par des poussées dont l'intensité et la
fréquence varient selon les sujets. Ces poussées sont séparées par des rémissions cliniques
plus ou moins longues.
-54-
Les complications les plus fréquentes sont les occlusions, les fistules, les abcès et les
perforations.
Maladie de Crohn et perméabilité intestinale
Plusieurs études expérimentales et cliniques ont mis en évidence une perméabilité
intestinale augmentée dans la maladie de Crohn
(113)
, majorée lors des poussées et diminuant
de façon significative au décours du traitement efficace d’une poussée (114, 115).
Ce trouble de la perméabilité augmente avec le degré d'activité et l'extension géographique
de la maladie. Ainsi, les tests de perméabilité intestinale pourraient contribuer à prédire une
rechute clinique de la maladie ou apporter une information pronostique
(116)
. Néanmoins, en
pratique, ces tests sont rarement utilisés, car la clinique et la mesure de paramètres
biologiques simples suffisent dans la grande majorité des cas.
Augmentation de la perméabilité intestinale : Cause ou conséquence de l'inflammation
locale ?
L’augmentation de la perméabilité intestinale dans la maladie de Crohn, induite par un
facteur génétique et/ou environnemental, pourrait précéder les premières manifestations de la
maladie. Hollander et coll. ont formulé en 1992 l'hypothèse d’une altération de perméabilité
de la barrière intestinale comme mécanisme déclenchant une poussée inflammatoire (117).
Irvine et Marshall
(118)
ont rapporté le cas d’une jeune femme dont l’anamnèse familiale
était positive pour la maladie de Crohn. On a diagnostiqué chez elle, alors âgée de 13 ans, une
augmentation de sa perméabilité intestinale, et c’est à l’âge de 24 ans que les premiers signes
cliniques de la maladie de Crohn se sont développés. Dans ce cas précis, l’augmentation de la
perméabilité intestinale a précédé de plus de 10 ans les premières manifestations de la
maladie.
A l'opposé, selon Poritz et coll.
(119)
, l'inflammation intestinale serait la cause d'une
augmentation de la perméabilité dans la maladie de Crohn, en se basant sur le fait que le TNFα était à l'origine d'un réarrangement de certaines protéines clé faisant partie des jonctions
serrées entre les entérocytes, avec comme conséquence directe une perte de cohésion entre
ces cellules et un perméabilité plus importante. De fait, les jonctions serrées intercellulaires
retrouvent leur « étanchéité » après l'administration d'un inhibiteur du TNF-α
(120)
, et
notamment après une cure de prednisone (121) ou d'infliximab (122), des traitements efficaces et
couramment utilisés dans le traitement de la maladie de Crohn.
-55-
Ainsi, cause ou conséquence, l’altération de la perméabilité intestinale fait partie des
observations rapportées dans la maladie de Crohn.
Figure 16: Modèle de l'inflammation dans la maladie de Crohn (d'après "Defects in mucosal immunity
leading to Crohn's disease", Cobrin GM, Abreu MT, Immunological Reviews, 200n5, vol 206)
Augmentation de la perméabilité intestinale : Origine génétique ou environnementale?
Secondulfo et coll.
(123)
ont évalué la perméabilité intestinale chez 16 patients souffrant
d’une maladie de Crohn, 26 personnes qui leur étaient génétiquement proches (parents de 1er
degré) vivant sous le même toit, et 32 sujets sains. On observait un trouble de la perméabilité
intestinale chez 37% des patients et chez 11% des parents de 1er degré, (ce pourcentage étant
significativement plus élevé que les valeurs observées dans la population normale), mais on
pouvait difficilement exclure la participation de facteurs environnementaux car les parents de
1er degré étudiés vivaient sous le même toit que les patients.
Breslin et coll.
(124)
ont mis en évidence qu’il existait une légère augmentation de la
perméabilité intestinale chez les conjoints de patients souffrant d’une maladie de Crohn,
indiquant plutôt une participation environnementale à cette anomalie.
Afin de mieux préciser le rôle de facteurs génétiques et environnementaux dans la
perméabilité intestinale, Soderholm et coll.
(125)
ont appliqué le test standard
Lactulose/rhamnose chez 39 patients atteints de la maladie de Crohn, 34 parents sains de 1er
-56-
degré, 22 conjoints de patients, et 29 sujets sains contrôles. Ce test était effectué à l’état basal,
ainsi qu’après l’administration d’aspirine afin d’induire artificiellement une augmentation de
la perméabilité intestinale. Les résultats du test représentés dans le tableau ci-dessous (les
pourcentages se rapportent au test) suggèrent que la perméabilité intestinale est déterminée à
l’état basal par des facteurs environnementaux, tandis que la réaction à un agent exogène dans
le tube digestif (aspirine) est un processus génétiquement déterminé.
Participants à
l’étude
Etat de base
Parents 1er
Conjoints
degré
patients
36%
18%
23%
3%
32%
41%
14%
3%
Patients
Contrôles
Î
Facteur environnemental ?
Î
Facteur génétique ?
Après
administration
d’aspirine
Tableau 5: Elévation des valeurs de la perméabilité intestinale en pourcentages de fréquence
selon les sujets étudiés et en fonction des conditions d'étude.
5.2.3. La rectocolite ulcéro-hémorragique
La rectocolite ulcéro-hémorragique (RCH) est une maladie inflammatoire chronique affectant
plus souvent la femme, et qui touche le rectum et le côlon de façon plus ou moins étendue
mais respectant toujours le grêle. Elle évolue par poussées entrecoupées de rémissions.
Des manifestations extra intestinales peuvent apparaître comme dans la maladie de Crohn,
sous la forme d’affections rhumatismales (axiales ou périphériques), oculaires, cutanées ou
hépato-biliaires (cholangite sclérosante).
La pathogénie de la RCH est actuellement inconnue. Des facteurs environnementaux, raciaux
et génétiques influencent le cours de la maladie. L’évolution de la RCH varie de la poussée
"simple", aisément traitée par un agent topique, à la pancolite qui peut justifier une colectomie
en urgence.
-57-
Rectocolite hémorragique et perméabilité intestinale
Utilité des tests de la perméabilité intestinale
Arslan et coll.
(126)
ont administé oralement du 51Cr-EDTA à 43 patients connus pour une
RCH, afin d'évaluer leur perméabilité intestinale, d'établir la relation avec l'activité de la
maladie et l'influence des traitements médicaux. Par rapport à des sujets contrôle, les patients
avec la RCH montraient une excrétion urinaire du 51Cr-EDTA significativement plus élevée,
témoin d'une augmentation anormale de la perméabilité intestinale. Il existait une corrélation
significative entre la perméabilité intestinale mesurée et le stade d'activité de la RCH, évaluée
par un examen endoscopique. L’amélioration clinique suite au traitement médical allait de
pair avec une diminution de cette perméabilité intestinale.
Welcker et coll.
(127)
ont évalué la perméabilité intestinale chez 21 patients ayant une
rectocolite ulcéro-hémorragique à différents stades de la maladie qu'il a ensuite comparée à
celle de 27 sujets contrôle. Les patients atteints de la RCH avaient une perméabilité intestinale
plus élevée que les contrôles, et ce même en phase de rémission clinique.
Ainsi, comme dans la maladie de Crohn, il existe une perméabilité intestinale anormale à
l’état basal qui augmente lors des poussées et qui s’améliore sous traitement.
Quelles sont les voies de passage épithéliales utilisées ?
Dans la RCH, la barrière épithéliale est endommagée par des lésions muqueuses (érosions
et ulcères), ainsi que par des phénomènes d'apoptose, créant des "trous" dans l'épithélium. Par
ailleurs, les altérations au niveau des jonctions serrées augmentent la perméabilité intestinale.
Gitter et coll.
(128)
ont lié ces phénomènes à l'augmentation de la perméabilité ionique au
niveau du côlon chez les patients avec une RCH. Ils ont en effet démontré que cette
perméabilité ionique est d'autant plus importante que le processus inflammatoire est important
(érosions, ulcères, abcès de cryptes). Schmitz et coll.
(129)
ont étudié les caractéristiques
structurelles (observation des jonctions serrées au microscope électronique) et fonctionnelles
(mesure de la résistance épithéliale sur des biopsies du sigmoïde) de la barrière épithéliale de
patients souffrant d'une RCH. Les résultats montraient des résistances transépithéliales
diminuées et des altérations de la structure des jonctions serrées.
Chez des patients souffrant de maladies inflammatoires chroniques de l'intestin,
Schurmann et coll.
(130)
ont montré que la voie de passage qu'empruntent les antigènes pour
passer à travers l'épithélium intestinal est principalement transmembranaire, même si les
-58-
jonctions serrées sont altérées. Une fois dans la lumière intestinale, les substances
antigéniques sont transportées en l'espace de quelques minutes par des vésicules
intracytoplasmiques jusqu'à la membrane baso-latérale.
Cette découverte illustre le fait que les voies de passage transcellulaires sont également
affectées dans les maladies intestinales inflammatoires, et que cette altération contribue aussi
à l'augmentation de perméabilité observée.
5.3 Infections intestinales
Lors d’infections par des microorganismes tels que Giardia Lamblia, Salmonella, ascaris
lumbricoïde, ou des virus (par exemple Rotavirus), la perméabilité intestinale est
transitoirement augmentée (131, 132). Celle-ci se normalise en effet environ 4 semaines après la
phase aiguë de l’infection
(132)
. Le cas de la gastro-entérite causée par le rotavirus est
particulier dans le sens où la perméabilité intestinale montre une normalisation rapide
lorsqu'une prise alimentaire est poursuivie, tandis qu'elle persiste chez les personnes qui
restent à jeûn (133).
L'infection intestinale par la bactérie Gram négatif Yersina Enterocolitica montre des
résultats de tests de perméabilité qui sont contradictoires (134, 135).
5.4 La maladie alcoolique du foie
5.4.1. Cytokines pro-inflammatoires, infection, et maladie alcoolique du foie
Les mécanismes liés au développement de la maladie alcoolique du foie ne sont pas encore
complètement élucidés. Parmi ceux-ci, il existe des arguments en faveur d’une perméabilité
intestinale accrue, en rapport avec l’effet de l’alcool sur la muqueuse digestive (136) entraînant
secondairement le passage de bactéries (ou de fragments de bactéries) dans le sang veineux
porte. Faisant suite à cette endotoxinémie porte (voir ci-après), les macrophages hépatiques
sont stimulés à produire de nombreux médiateurs inflammatoires (cytokines), dont l’IL-6, IL1, IL-8, le TNFα, qui amplifient la réaction inflammatoire, entraîne des anomalies
cardiocirculatoires, et favorisent la migration de leucocytes dans le lobule hépatiques pour y
créer les altérations cellulaires et des lésions fibrosantes caractéristiques de cette maladie
hépatique. Il n’est donc pas surprenant de voir au cours de la maladie alcoolique du foie des
manifestations cliniques et biologiques qui s’apparentent à la réaction inflammatoire
-59-
systémique telle qu’observées lors d’infections, à savoir un syndrome de réponse
inflammatoire systémique, SIRS, pour Systemic Inflammatory Response Syndrome (15).
Parmi les cytokines impliquées dans la maladie alcoolique du foie, le TNF-α a fait l’objet
de nombreuses études et joue très vraisemblablement un rôle majeur et prépondérant dans le
développement et l’entretien des lésions hépatiques
(136)
. En effet, le TNFα a un effet
cytotoxique en altérant les composants cellulaires tels que protéines, mitochondries et ADN.
Dans un modèle animal, les animaux knocked-out pour le récepteur R1 du TNFα ne
développent pas de lésions hépatiques malgré une intoxication alcoolique régulière (137). Chez
l’homme atteint de maladie alcoolique du foie sous la forme de stéatohépatite, les
concentrations sériques des formes solubles R1 et R2 du TNFα vont croissant avec la gravité
de la maladie
(138)
, et le TNF-R1 mesuré à l’admission à l’hôpital est un facteur indépendant
de mortalité à 3 mois (139).
Figure 17 : L’endotoxine stimule les cellules de
Kupffer à une production accrue de TNF-α, qui
exerce une action cytotoxique directe et indirecte
sur les hépatocytes.
(CK : Cellules de Kupffer)
On peut donc affirmer qu’il existe, tant pour les mécanismes impliqués dans l’infection que
pour le développement de lésions hépatiques liées à l’alcool, une relation étroite entre
perméabilité intestinale, endotoxinémie et production de cytokines pro-inflammatoires.
-60-
5.4.2. L'endotoxinémie dans l'hépatopathie alcoolique
L’endotoxine est un lipopolysaccharidique toxique (LPS) présent dans la membrane
externe de la paroi des bactéries à Gram négatif. Elle est hautement immunogénique, et induit
une forte production de cytokines proinflammatoires. On définit une endotoxinémie par un
taux circulant supérieur à 2,5 unités d'endotoxines (EU) /mL
(140)
, et on considère qu'un
nanoGramme d'endotoxine correspondant à 12 EU.
Bien que variant selon la technique de mesure, le taux d'endotoxine circulant chez des
personnes normales est très bas, se situant entre 0,3 et 10,4 pg/mL, alors qu’il est 5 à 8 fois
plus important lors de maladie alcoolique du foie
(141, 142)
. On met en relation ce taux élevé
d’endotoxine circulante avec son effet sur la production de médiateurs inflammatoires
produits par les cellules de Kupffer du foie. Ce mécanisme est impliqué dans l’initiation et le
développement
de
l’hépatopathie
alcoolique.
Il
faut
toutefois
réaliser
que
l’hyperendotoxinémie bien que typique de la maladie alcoolique du foie, est aussi rapportée
dans des cirrhoses d’autre origine
(143)
par le fait d’une perméabilité intestinale anormale,
d’une charge bactérienne intraluminale souvent élevée, et d’une capacité moindre des cellules
de Kupffer à neutraliser cette endotoxine.
L’endotoxine circulante se lie à un récepteur cellulaire, le LBP (ou Lipopolysaccharidiquebinding protein) et ce complexe se lie ensuite au CD14, un récepteur spécifique sur la
membrane des cellules de Kupffer. Le CD14 interagit alors avec un autre récepteur, le TLR4,
lequel stimule la production de cytotoxines proinflammatoires dont le TNF-α. Ainsi, le dosage
sanguin de la LBP est un bon reflet de l’exposition de l’organisme à l’endotoxine sur
plusieurs jours.
Au total, les éléments en faveur des bactéries intestinales en général, et de
l’endotoxinémie en particulier dans la maladie alcoolique du foie sont les suivants :
1. L’administration aiguë
(144, 145)
et chronique
(146)
d’alcool induit une endotoxinémie
porte.
2. Il existe des taux plasmatiques d'endotoxine élevés
(147)
lors d’hépatite alcoolique, qui
est corrélée à la gravité de la maladie (141) et qui diminue avec l’amélioration clinique
3. Les lésions alcooliques du foie chez l’animal sont augmentées par l’administration
d’endotoxines et réduites par l’administration d’antibiotiques (148).
4. Il existe une corrélation entre le taux élevé d'endotoxine sérique et les taux de TNF-α
et de ses récepteurs membranaires chez des patients avec une MAF (149).
-61-
5.4.3. La perméabilité intestinale dans l'hépatopathie alcoolique
L’absorption d’alcool exerce un effet direct sur la perméabilité intestinale, tant chez les
patients atteints de MAF que chez les sujets sains. Cet effet aigu, que l’on peut observer
quelques heures après l’absorption d’alcool, est associé à une augmentation de perméabilité
essentiellement gastro-duodénale
deux semaines
(150)
et disparaît après une période d’abstinence d’environ
(144, 151)
. On ne connaît pas clairement les mécanismes à l’origine de cet effet
sur la muqueuse digestive. On a observé lors d’endoscopies des lésions érosives de la
muqueuse gastrique, appelées « gastrite érosive » (152) survenant au décours d’une intoxication
alcoolique aiguë, mais pas d’altérations grêles endoscopiquement visibles. On a proposé que
l’alcool ou un métabolite toxique, l’acétaldéhyde, pouvait altérer les jonctions serrées de
l’épithélium intestinal en modifiant les structures protéiques
(153, 154)
et ainsi augmenter la
perméabilité paracellulaire.
Ainsi, lors d’hépatopathie alcoolique chronique, il existe une perméabilité intestinale
altérée chroniquement (de par la présence d’une cirrhose et/ou d’hypertension portale),
associées à des périodes où cette perméabilité peut être majorée par une consommation
d’alcool.
Perméabilité intestinale
seuil "normal"
alcoolisme aigu
alcoolisme chronique
Figure 18 : Schéma de l’action de la consommation aigüe et chronique d’alcool sur la perméabilité
intestinale chez l’homme.
-62-
Alcool
Ì motilité
intestinale
Altération de la
muqueuse intestinale
Stress oxydatif
(via métabolisme OH)
Ê Perméabilité
intestinale
Pullulation
bactérienne
Intestin
Endotoxine
Veine porte
Endotoxémie
Foie
MAF
Production de cytokines proinflammatoires
Figure 19 : Schéma récapitulatif de la physiopathologie de la maladie alcoolique du foie (MAF) : l’action de
l’alcool, de l’endotoxémie et des cytokines inflammatoires sur l’intestin et le foie mènent à la MAF.
-63-
6. TROUBLES DE LA PERMEABILITE INTESTINALE EN CAS DE
CIRRHOSE
Une perméabilité intestinale anormale est rendue responsable de l’incidence élevée
d’infections chez le cirrhotique (cf. chapitre 2) et de mécanismes participant à la maladie
alcoolique du foie (cf. chapitre 5). Les paragraphes qui suivent résument les principales études
cliniques qui ont cherché à mettre en évidence un trouble de perméabilité intestinale chez ces
patients.
Hamdani et coll. (155) ont mis en évidence chez des patients atteints de cirrhose (n=39) une
augmentation de la perméabilité intestinale au moyen de polymères de polyéthylèneglycol
(PEG), et ce particulièrement chez les patients ayant présenté une infection bactérienne, mais
n’ont pas trouvé de corrélation avec le degré d’insuffisance hépatique.
Quelques années plus tard, Toh et coll. (156) ont confirmé cette perméabilité anormale chez
un petit nombre de cirrhotique (n=8) en utilisant une méthode de détection urinaire de la
phénolsulfonphtaléine (PSP) administrée oralement.
La même année, Fuchs et coll. (157) rapportent que 44% des 66 patients cirrhotiques étudiés
présentent une augmentation de la perméabilité intestinale mesurée au moyen d’un test à la
cellobiose et au mannitol donnés simultanément par voie orale. Cette augmentation n'était à
nouveau pas corrélée avec le score de Child-Pugh.
Campillo et coll. (158) ont mesuré la perméabilité intestinale (au moyen du test urinaire avec
lactulose et mannitol, cf. chapitre 4) sur un plus grand effectif de 80 patients cirrhotiques et de
28 sujets sains. Parmi les patients, 77 avaient une cirrhose d'étiologie alcoolique, (avec une
abstinence totale depuis au moins 4 semaines au début de l'étude), et différents degrés
d'insuffisance hépatique. Quarante neuf patients avaient de l'ascite, ce qui les exposait à un
risque élevé de développer des complications infectieuses comme une PBS. A nouveau, les
résultats confirmaient une perméabilité anormale chez le cirrhotique indépendamment du
degré d’insuffisance hépatique, plus marquée lors d’antécédent de complications infectieuses,
et ont permis de mettre en évidence une tendance à des valeurs plus élevée chez les patients
avec ascite (p=0.07) que chez ceux qui n’en avaient pas.
Une autre étude a montré que le rapport urinaire Lac/Man était élevé chez 29% des 51
patients cirrhotiques étudiés, et qu'il semblait exister une relation avec la gravité de l'atteinte
hépatique, mais pas avec la pression portale (159).
Finalement, Pascual et coll.
(160)
, dans un essai portant sur 79 patients cirrhotiques et
25 sujets sains étudiés au moyen de la technique du lactulose et du mannitol, ont observés des
-64-
valeurs de perméabilité intestinale particulièrement anormale chez les patients à un stade
avancé de leur cirrhose, ainsi que chez ceux qui ont présenté une complication de leur
cirrhose, telle que ascite, encéphalopathie hépatique ou PBS.
Auteur
Molécule utilisée
Relation entre la P.I. et le degré
Relation entre la P.I. et une
d’insuffisance hépatique
autre condition pathologique
oui, en cas d’infection
Hamdani
PEG
non
bactérienne sans précision de
localisation
Fuchs
Cellobiose/mannitol
non
NA
Tendance observée en cas
Campillo
Lactulose/mannitol
non
d’ascite et/ou d’une
complication infectieuse
Toh
PSP
NA
NA
Piquet
Lactulose/mannitol
oui
NA
Pascual
Lactulose/mannitol
oui
En cas d’ascite/PBS et
d’encéphalopathie hépatique
Tableau 6 : Tableau récapitulatif des résultats d’études sur l’observation d’une augmentation de la perméabilité
intestinale en cas de cirrhose. (P.I. : perméabilité intestinale, NA : n'a pas été évalué)
Au total, il apparaît que la perméabilité intestinale est augmentée au cours de la cirrhose,
mais la corrélation avec le degré d'insuffisance hépatique n’est pas clairement établie. Il est
possible que ces différences soient liées aux effectifs relativement restreints des études, au fait
que l’abstinence d’alcool n’est pas toujours clairement précisé (et la consommation d’alcool
perturbe clairement les tests de perméabilité), aux techniques de mesures qui varient d’une
étude à l’autre et qui n’explorent pas les mêmes voies de passage à travers la barrière
intestinale. Par exemple, le lactulose et le
99m
Tc DTPA traversent majoritairement la paroi
intestinale au niveau des jonctions intercellulaires, tandis que le PEG et le mannitol
franchissent la membrane cellulaire. Finalement, des facteurs comme des troubles moteurs
intestinaux et la clairance rénale sont rarement pris en compte de façon précise dans les études
cliniques chez ces patients et peuvent altérer la précision des mesures.
-65-
6.2. Physiopathologie de l'augmentation de la perméabilité intestinale dans
la cirrhose
Figure 18 : Facteurs vraissemblablement impliqués dans l'augmentation
de la perméabilité intestinale en cas de cirrhose.
6.2.1 Rôle de l'entéropathie d'hypertension portale
Le terme d'"entéropathie hypertensive" traduit les anomalies acquises au niveau de la paroi
intestinale secondaires à l'hypertension portale. Ces atteintes diffuses sont caractérisées par:
- un épaississement pariétal,
- une dilatation des vaisseaux des mésos,
- un œdème de la lamina propria,
- une prolifération fibromusculaire,
- une réduction du rapport villosités / glandes de Lieberkühn,
- et un épaississement de la muscularis mucosae.
La combinaison de tous ces éléments peut altérer l'intégrité de la paroi intestinale et
secondairement augmenter la perméabilité lors d'une HTP (161).
Mc Cormack et coll. (154) ont été les premiers à décrire la "gastropathie congestive" chez les
patients souffrant d'une hypertension portale. Cette gastropathie s'accompagne d'une
augmentation de la perméabilité gastrique au galactose (162).
Des modifications structurelles similaires ont été décrites dans d'autres parties du tube
digestif, notamment au niveau du duodénum (163), du côlon (164) et du rectum (165).
-66-
Thiruvengadam et Gostout
(166)
ont rapporté chez 3 patients porteurs d'une HTP des
altérations endoscopiques qui atteignaient aussi le jéjunum, et ils ont employé le terme
"gastro-entéropathie" pour englober l'ensemble de ces modifications observées le long du tube
digestif lors d'une HTP. Histologiquement, on a décrit la "jéjunopathie congestive" lorsque les
vaisseaux intramuqueux étaient anormalement dilatés et qu'il existait un nombre de capillaires
supérieur à 6 dans les villosités intestinales (167). Il n’existe toutefois pas de corrélation entre la
gravité de ces lésions histologiques et la pression portale ou le degré d’insuffisance hépatique.
Chen et coll. (168) ainsi que Tam et coll. (169) n'ont pas non plus retrouvé de corrélation entre
la présence d'une entéropathie hypertensive et la valeur de la pression portale.
Hypertension portale et perméabilité intestinale
Crossley et Williams ont montré, dans une étude datant de 1985, qu'en présence d'une
hypertension portale, la perméabilité de la paroi intestinale pouvait être altérée par l’œdème
des tissus splanchniques secondaire à la congestion des vaisseaux veineux et lymphatiques
(170)
.
Cependant, la relation entre l’hypertension portale et une perméabilité intestinale n’est pas
tout à fait claire. Il existe certes des lésions histologiques (infiltrat inflammatoire chronique,
congestion vasculaire et lymphatique, œdème sous-muqueux (62)) mais aussi ultrastructurelles
(diminution du nombre de ribosomes, altération de la structure des mitochondries, du
réticulum endoplasmique, des microvillosités, et du glycocalyx, raccourcissement des
microvillosités, espaces interentérocytaires élargis
(66, 67)
, et possiblement des lésions à
l’échelon cellulaire impliquant des mécanismes oxydatifs (voir plus loin, page 69).
Xu et coll.
(174)
ont mis en évidence une corrélation entre la perméabilité intestinale et
l'hypertension portale (mesurée directement par un cathéter dans la veine porte) chez 20
patients atteints de cirrhose avec des varices oesophagiennes, une splénomégalie et un
hypersplénisme. Chez ces patients, on observait une diminution de la perméabilité intestinale
qui allait de pair avec la réduction de la pression portale mesurée 2 semaines après la mise en
place d'un shunt intrahépatique portosystémique transjugulaire. Le shunt intrahépatique
portosystémique transjugulaire ("TIPS") est une technique radiologique interventionnelle qui
vise à diminuer l’hypertension portale en créant à travers le parenchyme hépatique une
anastomose entre la branche droite de la veine porte et une veine sus-hépatique droite, rendue
perméable à l’aide d’une endoprothèse métallique, et cela sans laparotomie.
-67-
Figure 19: Schéma de la mise en place d'un TIPS
En 1996, Stanley
(175)
décrit le cas clinique d'un homme de 41 ans porteur d'une cirrhose
cryptogénique avec une hypertension portale, présentant une perméabilité intestinale
anormale qui se manifestait par une entéropathie exsudative avec diarrhées et
hypoalbuminémie marquée. L’histologie des biopsies intestinales révélait un œdème
important des villosités duodénales associé à une prolifération de vaisseaux capillaires et
lymphatiques dans la couche sous-muqueuse. Devant cette manifestations d’HTP
cliniquement significative, une décompression portale à l’aide d’un TIPS a permis une
disparition des diarrhées et une amélioration de l’entéropathie exsudative.
Tout en gardant à l’esprit qu’association n’implique pas un lien de causalité, ces
observations suggèrent que l’hypertension portale joue un rôle sinon déterminant, du moins
important dans le phénomène de perméabilité intestinale anormale chez les patients atteints de
cirrhose.
6.2.2 Rôle du stress oxydatif
Il existe en conditions physiologiques une production endogène de métabolites appelés
radicaux libres, essentiellement représentés par les espèces réactives de l'oxygène et les
espèces réactives azotées. Ces radicaux libres ont des effets bénéfiques, comme par exemple
la cytotoxicité envers les bactéries, mais ils peuvent aussi endommager les tissus normaux, à
travers les altérations cellulaires et sub-cellulaires qu'ils provoquent. Un équilibre entre les
pro-oxydants et les anti-oxydants est donc nécessaire pour la survie et le bon fonctionnement
de l'organisme.
-68-
Quand les radicaux libres prédominent, il survient ce que l'on appelle un "stress oxydatif".
Celui-ci est causé soit par une baisse de l'activité antioxydante de l’organisme, soit par une
augmentation du nombre de radicaux libres, et peut être responsable de dommages cellulaires
et subcellulaires (dénaturation des acides aminés entraînant une dysfonction ou une
inactivation enzymatique). Le stress oxydatif aboutit à la production de substances issues de
cette peroxydation comme les diènes conjugués et le malondialdehyde (MDA).
Le stress oxydatif joue un rôle important dans les maladies cardiovasculaires comme
l’athérosclérose, l’hypertension artérielle, les accidents cérébrovasculaires et l’insuffisance
cardiaque, en grande partie à cause d’une dysfonction endothéliale induite due à l’inactivation
du monoxyde d’azote par l’anion superoxyde.
L’enzyme xanthine oxydase jouant un rôle clé dans la genèse de stress oxydatif,
l’allopurinol a été employé dans plusieurs situations cliniques.
Ainsi, l’administration d’allopurrinol (300 mg par jour pendant un mois) était associée à une
amélioration significative de la fonction endothéliale chez des patients souffrant d'une d'un
diabète de type II (173), ou d'une insuffisance cardiaque chronique (174).
On observait également, suite à une dose unique d'allopurinol de 600 mg, une réversibilité
de la résistance endothéliale induite par un tabagisme chronique (175).
Dans les maladies du foie, le stress oxydatif produit par le métabolisme de l’alcool induit
une souffrance cellulaire et mitochondriale
(176, 177),
et on a proposé qu’il participait à la
fibrogenèse (178). Dans un autre modèle de cirrhose, on a mis en évidence des lésions dues à un
stress oxydatif au niveau des entérocytes, et ce en rapport avec une activité xanthine oxydase
augmentée à ce niveau
(179)
. Les auteurs proposaient que cette "entéropathie oxydative"
pouvait participer aux anomalies de barrière intestinale de la cirrhose.
Zhang et collaborateurs ont rapporté que l'administration de substances anti-oxydantes,
telles que le sélénium et la vitamine E, diminuait la fibrose dans des cas de cirrhose
expérimentale induite par du tétrachlorure de carbone (180).
Chez l’homme, l’administration d’agents antioxydants n’a jamais fait la preuve d’un
bénéfice histologique ni clinique dans les maladies hépatiques (181, 182, 183).
-69-
Endotoxémie
Cirrhose et
stress oxydatif
Hypoperfusion
splanchnique
Radicaux libres et
cytokines
proinflammatoires
Ê activité de la
xanthine oxydase
Péritonite bactérienne
spontanée
translocation
bactérienne
Ì motilité
intestinale
pullulation bactérienne
Ê perméabilité intestinale
Figure 20: Hypothèse des effets de la cirrhose sur les intestins: Par l'action des radicaux libres, engendré par
le stress oxydatif au niveau du foie, il y aurait une augmentation de la perméabilité intestinale facilitant la
pullulation bactérienne, qui elle-même faciliterait la translocation bactérienne, l'endotoxémie et la PBS.
A ce jour, aucune étude n'a montré qu'il y avait un lien direct entre le stress oxydatif et une
augmentation de la perméabilité intestinale. Toutefois, ceci est une hypothèse séduisante, au
vu des résultats expérimentaux de Cuzzocrea (184).
6.2.3 Rôle direct de l'alcool
Des études expérimentales et cliniques ont montré que la consommation d'alcool augmente
de manière considérable et invariable la perméabilité intestinale aux macromolécules (151, 144),
(185)
avec un effet persistant jusqu'à 2 semaines après une abstinence totale (144, 151).
Une consommation aiguë d'alcool augmente la perméabilité gastro-duodénale, alors qu'un
abus chronique d'alcool ne provoque pas d'effets sur la perméabilité gastro-duodénale, mais
augmente celle de l'intestin grêle (115).
-70-
L'action de l'éthanol au niveau de la muqueuse gastro-intestinale participe aux mécanismes
aboutissants à des altérations hépato-cellulaires (186).
L’éthanol est oxydé en acetaldéhyde dans le tube digestif et il contribue à la pathogenèse
de la maladie alcoolique du foie (187), notamment par la perméabilité intestinale anormale qu’il
induit.
-71-
7. ETUDE PILOTE EVALUANT L'EFFET DE L'ALLOPURINOL SUR
LA PERMEABILITE INTESTINALE CHEZ DES PATIENTS ATTEINTS
DE CIRRHOSE
7.1. Introduction
Il existe une association entre le stress oxydatif et l’insuffisance cardiaque (188). De fait, tant
l’expression de la xanthine oxydase que son activité sont augmentées dans les cardiomyocytes
isolés d’un cœur défaillant (189, 190, 191, 192). L’inhibition de l’activité de la XO par l’allopurinol
diminue la consommation en oxygène des myocytes et améliore la fonction du myocarde (189).
Les mécanismes d’action de l’inhibiteur de la XO restent toutefois inconnus. Au niveau
cellulaire, les radicaux libres altèrent les canaux ioniques des myocytes et au niveau
fonctionnel, l’inhibition de la XO augmente la réceptivité des myofilaments au calcium (191).
D'autres études ont démontré l’effet bénéfique de l’allopurinol sur l'efficacité du ventricule
gauche chez les patients connus pour une cardiomyopathie dilatée
(193)
et d’autre part sur les
troubles de la fonction endothéliale chez les patients insuffisants cardiaques (194).
Chez le cirrhotique, nous avons évoqué le rôle du stress oxydatif et sa contribution possible
aux lésions des entérocytes qui pourraient rendre compte des troubles de la perméabilité
intestinale retrouvées chez ces patients. Ces lésions entérocytaires sont probablement en lien
avec une hyperactivité de la xanthine oxydase secondaire à une hypoxie cellulaire.
L’augmentation de l’activité enzymatique est associée à une production accrue d'espèces
réactives de l'oxygène.
Chez le rat, l’administration d’allopurinol réduit fortement le phénomène de translocation
bactérienne (à travers la barrière intestinale) au décours d’un choc hémorragique, que ce
traitement soit donné par la voie orale (195, 196) ou par la voie péritonéale (197).
Chez l’homme, il n'existe à l'heure actuelle aucune étude des effets de l’inhibition de la
xanthine oxydase sur les entérocytes ni sur les troubles de la perméabilité intestinale qui très
vraisemblablement y sont associés. Dès lors, nous avons formulé l’hypothèse qu’administrer
de l’allopurinol chez des patients atteints de cirrhose avec hypertension portale et perméabilité
intestinale augmentée pouvait, par le biais d’une diminution du stress oxydatif, améliorer ce
phénomène de « leaky gut ».
-72-
7.2. Objectifs de l'étude
7.2.1 Objectif principal
Démontrer, chez 19 malades atteints de cirrhose qu'un traitement d’allopurinol à la dose de
400 mg par jour pendant 10 jours est bien toléré et améliore le phénomène de perméabilité
intestinale anormale (mesuré par le test urinaire au lactulose/mannitol).
Remarque : Il a été démontré qu'une dose de 300 mg/jour était suffisante pour réduire le stress
oxydatif (mesuré par le taux plasmatique de malondialdéhyde) chez des patients avec une
insuffisance cardiaque chronique (206). Donc, en l'absence de données pharmacolodynamiques
et pharmacocinétiques de l'allopurinol dans le contexte d'une insuffisance hépatique, nous
avons estimé qu'une dose quotidienne de 400 mg sur 10 jours devait être suffisante pour
influencer le stress oxydatif associé à l'entéropathie dans la cirrhose.
7.2.2 Objectifs secondaires
Mettre en évidence l’effet de l'allopurinol sur des paramètres biologiques sanguins mesurés
à l’inclusion dans l’étude et au dixième jour de traitement, à savoir :
- Le taux sanguin de malondialdéhyde (MDA), témoin du stress oxydatif.
- Le dosage des différentes cytokines, reflétant indirectement l’exposition du foie à des
taux sanguins anormaux d’endotoxine issue du tube digestif (liposaccharide binding protein
(LBP), forme soluble du récepteur R1 du TNFα (qui est un bon indicateur de production du
TNF-α) et l’IL-6 (une des cytokine pro-inflammatoire produite par les cellules de Kupffer).
-mettre en évidence des corrélations entre l’amélioration du stress oxydatif et la
mesure de perméabilité intestinale.
7.3. Description de l'étude
7.3.1 Les patients
a) Critères d’inclusion
Sur une période de 8 mois, nous avons sélectionné 19 patients âgés de 45 à 72 ans atteints
d’une cirrhose, dont l’étiologie était alcoolique ou virale, et avec différents degré
d’insuffisance hépatique, c'est-à-dire classé Child A, B ou C selon la classification de ChildPugh (cf. chapitre 1).
Le diagnostic de cirrhose était établi sur une base histologique (biopsie effectuée dans les 6
mois précédant l’inclusion) ou alors basé sur un faisceau d’arguments cliniques, biologiques
et radiologiques. Si la biopsie avait été pratiquée par voie transjugulaire, une étude
-73-
hémodynamique y était systématiquement associée, permettant ainsi d’obtenir la valeur de la
pression portale (198).
L’étiologie de la cirrhose était alcoolique chez 16 patients, et d’origine virale (virus de
l’hépatite B ou C) chez 3 patients. En terme de fonction hépatique, 6 patients avaient une
bonne fonction hépatique (Child A), 7 avaient une insuffisance hépatique modérée (Child B),
et 6 une insuffisance hépatique grave (Child C).
Pour être inclus dans l’étude, une abstinence d’alcool d’au moins 2 semaines était requise,
aucun patient ne devait suivre un traitement antiviral, et tous devaient être dans une phase
stable de leur hépatopathie.
Finalement, chaque patient a signé une formule de consentement éclairé avant l’inclusion
dans l’étude.
b) Critères d'exclusion
Les critères empêchant la participation à cette étude étaient les suivants (critères
d’exclusion) :
9 Femmes en âge de procréer
9 Hyperuricémie et/ou sous traitement par de l'allopurinol
9 Antécédents d'allergie ou d'intolérance à l'allopurinol
9 Prise de tout médicament susceptible d'altérer l’intégrité de la muqueuse intestinale
(AINS, aspirine, stéroïdes) ou la motilité intestinale (antidépresseurs, anticholinergiques,
métoclopramide,…)
9 Episode diarrhéique récent (moins de 10 jours) pouvant fausser les mesures des tests de
perméabilité
9 Traitement chronique par du lactulose ou du lactilol
9 Hémorragie digestive récente (moins de 10 jours)
9 Etat infectieux récent (moins de 10 jours)
9 Insuffisance rénale (créatininémie> 130 µmol)
9 Sérologie HIV positive (en raison du risque d’entéropathie au VIH)
-74-
Nombre de patients
19
Sexe ratio (H/F)
18/1
Age (années, extrêmes)
56.7 (45-72)
Cirrhose alcoolique /autres
14/5
Score de Pugh
8.3 + 0.45
Classe selon Child (A/B/C)
6/7/6
Ascite (n)
12
créatinine sérique (µmol/l)
73.4 + 3.7
GPVH (mmHg)
17.9 + 1.1
PVHB (mmHg)
31.4 + 1.4
TAM (mmHg)
87 + 2.2
Traitement chronique par
11
diurétique (n)
Episode antérieur d'une PBS (n)
6
Tableau 7 : Caractéristiques des patients de l'étude.
Abréviations:
PBS: Péritonite bactérienne spontanée
TAM : tension artérielle moyenne
GPVH: gradient de pression veineuse hépatique
PVHB: pression veineuse hépatique bloquée
7.3.2 Le groupe contrôle
Afin de pouvoir évaluer au mieux l’importance du trouble de perméabilité intestinale chez
nos patients, nous avons également pratiqué le test de perméabilité à l’aide du lactulose et du
mannitol chez 12 sujets sains : 6 hommes et 6 femmes dont la moyenne d'âge était de 39 ans.
Ces personnes, indemnes de maladie intestinale, ne prenaient aucun médicament ni alcool.
7.3.3. Déroulement de l’étude
Chaque patient était examiné le matin, à jeûn d’au moins 6 heures, et alors qu'il était au
repos, dans une ambiance calme, nous avons d’abord mesuré le poids, ainsi que les pulsations
cardiaques et la tension artérielle. Puis, avant l’ingestion des sucres, nous avons procédé à une
-75-
prise de sang pour effectuer des dosages biologiques (voir ci-après : 7.3.4 : Méthodes
utilisées).
Ensuite, le test de perméabilité intestinale a été expliqué au patient qui commençait par
vider complètement sa vessie. Puis, on demandait au patient d’ingérer rapidement (en moins
de 30 secondes) un mélange de 10g de Lactulose et 5g de Mannitol dilués dans 100 mL d'eau.
Deux heures après l'ingestion de ces sucres, et pour assurer un volume urinaire suffisant et
permettre une analyse adéquate des spécimen, il a été demandé au patient de boire 1000 mL
d'eau minérale supplémentaire (la vitesse de la prise de boisson étant indifférente), et de
récolter toutes ses urines pendant une période 5 heures.
A la fin du test de perméabilité, les comprimés d’allopurinol étaient remis au patient dans
un emballage permettant de compter lors de la prochaine visite les éventuels comprimés non
ingérés (et ainsi déterminer la compliance au traitement).
A J5, un contrôle clinique simple était effectué (pouls, tension artérielle), et les patients
étaient interrogés sur la tolérance au traitement et les éventuels effets indésirables associés. Si
la tolérance était bonne, le traitement était poursuivi pendant 5 jours supplémentaires, et on
pratiquait l’évaluation finale au 10ème jour de la prise d’allopurinol.
Cette évaluation au jour 10 comprenait, comme au jour 0, les mesures du poids, pulsations
et tension artérielle, ainsi qu’une prise de sang pour effectuer les mêmes dosages
qu’initialement.
Par
ailleurs,
on
répétait
le
test
de
perméabilité
intestinale
(Lactulose/Mannitol) tel que décrit à J0.
Tous les échantillons sanguins étaient prélevés à jeûn directement dans des tubes stériles,
puis tout de suite centrifugés pendant 15 minutes à une température de 5°C. Ensuite, on
pratiquait des échantillons de sérum qui étaient stockés au congélateur à -70°C jusqu’à leur
analyse au laboratoire.
7.3.4 Méthodes utilisées
a) Test de perméabilité intestinale
On mesurait le volume total des urines recueilli durant la période de 5 heures, et on en
prélevait un échantillon (représentatif du volume total en terme de concentration des sucres)
qui était placé au congélateur pour dosage ultérieur. La quantification des sucres urinaires a
été effectuée par une technique de chromatographie sur couche fine, et les résultats ont été
exprimés pour chacun d’eux en pourcentages selon le volume des urines. Le rapport
lactulose/mannitol était ensuite calculé.
-76-
b) Analyses des prélèvements biologiques
Les échantillons de sérum ont permis d’effectuer les dosages du malondialdéhyde (MDA),
du lipopolysaccharide-binding protein (LBP), de la forme soluble du récepteur R1 du TNFα
(sTNFR1), et de la cytokine proinflammatoire IL-6.
Pour la quantification du MDA, les aliquots sériques ont été décongelés, puis
immédiatement précipités avec une solution d’acide perchlorique 0,6 N avec un volume 5 fois
supérieur. Après une centrifugation à 1500 g, 500 µl du surnageant a été dilué dans 2 mL
d’acide thiobarbiturique à 0,2% (Sigma-Aldrich Chemie, Steinheim, Allemagne), et dans une
solution d’acide acétique à 10% contenant 1mM d’acide diethylenetriaminepentaacétique
(Sigma-Aldrich Chemie, Steinheim, Germany), et 20µl d’hydroxytoluène butylé à 5%
(Sigma-Aldrich Chemie, Steinheim, Allemagne), dans de l’éthanol pur.
Ces échantillons ont ensuite été portés à une température de 100°C pendant une heure, puis
réfrigérés dans de la glace.
Un millilitre de n-butanol était ensuite ajouté (Merck, Darmstadt, Allemagne). Après le
mélange de ces solutions, on a procédé à une centrifugation à 1500 g pendant 10 minutes.
Cinq-cent microlitres de la phase butanolique formée ont été lyophilisés par de l’azote, et
redissous dans 500 µl d’eau, et 40 µl furent ensuite injectés dans le système
chromatographique HPLC.
Cette chromatographie HPLC comprenait une pompe Jasco PU-2080 et un détecteur de
fluorescence Jasco FP-920 (Jasco Corp, Tokyo, Japon). La précolonne et la colonne de la
chromatographie étaient toutes deux en acier inoxydable ODS Hypersil C18, avec des
particules de taille de 5 µm (Cluzeau Info Labo, Ste-Foy –La-Grande, France). La phase
mobile de cette chromatographie HPLC était constituée de méthanol (Merck, Darmstadt,
Allemagne) et d’eau. Le flux était de 0,4 mL/min à la température ambiante.
Pour la détermination des concentrations sériques du LBP, sTNF-R1 et Il-6, nous avons
employés des immunoassays obtenus dans le commerce et suivi les recommandations
techniques fournies par le fabricant.
Ainsi, pour le dosage du récepteur soluble du TNFR-1 (R&D System Europe, Abingdon,
Royaume Uni), le taux minimal de détection était de 3 pg/ml, avec une variabilité intra et
interassay de 2,9% et 3,7% respectivement. L’interleukine-6 était également dosée par ELISA
(Quantikine HS, R&D System Europe, Abingdon, Royaume Uni). Le taux détectable minimal
était de 0,04 pg/ml, et la variabilité intra et interassay était de 6,9% et 6,5% respectivement.
La mesure quantitative du lipopolysaccharide binding protein (LBP) était réalisée par un
-77-
immunoassay (Bioreba AG, Reinach, Suisse) dont le taux de détection était de 1 ng/ml, avec
une fourchette de concentrations mesurables entre 0,4 et 100 ng/ml.
7.4 Résultats de l’étude
La compliance médicamenteuse à la prise de l’Allopurinol a été de 98% (évaluation par le
décompte des comprimés), et aucun patient n’a rapporté d’effets secondaires pouvant être
directement liés à ce traitement. Toutefois, 2 patients sont décédés durant la période de cette
étude, sans pouvoir incriminer le traitement d’allopurinol (l’un d’une insuffisance hépatique,
et le second d’un choc septique consécutif à une péritonite bactérienne spontanée). Ainsi,
nous avons pu analyser la perméabilité intestinale et les tests biologiques chez 17 patients
avant et après 10 jours de traitement par allopurinol. Les valeurs obtenues sont présentées
dans le tableau ci-dessous:
Lac/Man (%)
Sujets
Patients (avant le test, n =
Patients (après 10 jours
Valeurs
sains
19)
d'allopurinol, n =17)
de p
2.16 + 0.2
1.9 + 0.18
0.12
1.49 +
0.8
MDA (µmol/l)
-
0.37 + 0.04
0.28 + 0.17
0.05
sTNF-R1 (pg/ml)
-
3233 + 429
2590 + 181
0.21
LBP (ng/ml)
-
49.1 + 3.01
48 + 3
0.72
IL-6 (ng/ml)
-
28.6 + 7.2
23.07 + 4.4
0.21
Tableau 8 : Mesures des tests biologiques avant le traitement chez les sujets sains (n = 12) et chez les patients
avec une cirrhose (n = 19), et après 10 jours du traitement d'allopurinol chez les patients (n = 17)
-78-
7.4.1 Le test de perméabilité
Le test de perméabilité intestinale par détection urinaire du rapport lactulose/mannitol a été
réalisé avec succès chez tous les patients avant l’administration d’Allopurinol. Deux patients
se sont plaints d’une légère gêne abdominale pendant la réalisation du test, que nous avons
expliqué par l’effet laxatif du lactulose, mais cela n’a pas altéré la réalisation du test.
Les résultats du test de perméabilité sont présentés dans le tableau 8 et illustrés par la
figure ci-dessous.
Figure 21 : Evolution de la perméabilité intestinale évaluée par le rapport urinaire Lac/Man avant et après le
traitement de 10 jours d’allopurinol chez 17 patients cirrhotiques (les deux traits en pointillés indiquant les
valeurs moyennes).
Ces valeurs de perméabilité intestinale montraient des valeurs anormalement élevées chez
les patients atteints de cirrhose, par rapport à des sujets sains, comme cela a été rapporté dans
la littérature
(158, 160)
. Après 10 jours du traitement quotidien par 400 mg d’Allopurinol, on
observait une tendance à une diminution du rapport Lac/Man chez les patients atteints de
cirrhose. L’analyse du sous-groupe des patients ayant une insuffisance hépatique plus sévère
(11 patients avec un stade Child B et C) ne parvenait toutefois pas à un niveau de signification
statistique.
Par ailleurs, la comparaison du rapport Lac/Man entre les patients qui ont dans le passé
présenté (n=6) ou pas (n=13) une péritonite bactérienne spontanée n’était pas non plus
-79-
statistiquement significative (2,67+/- 0,43 versus 1,92 +/- 0,19, p=0,17), vraisemblablement à
cause des petits effectifs de cette étude pilote.
7.4.2 Le dosage du malondialdéhyde
L’évolution du taux de MDA montrait une réduction modérée mais statistiquement
significative entre le taux sérique mesuré à J0 et celui mesuré après 10 jours de traitement par
l’allopurinol. Ceci est illustré dans la figure 22.
Figure 22 : Evolution du stress oxydatif évalué par le taux sérique du malondialdéhyde (MDA) avant et après le
traitement de 10 jours d’allopurinol chez 17 patients cirrhotiques (les deux traits en pointillés indiquent les
valeurs moyennes).
7.4.3 Le dosage des autres molécules biologiques
Les valeurs sériques du sTNF-R1, LBP et de l’IL-6 sont restées inchangées après 10 jours
de traitement par allopurinol.
-80-
7.4.4 Corrélations
Les valeurs biologiques qui traduisent la perméabilité intestinale n’étaient pas corrélées au
gradient de pression hépatique (r = 0,23), mais montraient une corrélation positive avec la
pression veineuse hépatique bloquée (r = 0,55, p < 0,02, cf. figure 23).
Au niveau des tests biologiques sanguins, les modifications de la perméabilité intestinale
étaient corrélées aux changements des valeurs sériques du MDA (r = 0,51 p < 0,05).
Figure 23 : Corrélation positive entre les valeurs de la perméabilité intestinale évaluée par le rapport urinaire
Lac/Man et la pression portale mesurée par la pression veineuse hépatique bloquée chez 17 patients cirrhotiques.
-81-
7.5 Discussion et conclusions
Dans cette étude pilote, nous avons démontré qu’un traitement d’une durée de 10 jours par
400 mg/ jour d’Allopurinol était bien toléré par des patients cirrhotiques avec divers degrés
d’insuffisance hépatique.
L’administration de cet inhibiteur de la xanthine oxydase était associée à une diminution
modeste mais significative du taux sanguin de malondialdehyde (MDA), témoin d’une
amélioration du stress oxydatif (199). Par ailleurs, il existait une tendance à la diminution de la
perméabilité intestinale évaluée par le rapport urinaire Lac/Man, alors que les modifications
de perméabilité étaient corrélées à la diminution de la concentration sérique du MDA.
De nombreuses pathologies s’accompagnent d’une altération de la perméabilité intestinale,
telles que les allergies alimentaires, les maladies intestinales inflammatoires, ou encore la
maladie coeliaque. Dans le domaine des maladies hépatiques, l’«intestin poreux» (« leaky
gut » en anglais) a été associé aux lésions hépatiques observées dans la maladie alcoolique du
foie
(185, 144)
et à une augmentation du risque d’infections en général
particulièrement de la péritonite bactérienne spontanée
(158)
, et plus
(200)
, complication redoutable de la
cirrhose. Il a été suggéré que cette hyperperméabilité intestinale pourrait aussi jouer un rôle
dans la physiopathologie de l’encéphalopathie hépatique
(201)
et dans la circulation
hyperdynamique de la cirrhose, par l’intermédiaire d’une surproduction d’oxyde nitrique,
celle-ci étant secondaire à la surstimulation des macrophages provoquée par la translocation
bactérienne à travers la muqueuse intestinale (202).
Comme rapporté dans d’autres travaux
(203)
, nous avons observé une augmentation de la
perméabilité intestinale dans le groupe des patients cirrhotiques, mais sans relation avec le
degré de sévérité d’atteinte hépatique ni l’étiologie de la cirrhose. Il est probable que cette
observation négative soit à mettre en relation avec le faible effectif de notre étude, car
d’autres auteurs
(159, 160)
ont rapporté, sur de plus grandes séries, que les troubles de
perméabilité intestinale s’aggravaient avec le degré d’insuffisance hépatique.
Les mécanismes pathogéniques impliqués dans l’augmentation de la perméabilité
intestinale chez le cirrhotique ne sont pas complètement élucidés. Nous savons que l’alcool
per se ou les produits de son métabolisme, par leur potentiel oxydatif, provoquent des
altérations au niveau des jonctions serrées entre les entérocytes, et augmentent ainsi la
perméabilité paracellulaire
(150)
, mais nous avons exclu de notre études les patients avec une
consommation d’alcool active ou récente (moins de 10 jours). De même, aucun patient ne
-82-
prenait d'anti-inflammatoires non stéroidien, ces substances pouvant induire des ulcérations
tout au long du tube digestif et augmentant également la perméabilité intestinale aux sucres
(73)
.
Il y a quelques publications qui évoquent la possibilité d’une influence de la pression
portale sur la perméabilité intestinale. Il a été démontré chez des rats que l’induction d’une
hypertension portale provoquait un œdème de la paroi de leur intestin (204). En outre, il existait
une corrélation entre la valeur de la pression portale et la perméabilité intestinale par le test
Lac/Man (r=0,6) dans un petit groupe de patients ayant bénéficié de la mise en place d’un
TIPS (shunt intrahépatique transjugulaire) deux semaines auparavant
(171)
. Dans notre étude,
nous rapportons la même corrélation sur un plus grand nombre de patients entre les résultats
du test Lac/Man et la pression hépatique bloquée (ou wedge hepatic venous pressure), qui
reflète la pression dans les sinusoides hépatiques
(205)
. Ces résultats suggèrent que
l’hypertension portale influence ce phénomène de perméabilité intestinale, mais n’exclut pas
d’autres phénomènes. Ainsi, ces altérations morphologiques et structurelles des entérocytes
(qui composent la barrière intestinale) représentent une nouvelle hypothèse pour expliquer les
troubles de la perméabilité intestinale. Dans des modèles expérimentaux, la suractivité
enzymatique de la xanthine deshydrogénase en xanthine oxydase induit la peroxydation des
lipides composant les membranes cellulaires, et est associée à des altérations fonctionnelles
des entérocytes (68).
Puisqu'il a été démontré chez les rats que la peroxydation lipidique et la translocation
bactérienne étaient diminuées par un traitement d’allopurinol (50 mg/kg injecté dans le
péritoine en 24H, puis de nouveau 2 heures avant l'évaluation du processus de translocation
bactérienne)
(197)
, nous avons formulé l’hypothèse que cette inhibition pharmacologique de la
xanthine oxydase pouvait chez les patients cirrhotiques réduire le stress oxydatif et améliorer
ainsi les lésions entérocytaires et les troubles de la perméabilité intestinale associés.
Des études ont mis en évidence qu’après un mois de traitement par de l’allopurinol il
existait une diminution du taux sérique du MDA (malondialdéhyde, ce qui se traduit par une
diminution du stress oxydatif), dans des situations cliniques telles qu’une insuffisance
cardiaque chronique (206) ou une hypertension artérielle associée à un diabète (173).
Pour les patients de notre étude, atteints d’une cirrhose sans insuffisance rénale, nous
n’avions pas de données pharmacodynamiques ni pharmacocinétiques lors d’insuffisance
hépatique. Nous nous sommes donc basé sur d’autres essais cliniques (effectués chez des
patients non atteints d’hépatopathie chronique) pour choisir la dose de 400 mg par jour
-83-
pendant 10 jours, en pensant raisonnablement que cette dose permettrait d’atteindre un degré
suffisant d’inhibition de la xanthine oxydase
(207)
. De fait, la diminution observée des taux
sanguins de MDA plasmatique était visible et significative au bout de 10 jours de traitement,
alors que les résultats du test Lac/Man répété au jour 10 de l’étude ne montraient pas de
changements significatifs. Des facteurs tels que le temps nécessaire à la régénération des
entérocytes, ou encore des biais directement liés au test non invasif de la perméabilité
intestinale (troubles de la motilité intestinale, des lésions muqueuses non connues, la présence
d’ascite ou une collecte urinaire erronée (203)) aient pu influencer ce résultat.
A l’exception du MDA, les concentrations sériques des autres dosages biologiques (LBP,
s-TNF-R1, IL-6), sont restées stables avant et après le traitement par allopurinol de 10 jours.
Il est possible que la durée de l’étude fût trop courte, en particulier pour la LBP, qui reflète
l’exposition à long terme à l’endotoxine (208).
En conclusion à cette étude pilote, nous avons démontré qu’un traitement par de
l’allopurinol était bien toléré chez les patients cirrhotiques avec divers degrés d’insuffisance
hépatique, et qu’il était associé à une diminution du stress oxydatif, reflété par la baisse du
MDA sérique. Chez ces patients, en dépit du fait de l’absence d’amélioration à court terme de
la perméabilité intestinale, la corrélation positive entre les changements du rapport Lac/Man
et les changements du taux sérique du MDA suggère que, chez des patients atteints de
cirrhose, le stress oxydatif au niveau des entérocytes pourrait affecter la perméabilité
intestinale. Néanmoins, il paraît difficile en pratique de chercher à mettre en évidence un tel
effet sur de plus grands effectifs, au vu des nombreux facteurs pouvant influencer le test de
perméabilité et du risque non nul d’hépatotoxicité de l’allopurinol (209, 210).
-84-
FIGURES ET TABLEAUX
Figure 1 : Etiologie des cirrhoses dans une population adulte française
(d’après «Hépatologie clinique», J.P. Benhamou, édition Médecine-Sciences Flammarion, nov. 2002).
Figure 2 : Anatomie de l'hypertension portale
(d'après Häring R. Hirner A., «Chirurgische Eingriffe bei Pfortaderhochdruck», 1987).
Figure 3 : Schéma des multiples facteurs en cause dans le développement de l’ascite dans la cirrhose
(d’après «Harrison’s Principles of internal médicine», international edition, 1998).
Figure 4 : Etiologie des infections en cas de cirrhose
(d’après «Hépatologie clinique», J.P. Benhamou, édition Médecine-Sciences Flammarion, nov. 2002).
Figure 5 : Shunts intrahépatiques au cours de la cirrhose
(d’après «Hépatologie clinique», J.P. Benhamou, édition Médecine-Sciences Flammarion, nov. 2002).
Figure 6: Schéma des différents dispositifs d'amplification de surface au niveau de l'intestin grêle
(d’après «Histologie» Jean-Pierre Dadoune, collection Flammarion, 1990).
Figure 7 : Aspect normal d’une biopsie de l’intestin grêle (duodénum).
(d’après le site Internet de la Société Nationale Française
«http ://www.snfge.asso.fr»).
de
Gastro-entérologie :
Figure 8 : Schéma de jonctions serrées intercellulaires.
(d’après « Nature Reviews molecular Cell Biology 2», 2001, et Med. Electron Micros, 2003).
Figure 9 : Système de la veine porte
(d’après « Anatomie humaine, descriptive, topographique et fonctionnelle», Tome 2, 13ème édition, par
H. Rouvière et A Delmas).
Figure 10 : Principales étapes de la digestion chimique et de l’absorption des glucides alimentaires.
Figure 11 : Absorption des glucides par les entérocytes.
Figure 12 : Les différentes voies de passage du lactulose (paracellulaire) et du mannitol (transcellulaire
et paracellulaire) à travers la muqueuse intestinale (d'après "Intestinal permeability: An overview",
Bjarnason I, Macpherson A, et Hollander D, Gastroenterology, 1995, vol.108).
Figure 13 : Les solutés de petites taille comme le mannitol (en bleu) ont un accès plus facile au niveau
des jonctions serrées entre les villosités intestinales, alors que ceux de plus grande taille comme le
lactulose (en jaune) ont un passage plus restreint, limité aux jonctions serrées entre les cryptes et les
villosités ou entre 2 cryptes (d'après "Intestinal permeability: An overview", Bjarnason I, Macpherson
A, et Hollander D, Gastroenterology, 1995, vol.108).
Figure 14 : Facteurs somatiques et iatrogènes ayant une influence directe sur les tests de perméabilité
intestinale.
Figure 15 : Comparaison de biopsies de muqueuses duodénales normale et atrophie villositaire
secondaire à une maladie coeliaque.
(d’après le site Internet : «http://www.Hepatoweb.com»).
Figure 16 : Modèle de l'inflammation dans la maladie de Crohn (d'après "Defects in mucosal immunity
leading to Crohn's disease", Cobrin GM, Abreu MT, Immunological Reviews, 2005, vol 206)
-85-
Figure 17 : L’endotoxine stimule les cellules de Küpffer à une production accrue de TNF-α, qui exerce
une action cytotoxique directe sur les hépatocytes.
Figure 18 : Facteurs induisant une augmentation de la perméabilité intestinale en cas de cirrhose.
Figure 19: Schéma de la mise en place d'un TIPS.
Figure 20: Hypothèse des effets de la cirrhose sur les intestins.
Figure 21 : Evolution de la perméabilité intestinale évaluée par le rapport urinaire Lac/Man avant et
après le traitement de 10 jours d’allopurinol chez 17 patients cirrhotiques (les deux traits en pointillés
indiquant les valeurs moyennes).
Figure 22 : Evolution du stress oxydatif évalué par le taux sérique du malondialdéhyde (MDA) avant
et après le traitement de 10 jours d’allopurinol chez 17 patients cirrhotiques (les deux traits en
pointillés indiquant les valeurs moyennes).
Figure 23 : Corrélation positive entre les valeurs de la perméabilité intestinale évaluée par le rapport
urinaire Lac/Man et la pression portale mesurée par la pression veineuse hépatique bloquée chez 17
patients cirrhotiques.
Tableau 1 : Score clinico-biologique de Child-Pugh (d’après «Guide médical thérapeutique SURF», F.
Furger, édition Médecine & Hygiène, 2001).
Tableau 2 : Sites courants de formation de vaisseaux collatéraux porto-systémiques.
Tableau 3 : Stades de l'encéphalopathie hépatique.
Tableau 4 : Récapitulation des principales anomalies morphologiques observées chez l'animal et
l'Homme.
Tableau 5: Elévation des valeurs de la perméabilité intestinale en pourcentages de fréquence selon les
sujets étudiés et en fonction des conditions d'étude.
Tableau 6 : Récapitulatif des résultats d’études sur l’observation d’une augmentation de la
perméabilité intestinale en cas de cirrhose.
Tableau 7 : Caractéristiques des patients de l'étude.
Tableau 8 : Mesures des tests biologiques avant le traitement chez les sujets sains (n = 12) et chez les
patients avec une cirrhose (n = 19), et après 10 jours du traitement d'allopurinol chez les patients (n =
17).
-86-
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