Parutions

 

L'hypothalamus, source de maux de tête

 

Les céphalées, ou maux de tête, constituent un problème majeur de santé publique. Les mécanismes neurobiologiques qui déclenchent l'apparition des douleurs associées aux céphalées primaires viennent d'être mis au jour par des chercheurs du CNRS, de l'Inserm et de l'Université Paris Descartes, en collaboration avec des chercheurs américains. Ces douleurs chroniques seraient liées à un dysfonctionnement des neurones de l'hypothalamus impliqués dans la régulation de l'axe du stress. Ces résultats ont été publiés dans Journal of Neuroscience.

 

La transmission des messages à l'origine de la sensation douloureuse peut être modulée par des réseaux endogènes qui agissent, sous l'influence de facteurs cognitifs et émotionnels, à différents niveaux du système nerveux central. La perturbation de ces systèmes de modulation endogène participe à l'apparition de la sensation douloureuse et à la physiopathologie de nombreux syndromes douloureux chroniques associés à l'anxiété et à la dépression. Elle est notamment liée à la physiopathologie de certaines douleurs dites « dysfonctionnelles », comme celles qui sont observées au cours des céphalées chroniques quotidiennes. Les mécanismes qui provoquent ces syndromes douloureux restent cependant obscurs car ils se produisent en l'absence de lésion organique apparente.

Avec ses collaborateurs américains, l'équipe de Luis Villanueva, chercheur CNRS au Centre de psychiatrie et neurosciences (Inserm/Université Paris Descartes), a montré chez le rat qu'un dysfonctionnement des systèmes de contrôle de l'axe hypothalamo-hypophysaire du stress contribue très probablement à l'hypersensibilité nociceptive observée dans les douleurs associées aux céphalées primaires, migraines et algies vasculaires de la face. En combinant enregistrements électrophysiologiques in vivo et traçages neuroanatomiques, les chercheurs ont d'abord mis en évidence que le noyau paraventriculaire (PVN) est la seule région hypothalamique qui innerve directement les neurones trigéminovasculaires des premiers segments cervicaux et du noyau caudal du trijumeau (Sp5C). Ces neurones trigéminovasculaires véhiculent les messages nociceptifs issus des méninges jusqu'aux structures cérébrales impliquées dans la perception de la douleur, comme le thalamus et le cortex. Grâce à la manipulation pharmacologique et comportementale du réseau PVN/Sp5C, les chercheurs ont ensuite démontré que les céphalées sont liées à un état d'hyperexcitabilité des neurones du Sp5C, attribuable à une perte d'inhibition GABAergique issue du PVN. Cette hyperexcitabilité peut être réduite par la microinjection, dans le PVN, d'un agoniste du récepteur GABAA, le muscimol. Les effets inhibiteurs de cette molécule sont cependant réduits chez les rats soumis au préalable à un stress aigu.

Ces travaux révèlent donc le rôle essentiel des neurones hypothalamiques impliqués dans la régulation de l'axe du stress, dans la genèse des douleurs chroniques. La perte d'inhibition GABAergique au niveau hypothalamique constitue un mécanisme dysfonctionnel majeur par lequel les céphalées primaires seraient générées. Ces résultats ouvrent la voie à la recherche d'outils pharmacologiques et de neuromodulation visant non seulement à réduire l'influx nociceptif, mais aussi à permettre au système nerveux central, une fois sensibilisé, de rebasculer vers un mode de fonctionnement délivré de la douleur.

 

Figure : Mécanismes neurobiologiques des céphalées. La douleur des céphalées serait déclenchée par l'activation des fibres nociceptives méningées appartenant à la branche ophtalmique (V1) du nerf trijumeau. Ces nocicepteurs méningés sont localisés autour des vaisseaux sanguins intracrâniens, dont le corps cellulaire se trouve dans le ganglion trigéminal (TG). La branche centrale de ces nocicepteurs active les neurones trigéminovasculaires localisés dans les premiers segments cervicaux et le noyau caudal du trijumeau (Sp5C) dans le tronc cérébral. Ces influx méningés sont ensuite véhiculés par les neurones du Sp5C vers des structures cérébrales impliquées dans la perception de la douleur, comme le thalamus et le cortex. Les chercheurs ont montré qu'il existe également une régulation descendante de l'activité des neurones du Sp5C, exercée par le noyau paraventriculaire (PVN) de l'hypothalamus. © CPN, Luis Villanueva

 

 

 

En savoir plus

• Paraventricular hypothalamic regulation of trigeminovascular mechanisms involved in headaches, Claude Robert, Laurence Bourgeais, Charles-Daniel Arreto, Miguel Condes-Lara, Rodrigo Noseda, Thérèse Jay, Luis Villanueva, Journal of Neuroscience (2013), 33(20):8827-8840, doi:10.1523/JNEUROSCI.0439-13.2013.

 

Contact chercheur

• Luis Villanueva
  Centre de psychiatrie et neurosciences (CPN)
  U894 Inserm/Université Paris Descartes
  2 ter Rue d'Alésia
  75014 Paris