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La régulation des gazotransmetteurs pourrait améliorer l'apnée du sommeil

Ils montrent, en travaillant avec les rongeurs, que l'injection d'une substance qui réduit la production d'un de ces signaux, le sulfure d'hydrogène, peut prévenir les apnées. Cette approche permettrait d'aider les personnes souffrant de multiples formes de troubles respiratoires du sommeil.

L'apnée, l'arrêt périodique de la respiration pendant le sommeil, est un problème de santé majeur. Il affecte plus de 10 millions de personnes aux États-Unis, perturbant souvent leur sommeil des centaines de fois chaque nuit. Ce sommeil profondément fragmenté cause de la somnolence diurne, réduit les résultats scolaires et la productivité professionnelle, et est une cause courante d’accidents de voiture ou de travail. Elle peut également mener à des problèmes de santé potentiellement mortels, y compris l'hypertension et les AVC.

Les traitements actuels de l'apnée, tels que l'utilisation d'une pression positive continue sur les voies aériennes (C-PAP) pendant le sommeil, sont difficiles à maintenir et ne fournissent que des avantages limités.

«Nous croyons avoir trouvé une approche qui pourrait améliorer considérablement la gestion clinique des apnées du sommeil en rétablissant l'équilibre entre deux gazotransmetteurs clés dans le sang - le monoxyde de carbone et l'hydrogène sulfuré», a déclaré Nanduri Prabhakar, Ph.D., Harold Hines Jr. Professeur De Médecine et Directeur de l'Institut de Physiologie Intégrative et du Centre de Biologie des Systèmes de l'O2 à l'Université de Chicago.

Prabhakar et ses collègues de l'Université de Chicago, de l'Illinois Institute of Technology, du Beth Israel Deaconess Medical Center (Boston) et de l'Université Johns Hopkins (Baltimore), se sont concentrés sur les corps carotides, un petit groupe de cellules incrustées dans les Artères carotide gauche et droite, qui passent par le cou.

Les corps carotides sont l'organe principal pour détecter les niveaux d'oxygène et de dioxyde de carbone dans le sang artériel. Les cellules du Glomus dans les corps de la carotide produisent les enzymes hème oxygénase 2 (HO-2), qui produit le monoxyde de carbone (CO) quand les niveaux d'oxygène sont appropriés, et la cystathionine-y-lyase (CSE), qui produit l'hydrogène sulfure (H2S).

Pendant la respiration normale pendant le sommeil, le monoxyde de carbone empêche la production de H2S en inhibant la cystathionine-y-lyase. Lorsque l'apnée commence et les niveaux d'oxygène baisse, cependant, la cystathionine-y-lyase produit l'hydrogène sulfure (H2S)., qui stimule les corps de la carotide pour augmenter la respiration, la fréquence cardiaque et la pression artérielle. Cela conduit à un réveil soudain.

Prabhakar et ses collègues ont testé deux manières de manipuler ce système en modulant les enzymes, la cystathionine-y-lyase et HO-2, impliqués dans la signalisation CB. Lorsqu'ils ont administré un inhibiteur du CSE, la L-propargyl glycine (L-PAG) par injection ou par voie orale à des souris dépourvues de HO-2 ou de rats prédisposés à une activité accrue de CB, elle a réduit la fréquence d'apnée, soulignant le rôle de l'hydrogène sulfure (H2S). dans le déclenchement de l'apnée .

La réponse à L-PAG était «rapide, réversible, et n'a pas entraîné une toxicité manifeste dans la gamme de dose testée», ont écrit les chercheurs. À l'inverse, l'administration de CORM3, un composé qui libère du monoxyde de carbone, à des souris déficitaires en HO-2, a rétabli une respiration normale en 10 minutes. Notamment, L-PAG a réduit le nombre d'apnées obstructives et centrales de manière dose-dépendante et réversible.

Les résultats «démontrent les effets bénéfiques du blocage CSE au cours de l'apnée et point à une stratégie thérapeutique potentielle pour l'apnée du sommeil humain», selon les auteurs. "Nos résultats suggèrent que le ciblage pharmacologique de la CB avec un inhibiteur de CSE, comme L-PAG, pourrait prévenir les apnées."

Ces observations «fournissent une preuve de concept pour le potentiel thérapeutique des inhibiteurs de la cystathionine-y-lyase», ont écrit les auteurs, mais les doses de L-PAG nécessaires pour normaliser la respiration étaient relativement élevées. Davantage d'études sont nécessaires pour développer et tester des inhibiteurs du CSE plus puissants.

«Néanmoins, conclut-on, la modulation pharmacologique du CB chemoreflex par un inhibiteur de la synthèse de l’hydrogène sulfure, comme le montre la présente étude, a le potentiel d'améliorer significativement la gestion clinique de l'apnée du sommeil.


Centre médical de l'Université de Chicago.

 

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