Neurostimulation pour le dysfonctionnement intestinal neurogène

Abstract

Contexte. La perte de la fonction intestinale normale causée par une lésion nerveuse, une maladie neurologique ou des anomalies congénitales du système nerveux est appelée dysfonctionnement intestinal neurogène (DIN). Elle associe généralement incontinence fécale, constipation, douleurs abdominales et ballonnements. Lorsque le traitement standard du TAN échoue, des interventions chirurgicales sont souvent nécessaires. La neurostimulation a également été étudiée, mais il n’existe pas de consensus sur son efficacité ou son utilisation clinique. Méthodes. Une recherche systématique de la littérature sur la NBD traitée par la stimulation de la racine antérieure du sacrum (SARS), la stimulation du nerf sacré (SNS), la stimulation des nerfs périphériques, la stimulation magnétique et le réacheminement des nerfs a été effectuée dans Pubmed, Embase, Scopus et la Cochrane Library. Résultats. La SNS améliore la fonction intestinale chez certains patients présentant une lésion médullaire complète (LM). Le réacheminement des nerfs est censé faciliter la défécation par la stimulation mécanique des dermatomes chez les patients atteints d’une LM complète ou incomplète ou d’une myéloméningocèle. La SNS peut réduire les MNB chez certains patients présentant diverses lésions neurologiques incomplètes. La stimulation périphérique par stimulation électrique ou magnétique peut représenter des alternatives non invasives. Conclusion. De nombreuses méthodes de neurostimulation pour traiter le CNB ont été étudiées dans des études pilotes ou rétrospectives. Par conséquent, des essais contrôlés de plus grande envergure avec des critères d’inclusion et des critères d’évaluation bien définis sont recommandés avant une utilisation clinique généralisée de la neurostimulation contre le NBD.

1. Introduction

Le dysfonctionnement intestinal neurogène (NBD) peut être défini comme la perte de la fonction intestinale normale en raison d’une lésion nerveuse, d’une maladie neurologique ou de défauts congénitaux du système nerveux . Les symptômes comprennent des combinaisons d’incontinence fécale (IF), de constipation, de douleurs abdominales et de ballonnements. Le CNF est observé dans plusieurs troubles neurologiques, notamment les lésions de la moelle épinière, la sclérose en plaques, les accidents vasculaires cérébraux, la maladie de Parkinson et la myéloméningocèle. Il est bien documenté que le CNB a un impact sévère sur la qualité de vie, et pour de nombreux patients, il est considéré comme un problème plus important que la perte de mobilité.

Les symptômes du CNB varient largement entre les individus et ne dépendent pas seulement du défaut neurologique sous-jacent mais aussi d’autres facteurs comme l’immobilité, le temps écoulé depuis la lésion,n et les médicaments concomitants (par exemple, les spasmolytiques, les antibiotiques et les analgésiques). Les lésions cérébrales peuvent altérer le contrôle supraspinal de la défécation, entraînant à la fois la constipation et l’IF. Les lésions de la moelle épinière (LM), la sclérose en plaques et la myéloméningocèle affectent la motilité colorectale, la sensation anorectale et la fonction volontaire du sphincter anal. Il en résulte également une constipation et une incontinence fécale. La maladie de Parkinson est caractérisée par une dystonie des muscles striés qui affecte également le sphincter anal externe strié. Il en résulte des symptômes de défécation incomplète. En outre, l’épuisement des cellules productrices de dopamine dans la paroi colique entraîne une prolongation du temps de transit colique. Compte tenu de la physiopathologie très variable du MNB et de l’utilisation courante de médicaments affectant la fonction intestinale, les données publiées sur un groupe de patients ne sont pas directement applicables aux patients atteints de MNB d’autres maladies et peut-être même pas à d’autres patients atteints de la même maladie.

Au cours des dernières décennies, un certain nombre de modalités de traitement ont été introduites pour la gestion du CNB. Cet article se concentre sur les différentes méthodes de stimulation nerveuse. D’abord les procédures invasives sont décrites chronologiquement. Ensuite, les procédures non invasives sont présentées. Une recherche documentaire systématique a été effectuée dans Pubmed, Embase, Scopus et la Cochrane Library en utilisant les termes suivants : neurogenic bowel dysfunction, fecal incontinence, constipation, spinal cord injury, multiple sclerosis, Parkinson’s disease, stroke, myelomeningocele, stimulation de la racine antérieure du sacrum, stimulation du nerf sacré, stimulation du nerf tibial postérieur, stimulation du nerf génital dorsal, biofeedback, stimulation magnétique, reroutage du nerf sacré, voie réflexe peau-CNS-vessie et voie réflexe artificielle somatique-CNS-autonomie. Seuls les articles en anglais ont été inclus.

2. Le stimulateur de la racine antérieure sacrée (SARS)

Le stimulateur de la racine antérieure sacrée a été développé par Brindley et al. et introduit pour le contrôle de la vessie neurogène chez les patients atteints de SCI . L’implant est placé via une laminectomie de L4 à S2. Après ouverture de la dure-mère, les racines nerveuses de S2 à S4 (ou S5) sont identifiées et divisées en dorsales et antérieures. Les racines dorsales sont sacrifiées, et les racines antérieures sont placées dans le stimulateur. Des câbles sont introduits dans la partie antérieure du thorax ou de l’abdomen et connectés au bloc récepteur par une incision séparée. Le récepteur est contrôlé par le patient au moyen d’un dispositif sans fil. La stimulation des racines sacrées antérieures déclenche la miction et la désafférentation sacrée supprime la suractivité du détrusor et la dyssynergie du sphincter du détrusor . En raison d’une innervation commune, le SRAS stimule également le péristaltisme dans le côlon distal et le rectum. Par conséquent, le SARS peut réduire le temps de transit du rectosigmoïde et augmenter la fréquence de la défécation. Cependant, un inconvénient peut être une contraction simultanée du sphincter anal, qui bloquera la vidange directe pendant la stimulation. Les complications liées à la procédure, qui peuvent entraîner l’explantation, comprennent l’infection (2 %), les problèmes techniques du dispositif (8 %) et la collecte de liquide céphalo-rachidien autour de l’implant (8 %) .

L’indication clinique du SRAS est exclusivement liée à la fonction vésicale où l’effet est bien documenté . Les effets bénéfiques sur la défécation et la constipation sont décrits de manière moins systématique. Nous avons identifié quatorze articles fournissant des informations sur la fonction intestinale après le SRAS (tableau 1). De nombreux patients utilisent le SRAS pour stimuler la défécation, seul ou en association avec des laxatifs. Ainsi, le SRAS peut atténuer la constipation, car la plupart des patients traités défèquent tous les jours ou tous les deux jours. Deux études ont démontré une réduction significative du temps utilisé pour la défécation après le SRAS. Furlan et al. ont comparé le SRAS au lavement de continence antégrade de Malone (MACE) et à la stomie. La procédure MACE a donné les meilleurs résultats à long terme en ce qui concerne la fonction intestinale, la qualité de vie et le taux de complication . En outre, l’irréversibilité de la désafférentation sacrée pourrait limiter les options thérapeutiques futures. Des stimulations sélectives des racines antérieures et postérieures sans la désafférentation sacrée ont été tentées pour éviter cela .

3. Stimulation du nerf sacré

La stimulation du nerf sacré (Interstim, Medtronic, MV, USA) a été introduite pour l’IF idiopathique en 1995, et par la suite les indications se sont étendues pour inclure l’IF d’autres étiologies . Pour la SNS, une électrode est placée à travers un foramen sacré entre S2 et S4 (de préférence S3). La procédure comprend deux étapes : un test d’évaluation du nerf percutané de trois semaines et l’implantation du stimulateur permanent . En général, une amélioration de 50 % du score FI pendant la période de test est demandée avant l’implantation du stimulateur permanent. Le générateur d’impulsions permanent est placé dans une poche fessière, où il est accessible pour la programmation radio et le remplacement. Les paramètres de stimulation sont adoptés à partir de l’expérience du traitement des symptômes urinaires (impulsion avec de 210 μs, une fréquence de 15 Hz, et l’amplitude réglée individuellement généralement dans la gamme entre 0,1 V et 10 V).

Schurch et al. ont mesuré un réflexe segmentaire précoce et un réflexe polysegmentaire tardif médiés par les voies afférentes pendant le test PNE chez les patients atteints de SCI complète, mais aucun des patients n’a ressenti d’effet sur les symptômes . En revanche, plusieurs études ont montré un résultat clinique positif de la SNS chez des patients atteints d’une LM incomplète (tableau 2). En général, le nombre de mouvements intestinaux involontaires diminue pendant la stimulation, et l’effet se maintient lors du suivi à moyen terme. Conformément aux études sur la SNS chez des sujets valides souffrant de constipation chronique, la SNS peut également réduire les symptômes de la constipation neurogène. Des études indiquent que d’autres groupes de patients atteints de constipation neurogène pourraient bénéficier de la SNS, mais les preuves sont encore rares et aucune conclusion définitive ne peut être tirée. Les effets de la SNS sur la physiologie anorectale des patients atteints de CNB sont contradictoires. Certains ont constaté une amélioration de la rétention de solution saline ou des tests de physiologie anale, mais la plupart n’ont trouvé aucun effet . Étant donné que la SNS a un effet chez les patients atteints d’une LM incomplète mais pas chez ceux atteints d’une LM complète, des études futures sont nécessaires pour clarifier quelles voies spinales sont nécessaires pour les effets cliniquement importants de la SNS. La SNS est une procédure invasive mineure qui est réalisée de manière relativement sûre. Les complications postopératoires comprennent l’infection et le déplacement du plomb, et la douleur au site du stimulateur est également signalée .

4. Reroutage des nerfs

Le reroutage des nerfs a été proposé dès 1907 . Il a d’abord été développé uniquement pour le traitement des dysfonctionnements de la vessie, et pendant les premières décennies, toutes les recherches ont été effectuées sur des modèles animaux . À partir de 1967, des résultats de procédures sur des patients ont suivi, mais tous étaient sans effet clinique certain. Ces rapports historiques utilisaient tous des nerfs rostraux par rapport à la lésion de la moelle épinière. La longueur possible d’une anastomose vitale étant très limitée, les procédures étaient restreintes aux patients présentant des lésions médullaires basses. De plus, l’utilisation d’une anastomose au-dessus du niveau de la lésion comporte un risque de déficits neurologiques supplémentaires.

Par conséquent, le réacheminement des nerfs sous la lésion serait attrayant, et une telle procédure a été largement utilisée par les patients souffrant de lésions de la moelle épinière et de myéloméningocèles, en particulier en Chine. Cette procédure dite de « Xiao » est réalisée par une approche intradurale via une hémilaminectomie de L4 à S3. Une anastomose nerveuse unilatérale entre les filaments antérieurs (moteurs) de L5 proximal à la gaine de la racine nerveuse distale S2 ou S3 est établie. Cela permet la repousse des fibres nerveuses créant un nouvel arc réflexe à travers les fibres afférentes de L5 via la moelle épinière vers les fibres efférentes de L5 et ensuite via l’anastomose vers la zone d’innervation S2 ou S3 . L’activation se fait par une stimulation électrique ou mécanique ipsilatérale du dermatome L5. Il est rapporté que la stimulation cutanée peut induire une vidange spontanée de la vessie. L’innervation conjointe de la vessie et du colorectum distal à partir des segments sacrés S2-S4 pourrait constituer la base d’un effet supplémentaire sur la fonction intestinale. Les stimuli multiples sur une base quotidienne pourraient faciliter la motilité et la vidange colorectale.

Tous les rapports sur la procédure se sont concentrés principalement sur les paramètres urodynamiques . Aucune étude humaine n’a eu de critères objectifs pour la fonction intestinale. Une publication sur des patients atteints de lésions de la moelle épinière mentionne que tous les patients qui ont retrouvé le contrôle de leur vessie ont également retrouvé le contrôle de leurs intestins . Un autre rapport portant sur deux patients indique une amélioration de la fonction vésicale chez les deux patients et une amélioration non spécifiée de la fonction intestinale chez un patient. Enfin, une troisième étude décrit une amélioration de la continence pour les selles et un moindre besoin de laxatifs. Les seules complications avancées sont une parésie en flexion dorsale chez les patients atteints de myéloméningocèle (avec une utilisation préservée préopératoire de L4 et/ou L5), une fuite cérébro-spinale intermittente et des maux de tête .

La documentation pour le traitement avec cette méthode est limitée en ce qui concerne la fonction vésicale et très rare pour la fonction intestinale. Cela a conduit à la recommandation générale de garder cette procédure dans les protocoles de recherche avant une utilisation clinique à grande échelle .

5. Modalités non invasives

Elles comprennent la stimulation électrique périphérique et la stimulation magnétique. Les avantages des méthodes utilisant la stimulation externe sont qu’aucune chirurgie n’est nécessaire et que la stimulation peut être appliquée comme une procédure ambulatoire ou comme une stimulation à domicile. Ces méthodes sont sûres et ne présentent aucune complication ou effet secondaire connu, hormis une éventuelle allergie aux électrodes en plâtre. En outre, ce sont toutes des techniques réversibles, ce que les patients peuvent trouver attrayant à la lumière d’un traitement futur potentiel avec la neuro-régénération ou la transplantation nerveuse.

6. Stimulation du nerf tibial postérieur

Le nerf tibial postérieur est un nerf mixte sensoriel-moteur avec des voies afférentes allant aux racines dorsales lombosacrées (L4-S3) . La stimulation du nerf tibial postérieur (SPT) a été introduite pour les troubles de la vessie. Cependant, de nombreux patients souffrent à la fois d’incontinence urinaire et d’IF (double incontinence), et certains ont également constaté une amélioration de l’IF. La stimulation a été réalisée, soit à l’aide d’électrodes de surface auto-adhésives, soit à l’aide d’électrodes à aiguille placées en distal sur la jambe près de la malléole interne et d’une électrode de surface mise à la terre placée sur la jambe ipsilatérale. Dans les études avec PTNS, la largeur d’impulsion est de 0,2 ms, et la fréquence est de 10 ou 20 Hz. Le réglage de l’amplitude varie d’un courant inférieur au seuil moteur à un courant maximal tolérable, mais l’amplitude de la stimulation est généralement inférieure à 10 mA. Différents protocoles de traitement ont été appliqués, allant de 4 à 12 semaines de traitement, avec des séances de stimulation programmées quotidiennement ou tous les trois ou quatre jours. Plusieurs études portant sur l’effet de la RSPT chez divers patients non neurogènes ont indiqué une réduction de l’IF. Mentes et al. ont examiné deux patients atteints de SCI avec une lésion incomplète et ont signalé une amélioration du score d’incontinence de Wexner . Un vaste essai multicentrique randomisé a comparé la SSPT utilisant des électrodes de surface auto-adhésives à une stimulation fictive chez des patients neurogènes présentant des lésions incomplètes. Les données spécifiques aux patients neurogènes n’ont pas été présentées, mais dans l’ensemble, la RSPT n’a eu aucun effet significatif ni sur le nombre d’épisodes d’IF ni sur la physiologie anorectale .

7. Stimulation du nerf génital dorsal

La stimulation du nerf génital dorsal (NGD) a également été étudiée comme méthode contre le NBD sur la base des expériences en urologie. Le nerf pudendal est un nerf mixte sensori-moteur originaire de S2 à S4. La branche génitale dorsale porte des fibres afférentes, et elle est facilement accessible en périphérie. L’effet sur la motilité anorectale a été étudié dans des études pilotes chez des patients souffrant d’une lésion supraconale complète, mais les résultats ont été contradictoires. Dans une étude, la compliance rectale a augmenté, mais dans l’autre, elle a diminué pendant la stimulation aiguë. Il n’existe aucune étude publiée sur les effets cliniques de la DGN chez les patients atteints de LMN. Trois études ont toutefois démontré que la stimulation du DGN peut réduire l’incontinence fécale chez les patients atteints de neuropathie pudendale et d’IF idiopathique . La stimulation est effectuée à l’aide d’un stimulateur portable alimenté par une batterie (Itouch Plus, TensCare, Epsom, UK). Des impulsions de courant constant carré monophasique d’une durée d’impulsion de 200 μs à une fréquence d’impulsion de 20 Hz sont utilisées. Une électrode (dimensions : 20 × 10 mm, Neuroline 700, Ambu, Ballerup, Danemark) est placée sur le clitoris comme cathode, et une seconde électrode (diamètre : 32 mm, PALS Platinium, Axelgaard, Lystrup, Danemark) est placée 2 à 3 cm latéralement à la grande lèvre droite.

8. Stimulation magnétique

La stimulation magnétique est basée sur la loi de Faradays (induction d’un courant par un champ magnétique et induction d’un courant dans un circuit secondaire proche d’un circuit primaire porteur de courant). En 1981, la première stimulation magnétique d’un nerf périphérique chez un humain a été entreprise et quelques années plus tard, la stimulation magnétique du cerveau a suivi . La stimulation magnétique a également été appliquée pour modifier la motilité du côlon chez des patients souffrant de troubles neurologiques. Dans la plupart des cas, la stimulation était appliquée sur le dos, au-dessus de la région lombo-sacrée. Morren et al. et Shafik ont démontré une augmentation de la pression rectale pendant la stimulation chez les sujets souffrant d’une lésion médullaire. En utilisant à la fois des stimulations transabdominales et lombosacrées, Lin et al. ont démontré une augmentation significative de la pression rectale pendant une stimulation aiguë. Cette augmentation a été suivie d’une réduction du temps de transit colique après cinq semaines de stimulation. Tsai et al. ont appliqué une stimulation pendant trois semaines à raison de 20 minutes deux fois par jour à 22 patients atteints d’une lésion médullaire, y compris des sujets présentant des lésions supraconales et conales/caudales, et ont constaté une diminution significative du temps de transit colique et une amélioration du score de dysfonctionnement intestinal. L’utilisation de laxatifs, le nombre de tentatives infructueuses d’évacuation et la sensation d’évacuation incomplète ont tous diminué. Chiu et al. ont étudié seize patients atteints de la maladie de Parkinson en utilisant un protocole similaire. Le temps de transit colique a diminué de manière significative et la vidange rectale, évaluée par défécographie, s’est améliorée de manière significative. Le score de dysfonctionnement intestinal neurogène s’est également amélioré après trois semaines de stimulation et cette amélioration s’est maintenue après trois mois de suivi.

La question de savoir si la stimulation magnétique pourrait également traiter l’incontinence fécale chez les patients atteints de troubles neurologiques reste à explorer. Une étude randomisée a comparé la stimulation magnétique et la stimulation sham chez des sujets sains et capables . L’apparition de contractions à haute pression et de contractions propagées à haute pression provoquées par l’instillation de Bisacodyl était significativement retardée pendant la stimulation. En conséquence, la perception de l’urgence avait tendance à être plus faible lors de la stimulation suivant l’instillation de Bisacodyl. Après l’administration de Bisacodyl, un cathéter a été expulsé significativement plus lentement pendant la stimulation que lors de la stimulation sham.

9. Discussion

La dysfonction intestinale neurogène est un problème majeur pour un grand nombre de patients dans le monde. Il restreint la participation aux activités sociales et a un effet négatif significatif sur la qualité de vie. La plupart des patients répondent à un traitement standard comprenant des conseils diététiques, des laxatifs oraux, une stimulation rectale digitale, des suppositoires ou un mini lavement. D’autres bénéficient de l’utilisation de l’irrigation colique transanale. Pour certains de ceux qui ne répondent pas au traitement conservateur, le lavement colique antégrade de Malone à travers une appendicostomie est une option, tandis que d’autres sont mieux traités avec une colostomie .

Même si plusieurs modalités de traitement sont disponibles, de nombreux patients atteints de troubles neurologiques continuent à avoir des symptômes graves. Par conséquent, de nouveaux traitements doivent être explorés, développés et évalués. Comme le montre le présent article, la stimulation des voies nerveuses affectant la fonction intestinale a fait l’objet d’un grand nombre d’études. Malheureusement, la majorité des publications ont été des études pilotes portant sur peu de patients. D’autres étaient rétrospectives, et le suivi était souvent très court. Dans la plupart des études, aucune stimulation fictive n’a été effectuée, et les effets placebo peuvent avoir été importants. La vessie et l’intestin distal ont une innervation commune à partir de la moelle épinière sacrée. Par conséquent, les méthodes appliquées pour les dysfonctionnements vésicaux neurogènes affectent également la fonction colorectale. Plusieurs publications se sont principalement concentrées sur la fonction vésicale, de sorte que la fonction intestinale est moins systématiquement décrite, et les critères d’évaluation de la fonction intestinale mal définis.

En dépit des réserves précédentes, la neurostimulation est prometteuse pour le traitement futur du CNB. Les patients souffrant de problèmes intestinaux secondaires à des lésions ou des maladies neurologiques constituent un groupe extrêmement hétérogène, et il est probable que le traitement futur par stimulation nerveuse doive refléter la pathologie sous-jacente. Cela nécessite une meilleure compréhension des mécanismes d’action des différents types de neurostimulation. La stimulation de la racine antérieure du sacrum fonctionne par une stimulation aiguë de la racine nerveuse efférente contrôlant la motilité anorectale. Lorsque la stimulation de la racine est interrompue, l’effet disparaît. Cela permet de choisir le moment de la stimulation et de rendre la défécation prévisible pour certains patients. Étant donné que de nombreux patients atteints de NBD présentent le double problème de la constipation et de l’incontinence fécale, une défécation fiable et prévisible est d’une importance capitale. Contrairement au SRAS, on pense que le SNS fonctionne par stimulation chronique efférente et afférente. La neuromodulation de l’entrée afférente pourrait expliquer pourquoi le SNS réduit les symptômes d’incontinence et de constipation . L’altération spécifique du transit dans le côlon droit et l’activité des projections vagales démontrées par TEP indiquent que la SNS module les voies neurales supra-sacrées et cérébrales. L’effet de la SNS chez les patients souffrant d’une lésion médullaire complète est généralement inexploré. Si la SNS est efficace chez les patients atteints d’une lésion médullaire complète, le mécanisme d’action serait principalement la stimulation efférente. La modulation des voies supraconales ou même supraspinales peut expliquer pourquoi la SNS peut ne pas être efficace chez les patients atteints d’une LM complète.

Lors de la stimulation nerveuse périphérique, une impulsion électrique ou un champ magnétique est appliqué à une voie neuronale afférente et, par transmission synaptique, module d’autres voies neuronales innervant l’intestin. Les protocoles de stimulation exercent un nombre programmé de séances, et comme les patients ne défèquent généralement pas pendant les courtes périodes de stimulation, le traitement repose sur l’hypothèse d’un effet qui dure au-delà de la stimulation. La possibilité d’une telle modulation durable des voies neurales et de la fonction intestinale n’est pas entièrement établie. Une comparaison de la stimulation transcutanée avec des électrodes de surface et de la stimulation percutanée avec des électrodes à aiguille reste également à étudier chez les patients neurogènes.

Si le reroutage des nerfs est possible pour le traitement des symptômes du CNB, cela reste à clarifier. Le manque actuel de preuves scientifiques du reroutage des nerfs concernant la fonction intestinale limite l’utilisation de cette modalité aux protocoles de recherche.

10. Conclusion

La neurostimulation représente des moyens de rétablir le contrôle neurogène et donc de soulager les symptômes du CNB. Si plusieurs études ont démontré la preuve de concept de ces traitements, des études randomisées de plus grande envergure font défaut et les effets à long terme doivent être évalués. De telles études sont obligatoires pour définir les indications de chacune des techniques et pour préciser la place de chaque modalité dans un algorithme de traitement. Pour optimiser les procédures, il convient de comparer différents paramètres de stimulation et, pour les méthodes basées sur la stimulation intermittente, de définir la fréquence et la durée des séances de traitement. A l’heure actuelle, les patients et les cliniciens ne disposent pas des informations nécessaires pour choisir la stimulation nerveuse contre le CNB et encore moins pour choisir entre les différentes méthodes. De l’avis des auteurs, la neurostimulation pour le CNB devrait être limitée aux protocoles scientifiques jusqu’à ce que des preuves supplémentaires des effets soient fournies par des essais randomisés. De tels essais devraient probablement être réalisés dans le cadre d’études multicentriques internationales.