Nerfs, champs récepteurs, sensibilisation

• FACT SHEET No. 16
Physiopathologie et neurophysiologie articulaire:
Nerfs, champs récepteurs, sensibilisation
Hans-Georg Schaible, Prof. Dr. med.
Les maladies articulaires sont des sources importantes de douleurs aiguë et chronique. Les causes les
plus fréquentes sont l’arthrose, la polyarthrite rhumatoïde, la goutte, et d’autres formes d’arthrites,
aussi bien que les blessures sportives. Typiquement, les patients souffrent de douleur à la marche, mais
à des stades avancés, une douleur au repos peut apparaitre. (Philipps et Clauw 2013;Schaible 2012)
Les articulations sont innervées par des fibres fines myélinisées Abéta (avec des terminaisons
corpusculaires), des fibres fines Adelta, des fibres C sensitives non myélinisées, et des fibres C
sympathiques post-ganglionnaires. La grande majorité des fibres Abéta et environ la moitié des fibres
Adelta sont non-nociceptives puisqu’ils montrent des réponses significatives à des stimuli nonnociceptifs comme des mouvements dans l’amplitude de travail. Au contraire, les autres fibres Adelta et
la plupart des fibres C sont nociceptives car elles codent préférentiellement ou exclusivement pour des
stimuli nociceptifs de l’articulation.
De plus, une proportion des fibres sensitives C sont des nocicepteurs silencieux ne répondant à aucun
stimulus appliqué sur l’articulation normale. Les terminaisons sensitives des fibres nociceptives sont
localisées sur toutes les structures de l’articulation excepté le cartilage, qui n’est pas innervé (Schaible
2013).
Au cours de maladies de l’articulation comme l’arthrite, les nocicepteurs des articulations sont
sensibilisés aux stimuli mécaniques. Leur seuil d’excitation est diminué vers la zone plus basse, et leurs
réponses à des stimuli au-dessus du seuil sont significativement augmentés. De plus, les nocicepteurs
silencieux deviennent également des mécanorécepteurs (Schaible 2013). Le processus de sensibilisation
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est généré par des médiateurs de l’inflammation, qui agissent sur la membrane des récepteurs dans les
terminaisons nerveuses, activant ainsi des seconds messagers qui rendent plus excitables la
transduction du stimulus par les canaux ioniques et les canaux ioniques voltage dépendant.
Les médiateurs de l’inflammation comme la bradykinine et la prostaglandine E2 entrainent une
sensibilisation de courte durée avec une latence de quelques minutes. Les cytokines proinflammatoires
comme le TNF-alpha, l’interleukine-6, et l’interleukine-17 provoquent une sensibilisation lente mais
persistante lors de stimuli mécaniques (Schaible 2013,2014). Un autre médiateur avec des effets
hyperalgésiques de longue durée dans l’articulation est le facteur de croissance des nerfs (NGF)(Ashraf
et al. 2014). Les nocicepteurs articulaires expriment aussi des récepteurs pour des médiateurs
inhibiteurs (e.g., récepteurs pour les opioïdes et la somatostatine)(Schaible 2013).
Les nocicepteurs articulaires activent les neurones de la moelle épinière via les synapses. Typiquement,
les neurones de la moelle épinière recevant des signaux des articulations possèdent une convergence
des signaux provenant des articulations et des muscles adjacents, et beaucoup d’entre eux reçoivent des
signaux cutanés également. La convergence est la base de la douleur référée dans des zones au-delà des
articulations sous l’impulsion d’une stimulation nociceptive de l’articulation (Arendt-Nielsen et al. 2014).
De façon importante, l’augmentation des signaux en provenance de l’articulation après sensibilisation
périphérique déclenche un processus de sensibilisation centrale dans laquelle les neurones de la moelle
épinière, recevant des signaux entrants en provenance de l’articulation inflammatoire, deviennent
hyperexcitable. A ce stade, les neurones ont des seuils d’excitation diminués pour les stimuli
mécaniques appliqués sur l’articulation, des réponses plus fortes à des stimuli supra-liminaires, et
souvent montrent une expansion des champs récepteurs (Schaible 2013). La sensibilisation spinale
dépend du NMDA et d’autres récepteurs, et les cellules gliales peuvent être impliquées (Ogbonna et al.
2013). La sensibilisation spinale entraine une expansion des zones hyperalgésiques dans la jambe, un
phénomène typique dans la douleur articulaire significative chez les patients (Arendt-Nielsen et al.
2014).
Les neurones ascendants de la moelle épinière recevant des signaux entrants des articulations activent
la matrice corticale de la douleur, provoquant ainsi la sensation douloureuse consciente (Kulkarni et al.
2009). De plus, ils activent l’amygdale, qui est impliquée dans le processus de peur (Neugebauer et al.
2004). Le tractus nociceptif ascendant et le traitement cortical augmentent l’activité des voies
descendantes entrainant une inhibition descendante. Alors que l’inhibition descendante est augmentée
aux stades précoces de l’arthrite, certaines formes d’inhibition descendante, le contrôle inhibiteur
nociceptif diffus, deviennent inefficaces au cours de la douleur articulaire chronique (Arendt-Nielsen et
al. 2014, Kosek et Ordeberg 2000). Ainsi, en plus de la sensibilisation périphérique et centrale, la
diminution de l’inhibition descendante contribue à l’état de sensibilisation que beaucoup de patients
avec des maladies articulaires présentent.
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1. Arendt-Nielsen L, Eskehave TN, Egsgaard LL, Petersen KK, Graven-Nielsen T, Hoeck HC, Simonsen O,
Siebuhr AS, Karsdal M, Bay-Jensen AC. Association between experimental pain biomarkers and
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2014;66:3317-26.
2. Ashraf S, Mapp PI, Burston J, Bennett AJ, Chapman V, Walsh DA. Augmented pain behavioural
responses to intra-articular injection of nerve growth factor in two animal models of osteoarthritis.
Ann Rheum Dis 2014;73:1710-8.
3. Kosek E, Ordeberg G. Lack of pressure pain modulation by heterotopic noxious conditioning
stimulation in patients with painful osteoarthritis before, but not following surgical pain relief. Pain
2000;88:69–78.
4. Kulkarni B, Bentley DE, Elliott R, Julyan PJ, Boger E, Watson A, Boyle Y, El-Deredy W, Jones AK. Arthritic
pain is processed in brain areas concerned with emotions and fear. Arthritis Rheum 2007;56:1345–54.
5. Neugebauer V, Li W, Bird GC, Han JS. The amygdala and persistent pain. Neuroscientist 2004;10:22134.
6. Ogbonna AC, Clark AK, Gentry C, Hobbs C, Malcangio M. Pain-like behavior and spinal changes in the
monosodium iodoacetate model of osteoarthritis in C57Bl/6 mice. Eur J Pain 2013;17:514-26.
7. Phillips K, Clauw DJ. Central pain mechanisms in the rheumatic diseases. Arthritis Rheum 2013;65:291302.
8. Schaible H-G. Joint Pain: Basic Mechanisms. In Wall and Melzack´s Textbook of Pain, sixth edition,
edited by SB McMahon, I Tracey, M Koltzenburg, DC Turk. Elsevier Saunders, Philadelphia, PA, 2013,
pp. 609-619.
9. Schaible H-G. Nociceptive neurons detect cytokines in arthritis. Arthritis Res Ther 2014;16:470.
10. Schaible H-G. Mechanisms of chronic pain in osteoarthritis. Curr Rheumatol Reports 2012;14:549-56.
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