Les syndromes inflammatoires :
de l’œil sec au glaucome
Christophe Baudouin et ses collaborateurs ont acquis une réputation internationale dans la connaissance et la prise en charge du syndrome de sécheresse oculaire et de l’inflammation de l’œil. Ces acquis sont désormais au service de nouvelles pistes thérapeutiques contre le glaucome.
Qu’y a-t-il de commun entre le « syndrome de l’œil sec », qui se traduit par une sécheresse et une irritation permanente de la surface de l’œil, et le glaucome, une pathologie qui peut provoquer la cécité ? Pour l’équipe de Christophe Baudouin, la réponse ne fait aujourd’hui plus guère de doute : elle tient à deux phénomènes biologiques a priori sans lien, l’inflammation et la mort cellulaire ; ils sont à l’origine de la disparition de cellules oculaires appartenant aussi bien aux structures du segment antérieur de l’œil qu’à la rétine, située au fond de l’œil.
Le segment oculaire antérieur, particulièrement les deux membranes qui recouvrent l’avant du globe oculaire, la conjonctive et la cornée, est la cible de processus inflammatoires qui causent des allergies oculaires, des conjonctivites mais aussi, plus fréquemment, les syndromes de l’œil sec, dont certaines maladies auto-immunes telles que le syndrome de Gougerot-Sjögren.
Le syndrome de l’œil sec ou de sécheresse oculaire est dû à la diminution du film lacrymal, la mince couche de larmes qui recouvre l’œil en permanence et qui est sécrétée par des glandes spécialisées du pourtour de l’œil (glandes lacrymales, glandes de Meibomius et cellules caliciformes). Ce syndrome se traduit par des démangeaisons, des sensations de brûlure ou de corps étrangers dans l’œil. Le traitement consiste à instiller des larmes artificielles dans les yeux.
Snof
Le syndrome de Gougerot-Sjögren est une pathologie auto-immune chronique caractérisée par un dysfonctionnement et une destruction des glandes salivaires et lacrymales notamment, qui provoque une sécheresse buccale et oculaire. Sa prévalence varie, selon les estimations, entre 1 et 3 % de la population générale.
Orphanet
Or cette inflammation de surface se retrouve fréquemment dans d’autres structures oculaires chez les patients atteints de glaucome chronique, une maladie potentiellement cécitante qui affecte plus d’un million de personnes en France, et plus de 60 millions dans le monde. « L’inflammation de l’œil chez les patients glaucomateux a été longtemps sous-estimée, explique Christophe Baudouin. A un stade non symptomatique (infraclinique), elle concerne 70 % des patients, et devient cliniquement significative chez 30 à 40 % d’entre eux en causant des syndromes secs qui peuvent nécessiter de modifier le traitement. »
Le glaucome chronique est dû à la dégénérescence des cellules du trabéculum uvéoscléral, un tissu situé à l’angle de la cornée et de l’iris qui assure le drainage de l’humeur aqueuse hors de l’œil et joue ainsi le rôle d’une soupape. Cette dégénérescence conduit à une hyperpression oculaire qui entraîne secondairement la destruction des cellules constitutives du nerf optique, les cellules ganglionnaires de la rétine. La seule thérapeutique disponible consiste à diminuer la pression intraoculaire par des collyres à base de prostaglandines et de bêta-bloquants.
Christophe Baudouin et ses collaborateurs ont découvert que la première cause inflammatoire au cours du glaucome est l’utilisation courante de traitements contenant des conservateurs toxiques comme le chlorure de benzalkonium, présent dans la plupart des collyres anti-glaucome. Ces conservateurs, même à très faible concentration, induisent la production de radicaux libres toxiques et une mort cellulaire par un processus nommé apoptose.
Le chlorure de benzalkonium est un ammonium quaternaire à activité antibactérienne présent en tant que conservateur dans la plupart des préparations ORL et oculaires (collyres). Il est connu pour provoquer des réactions allergiques en cas d’utilisation prolongée.
Selon les chercheurs, l’agression permanente de la surface oculaire par les conservateurs présents dans les traitements provoque des réactions inflammatoires locales qui se propagent au trabéculum sous-jacent et enclenchent des processus qui provoquent la mort des cellules de cette structure.
Plus encore, cette hypothèse inflammatoire semble pouvoir être transposée à la rétine elle-même. En effet, au cours du glaucome, les cellules gliales rétiniennes sécrètent davantage une substance synonyme d’inflammation, le TNF alpha, qu’à la normale, et ce pourrait être le point de départ de mécanismes immunopathologiques menant à la mort des cellules ganglionnaires.
Syndromes inflammatoires de l’œil :
les points forts de l’Institut de la Vision
-* Centre de référence pour l’évaluation de l’inflammation du segment antérieur de l’œil
-* Etude de la cytoxicité des collyres
-* Maîtrise des techniques adaptées à l’étude de l’inflammation de l’œil : MiFALC (Microtitration Fluorimetric Assays on Live Cells), microscopie confocale in vivo, colorimétrie sur microplaques, électrophorèse de l’ADN, microscopie électronique, visualisation à haute résolution de la couche de cellules ganglionnaires.
-* Participation à des essais cliniques internationaux, développement de facteurs neuroprotecteurs
-* Collaboration avec plusieurs sociétés industrielles : Alcon, Allergan, Santen, Thea, Fovea Pharma.]
Ces travaux reliant inflammation et mort cellulaire ont plusieurs conséquences pratiques importantes : en premier lieu, il est impératif que les traitements locaux du glaucome soient rendus moins toxiques et inflammatoires pour être tolérés sur le long terme ; l’utilisation de tests toxicologiques adaptés est à ce titre nécessaire pour remplacer le classique et très imparfait test de Draize réalisé chez l’animal.
Le test de Draize :
Mis au point en 1944, il est encore utilisé pour déterminer si les substances qui risquent d’entrer en contact avec l’œil ou la peau peuvent causer une irritation ou des lésions. Le lapin est l’animal le plus utilisé.
En second lieu, l’analyse des mécanismes impliqués dans la mort des cellules trabéculaires d’une part, et des cellules ganglionnaires d’autre part, devrait permettre de découvrir des inhibiteurs de ces processus destructifs, qui renouvelleraient la panoplie anti-glaucome. Des modèles animaux (hypertension chronique chez le rat, ischémie-reperfusion chez la souris) sont utilisés à cette fin. De plus, un projet de banque tissulaire de trabéculums glaucomateux et normaux issus de patients opérés au CHNO des Quinze-Vingts vise à déterminer, en collaboration avec le groupe de Thierry Leveillard, toutes les protéines participant à l’inflammation et à l’apoptose dans cette pathologie. Parallèlement, des facteurs neuroprotecteurs candidats seront sélectionnés en collaboration avec la société Fovea pharma et l’équipe de Don Zack (Chaire d’excellence de l’institut, Johns Hopkins University).
Des techniques de pointe pour mieux « voir » dans l’œil
L’équipe de Christophe Baudouin a pu accomplir des progrès décisifs dans la connaissance et le diagnostic des syndromes inflammatoires de l’œil grâce au développement ou à l’adaptation de plusieurs techniques : les « empreintes » conjonctivales, sortes de biopsies « papier buvard » de la conjonctive mises au point en 1996 ; la culture in vitro de cellules de la conjonctive, de la cornée et du trabéculum, complétée de modèles animaux ; et des méthodes originales capables de mesurer finement l’état biologique des cellules : microtitration cytofluorimétrique sur cellules vivantes, ou MiFALC (Microtitration Fluorimetric Assays on Live Cells), microscopie confocale in vivo (voir ci-dessous), colorimétrie sur microplaques, électrophorèse de l’ADN, microscopie électronique ou encore techniques d’optique adaptative permettant de voir les détails de la couche de cellules ganglionnaires détruite lors du glaucome chronique.
La microscopie confocale in vivo
Cette technique a été développée à la fin des années 1980 puis adaptée à l’examen de la partie postérieure de l’œil par la société Heidelberg Engineering sous le nom de Heidelberg Retina Tomograph (HRT). Elle fournit des images reconstruites en trois dimensions et des paramètres d’analyse quantitative de la rétine. L’examen, qui dure environ cinq minutes pour chaque œil, ne nécessite pas de dilatation de la pupille et n’est pas douloureux pour le patient.
En 2002, l’équipe de Rudolf Guthoff de l’université de Rostock (Allemagne) a créé un module cornéen du HRT qui permet de balayer toute la surface oculaire : l’imagerie des vaisseaux ou des cellules inflammatoires obtenue en font un outil étonnant, permettant de revisiter les pathologies de la surface oculaire.
Cellules cornéennes basales en microscopie confocale
© Institut de la vision
Kératite sèche en microscopie confocale montrant la métaplasie cellulaire marquée par l’élargissement très important des cellules épithéliales, les noyaux hyper-réflectifs et la forme irrégulière des cellules
© Institut de la vision
Grâce à ces techniques, Christophe Baudouin et ses collaborateurs démêlent actuellement l’écheveau des molécules produites dans les différents tissus de l’œil par les cellules cibles de l’inflammation, soit spontanément, soit sous l’effet de molécules pro-inflammatoires (comme les cytokines TNF alpha et IFN gamma) et de substances toxiques.
J.J. Perrier
