Les voies nerveuses périphériques autonomes et somatiques lien avec les dysfonctions génito-urinaires

Autonomic and Somatic Peripheral Nervous Pathways Link with Genitourinary Dysfunction

• Auteur / Autrice : Mazen Zaitouna
• Direction : Thomas Bessede, Gérard Benoît
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 07/12/2017
• Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Signalisations et réseaux intégratifs en biologie (Le Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Petites Molécules de neuroprotection, neurogénération et remyélinisation (Le Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne ; 2015-2019)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Paris-Sud (1970-2019)
• Jury : Président / Présidente : Richard Douard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thomas Bessede, Gérard Benoît, Richard Douard, Xavier Gamé, René Yiou, Frédérique Peschaud
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Xavier Gamé

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plexus hypogastrique

Voies nerveuses autonomes

Cavité pelvienne

Anatomie humaine

Mots clés libres

Anatomie

Chirurgie rétropéritonéale et pelvienne

Innervations autonomes et somatiques rétropéritonéo-Pelvi-Périnéales

Dysfonctions génito-Urinaires

Dissection Anatomique Assistée par Ordinateur

Plexus hypogastrique supérieur

Anatomy

Retroperitoneal and pelvic surgery

Autonomic and somatic retroperitoneo-Pelvic-Perineal innervations

Genitourinary dysfunction

Computer-Assisted anatomic dissection

Superior hypogastric plexus

Résumé

Introduction: Parmi les structures anatomiques impliquées dans les fonctions génitales et urinaires, l’innervation autonome et somatique du rétro-péritoine, du pelvis et du périnée a un rôle contrôle déterminant. Cette innervation reste incomplètement systématisée et elle apparaît vulnérable lors d’interventions chirurgicales ou au cours de maladies neurologiques. Classiquement, deux voies nerveuses se situent de part et d’autre du muscle élévateur de l’anus (MEA) : la voie autonome est supra-lévatorienne ; la voie somatique est infra-lévatorienne. Les nerfs autonomes viennent du plexus hypogastrique supérieur (PHS) (fibres sympathiques) qui se divise en deux nerfs hypogastriques (NHs) s’engageant dans le pelvis. Les NHs reçoivent des nerfs splanchniques pelviens (fibres parasympathiques) qui forment le plexus hypogastrique inférieur (PHI). Les voies somatiques proviennent des nerfs pudendaux. Ces notions établies par la dissection conventionnelle peuvent aujourd’hui être complétées par l’analyse de marqueurs nerveux en Dissection Anatomique Assisté par Ordinateur (DAAO). Celle-ci est susceptible de préciser les connaissances anatomiques et d’éclairer la compréhension des dysfonctions génito-urinaires.Objectifs: L’objectif était de décrire le système nerveux autonome rétro-péritonéal et pelvi-périnéal dans ses aspects morphologiques (origine, topographie, trajet, rapports) et fonctionnels (nature des fibres, terminaisons viscérales) pour mettre en perspective les implications potentielles dans les dysfonctions génito-urinaires.Matériel et méthodes: Des coupes histologiques sériées de 5 µm d’épaisseur ont été effectuées dans les régions lombaire et pelvienne de onze fœtus humains âgés de 14 à 31 semaines de gestation, et au niveau pénien chez cinq sujets anatomiques adultes masculins. Pour chaque niveau de coupe, des lames ont été colorées puis traitées en immunohistochimie pour détecter : l’ensemble des fibres nerveuses (anticorps anti-protéine S100), les fibres nerveuses somatiques (anti-PMP 22), les fibres autonomes adrénergiques (anti-TH), les fibres autonomes cholinergiques (anti-VAChT), les fibres autonomes nitrergiques (anti-nNOS), et les fibres musculaires lisses (anti-actine lisse). Les coupes ont ensuite été numérisées par un scanner de haute résolution optique et les images ont été reconstruites en 3D avec le logiciel Winsurf®.Résultats: Au niveau rétro-péritonéal, le PHS est formé de fibres adrénergiques, cholinergiques et nitrergiques. Ses fibres proviennent à la fois du plexus mésentérique inférieur, des ganglions sympathiques voisins et des nerfs splanchniques lombaires. Au niveau pelvien, le PHI se systématise en : une portion supérieure recevant ses fibres du PHS et innervant détrusor, uretères et vésicales séminales ; une portion inférieure recevant ses fibres des nerfs splanchniques pelviens et innervant trigone, prostate et corps érectiles. La jonction uretéro-vésicale est une zone richement innervée par des fibres adrénergiques, cholinergiques et nitrergiques provenant du PHI et des NHs. En outre, le PHI fournit un contingent nerveux autonome au MEA par voie supra-lévatorienne, tandis que le nerf pudendal (NP) lui fournit un contingent somatique par voie infra-lévatorienne. Au niveau pénien, la composante autonome prédomine dans les 2 tiers proximaux quand, en distalité, l’innervation est presque exclusivement somatique. Trois niveaux de communication entre les voies autonome et somatique ont été observés : pré- trans- et post-lévatorien.Conclusion: L’intrication des voies autonomes et somatiques rétropéritonéo-pelvi-périnéales, la diversité de leurs origines, leurs communications et répartition depuis les plexus jusqu’aux viscères s’établissent par DAAO. Ces voies méritent d’être au mieux préservées au cours d’interventions chirurgicales ou instrumentales. Elles représentent de potentielles voies de modulation, de plasticité ou de régénération à explorer.

Introduction: The autonomous and somatic innervations of the retro-peritoneum, the pelvis and the perineum have a determining control role among the anatomical structures involved in the genital and urinary functions. The innervations remain incompletely systematized and appear vulnerable during surgical procedures or during neurological diseases. Normally, two nerve pathways are located on both side of levator ani muscle (LAM): the autonomic pathway is supra-levatorian and the somatic pathway is infra-Levatorian. The autonomic nerves come from the superior hypogastric plexus (SHP) (sympathetic fibers) which divides into two hypogastric nerves (HNs) engaging in the pelvis. The HNs receive pelvic splanchnic nerves (parasympathetic fibers) which form the inferior hypogastric plexus (IHP). The somatic pathways come from the pudendal nerves. These notions which are established by conventional dissection can now be supplemented by the analysis of nerve markers in computer-assisted anatomic dissection (CAAD). This is likely to clarify anatomical knowledge and illuminate the understanding of genitourinary dysfunction.Objectives: The objective of this study was to describe the retro peritoneal and pelvic -perineal autonomic nervous system, its morphological (origin, topography, path and relationships) and functional (nature of fibers, visceral endings) aspects and to put into perspective the potential implications on genitourinary dysfunction.Materials and methods: Serial histological sections of 5 μm of thickness were performed in the lumbar and pelvic regions of eleven human fetuses aged 14 to 31 weeks of gestation and at the penile level in five male adult anatomical subjects. For each level, slides were stained and then treated in immunohistochemistry to detect: general nerve fibers (anti-protein S100), somatic nerve fibers (anti-peripheral myelin protein 22), autonomic adrenergic fibers (anti-tyrosine hydroxylase), autonomic cholinergic fibers (anti-VAChT), autonomic nitrergic fibers (anti-nNOS), and smooth muscle fibers (anti-actin). The slides were then digitized by a high-resolution optical scanner and the images were reconstructed in 3D using the Winsurf® software.Results: At the retroperitoneal level, the SHP is composed of adrenergic, cholinergic and nitrergic fibers. Its fibers come from inferior mesenteric plexus, the adjacent ganglions and the lumbar splanchnic nerves. At the pelvic level, the IHP is systematized into: a superior portion receiving its fibers of the SHP and innervating detrusor, ureters and seminal vesicles, a inferior portion receiving its fibers from the pelvic splanchnic nerves and innervating trigone of bladder, prostate and erectile bodies. The ureterovesical junction is an area richly innervated by adrenergic, cholinergic and nitrergic fibers from the IHP and the HNs. In addition, the IHP provides an autonomic nervous to the LAM via the supra-levatorian route, while the pudendal nerve provides a infra-levatorian somatic nervous. At the penile level, the autonomic component predominately innervates in the proximal two thirds where, in distal third, the innervation is almost exclusively somatic. Three levels of communications between the autonomic and somatic pathways were observed: pre- trans- and post-levatorian.Conclusions: The interaction of the autonomic and somatic retroperitoneo-pelvic-perineal pathways, the diversity of their origins, their communications and distribution from the plexus to the viscera are established by CAAD. These pathways deserve to be best preserved during surgical or instrumental procedures. They represent potential pathways of modulation, plasticity or regeneration to be explored in future studies.