Etude physiologique du syndrome d’apnées à composante centrale de l’adulte, hors insuffisance cardiaque à fraction d’éjection systolique altérée

Pathophysiological Study of Central Apnea Syndrome in Adult excluding heart failure with altered ejection fraction

• Auteur / Autrice : Alexandre Robinot
• Direction : Marie-Pia d' Ortho
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie et biologie des organismes - populations - interactions. Physiologie et physiopathologie
• Date : Soutenance le 25/09/2019
• Etablissement(s) : Université Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Maladies neurodéveloppementales et neurovasculaires (Paris ; 2005-....)
• Jury : Président / Présidente : Laurence Mangin
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Carole Planès, Xavier Drouot

Mots clés

Mots clés contrôlés

Stimulation du nerf vague

Réseau nerveux

Physiopathologie

Études cliniques

Syndromes des apnées du sommeil

Mots clés libres

Balance sympato-vagale

Sympato-vagal balance

Résumé

Il est classique d’opposer la physiopathologie des apnées obstructives et des apnées centrales, avec une dichotomie simple : les apnées obstructives sont liées à l’obstruction par collapsus des voies aériennes supérieures, alors que les apnées centrales sont la conséquence d’anomalies du contrôle ventilatoire. Nous faisons l’hypothèse qu’existent dans le SAS central des traits phénotypiques communs aux SAS obstructifs tant en termes de balance sympatho-vagale que d’anomalie de contrôles des voies aériennes supérieures qui font évoquer un continuum physiopathologique entre ces 2 types d’apnées. Par ailleurs, nous formulons l’hypothèse que les réseaux neuronaux respiratoires mis en jeu chez les patients apnéiques centraux sont différents de sujets contrôles, mais possiblement identiques à ceux des sujets apnéiques obstructifs. A ce stade, seule l’étude chez les sujets sains a pu être menée dans les temps impartis pour ce travail.Nos résultats ont montré En terme de réseau neuronal respiratoire, chez le sujet sain, l’insula est la région d’intérêt qui présente le plus d’oscillations gamma 2 au cours de la respiration et communique à un haut niveau de fréquences avec les autres régions d’intérêts. Le thalamus présente une forte cohérence avec le cortex sensoriel. Les suites de ces travaux permettront de comparer le réseau neural respiratoire des SASO et des SASC entre eux, et avec ceux des contrôles. Nous disposons par ailleurs d’ores et déjà d’une base de comparaison à des patients porteurs d’une pathologie respiratoire, la bronchopneumopathie chronique obstructive.Une augmentation de la balance sympatho-vagale en sommeil paradoxal (SP) comparé au sommeil lent profond chez les témoins et patients SASO, qui n’est pas retrouvée chez les SASC, ainsi qu’une tendance à sa diminution en SP chez les SASC comparés aux témoins et au contrôles, plaidant pour une activation différente du système nerveux autonome entre SASO et SASC.Les mesures de collapsibilité des VAS n’ont pas encore pu être réalisées chez les patients mais le ban d’expérimentation complet a pu être monté dans le cadre de cette thèse. L’inclusion des premiers patients est prévue dès le dernier trimestre 2019.A ce stade, nous disposons de trop peu de données expérimentales pour étayer les points communs physiopathologiques entre SASO et SASC, mais ces travaux de thèse auront permis de mettre en place les méthodes permettant d’approfondir cette question, ils proposent également une approche novatrice pour l’analyse de la commande ventilatoire intégrée à travers l’étude des réseaux neuronaux respiratoire.

Pathophysiology of obstructive and central sleep apnea is often dichotomized between obstructive sleep and central apnea, the first is associated with obstruction of upper airways, whereas central sleep apnea is the result of abnormalities of ventilatory control. We hypothesize that, in the central sleep apnea, there are phenotypic features common to obstructive apnea, both in terms of sympathovagal balance and abnormalities in the control of the upper airways, suggesting a pathophysiological continuum between these two types of apnea. In addition, we hypothesize that the respiratory neural network involved in central sleep apnea is different from control subjects but possibly shared with the one of obstructive apnea. To date, only healthy subjects have been studied within the time allotted for this PhD work with regard to this last component.Our results suggestedIn terms of respiratory neural network, in the healthy subject, the insula is the region of interest that has the most gamma 2 oscillations during respiration and communicates at a high frequency level with other regions of interests. The thalamus has a strong coherence with the sensory cortex. Further developments of this work will allow comparison between apneic patients and control, and between central and obstructive apneic patients. Noteworthy we already have a comparison groups of chronic obstructive pneumopathy disease, that will allow comparison between two respiratory pathologies of completely different mechanisms.An increase in the sympathovagal balance in REM sleep compared to slow wave sleep in controls and obstructive SAS, not observed in central SAS, together with a tendency to its decrease during REM in central SAS compared to controls, suggesting a different activation of the autonomic nervous systemPcrit measurements have not been conducted yet, but complete experimental bench is now designed, recruitment of first patients is planed for last trimester 2019. between the slow wave sleep and rapid eyes movements of patients with central and obstructives apneas and the control group.To date our data are too scarce to allow conclusions regarding common pathophysiological pathways between central and obstructive apnea, but our work during this PhD have permitted to get all technical requirement to further address tis question. In addition we propose an innovative approach, using the neural network mapping to describe specificities, if any, of the integrated neural respiratory network in apneic patients, both obstructive and central, vs controls.