Anatomie morphologique et fonctionnelle du système trigéminal : cibles thérapeutiques dans les douleurs cranio-faciales irréductibles

Morphological and functional anatomy of the trigeminal system : therapeutic target in irreducible cranio-facial pain

• Auteur / Autrice : Louis-Marie Terrier
• Direction : Christophe Destrieux, Lilla Zollei
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 23/11/2021
• Etablissement(s) : Tours
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Imagerie et cerveau (Tours)
• Jury : Président / Présidente : Denys Fontaine
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Elodie Chaillou, Nouchine Hadjikhani
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Anne Ducros

Mots clés

Mots clés contrôlés

Thérapeutique

Névralgie essentielle du trijumeau

Neurotomie

Nocicepteurs

Gestion de la douleur

Douleur -- Physiologie

Médicaments -- Récepteurs

Physiopathologie

Migraine

Céphalée de tension

Douleur faciale

Nerf trijumeau

Anatomie fonctionnelle

Mots clés libres

Nerf trijumeau

Systeme trigemino-Vasculaire

Innervation crannienne

Cephalee

Migraine

Névralgie du trijumeau

Trigelminal nerve

Trigemino-Vascular system

Cranial innervation

Headache

Migraine

Trigeminla neuralgia

Résumé

Les céphalées représentent l'une des plaintes douloureuses les plus fréquentes dans la population générale, et sont responsable de répercussions sévères aussi bien dans le domaine familial, professionnel que social. Selon une étude de 2010 sur la morbidité dans le monde (the Global Burden of Disease Study 2010), les céphalées de tension et les migraines étaient les deuxièmes et troisièmes pathologies les plus fréquentes après les caries dentaires. La classification internationale des céphalées (ICHD-3) identifie plus de 300 types de céphalées, subdivisées en 3 catégories principales : les céphalées primaires (pathologies en elles-mêmes, causées par des mécanismes physiopathologiques indépendants d'autres pathologies), les céphalées secondaires (liées à d'autres pathologies), et les neuropathies et douleurs faciales (secondaires à une lésion ou pathologie du système nerveux somatosensoriel).La physiopathologie exacte des céphalées reste inconnue, et certains patients sont en échec thérapeutiques. Nous avons focalisé cette thèse sur l'étude anatomique du système trigéminal, qui constitue l'élément anatomique commun à toutes ces douleurs.Dans une première partie, nous présentons une synthèse des connaissances sur le système trigéminal, depuis les données anatomiques anciennes aux dernières publications (études immunohistochimiques, de neuroimagerie). Le système trigéminal est ainsi considéré comme le principal acteur de l'innervation nociceptive du crâne et du cerveau, et constitue le support anatomique commun à toutes les douleurs cranio-faciales. La dure mère, ses vaisseaux, et les artères proximales du cerveau étaient considérés comme étant les seules structures intracrâniennes douées de nociception. De récentes études ont suggéré que de plus petites artères du cerveau, et potentiellement la pie père, étaient également sensibles à la douleur. Ces nouveaux éléments étendent considérablement le territoire du système trigéminal zn comparaison à ce qui était admis jusqu'à récemment.Par ailleurs, les fibres nerveuses du système trigéminal présentent une organisation très spécifique, avec un regroupement des fibres selon leur origine topographique et fonctionnelle depuis le nerf trijumeau jusqu'au cortex somesthésique.Dans une seconde partie, nous étudions comment améliorer le contrôle de la douleur, via des cibles thérapeutiques basées sur l'organisation complexe du système trigéminal.La troisième partie propose une étude anatomique originale concernant la localisation où les fibres nociceptives innervant le cerveau et ses artères (système trigémino-vasculaire) rejoignent le nerf trijumeau. Nous avons testé différentes préparations anatomiques et méthodes d'imageries (OCT), pour finalement se focaliser sur une petite zone du sinus caverneux, où il existe un contact étroit entre l'artère carotide interne et le nerf ophtalmique. Cette étude s'est faite par microdissection couplée à l'histologie.Dans la dernière partie, nous défendons la neurotomie partielle du nerf trijumeau chez les patients présentant une névralgie du trijumeau en échec thérapeutique. Cette approche lésionnelle est basée sur l'organisation topographique et fonctionnelle des fibres nerveuses au niveau du segment juxtapontique du nerf trijumeau.Cette thèse démontre ainsi l'intérêt de décrire avec précision l'organisation complexe du système trigéminal, afin de mieux comprendre la physiopathologie des céphalées, en améliorer le diagnostic et pouvoir proposer des traitements innovants aux patients.

Headache is one of the most common complaints in daily life. It induces a significant disability for a substantial number of patients, with severe repercussions in family, professional and social life. According to the Global Burden of Disease Study 2010, tension-type headache and migraine are the second and third most common diseases in the world after dental caries.The ICHD-3 (International Classification of Headache Disorders) identifies more than 300 types of headaches subdivided into three main categories: primary headaches (disorders by themselves, caused by pathomechanisms independent of any other disease); the secondary headaches (symptoms due to another condition); and the neuropathies and facial pains (lesion or disease of the somatosensory nervous system).Because the exact pathophysiology of headache is still unknown and some patients are in therapeutic failure, we focused this thesis on the anatomy of the trigeminal system.In the first part, we provide a structured presentation of existing knowledge on the trigeminal system, from classical anatomical data to the most recent literature. The trigeminal system is considered a prominent actor in brain nociceptive innervation. It is the common anatomical support for primary or secondary headaches, trigeminal neuralgia, and other orofacial pains. For decades, the dura mater, dural vessels, and large cerebral blood vessels were considered the only intracranial pain-sensitive structures. Recent studies have suggested that smaller brain arteries and potentially pia-mater might also be pain-sensitive. These new findings dramatically extend the trigeminal somatosensory territory as compared to its classical description. Furthermore, trigeminal fibers have a modal and topographic organization along the trigeminal pathways, from the trigeminal nerve to the somatosensory cortex.In the second part, to improve pain control, we propose specific therapeutics targets based on the anatomical organization of the trigeminal system.The third part proposes an original anatomical study for the hypothesized location where the trigeminovascular system (brain innervation) reaches the trigeminal nerve. We tested different anatomical preparations and imaging studies (OCT) and focused our research on the contact area between the internal carotid artery and the ophthalmic trigeminal division. Finally, we investigated this region of interest located within the cavernous sinus by microdissection coupled with histology.In the last part, we advocated selective trigeminal rhizotomy for patients with trigeminal neuralgia in therapeutic failure. This lesional approach is based on the modal and topographic arrangements of the trigeminal fibers at the juxtapontine segment of the trigeminal nerve.This thesis demonstrates the importance of precisely describing the complex organization of the trigeminal system to understand the pathophysiology, improve the diagnosis and propose innovative treatments in headache disorders.