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Ce sont des expériences réalisées chez l'animal il y a plus de 50 ans qui sont à l'origine du concept de centre de la faim et de la satiété, basées sur la destruction des parties ventromédiane respectivement latérale de l'hypothalamus, la première accompagnée d'une hyperphagie (centre de la satiété) et la seconde d'une aphagie (centre de la faim). Cette vision localisationiste a beaucoup évolué depuis. Tout d'abord, les lésions réalisées n'intéressaient pas exclusivement les noyaux mentionnés mais aussi des voies passant à proximité (par exemple, les projections mésocorticolimbiques de l'aire tegmentale ventrale), dont le dysfonctionnement peut entraîner des effets notamment sur le système de récompense ou sur le «feed-back» sensitif. D'autre part, des gènes (par exemple, GAD2) et de nombreuses substances régulatrices (par exemple, leptine, fragment peptidique YY3-36, neuropeptide Y) sont venus étoffer nos connaissances des boucles régulatrices de la prise alimentaire (fig. 1).
Leptine
Cette protéine, synthétisée à partir du gène ob (pour obésité), est sécrétée par les cellules adipeuses suite à la prise d'aliments. Elle diminue la sensation de faim en agissant notamment sur le noyau arqué de l'hypothalamus (fig. 1). Le gène ob a été cloné en 1994 chez la souris, et les régions codantes présentent une similitude d'environ 80% avec le gène humain. Il existe une corrélation entre les taux de leptine et l'index de masse corporelle,1 et quelques cas d'obésité morbide monogénique ont été décrits chez l'homme. L'administration de leptine à des souris génétiquement obèses (mutation du gène ob) permet une réduction de la prise alimentaire et une augmentation de la dépense énergétique. Chez l'être humain cependant, l'administration de hautes doses de leptine ne s'accompagne que d'une réduction pondérale modeste.
GAD2
Un travail récent d'une équipe franco-anglaise suggère l'implication de certains polymorphismes de ce gène, localisé sur le chromosome 10, comme facteur de risque de développer une obésité.2 D'autres polymorphismes auraient au contraire un effet protecteur. Les différentes mutations de ce gène confèrent non pas un trait sur un mode «mendélien», mais augmentent ou réduisent la propension à développer la maladie, se comportant avant tout comme des facteurs de risque génétiques.
Neuropeptide Y
Exprimé en abondance dans plusieurs régions cérébrales, il est surtout synthétisé au niveau du noyau arqué de l'hypothalamus, et son action sur le noyau paraventriculaire stimule la prise de nourriture (fig. 1).
Fragment peptidique YY3-36
Ce fragment hormonal intestinal agit également au niveau hypothalamique, réduisant la prise alimentaire. Les patients obèses ne sont pas résistants à son effet anorexigène.3
Hormone ou neurone ?
Ainsi, les travaux actuels montrent bien que la régulation de la sensation de faim fait appel à des centres nerveux, sous l'influence de nombreuses substances, et en fonction de certaines prédispositions génétiques. Les modèles ne tenant pas compte de l'interdépendance de ces systèmes sont donc par trop réducteurs.
Elle a fait l'objet de nombreux travaux d'imagerie fonctionnelle. Les anomalies du débit sanguin cérébral et du métabolisme du glucose, mesurées par SPECT et par PET respectivement, intéressent avant tout les lobes temporaux, les régions frontales supérieures et inférieures, le cortex pariétal, et le noyau caudé. L'hypoperfusion de structures limbiques dès le début de la maladie permet de postuler une dysfonction du «cerveau émotionnel» dans la psychopathologie de l'anorexie mentale.4 Ainsi, l'examen neuropsychologique et comportemental permet de retrouver des troubles attentionnels, des difficultés d'abstraction, mais aussi une personnalité inflexible, une agressivité et un émoussement affectif.5 A l'IRM cérébrale, les anomalies visibles sont dominées par un aspect d'atrophie diffuse, parfois associée à des hypersignaux sous-corticaux, et le plus souvent d'une réversibilité spectaculaire après traitement.6 La nature de cette «atrophie réversible» est discutée, et certains auteurs émettent l'hypothèse qu'il puisse s'agir de changements de nature osmotique, sans véritable perte neuronale.
Les conséquences neurologiques de l'anorexie mentale sont avant tout de nature carentielle. Des cas ont été décrits avec myélinolyse centro-pontique7 ou myopathie hypokaliémique.8
Très fréquente outre-Atlantique, son incidence est en constante augmentation dans les pays d'Europe occidentale. En Suisse, selon les résultats d'une enquête menée auprès de 1004 sujets, 5% de la population souffrent d'obésité (index de masse corporelle, IMC > ou = 30 kg/m2), et 26% d'un excès pondéral (25 2).9 Les obèses présentent souvent une constellation associant diabète et hypertension, qui les rendent davantage sujets aux accidents vasculaires cérébraux. L'excès pondéral favorise aussi certaines neuropathies périphériques de compression, en particulier celle du nerf cutané latéral de la cuisse (meralgia paresthetica).
Le système nerveux est très résistant à la réduction des apports caloriques, et la majorité des régimes volontaires, s'ils sont bien suivis, ne s'accompagnent d'aucune conséquence neurologique. Ceci est particulièrement vrai pour le régime des Weight Watchers. Le régime dissocié et le régime de Montignac sont basés sur la séparation des aliments, alors que la diète protéinée propose un apport accru en protides. Les régimes fortement hypocaloriques tels que le régime de Scarsdale font fondre les graisses mais aussi la masse maigre ; une attention particulière doit être portée au maintien d'apports équilibrés.
Tous ces régimes, s'ils sont mal suivis ou inadaptés, peuvent mener à des déséquilibres alimentaires. Leur arrêt entraîne bien entendu le plus souvent une reprise pondérale.
La résistance particulière du cerveau à une diminution des apports caloriques s'explique notamment par sa capacité à utiliser les corps cétoniques en lieu et place du glucose. La cétogenèse peut être stimulée par une diète pauvre en glucides, avec une élévation du seuil épileptogène démontrée chez l'animal.10 Chez l'homme, ce traitement permet une réduction du nombre de crises avec parfois diminution de la médication anti-épileptique, en particulier dans les cas d'épilepsie pharmacorésistante, comme illustré par un travail récent.11 Le régime Atkins, qui propose l'exclusion de tous les glucides de l'alimentation, a récemment fait l'objet d'un travail qui suggère un bénéfice potentiel chez les patients épileptiques sous polymédication.12 Cet effet est probablement en relation avec les propriétés anti-épileptiques des corps cétoniques.
La plupart ont une action catécholaminergique, sérotoninergique, ou combinée.13 Depuis le retrait du marché de la fenfluramine au cours des années 90 en raison de valvulopathies cardiaques et de cas d'hypertension artérielle pulmonaire, la prudence est de mise dans la prescription de ces substances.
L'usage de la phénylpropranolamine, retirée du marché américain mais toujours en vente en Suisse, a été associé à une multiplication par 16 du risque d'hémorragie cérébrale chez la femme (sous-arachnoïdienne ou parenchymateuse), mais pas chez l'homme dans cette étude.14 Les mécanismes impliqués comprennent des vasospasmes multifocaux visibles en angiographie, qui seraient dus à l'effet sympathicomimétique direct sur la paroi artérielle. Certains auteurs privilégient une origine hypertensive, voire vasculitique.
Principalement représentée par les «bypass» et les gastroplasties, c'est une méthode de réduction pondérale efficace qui est de plus en plus utilisée. La fréquence des complications neurologiques est probablement sous-estimée, et des données préliminaires présentées à l'American Academy of Neurology (Honolulu, 2003) suggèrent que près de 18% des patients présentent une atteinte du nerf périphérique, en moyenne vingt-quatre mois après l'intervention. Les facteurs de risque principaux sont la rapidité de la perte pondérale et un suivi nutritionnel insuffisant. Ces éléments soulignent l'importance d'une prise en charge diététique adéquate après traitement chirurgical de l'obésité.
Les apports journaliers recommandés pour les vitamines citées sont rassemblés sur le tableau 1.
Thiamine
L'encéphalopathie de Gayet-Wernicke est caractérisée par la triade associant des troubles oculomoteurs, une ataxie à la marche et un état confusionnel. Elle se rencontre avant tout chez les patients alcooliques, en relation avec une carence en vitamine B1. Des lésions peuvent être démontrées dans les régions paraventriculaires du thalamus et de l'hypothalamus, dans les corps mamillaires, dans la substance grise péri-acqueductale, au niveau du plancher du 4e ventricule et dans le vermis cérébelleux (fig. 2). L'administration de thiamine en urgence peut mener à une régression spectaculaire des troubles, et prévenir les nombreuses complications, notamment le syndrome de Korsakoff.15 Durant les premières 24 à 72 heures, il est recommandé de privilégier la voie i.v.ou i.m. avec 3 x 300 mg/j, puis de passer à un traitement per os de 100 à 300 mg/j. L'administration de vitamine B1 en urgence doit toujours précéder celle du glucose, afin d'éviter une aggravation par utilisation des dernières réserves de thiamine.
Les carences sont aussi responsables de polyneuropathies, volontiers sensitivo-motrices, distales et symétriques, avec brûlures et paresthésies, similaires à celles retrouvées chez de nombreux patients alcooliques.16
Riboflavine
Les carences pourraient entraîner une atteinte du nerf périphérique avec surtout des douleurs de la plante des pieds. Elles sont cependant difficiles à individualiser des autres déficits vitaminiques.
Niacine
Les déficits s'accompagnent volontiers de troubles neuropsychologiques tels qu'une irritabilité, une apathie, des difficultés mnésiques ou un tableau démentiel, mais peuvent aussi prendre la forme d'un état confusionnel aigu. Survenant le plus souvent en association avec d'autres déficits vitaminiques, le déficit est corrigé par l'administration de complexes polyvitaminés. La pellagre est quant à elle caractérisée par des diarrhées, une dermatite et une démence, pouvant mettre en jeu le pronostic vital.
Cyanocobalamine
Un manque de vitamine B12 est souvent le fait d'un déficit en facteur intrinsèque avec anémie de Biermer, mais il se voit volontiers chez certains lactovégétariens et dans des cas de malabsorption d'origines diverses. La dégénérescence subaiguë combinée se manifeste par une atteinte cordonnale postérieure (sensibilité profonde, pallesthésie, fourmillements) puis cortico-spinale (faiblesse, signe de Babinski), avec une ataxie. Elle s'associe fréquemment à une neuropathie périphérique avec atteinte surtout des grosses fibres. Les carences en vitamine B12 s'accompagnent aussi d'une atteinte neuropsychologique, avec des difficultés mnésiques, une irritabilité et parfois un tableau psychiatrique. Certains travaux ont montré une incidence élevée de carence en vitamine B12 chez les patients déments. Des neuropathies optiques ne sont pas rares. Il est recommandé de traiter les déficits avec symptômes neurologiques par voie i.m. ou s.c., à raison de 200 à 500 mg 3 x/sem. au début, puis 200 mg/sem.
Acide folique
Les déficits sont souvent liés aux carences en vitamine B12. Outre les manifestations mentionnées plus haut, ils se manifestent volontiers par un état dépressif et des troubles comportementaux. La substitution nécessite la prise de 5 mg d'acide folique par jour.
Pyridoxine
Les carences étaient souvent rencontrées chez les patients au bénéfice d'un traitement anti-tuberculeux d'isoniazide, avec des polyneuropathies sensitives distales sous forme de fourmillements et de brûlures, suivis d'une faiblesse. Elles sont prévenues par l'administration concomitante de suppléments (pyridoxine 150 mg/j). Des troubles neuropsychologiques ont aussi été décrits. De façon intéressante, la prise de doses excessives de pyridoxine (plus de 500 mg/j) peut entraîner elle aussi des polyneuropathies.
Acide panthoténique
Un apport insuffisant pourrait être à l'origine d'une atteinte du nerf périphérique, avec des fourmillements des mains et des pieds.
Syndrome de Strachan
Décrit à la fin du siècle passé, il s'agit d'un syndrome neurologique associant à des degrés divers une neuropathie optique, une neuropathie périphérique douloureuse et une surdité, mais également parfois une atteinte cortico-spinale ou un tableau similaire à celui d'une encéphalopathie de Gayet-Wernicke. La dernière grande épidémie est survenue à Cuba au début des années 90, suite aux privations secondaires à la chute de l'URSS, avec près de 50 000 cas rapportés.17 Il s'agit probablement d'un déficit vitaminique combiné.
Vitamine E
Un déficit dans l'enfance peut conduire à l'association d'une dégénérescence spino-cérébelleuse, d'une polyneuropathie et d'une rétinopathie pigmentaire. De façon plus générale, les carences en vitamine E s'accompagnent d'une ataxie, d'une aréflexie tendineuse, d'une ophtalmoparésie, d'une faiblesse et de troubles sensitifs. Elles sont rares, survenant avant tout dans des cas de malabsorption. Dans les cas
d'abétalipoprotéinémie et d'atteintes du nerf périphérique, la posologie recommandée est de 300 à 600 mg/j.
Il s'agit d'une maladie fréquente (prévalence comprise entre 1/300 et 1/82) caractérisée par une malabsorption et une perte pondérale, pour laquelle une origine immunitaire est suspectée, et qui est responsable de manifestations neurologiques protéiformes.18 L'ataxie et les myoclonies sont caractéristiques, certains travaux ayant rapporté une destruction des cellules de Purkinje. La survenue de crises d'épilepsie n'est pas rare, en particulier de type partiel complexe. Certaines études suggèrent également une association avec la migraine, et plusieurs patients ont été décrits avec des calcifications intracérébrales et des crises épileptiques.19 Enfin, la malabsorption qui survient chez les patients non traités s'accompagne de carences diverses, génératrices de complications neurologiques telles que des polyneuropathies.
Les boulimiques sont plus sensibles que les sujets sains à l'induction de céphalées migraineuses sévères par injection d'un agoniste sérotoninergique (m-chlorophénylpiperazine), suggérant l'implication de cette voie dans les deux maladies. Dans un travail réalisé sur trente-quatre patientes migraineuses, 88% avouaient avoir suivi un régime alimentaire, 59% souffrir d'épisodes boulimiques et 26% s'être déjà fait vomir volontairement.20
Les relations entre nutrition et cerveau sont étroites. Au niveau central, les mécanismes de régulation de la prise alimentaires font appel à l'hypothalamus, sous l'action notamment d'hormones telles que la leptine. Le dysfonctionnement de ces circuits peut mener à des troubles du comportement alimentaire comme l'anorexie ou la boulimie, qui s'accompagnent à terme de diverses conséquences neurologiques. A l'inverse, les régimes drastiques ou la malnutrition, au travers de carences spécifiques, sont responsables de nombreuses complications neurologiques dont certaines mettent en jeu le pronostic vital. W