2 Preuve physiologique des endozépines
La synthèse du RO 15-1788 (ou flumazénil, FLZ), le premier antagoniste des BZ connu (Hunkeler et al, 1981 ; Ramerstorfer, Furtmüller, Vogel, Huck, & Sieghart, 2010), a facilité un grand nombre de recherches soutenant l’hypothèse selon laquelle des ligands endogènes au site de liaison de la BZ existent et sont fonctionnellement pertinents in vitro et in vivo. Bien que le FLZ ait été un outil précieux pour l’identification des actions physiologiques de la BZ, son utilisation à cette fin a des limites. Par exemple, il a été démontré que le FLZ peut exercer des effets PAM dans les GABAAR exprimés de manière hétérologue, en particulier à des concentrations élevées (Ramerstorfer et al., 2010). Il est important de noter qu’il n’a jamais été démontré que le FLZ avait des effets NAM sur les GABAAR exprimés de manière hétérologue, ce qui suggère que tout effet NAM du FLZ sur l’inhibition médiée par le GABA est très probablement dû à l’antagonisme d’un ligand endogène.
Des études in vitro ont suggéré un certain nombre de circuits dans lesquels les endozépines sont exprimées de manière constitutive et physiologiquement actives, comme en témoignent les effets suppressifs du FLZ sur l’inhibition médiée par le GABA, principalement par une diminution de la durée de la réponse. Par exemple, le FLZ supprime les PSIP(C) dans l’hippocampe (King, Knox, Dingledine, 1985 ; Krespan, Springfield, Haas, & Geller, 1984) et dans les cultures neuronales néocorticales (Vicini et al., 1986). Il a été démontré que le FLZ supprime l’inhibition dans les cellules granulaires du gyrus denté dans le modèle d’épilepsie du lobe temporal à la pilocarpine (Leroy, Poisbeau, Keller, & Nehlig, 2004) et qu’il supprime l’inhibition dans les neurones pyramidaux néocorticaux des couches II/III (Ali & Thomson, 2008). La potentialisation à long terme des synapses inhibitrices dans la zone CA1 de l’hippocampe était associée à une augmentation de l’amplitude des IPSC qui était supprimée par le FLZ (Xu & Sastry, 2005). Plus récemment, il a été montré que le FLZ supprime les neurones d’inhibition synaptique du noyau réticulaire thalamique (nRt, Christian et al., 2013), indiquant la présence d’une endozépine dans ce noyau. Ensemble, ces études avec FLZ soutiennent fortement la présence d’une activité PAM endogène dans plusieurs régions cérébrales distinctes, indiquant qu’il s’agit d’un mécanisme modulateur endogène largement mis en œuvre dans le SNC.
Un certain nombre de résultats cliniques intéressants sont cohérents avec l’antagonisme de FLZ de la fonction endozépine. Par exemple, le traitement par FLZ peut induire des attaques de panique chez les patients atteints de troubles paniques mais pas chez les témoins sains (Nutt, Glue, Lawson, &Wilson, 1990). Il peut également précipiter une réponse panique plus importante chez les femmes souffrant de trouble dysphorique prémenstruel par rapport aux témoins (Le Mellédo, Van Driel, Coupland, Lott, & Jhangri, 2000) et inverser la stupeur associée à l’encéphalopathie hépatique (Als-Nielsen, Gluud, & Gluud, 2004 ; Baraldi et al., 2009). L’ensemble de ces études suggère un rôle physiologique pour une accumulation d’endozépines dans l’espace extracellulaire, c’est-à-dire une accumulation physiologique, dans la régulation de l’anxiété/panique. De plus, il a été rapporté que les niveaux sériques de substances qui inhibent la liaison du FLZ aux membranes cérébelleuses du rat étaient multipliés par deux pendant l’accouchement par travail spontané, un effet qui n’a pas été observé chez les patientes subissant une césarienne (Facchinetti, Avallone, Modugno, & Baraldi, 2006), ce qui suggère que des états physiologiques tels que le travail pourraient provoquer une accumulation d’endozépines.
La pertinence de ces résultats pour les patients épileptiques humains reste pour le moment inconnue, car les preuves de l’action des endozépines chez les patients épileptiques ne sont pas concluantes. Le FLZ peut provoquer des crises chez les patients, mais au moins certains d’entre eux recevaient probablement un traitement par BZ (Spivey, 1992). Par exemple, dans une série de 67 patients subissant une évaluation avant une chirurgie de l’épilepsie (Schulze-Bonhage & Elger, 2000), des crises ont été provoquées chez 8 (12%) – tous avaient été traités précédemment avec des BZ. Des rapports de cas suggèrent une aggravation des crises par le FLZ chez les nourrissons et les personnes âgées (McDuffee & Tobias, 1995 ; Thomas, Lebrun, & Chatel, 1993). Les effets rapportés du FLZ sur les convulsions dans les études animales sont également mitigés. Chez les rats de moins de 2 semaines, le FLZ aggrave les crises motrices mineures induites par le PTZ (Rathouská, Kubová, Mares, & Vorlícek, 1993). Notamment dans les modèles convulsivants à forte dose, on a rapporté soit une suppression de l’activité convulsive (Kaijima, Le Gal La Salle, & Rossier, 1983), soit aucun effet (Hunkeler et al., 1981). Dans le modèle GAERS d’épilepsie absente spontanée génétique, le FLZ a eu des effets dépendants de la concentration, les faibles doses supprimant les décharges spike-wave (SWD) et les doses plus élevées les augmentant (Marescaux et al., 1984). En outre, il a été démontré qu’une mutation génétique (R43Q) de la sous-unité γ2 humaine associée à la fois à l’absence familiale et aux crises fébriles abolit (Wallace et al., 2001) ou réduit (Bowser et al., 2002) la sensibilité in vitro de GABAAR spécifiques à la DZP. Le mécanisme de l’augmentation de l’activité convulsive liée à l’insensibilité des récepteurs à la DZP, un ligand exogène, n’est pas encore connu. Une hypothèse provocatrice est que la mutation rend les récepteurs insensibles à une BZ endogène naturelle. Étant donné qu’une BZ endogène aurait probablement des propriétés anticonvulsivantes, les mutations du récepteur qui empêchent la liaison de la BZ endogène devraient provoquer des crises. Cependant, le trafic des récepteurs est également affecté par cette mutation (Kang & Macdonald, 2004 ; Sancar & Czajkowski, 2004) et pourrait contribuer à l’activité des crises, de sorte que le rôle des endozépines dans les crises liées à la mutation γ2R43Q reste controversé.
On a également signalé que la BZ inversait la stupeur idiopathique récurrente (Rothstein et al, 1992), bien que ces dernières années, il est devenu évident qu’au moins certains patients qui ont répondu à FLZ avaient une utilisation subreptice de BZ (Granot, Berkovic, Patterson, Hopwood, & Mackenzie, 2004) et ce domaine reste controversé (Cortelli et al., 2005). Dans une étude récente, FLZ a normalisé la vigilance dans un groupe bien caractérisé de patients souffrant d’hypersomnie. Une activité PAM peptidergique a été trouvée dans le liquide céphalo-rachidien (LCR) de ces patients (Rye et al., 2012). Cependant, la PAM n’a pas interagi avec une potentialisation par le midazolam, une BZ, et a partiellement persisté dans les GABAAR α1(H101R), une mutation ponctuelle les rendant insensibles à la BZ, ce qui indique qu’il ne s’agit peut-être pas d’un agent imitant la BZ classique (Rye et al., 2012). L’identité de ce PAM du LCR et son rôle dans la physiopathologie de l’hypersomnie restent inconnus.