Etudier le cerveau abdominal : mode d’emploi

Le tube digestif à l’œuvre

Le cerveau abdominal, redécouvert par le chercheur américain Michael Gershon, ou système nerveux entérique, est composé de neurones sensoriels (mécano-, thermo-, chémorécepteurs), d’interneurones, et de neurones sécréto-moteurs. L’étude de ces neurones qui forment les plexus villeux, sous-muqueux et myentérique a donné naissance à une nouvelle science, la neuro-gastro-entérologie. Les circuits neuronaux du SNE restent néanmoins très peu connus. On sait toutefois qu’ils assurent les réflexes locaux contrôlant la motilité, la sécrétion et l’absorption et que l’activité du SNE, en grande partie autonome, est modulée par le système nerveux central.

Le contrôle des fonctions digestives

L’examen de la motilité gastrointestinale par magnétolocation développée par l’UNIL et l’EPFL est d’une grande simplicité. Le sujet avale la pilule magnétique, avant de se placer sous une plaque détectant le parcours de l’aimant dans le système digestif à la manière d’un système GPS. A l’écran de l’ordinateur apparaît alors la position de l’objet dans le système digestif, seconde par seconde.

Le tout est parfaitement inoffensif pour l’homme. "Cette technique ouvre de nombreuses perspectives, explique le professeur Pavel Kucera, de l’UNIL. Elle permet, par exemple, d’effectuer des examens cliniques de longue durée ou à répétition (tout en réduisant le nombre de radiographies), d’étudier en temps réel des effets de la nourriture et de médicaments sur la digestion ou encore de faciliter, par bio-feedback, la rééducation de la motilité digestive."

L’examen par magnétolocation

Conséquence inattendue des recherches sur le cerveau abdominal, l’équipe de Pavel Kucera, professeur à l’Institut de physiologie de l’Université de Lausanne, en collaboration avec celle du professeur Popovic de l’EPFL, a mis au point un instrument qui permet de visualiser en temps réel et en trois dimensions le parcours des aliments dans le système digestif.
Ce procédé recourt à une technologie qui fait penser au système GPS utilisé dans l’aviation ou la marine afin de localiser un navire ou un avion. On serait tenté de l’appeler la "magnéto-location". Le patient avale une pilule magnétique dont le parcours à l’intérieur du corps, suivi par une matrice de détecteurs de champ magnétiques, apparaît à l’écran d’un ordinateur, avant d’être expulsée par la voie naturelle. "Cette invention permettra de réduire le nombre de radiographies, ce qui est très utile surtout en pédiatrie afin de limiter l’exposition de l’enfant aux radiations, ajoute Pavel Kucera. Un diététicien pourra comparer la manière dont le tube digestif absorbe un repas "expérimental" ou composé selon les principes d’une alimentation saine; un médecin pourra vérifier en temps réel l’effet d’un médicament sur la digestion ou faciliter, par bio-feedback, la rééducation de la motilité digestive." Les premières études pour comparer la motilité digestive de sujets sains à celle de patients souffrant de diverses maladies ont déjà commencé en Suisse et au Canada. La mise à disposition de ce produit pourrait débuter en 2002.

La surveillance de la propulsion gastro-intestinale

Comment réagit le cerveau abdominal en cas de jeûne, de repas, de sommeil, de stress ou lors de prise de médicament? L’instrument mis au point à l’UNIL devrait permettre de le savoir. Toutes les secondes, en effet, l’ordinateur enregistre et visualise le passage (ici gastro-duodénal) de la pilule magnétique. De tels tracés permettent d’évaluer la dynamique de la propulsion gastro-intestinale et d’en déduire les réactions du système nerveux entérique à diverses situations expérimentales. Sur l’image, nous avons superposé la trajectoire de l’aimant sur les contours du tube digestif dessinés d’après une radiographie du même sujet. La flèche montre la localisation des cellules de Cajal, cellules pacemakers qui génèrent le rythme gastrique (voir ci-contre).

Les cycles du rythme gastrique

Dans le premier tableau, en haut, l’enregistrement pendant cinq minutes des coordonnées spatiales de l’aimant avalé par le sujet permet de découvrir des mouvements très réguliers et périodiques du système digestif. Le second tableau, en bas, révèle une fréquence de trois cycles par minute, caractéristique du rythme gastrique qui est généré à l’endroit indiqué dans la figure précédente par la flèche.

Giuseppe Melillo

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