Trente ans de comptage des unites motrices : qu’en attendre concrètement ?

Wang FC

Wang FC

CHU de Liège, Belgique

1. Estimation de la taille moyenne des unités motrices Echantillon de 10 unités motrices

twitch potentiel d’unité motrice 2. Mesure de la réponse M ou twitch supramaximal

2 3

4 1

•

•

•

•

• 120-300 stimuli d’intensité constante • si : - la distribution des réponses évoquées est de type Poisson

- les unités motrices du muscle étudié sont de même taille

Technique Muscle(s) r CV (%) Sujets sains SLA Sujets sains SLA Incrémentale

(Brown & Jaatoul, 1974) Thénariens et court extenseur des orteils

± 15 Spike Triggered Averaging

(Bromberg, 1993) Biceps brachial 0,07 0,54 45 33

Stimulation en des points multiples (Felice, 1995) Thénariens 0,85 0,99 17 10 Statistique (Olney et al, 2000) Hypothénariens 0,84 19

Muscle(s)/espèce Technique ENUM Soléaire/rat (Eisen et al, 1974) Anatomique Incrémentale 30 31 Court extenseur des orteils/singe

(Peyronnard & Lamarre, 1977)

Anatomique Incrémentale 153 120 Gastrocnémien interne/souris (Arasaki et al, 1997) Anatomique

Stimulation en des points multiples

103 93 Thénariens/homme

(Lee et al, 1975)

Anatomique

Spike Triggered Averaging

203 167

• Muscle court extenseur des orteils = 154 UM

(moyenne de 11 études avec 6 méthodes distinctes)

• Muscles thénariens

innervés par le nerf médian = 229 UM

ETUDE DES MOTONEURONES SPINAUX A L’ECHELON CELLULAIRE

CHEZ L’HOMME IN VIVO • conduction axonale

• excitabilité motoneuronale spinale • transmission neuro-musculaire

20 30 40 50 60 70 80 90 50 100 1000 r = - 0.69 r = - 0.69 P < P < 0.001 0.001 100 Age (années) E N U M

Maladie Technique

Charcot-Marie-Tooth

(Lewis et al, 2003) Spike Triggered Averaging

Parkinson

(Caviness et al, 2002) StatistiqueIncrémentale

Réponses-F Atrophie musculaire spinale

(Bromberg & Swoboda, 2002) Stimulation en des points multiples

Post-poliomyélite aiguë

(McComas et al, 1997) Incrémentale

Neuropathie liée à l’alcool

(Ballantyne et al, 1980) Incrémentale

Hyperthyroïdie

(McComas et al, 1974)

jours

EN

U

M

PERTE MOTONEURONALE SPINALE • 50% tous les 6 mois au début

(perte exponentielle)

• ensuite, ralentissement de la perte d’UM • en moyenne, précède l’amyotrophie et la

faiblesse musculaire d’un an (en extrapolant les données concernant le rythme de la perte motoneuronale et la capacité de réinnervation collatérale)

mois

EN

U

M

Dantes & McComas, 1991

373 muscles 123 patients

PERTE MOTONEURONALE SPINALE • n’est pas d’emblée diffuse

• certaines régions > d’autres

• certains groupes de motoneurones > d’autres - thénariens > hypothénariens

- court ext. des orteils > m. plantaires • certaines cellules > d’autres

- cellules en cours de dégénérescence

- cellules parfaitement saines et capables d’une réinnervation collatérale intense

REINNERVATION COLLATERALE • intense au début

• d’autant plus efficace que la perte d’UM est lente • permet de maintenir la taille de la réponse M et

la tension musculaire globale dans les limites de la normale tant que :

Taille moyenne des PUM (mV) 0,02 0,05 0,1 0,2 0,5 1 2 2 5 10 20 50 100 200 1 X_C

X_C 0 20 40 60 80 100 120 200 100 200 300 400 ENUM Twitch extenseur du GO (g)

PHASE TERMINALE

• réduction de la capacité de réinnervation :

la perte d’UM est responsable d’une réduction de la proportion des UM dont les territoires

se chevauchent

r = - 0.60 r = - 0.60 P < P < 0.001 0.001 70 70 100100 10001000 3 3 10 10 300 300

Taille moyenne des PUM

Taille moyenne des PUM (µV.ms) (µV.ms)

E N U M E N U M 100 100 2000 2000 r = - 0 r = - 0,,6060 p p < 0 < 0,,001001

Ta ill e m oy en ne d es P U M ( µV .m s) 0 5 10 15 20 25 30 35 70 100 2000 1000 40 45 50 55 60 r = 0,58 p < 0,05 < 3 ans Survie 400 r = 0,65 p < 0,05

Durée d’évolution (mois)

Dysfonctionnement motoneuronal

Réduction de l’ENUM et augmentation de la taille moyenne des PUM

• données aspécifiques traduisant la dénervation motrice périphérique

• dans un contexte clinique suggestif, une ENUM diminuée, a fortiori dans un territoire

asymptomatique, renforce l’hypothèse diagnostique • ENUM restant dans les limites de la normale, et

ce de façon répétée dans le temps, doit induire un doute quant à la certitude diagnostique

Expérience clinique

• Evolution « lente » :

- nombre élevé d’UM après une évolution longue - réduction < 20% de l’ENUM en 4 mois

- taille des UM restant fonctionnelles > 400 µV.ms - densité de fibre > 3

> 3 ans

< 3 ans

Durée d’évolution (mois)

EN U M t hé na ri en ne 0 5 10 15 20 25 30 35 2 10 400 100 40 45 50 55 60 r = - 0,69 p < 0,05 r = - 0,42 p < 0,05 Survie

ENUM thénarienne r = 0,71 p < 0,001 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100 -50 -40 -30 -20 -10 -0 -60 0 Réduction de l’ENUM à T4/T0 (%) Ré du ct io n de l’ EN U M à T 12 /T 0 (% )

• Faible apport sur le plan diagnostique • Difficulté technique

• Validité et reproductibilité des résultats • Pléthore des méthodes existantes

• Outil quantitatif sensible, fiable, bien toléré des patients, peu coûteux

• Candidat potentiel pour évaluer l’efficacité d’une drogue dans un protocole thérapeutique

• Nécessité d’aboutir à un consensus sur la méthode de choix + variantes méthodologiques permettant d’améliorer la reproductibilité des résultats

• Probablement souhaitable que davantage d’équipes européennes s’intéressent à l’ENUM

0 2-3 5-6 Mois 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 Placebo Riluzole Sanofi 1 Sanofi 1 + Ril Sanofi 2 Sanofi 2 + Ril EN U M /E N U M in it ia le