(骨・関節系理学療法研究部会)(専門領域研究部)

La migraine constitue un problème de santé publique ayant un impact négatif majeur dans la vie quotidienne des patients. Douze pour cent de la population mondiale souffre de migraine et son coût est évalué à 18 milliards d'euros par an dans la communauté européenne. La fréquence des crises peut augmenter au cours du temps chez certains migraineux, faisant ainsi évoluer une migraine épisodique (0 à 14 jours de crises par mois) en migraine chronique (plus de 15 jours de crises par mois). Ce processus est qualifié de transformation de la migraine. La fréquence des crises semble être un facteur important dans ce processus. Utilisant des approches comportementales, électrophysiologiques, immunohistologiques(expression de la protéine Fos), nous avons identifié une partie des mécanismes neurobiologiques impliqués dans la transformation des céphalées. En effet, en développant un modèle animal de stimulation chimique répétée des méninges nous avons évalué (1) le rôle de l'intensité et de lafréquence sur la sensibilité cutanée (2) la sensibilisation des neurones de la corne dorsale spinale et trigéminale (3) l'efficacité du traitement de fond de référence de la crise, le propranolol (4) l’implication du tronc cérébral (le locus coeruleus (LC) et la substance grise periacqueducale (PAG)) dans la sensibilisation des neurones trigéminaux et spinaux (5) l'implication du LC dans les modifications de la sensibilité cutanée induite par la stimulation chimique des méninges. Notre étude comportementale révèle que la topographie (céphalique et/ou extracéphalique) et la nature (statique ou dynamique) de l'allodynie induite par la stimulation chimique des méninges est sous l'influence de deux facteurs : l'intensité et la fréquence de la stimulation, qui peuvent entraîner sa persistance. Nos études électrophysiologiques et comportementales confirment que l'allodynie cutanée céphalique et extracéphalique est le reflet de la sensibilisation des neurones trigéminaux cervicaux et spinaux, qui peut devenir persistante. Le propranolol, permet de prévenir la modification de la sensibilité cutanée ainsi que l'altération de l'activité des neurones trigéminaux et spinaux. Nous avons également observé la sensibilisation de deux structures du tronc cérébral : la PAG et la PAG qui se traduisent par une altération persistante des CIDN. Cependant le propranolol semble prévenir l'altération de tous ces phénomènes via l'inhibition d'une seule structure le LC et non la PAG. En effet, nos microinjections de propranolol dans le LC permettent de prévenir toutes les modifications induites par la stimulation chimique des méninges. En conclusion ces résultats suggèrent que la fréquence et l'intensité des crises de migraine sont deux facteurs de risque endogène de transformation des céphalées. Un marqueur de cettetransformation est l'allodynie, qui est le reflet clinique de la sensibilisation centrale des neurones de la corne dorsale. Cette sensibilisation centrale est due à l'arrivée directe d'information provenant des méninges mais également à une altération de l'activité neuronale du LC. Nous pouvons également dire que le propranolol constitue un excellent choix dans le traitement de la crise migraineuse étant donné qu'il prévient toutes les modifications induites par la stimulation chimique des méninges et qu'il agit via le LC. / Migraine is a public health problem having a major negative impact on the daily lives of patients. Twelve percent of the world population suffers from migraine and its cost is estimated at $ 18 billion per year in the European Community. The frequency of attacks may increase over time in some migraineurs, thus evolve episodic migraine (0-14 days crises by month) in chronic migraine (more than 15 days of attacks by month). This process is called transformation of migraine. Frequency of headache attacks at baseline appears to be an important risk factor for this process. Using behavioral electrophysiological, and immunohistochemical (expression of Fos protein) approaches, we have identified some of the neurobiological mechanisms involved in the transformation of migraine. Indeed, developing an animal model of repeated chemical stimulation of the dura, we evaluated (1) the role of the intensity and frequency of chemical stimulation (crisis) on skin sensitivity (2) sensitization of second order trigeminal and spinal neurons (3) the effectiveness of font treatment reference of the crisis, propranolol (4) the involvement of the brainstem (locus coeruleus (LC) and periacqueductal grey matter (PAG)) in the sensitization of trigeminal and spinal neurons and (5) the involvement of LC changes in skin sensitivity induced by chemical stimulation of the dura. Our behavioral study reveals that topography (cephalic and / or extracephalic) and nature (static or dynamic) of allodynia induced by chemical stimulation of the dura is under the influence of two factors: intensity and frequency of stimulation, which may lead to its persistence. Our electrophysiological and behavioral studies confirm that the cephalic and extracephalic cutaneous allodynia reflects awareness of trigeminal and spinal neurons, respectively, which may become persistent. Propranolol permits to prevent changes in cutaneous allodynia, and trigeminal and spinal sensitization. We also observed the awareness of two brainstem structures: the PAG and LC which result in a persistent alteration of DNIC. However propranolol appears to prevent the alteration of these phenomena via inhibition of a single structure LC and not the PAG. Indeed, our microinjection of propranolol in the LC can prevent any changes induced by chemical stimulation of the dura. In conclusion these results suggest that the frequency and intensity of migraine attacks are two endogenous risk factors of migraine transformation. A marker of transformation is allodynia, which is the clinical expression of central sensitization of the dorsal horn neurons. This central sensitization is due to the direct arrival of information from the dura but also to an alteration of neuronal activity in LC. Based on these findings, one can suggest that patients with frequent and/or severe migraine attacks take as early as possible a migraine prophylactic treatment. This treatment should prevent the cumulative adverse functional consequences on the central nervous system of the activation of dural nociceptors.

No description available.

Migraine et névralgie du trijumeau sont deux douleurs céphaliques bien différentes, associées à des manifestations allodyniques. Reflétant une sensibilisation centrale, étudier l’allodynie permet de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans ces douleurs.- Dans le cas de la migraine: La céphalée est susceptible d’induire par son intensité et sa répétition des modifications profondes du fonctionnement cérébral, conduisant à l’amplification à la fois temporelle (chronicité) et spatiale (allodynie et hyperalgésie extracéphalique) de l’information nociceptive. Les modifications sont durables puisque l’hyperalgésie extra-trigéminale est constante chez le migraineux notamment en période intercritique. Cet état «préallodynique» permanent pourrait être attribuable à une facilitation tonique descendante des informations nociceptives afférentes au niveau de la corne dorsale. L’allodynie qui se développe préférentiellement au cours des crises seraient davantage liée à une altération de l’inhibition descendante corrélée à la fréquence des crises. La mise en jeu des mécanismes inhibiteurs descendant semble être modulable. L’altération des CIDN chez les migraineux est améliorée lorsque des antalgiques/traitements de crise de migraine sont régulièrement consommés. Le sevrage en antalgiques améliore la fréquence des crises mais engendre une re-dégradation des CIDN. L’abus joue donc un rôle promoteur des crises soit via un effet périphérique au niveau des afférences primaires, soit au niveau cortical, mais en tout cas, pas via une altération de la modulation inhibitrice descendante issues des structures du tronc cérébral. - Dans le cas de la névralgie du trijumeau, l’allodynie a des caractéristiques différentes puisqu’elle est très localisée, paroxystique, mécanique et dynamique. Néanmoins la mise en évidence d’une allodynie à tous les modes diffuse au niveau céphalique fait évoque l’existence d’une sensibilisation centrale dans la névralgie du trijumeau. La corrélation qui existe entre abaissement des seuils et nombre de désafférentations d’origine dentaire,amène à envisager que les lésions répétées au niveau des fibres de type C, est à même d’induire des modifications plastiques au niveau de la corne dorsale du sous noyau caudal, permettant alors aux fibres myélinisées de gros calibres, d’accéder aux voies de la nociception, notamment les couches superficielles.Ce facteur serait prédisposant mais pas en lui même un facteur causal suffisant. Une compression nerveuse est plus souvent retrouvée du coté douloureux mais ne semble pas non plus à elle un facteur suffisant pour générer la douleur. La compression nerveuse pourrait contribuer à la pathologie soit via une aggravation de la déafférentation, notamment au niveau des fibres A, soit via un rôle générateur local de potentiels d’action au niveau de ces fibres de gros calibre, ce qui expliquerait qui plus est la disparition très rapide, parfois quasi immédiate de la douleur lorsque les patients subissent une micro-décompression vasculaire. / Migraine and trigeminal neuralgia are two separate cephalic pain characterized by allodynia. Allodynia is of intense interest because it is a way to explore mechanism of pain. Then our work helps to better understanding pathophysiology of these two pain cephalic diseases. -In migraine: During attacks, cutaneous allodynia can extend outside the head involving mosthly thermal modalities. In between attack migraine patients are also characterized by greater extracephalic temporal pain summation and hyperalgesia unrelative to headache frequency or medication intake. Extratrigeminal hyperalgesia and allodynia may be consequence of central sensitization of spinal dorsal horn neurol in relation to tonic descending facilitation of pain. Migraine patients have also impairment of DNIC but in opposite to pain facilitation, DNIC magnitude is changed by several conditions. Loss of DNIC may be driven by repetition of headache and could lead to allodynia extension during attacks. Medication overuse also improves migraine-induced DNIC impairment. Since improvement of DNIC is not able to offset central sensitization, pain facilitation and descending inhibitory input involve two separate and independent ways. Moreover medication overuse may promote the increasing of headache frequency acting on others brain structures than descending pain inhibition. - In trigeminal neuralgia: our current findings promote the possibility that small fibers lesions due to dental deafferentation are predisposing factors for classical trigeminal neuralgia. Patients with CTN have bilateral trigeminal pain hypersensitivity over the trigeminal region, suggesting a central sensitization process. The relationship between pain thresholds and number of dental deafferentations suggest a role of the peripheral input as a driving factor for inducing sensitization. This may have clinical implications in term of the spreading symptomatology, and may promote the development of pain symptoms. In contrast, as for the NVC, the dental deafferentation is only one of several (unknown) conditions that are necessary but not sufficient for trigeminal neuralgia. Even compression could be an aggravating factor of axonal damages; neurovascular contact could be a triggerpromoting excitability of healthy large myelinated fibers.

Les scorpions du genre Androctonus, comme Androctonus australis en Algérie et en Tunisieou Androctonus mauretanicus au Maroc, sont responsables d’environ 100.000 piqûres par ansur l’ensemble du Maghreb, suivies de 1 % de décès. Ils posent un réel problème de santépublique. Les toxines «alpha» modulant les canaux sodium voltage-activés (Nav) sontresponsables de 80 à 90% de l’activité létale des venins d’Androctonus australis etmauretanicus. Cependant, certaines petites molécules sont aussi capables de bloquer lefonctionnement d’autres types de canaux ioniques, en particulier des canaux potassiumvoltage-activés (Kv).Au cours de cette thèse, nous avons isolé et caractérisé les composants du venind’Androctonus amoreuxi, scorpion largement distribué en Afrique du Nord et au Moyen-Orient, mais qui n’avait jusqu’ici fait l’objet d’aucune etude rigoureuse. Nous avons identifiéles constituants impliqués dans la toxicité du venin et précisé leurs propriétéspharmacologiques et immunologiques, ainsi que l’effet qu’elles induisent enélectrophysiologie sur des canaux Nav et Kv clonés exprimés dans l’ovocyte de Xenope.Nous avons recherché de nouveaux membres d’une famille de toxines récemment isolées, lesBirtoxines-like, et interprété leur polymorphisme biologique par la modélisation de leursstructures 3D. Enfin, nous avons mené à bien un programme portant sur les effetsantinociceptifs des toxines de scorpion chez la souris. Cela nous a permis de proposer uneexplication qui fait intervenir le système opiacé et la « contre-irritation ». L’effet des toxinesreconnues « analgésiques » a ensuite été testé en électrophysiologie sur des neuronesnocicepteurs. / The North African scorpion Androctonus australis in Algeria and Tunisia, or Androctonusmauretanicus in Morocco, are responsible of about 100.000 stings each year in Maghreb,followed by 1% of death. Small toxins modulating voltage-gated sodium channels (Nav),named “alpha”, are responsible of 80 to 90% of the total lethal activity from the Androctonusaustralis and mauretanicus venoms. However, smaller molecules are also able to block thefunctioning of another type of ionic channels, in particular, the voltage-gated potassiumchannels (Kv).During this thesis, we have isolated and characterized the compounds of the venom fromAndroctonus amoreuxi, a scorpion widely found in North Africa and Middle East, but neverseriously studied so far. We have identified the constituents implicated in the toxicity anddefined their immunological and pharmacological properties, as well as theirelectrophysiological effects on cloned Nav and Kv channels expressed in Xenopus oocytes.We also have looked for recently characterized new molecules, the Birtoxins-like, and tried toexplain their large biological polymorphism by 3D structural models. At last, we haveevaluated the antinociceptifs effects of scorpion toxins in mice. We have proposed that theantalgic effects observed after administration of scorpion toxins are partly due to a counterirritation phenomenon, which implicates the activation of an endogenous opioid system. The“analgesic” toxins have been further tested in electrophysiology on DRG neurons.

La dépression majeure et les douleurs chroniques sont deux problématiques distinctes, mais liées par une comorbidité élevée et un effet néfaste sur la qualité de vie des individus atteints. Ce mémoire est consacré aux liens qui les unissent et présente deux études. L’étude 1 évalue l’impact de la déplétion aiguë du tryptophane sur les mécanismes endogènes de freinage de la douleur chez des participants sains. L’étude 2 évalue l’intégrité des mécanismes endogènes de freinage de la douleur chez des patients souffrant de dépression majeure (DM) avant et après un traitement aux antidépresseurs à double action (Duloxétine ou Desvenlafaxine). Les données des patients de l’étude 2 sont aussi comparées à celles d’un groupe de sujets sains pour mieux comprendre l’effet de la DM sur les mécanismes endogènes de freinage de la douleur. L’étude 1 montre que la déplétion aiguë du tryptophane bloque les mécanismes endogènes de freinage de la douleur. L’étude 2 montre que les patients souffrant de DM ont une capacité de freinage de la douleur intacte, qui est réduite par l’administration de médicaments. En conclusion, les mécanismes de freinage de la douleur semblent affectés par la déplétion aiguë du tryptophane. Les participants en DM ont une capacité d’inhibition de la douleur préservée par rapport aux sujets sains et affectée suite à la prise du médicament. Ces résultats permettent d’envisager un écart théorique entre la DM et les douleurs chroniques. / While major depression and chronic pain are distinct set of issues, they share high comorbidity rates and are both detrimental to those who suffer, affecting their quality of life. Based on two studies, this master’s thesis centers on the relationships between these issues. A first study (1) evaluates the effect of acute tryptophan depletion on endogenic mechanisms of pain reduction. A second study (2) assesses the endogenic mechanisms of pain reduction of patients who suffer from major depressive disorders (MDD) before and after the intake of a dual action antidepressant (Duxoletine or Desvenlafaxine). In conclusion, study 1 shows that the acute tryptophan depletion inhibits the endogenic mechanisms of pain reduction. Study 2 shows that patients who suffer from MDD have intact pain reduction mechanisms that are reduced by the intake of medication. The results suggest a theoretical gap between notions of MDD and chronic pain.

Diplomová práce Hodnocení krátkodobého efektu aplikace rázové vlny na MTrP Abstract This thesis concerns the application of radial extracorporeal shockwave therapy into muscular trigger points. It's location is derived from the descending part of trapezius muscle on the side of the dominant upper extremity. The performance analysis is based on using partially double-blind placebo-controlled, randomized clinical trial. The effects of the therapy were investigated in 28 subjects divided into experimental and control groups and objectively manifested by measuring the pressure pain threshold. Furthermore, the measuring of the active range of motion of the cervical spine, and the measuring of the maximal voluntary wrist and third finger flexion (measured before and after the therapy). After the therapy, the pressure pain threshold value of the trigger point located in trapezius muscle increased on average from 199 to 295 kPa (p = 0,025). The cervical spine lateral flexion increased on average by 3 degrees towards to the side of non-dominant upper extremity (p = 0,045). This study also investigates the pressure pain threshold value changes of 7 reference points placed remotely from the area of the application. After the shockwave therapy, the pressure pain threshold values of these reference points increased on...

The thesis deals with the evaluation of the influence of foam rolling on selected parameters of somatosensory perception (pressure-algic threshold, vibrotactile sensation). The theoretical part discusses fascial tissue, summarizes the current knowledge of foam rolling and focuses on the mechanisms of pain and vibrotactile sensation. The research part consists of a randomized blind study on a group of 15 healthy probands (11 women, 4 men), which evaluates the effect of foam rolling. The effect is objectivized by pressure algometry and vibrametry on the m. rectus femoris and m. biceps femoris of both lower limbs (measured before and after therapy). The value of the pressure pain threshold (PPT) increased after foam rolling. Vibrotactile threshold (VT) was lower after foam rolling than before its use, which means that vibrotactile sensitivity was increased. The results show that these changes do not occur only in the interventioned m. rectus femoris, but some changes in parameters can be found in other muscles as well. Keywords fascial tissues, foam rolling, pressure algometry, pressure pain treshold, PPT, vibrametry, somatosensory system, nociception, diffuse noxious inhibitory control, DNIC