Le nerf optique

Embryologie du nerf optique

Jusqu’à la 5ème semaine l’ébauche oculaire est la vésicule optique (figure 1). A partir de cette date et pendant le 2ème mois la fissure foetale se ferme progressivement et circonscrit les vaisseaux hyaloïdiens. Cette fermeture se fait par accolement des deux feuillets qui constituent la vésicule et le pédicule optique (figure 2). L’insertion du pédicule se déplace en remontant vers le milieu du pôle postérieur, puis l’extrémité proximale et le prolongement antérieur de la fente embryonnaire s’invaginent en enserrant les vaisseaux hyaloïdiens, ils forment un repli qui se détache progressivement de la paroi et deviendra un cordon plein cylindrique centré par l’artère hyaloïde : c’est la pièce intercalaire. Dès la 5ème semaine les fibres optiques naissent des cellules ganglionnaires et entourent la papille primitive et les vaisseaux hyaloïdiens puis s’engagent dans le pédicule qui constituera le futur nerf optique.

Au début de la 7ème semaine les fibres nerveuses remplissent presque complètement le pédicule optique. A la fin du 2ème mois, le pédicule est en longueur et en épaisseur entièrement occupé par les fibres nerveuses qui vont jusqu’au chiasma. C’est au début du 3ème mois que la trame nevroglique apparaît, le mésoderme se condense autour du tronc nerveux et en forme la charpente conjonctive qui va se diviser en deux couches : externe qui sera la dure-mère, interne très vascularisée qui sera la pie-mère. L’arachnoïde s’intercalera entre les deux. Au cours de ce même mois des bourgeons vasculaires qui proviennent de la gaine gliale vont pénétrer le nerf.

Physiologie du nerf optique

Les cellules ganglionnaires génèrent des potentiels d’action. Leurs champs récepteurs (c’est-à-dire toute portion de rétine qui, stimulée, modifie leurs rythme de base) sont sensiblement circulaires et présentent une organisation spatiale antagoniste. On distingue chez l’homme 2 grands types de cellules ganglionnaires.

1. Les cellules M (parasols) ou magno-cellules, dont les axones se terminent aux couches ventrales du corps géniculé latéral. Ce sont des cellules de grande taille avec des champs récepteurs étendus. Elles sont activées par des stimuli de faible contraste, de basses fréquences spatiales ou de hautes fréquences temporelles. Leurs axones, qui conduisent rapidement les potentiels d’action sur un mode phasique, forment le début de la voie M ou magno (environ 20% des fibres du nerf optique). La voie M a une fonction dans la détection des mouvements rapides et celle des faibles contrastes.

2. Les cellules P (naines) ou parvocellules dont les axones se terminent dans les couches dorsales du corps géniculé latéral, reçoivent les messages provenant des cônes L ou M et des bâtonnets. Elles ont des corps cellulaires et des champs récepteurs de petite taille. Elles sont à l’origine de la voie P ou parvo (environ 80% des fibres du nerf optique). Leurs axones conduisent lentement les potentiels d’action sur un mode tonique. Elles sont sensibles à la composition spectrale de la stimulation, ont une résolution spatiale élevée et une résolution temporelle faible. la voie P a une fonction dans la vision des forts contrastes.

Les deux voies M et P travaillent en parallèle en transmettant tous les paramètres du stimulus sur un mode phasique ou tonique, sous forme de potentiels d’action propagés et adressés aux structures cibles du cerveau. Ces 2 voies restent séparées jusqu’à l’aire visuelle primaire (ou aire striée ou VI). Le corps géniculé latéral est la destination principale des axones des cellules ganglionnaires. Mais un petit contingent se projette également sur l’hypothalamus et le colliculus supérieur. Outre la propagation de l’information sensorielle par les potentiels d’action, les axones sont le siège d’un transport axonal ou circulation à double courant (ortho- et rétrograde) de molécules et d’organites cellulaires, entre le corps cellulaire et leurs terminaisons axonales, et entre le corps cellulaire et les dendrites. Ce système de transport biochimique est bidirectionnel fournit à l’axones les éléments nécessaires à la production des neurotransmetteurs, à l’élaboration et à la maintenance de son métabolisme.

Classification des neuropathies optiques héréditaires

Les neuropathies optiques héréditaires (NOH) sont des affections rares caractérisées par une atrophie optique. Elles sont révélées par une BAV tantôt brutale, tantôt au contraire progressive, ce qui justifie naturellement un examen ophtalmologique et des examens complémentaires : un FO qui montre une pâleur de la papille, un examen de la vision des couleurs à la recherche d’un axe de dyschromatopsie, une étude du champ visuel en périmètrie automatisée, des examens électrophysiologiques avec des PEV qui confirment l’atteinte du nerf optique, un ERG normale, une angiographie fluorescéinique qui permet de réfuter un oedème papillaire. Un bilan neuroradiologique va éliminer une étiologie tumorale ou une aplasie du nerf optique. Une fois la neuropathie optique affirmée l’interrogatoire recherchera de façon plus précise les antécédents familiaux ; notion de malvoyance, pour déceler des signes qui pourraient orienter vers une pathologie héréditaire (diabète insipide, diabète type 1, surdité). Des recherches en biologie moléculaire seront indispensables pour mettre en évidence une éventuelle mutation. Plusieurs formes cliniques de NOH ont été décrites dans la littérature. Certaines AO sont isolées, d’autres sont associées à des affections variées : diabète type 1, surdité de perception ou à des troubles neurologiques de gravité variable.

Il s’agit d’un jeune patient âgé de 22 ans, 2ème d’une fratrie de 4, droitier de latéralité, originaire et résident à Ouarzazate. Ayant comme antécédents familiaux la notion de rétinopathie pigmentaire chez le père et deux de ses tantes paternelles, sans antécédents personnels ; pas de notion d’habitudes toxiques, ni de prise médicamenteuse, ni d’atteinte générale surtout neurologique. Ce patient a présenté, en décembre 2003, une BAV brutale non douloureuse, de l’oeil droit avec flou et brouillard visuel, puis de l’oeil gauche un mois plus tard, sans autres signes associés. L’examen ophtalmologique au début n’a pas montré d’anomalie (le fond d’oeil et l’angiographie étaient normales). Le patient a bénéficié d’un traitement à base de corticothérapie orale.

L’examen clinique après 6 mois d’évolution note une acuité visuelle avec correction limitée aux comptes des doigts de près au niveau des deux yeux, l’examen neurologique et général reste sans particularité, l’examen à la lampe à fente est normal, l’examen des réflexes pupillaires est également normal. Le fond d’oeil montre une atrophie optique totale de l’oeil droit et une atrophie optique temporale de l’oeil gauche (Figure : 9, 10), l’angiographie rétinienne ne montre pas d’anomalies en dehors d’une pâleur papillaire totale de l’oeil droit et temporale de l’oeil gauche (Figure : 11, 12), le champ visuel est très altéré avec existence de scotomes visuels de profondeur variable (Figure : 13, 14). L’étude des potentiels évoqués visuels a montré des altérations en rapport avec une atteinte nerveuse (Figure : 15, 16) et l’électrorétinogramme est revenu normal. Des examens complémentaires sont effectués ; la mesure de la vitesse de sédimentation et le dosage de la CRP sont normaux, l’étude cytochimique du liquide cérébro-spinale est normale, le dosage sanguin de la vitamine B12 est également normal. La tomodensitométrie crânio-orbitaire n’a pas révélé de processus tumoral compressif du nerf optique et l’IRM n’a pas trouvé de lésions inflammatoires sur le nerf optique ou dans la substance blanche. L’étude de l’arbre généalogique montre l’existence de trois cas familiaux de rétinopathie pigmentaire (Figure 17).

Facteur environnementaux internes et externes

L’influence de facteurs épigénétiques est suspectée depuis longtemps, notamment suite à la constatation par Wilson, en 1965, de la sévérité particulière des neuropathies de Leber chez les patients fumeurs (4, 49). Des facteurs internes ont été évoqués, tels le diabète, l’hyper-triglycéridémie et l’hypertonie oculaire, ainsi que des facteurs externes: alcool, tabac, déficit nutritionnel, traumatisme crânien (9). Les cyanides, qui ont un effet inhibiteur direct sur la chaîne de transport des électrons mitochondriale (diminution significative de l’activité NADH-CoQ réductase du complexe 1 (50), sont les premiers incriminés.

Des études ont montré une diminution de la détoxification des cyanides chez les patients ayant un Leber (51). Ces molécules sont retrouvées dans la fumée de tabac (52), dans certains aliments tel que le cassava (aliment fréquemment consommé au Niger, et à l’origine de polyneuropathie et myélopathie) (53), des infections urinaires et digestives sévères aux bactéries Pseudomonas pyocyanique ou Echerichia Coli qui produisent des cyanides, dans l’industrie (pesticides, insecticides, photographie…). La vitamine B12 (hydroxycobalamine) favorise la conversion des cyanides en thiocyanates. Une intoxication par les cyanides entraîne un déficit en vitamine B12 avec symptomatologie spécifique dont la neuropathie optique bilatérale qui peut précéder les troubles hématologiques et neurologiques. De même, le déficit nutritionnel en vitamine B12 a été proposé comme facteur négatif (3, 13). La susceptibilité aux facteurs toxiques dépend en partie de la mutation de l’ADNmt en cause. Les mutations 3460 et 14484 ont un risque accru de développer une neuropathie optique héréditaire de Leber induite par les toxiques (15, 54). Cependant, une étude récente n’a pas confirmé cette association (4, 55, 56).

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Table des matières

Introduction
Rappels
Rappel sur le nerf optique
I.Embryologie du nerf optique
II.Anatomie du nerf optique
1- Généralités
2- Gaines du nerf optique
3- Rapports du nerf optique
4- Vascularisation du nerf optique
5- Innervation
6- Systématisation du nerf optique
III. Histologie
Physiologie du nerf optique
Moyens d’exploration
1- Imagerie du nerf optique
2- Explorations fonctionnelles du nerf optique
3- Perspectives
Classification des neuropathies optiques héréditaires
Observation
Discussion
I.Définition de la maladie
II.Historique
III. Épidémiologie
1- Sex-ratio
2- Répartition des mutations de l’ADN mitochondrial Génétique
1- Bases de l’ADN mitochondrial
2– Mutations mitochondriales de la neuropathie optique de Leber
2-1- Mutations primaires et secondaires
2-2 – Méthodes d’identification
3– Notion d’hétéroplasmie/ homoplasmie
Physiopathologie
1- Pénétrance
2- Facteurs génétiques
2-1- Degré d’hétéroplasmie
2-2- Autres facteurs génétiques mitochondriaux
2-3- Existence d’un second facteur génétique, lié au chromosome. X
3- Facteurs épigénétiques
3-1- Facteur environnementaux internes et externes
3-2- Facteur immunitaire
Histologie
Clinique
1-La neuropathie optique de Leber typique
1-1- La clinique
a/ Mode d’installation
b/ Age de début
c/ Acuité visuelle
d/ Examen du fond d’oeil
1-2 – Les examens complémentaires
a/ La vision des couleurs
b/ Le champ visuel
c/ Les potentiels évoqués visuels (PEV)
d/ L’angiographie à la fluorescéine
e/ L’électrorétinogramme
f/ L’imagerie cérébro-orbitaire
g/ L’étude du réflexe pupillaire afférent
h/ Les activités enzymatiques de la chaîne respiratoire
i/ Autres
2-La neuropathie optique de Leber atypique
2-1- La neuropathie optique de Leber sporadique
2-2 – La neuropathie optique de Leber « accompagnée
VIII. Diagnostic différentiel
1- Les neuropathies optiques héréditaires avec mutation de l’ADN nucléaire
2- La neuropathie alcoolo tabagique
3- Autres
Évolution et pronostic
Prise en charge thérapeutique
1- Traitement médical
1-1- Molécules testées
1-2- Prise en charge psychologique
1-3- Les mesures d’hygiène
2- La thérapie génique
Conseil génétique
Conclusion
Annexes
Résumés
Références