Recherche clinique sur la VASCULARISATION OCULAIRE

Recherche clinique sur la VASCULARISATION OCULAIRE, grâce à une collaboration étroite avec la Haute Ecole Valaisanne en Suisse (Sion,  Pr M. Geiser) et les universités d’Edimbourg (Mac Gillivray) et de Dundee (E Trucco) en Grande-Bretagne, permettant une meilleure connaissance de la physiopathologie du flux sanguin oculaire.

La collaboration avec le Pr GEISER (Haute Ecole Valaisanne HES-SO, Sion, Suisse) a abouti au développement d’un dispositif laser Doppler de mesure de la vascularisation choroïdienne, rétinienne et de la tête du nerf optique, utilisable chez l’homme et chez l’animal, en conditions physiologiques ou pathologiques.

Plusieurs méthodes aux principes physiques différents peuvent être utilisées pour évaluer le flux sanguin de différentes structures de l’œil. Nous disposons de fluxmètres laser Doppler.

La fluxmétrie par laser Doppler est une technique non-invasive qui permet la mesure du flux sanguin dans des tissus micro vasculaires, en particulier au niveau de la choroïde et de la tête du nerf optique, aussi bien dans le cadre de l’expérimentation animale que de façon non invasive chez l’être humain. Les paramètres hémodynamiques suivants sont calculés :

  1. Le volume, Vol, défini comme linéairement proportionnel au nombre de globules rouges en mouvement dans le champ illuminé, en unités arbitraires
  2. La vitesse moyenne relative de ces globules rouges, Vel; proportionnelle à la moyenne pondérée par la puissance spectrale des changements des fréquences de la lumière diffusée par les globules rouges, exprimée en Hz
  3. Le flux de ces globules, F = Vol x Vel (en unités arbitraires)

Plus récemment, la collaboration de l’équipe d’ophtalmologie avec l’équipe suisse de M GEISER a permis de mettre au point un nouveau prototype de fluxmètre laser Doppler couplé à une caméra de très haute résolution pour la mesure du diamètre des vaisseaux rétiniens et du flux sanguin rétinien.

Stratégies de recherche : 3 axes principaux

  • Glaucome et vascularisation de l’œil

Une caractérisation du flux sanguin oculaire – notamment du flux sanguin au niveau de la tête du nerf optique – et une comparaison des capacités d’autorégulation du flux sanguin oculaire de sujets sains et glaucomateux est étudiée lors de différents tests de provocation, qui entrainent des modifications du flux sanguin et permettent d’évaluer les capacités d’autorégulation des tissus. L’effet de différentes classes thérapeutiques existantes et de nouveaux traitements modifiant le flux sanguin oculaire sans modifier la pression intraoculaire est également étudié.

  • Syndrome d’apnées du sommeil, hypoxie intermittente et atteintes des tissus oculaires (nerf optique et rétine)

Le syndrome d’apnées du sommeil (SAS) est associé à la survenue de neuropathies optiques, comme la neuropathie optique ischémique antérieure aiguë (NOIAA) et le glaucome, notamment la forme à pression normale. Par ailleurs, le SAS est susceptible de favoriser la survenue de neuropathie optique non glaucomateuse.

Récemment, notre équipe a également confirmé que la majorité des patients (75 de 118 patients) présentant une neuropathie optique ischémique (NOIAA) étaient porteurs d’un syndrome d’apnées du sommeil. Ces données suggèrent un lien de causalité entre le SAS et le développement d’une atteinte du nerf optique (Aptel F, Khayi H, Pépin Jl, Tamisier R, Levy P, Palombi K, Romanet JP, Chiquet C. Non arteritic ischemic optic neuropathy is associated with obstructive sleep apnea syndrome: consequence for diagnosis and treatment. JAMA Ophthalmol 2015 ; 133 : 797-804). Ainsi notre centre propose un dépistage systématique du syndrome d’apnées du sommeil en cas de neuropathie optique ischémique.

Des études réalisées au sein du laboratoire HP2 INSERMU1042 (M Mentek, C Chiquet, F Aptel, JL Pépin, D Ribuot) suggèrent que l’artère ophtalmique de rat soumis à l’hypoxie intermittente (modèle de SAS chez le rongeur) est plus sensible à l’endothéline 1, molécule vasoconstrictrice. 

  • Neuropathie optique ischémique et vascularisation de l’œil

Comme mentionné dans le paragraphe ci-dessus, le syndrome d’apnées de sommeil a été récemment associé à la survenue de maladie vasculaire du nerf optique comme la neuropathie optique ischémique antérieure aigue. Des études récentes ont montré l’association épidémiologique forte entre NOIAA et SAS : près de 80 des patients atteints de NOIAA non artéritique sont diagnostiqués comme ayant un SAS. L’accident vasculaire du nerf optique que représente la NOIAA serait favorisé par des facteurs impliqués dans le SAS : l’hypoxie nocturne répétée, l’HTA, l’augmentation plasmatique de l’endothéline (vasoconstrictrice) et finalement l’atteinte de l’autorégulation vasculaire du nerf optique.

L’endothéline-1 (ET-1), un puissant vasoconstricteur périphérique, et ses récepteurs ont été identifiés au sein de la rétine chez l’animal et chez l’homme. Chez le patient atteint de NOIAA, un taux anormalement élevé d’endothéline plasmatique a été rapporté.  L’effet de l’ET-1 sur le nerf optique a été bien étudié dans les modèles animaux : l’injection intravitréenne, sous-conjonctivale ou périoptique d’endothéline aboutit à une ischémie aiguë et/ou chronique (en fonction de la durée d’exposition) du nerf optique, puis à une perte des cellules ganglionnaires rétiniennes chez le rat, le lapin, et le primate non humain. Concernant les effets de l’endothéline sur le flux sanguin de la tête du nerf optique, une étude réalisée chez le lapin à l’aide de la fluxmétrie speckle montre une réduction nette (-30%) du flux sanguin dès la 1ère semaine après l’injection intravitréenne d’endothéline. Une réduction de 38% du flux sanguin (mesure par la technique des microsphères) a également été rapportée chez le lapin lors d’injection chronique d’ET-1 par minipompe.

Actuellement nous menons une étude multicentrique randomisée avec les CHU de Saint-Etienne, Bordeaux, Paris (Fondation Rothschild), Angers et Grenoble qui a pour objectif de montrer l’intérêt d’un antagoniste des récepteurs de l’endothéline (bosentan) chez les patients atteints de neuropathie optique ischémique (datant de moins de 3 semaines). Actuellement 18 patients sur les 86 patients attendus ont déjà été inclus dans l’étude.

Phénotype vasculaire : étude des caractéristiques de l’arbre vasculaire rétinien chez l’homme

L’étude de l’arbre vasculaire rétinien (diamètre des vaisseaux, organisation spatiale de l’arbre vasculaire ou analyse fractale) est complémentaire de l’étude du flux sanguin rétinien et est réalisée à partir de rétinophotographie (photographie du fond d’œil)  à l’aide d’une caméra standard.

Le phénotype vasculaire est déterminé après analyse par un logiciel semi-automatique (VAMPIRE™) grâce à une collaboration avec les universités d’Edimbourg (Mac Gillivray) et de Dundee (E Trucco) en Grande-Bretagne.

Site web :  http://vampire.computing.dundee.ac.uk

Récentes publications sur le flux sanguin oculaire :

Mentek M, Truffer F, Chiquet C, Godin-Ribuot D, Amoos S, Loeuillet C, Bernabei M, Geiser M. Compact Laser Doppler Flowmeter (LDF) Fundus Camera for the Assessment of Retinal Blood Perfusion in Small Animals. PLoS One. 2015 Jul 30;10(7):e0134378. doi: 10.1371

Mottet B, Aptel F, Romanet JP, Chiquet C. Facteurs vasculaires du glaucome. J Fr Ophtalmol. 2015; 38: 983-995

Geiser MH, Truffer F, Evequoz H, Khayi H, Mottet B, Chiquet C. Schlieren lasr Doppler flowmeter for the human optical nerve head blood flow measurement. Journal of Biomedical Optics 2013; 18(12):127001

Lacharme T, Almanjoumi A, Aptel F, Khayi H, Pepin JL, Baguet JP, Romanet JP, Chiquet C. Twenty-four hour rhythm of ocular perfusion pressure in non-arteritic anterior ischaemic optic neuropathy. Acta Ophthalmol. 2014 ; 92 :e346-352

Khayi H, Pepin JL, Geiser MH, Tonini M, Tamisier R, Renard E, Baguet JP, Levy P, Romanet JP, Chiquet C. Choroidal blood flow regulation after posture change or isometric exercise in men with obstructive sleep apnea syndrome. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2011 Dec 16;52(13):9489-96. doi: 10.1167/iovs.11-7936.

Tonini M, Khayi H, Pepin JL, Renard E, Baguet JP, Lévy P, Romanet JP, Geiser MH, Chiquet C. Choroidal blood-flow responses to hyperoxia and hypercapnia in men with obstructive sleep apnea. Sleep. 2010 Jun;33(6):811-8.

Chiquet C, Tonini M, Drillat P, Gaudry VV, Romanet JP, Geiser MH. Choroidal blood flow after isovolemic hemodilution in an eye with retinal vein occlusion and the contralateral healthy eye. Retina. 2010 Feb;30(2):275-80.

Vinh Moreau-Gaudry V, Geiser M, Romanet JP, Hera R, Millet JY, Chiquet C. Effects of photodynamic therapy on subfoveal blood flow in neovascular age-related macular degeneration patients. Eye (Lond). 2010 Apr;24(4):706-12.