Des neurochirurgiens américains ne s’y attendaient pas. Ils ont fait en 2015 une observation déroutante chez un patient souffrant d’une épilepsie réfractaire à tout traitement. Celui-ci doit subir l’ablation chirurgicale du foyer épileptogène à l’origine de ses crises à répétition. Afin d’identifier la zone à retirer et de délimiter précisément ses contours, les chirurgiens procèdent à des stimulations du cerveau du malade lors d’une évaluation pré-chirurgicale.

Il faut dire que leur patient est des plus coopératifs. Il a accepté de porter à la surface du crâne une batterie d’électrodes couvrant notamment diverses régions du cerveau impliquées dans la respiration. Il a également donné son accord pour porter un équipement d’enregistrement en continu de l’activité cérébrale et respiratoire. Celui-ci permet également de localiser les réseaux épileptiques en utilisant une stimulation électrique. Enfin, ce malade véritablement héroïque a accepté de participer à plusieurs séances d’imagerie cérébrale : scanner et IRM.

Au cours de cette surveillance très étroite qui a duré dix jours, ce patient a fait 9 crises épileptiques partielles, dont certaines se sont généralisées. Quatre d’entre elles ont entraîné une diminution de l’activité respiratoire. Deux crises ont débuté au niveau du lobe frontal droit et se sont propagées de proche en proche dans l’amygdale (celle située du côté gauche du cerveau) pour ensuite gagner d’autres régions. L’amygdale est une structure cérébrale qui doit son nom à sa forme en amande. Elle joue un rôle essentiel au décodage des émotions.

Une apnée est survenue dans la seconde qui a suivi la propagation de l’épilepsie au niveau de l’amygdale. Cet arrêt brutal de toute respiration a même duré 48 secondes lors d’une stimulation et a provoqué une diminution de la teneur en oxygène dans le sang artériel. Lors de ces quatre crises d’épilepsie, l’apnée n’a été observée que lorsque l’activité électrique anormale se propageait jusqu’à l’amygdale.

Amygdale

Désireux d’explorer le rôle de l’amygdale dans l’interruption soudaine de la respiration au cours de ces crises épileptiques, les neurochirurgiens ont procédé à une stimulation de cette région via les électrodes implantées dans la région gauche du cerveau de leur patient, décidément particulièrement coopératif. Ils ont ainsi observé que l’apnée survenait immédiatement après la délivrance d’un stimulus dans l’amygdale gauche. Lors de stimulations, la pause respiratoire durait de 20 à 30 secondes, provoquant à chaque fois une chute du pourcentage d’oxygène disponible dans le sang. La fréquence respiratoire s’effondrait passant de 17 inspirations-expirations par minute à une seulement ! La respiration reprenait spontanément dans un délai de 2 à 5 secondes après l’arrêt de la stimulation électrique.

Venons-en au plus incroyable. Ce patient (désigné par ses initiales J.K.) ignorait totalement qu’il était en apnée lors de la stimulation, et ce alors qu’il était éveillé et dans un état de vigilance normale. Même lorsque la durée de la stimulation dépassait les 47 secondes et provoquait une baisse notable de la saturation en oxygène, J.K. ne réalisait pas qu’il s’était arrêté de respirer.

Pendant la stimulation, J.K. était tout à fait calme et regardait tout autour de la salle d’examen. Alors qu’il était en apnée, l’expression de son visage n’exprimait rien de particulier, aucun signe de désagrément ou d’essoufflement. De même, quand les médecins lui ont demandé s’il avait remarqué quoi que se soit au cours de la minute écoulée, J.K. leur a répondu par la négative. Quand ils lui ont posé la question de savoir s’il avait ressenti quelque chose, jusqu’à clairement lui demander s’il avait été à un moment gêné pour respirer, J.K. a continué de leur dire qu’il n’en avait rien été. Pourtant, en conditions ordinaires, sans stimulation, ce même patient s’était montré incapable de retenir sa respiration plus de 19 secondes.

Tout indique que la stimulation de l’amygdale gauche chez le patient J.K. suffit à provoquer une apnée sans qu’il en ait conscience, sans qu’il ressente la moindre sensation désagréable. De façon très surprenante, lors de cette apnée, il était spontanément capable de prendre une inspiration s’il lui prenait l’envie de parler.

Apnée

Les neurochirurgiens avaient prévu d’étudier trois patients. Ils ont donc cherché à déterminer si les résultats observés chez le patient J.K. s’appliquaient aux deux autres. Comme J.K., le patient K.D. souffrait d’une épilepsie pharmacorésistante, autrement dit réfractaire au traitement médical. Chez lui aussi, le fait de stimuler l’amygdale (cette fois, celle située à droite) a immédiatement entraîné une apnée qui persistait durant les 20 à 30 secondes que durait la stimulation. A l’instar de J.K., K.D était détendu, aucunement stressé, portant son regard autour de la pièce et vers la fenêtre comme si de rien n’était ! Aucune expression sur son visage ne témoignait qu’il était en pause respiratoire. Aucun essoufflement n’était perceptible lors des stimulations.

Quant au 3ème patient (S.P.), les neurochirurgiens ont stimulé le lobe temporal gauche afin de délimiter les zones cruciales du langage à épargner lors d’une opération visant à lui retirer une tumeur cérébrale. Là encore, des stimulations bilatérales répétées des amygdales ont provoqué une apnée d’une durée correspondant à la durée de l’activation électrique.

Au total, ces résultats indiquent qu’une stimulation électrique de l’amygdale suffit, que le patient soit ou non épileptique, à provoquer une apnée et qu’une crise d’épilepsie se propageant dans cette région peut avoir les mêmes conséquences. Le fait que cette apnée n’entraîne aucune sensation d’inconfort semble indiquer que la stimulation de l’amygdale court-circuite, ou inhibe, des régions du cerveau impliquées dans la perception de la respiration et d’une difficulté respiratoire.

Sur un plan pratique, ces résultats montrent que la respiration pourrait s’interrompre lorsqu’une crise d’épilepsie progresse à travers le cerveau et atteint l’amygdale, sans même que les patients sachent alors qu’ils se sont brutalement arrêtés de respirer.

Mort soudaine

Au-delà de leur caractère spectaculaire, ces observations pourraient s’avérer particulièrement utiles pour mieux comprendre l’origine de ce que l’on appelle la « mort soudaine inattendue dans l’épilepsie » ou SUDEP (Sudden unexpected death in epilepsy). Ces décès brutaux représentent une des causes principales de mortalité en rapport direct avec la survenue d’une crise d’épilepsie. Cette surmortalité touche principalement des adultes jeunes souffrant d’une épilepsie mal contrôlée par le traitement médical. Le SUDEP représente la cause la plus fréquente de décès parmi les patients souffrant d’épilepsie chronique réfractaire, à l’origine de 10 % à 50 % de tous les décès.

On ignore les mécanismes qui sous-tendent la survenue de ces morts soudaines (SUDEP) mais ils semblent surtout être en rapport avec une apnée survenant pendant ou après la crise. Le risque de SUDEP est majoré lors des crises d’épilepsie nocturnes et par la présence et la fréquence des crises généralisées tonico-cloniques, autrement dit lorsque que la personne perd connaissance et s’effondre, puis se raidit et enfin que ses membres sont saisis de secousses violentes et successives. Bien que n’affectant qu’une petite minorité de patients atteints d’épilepsie, le taux annuel du SUDEP est estimé à 1 pour mille, ce qui représente environ 500 cas par an en France pour 500 000 malades.

Le SUDEP a pour particularité de concerner des patients âgés de 20 à 40 ans et d’être effectivement inattendu, tant de la part du patient que par ses proches, généralement habitués depuis des années à ce que le malade fasse des crises fréquentes, sans jamais avoir été informés du risque de SUDEP par leurs médecins.



Ces observations, rapportées en juillet 2015 par des neurochirurgiens et neurologues américains dans le Journal of Neuroscience, semblent indiquer qu’une crise épileptique qui parvient à gagner de proche en proche l’amygdale pourrait entraîner une mort soudaine inattendue, surtout si le sujet inconscient pendant ou après la crise se retrouve allongé sur son lit le visage plaqué contre le matelas.

Une question se pose : les effets décrits dans cette étude de stimulation cérébrale sont-ils généralisables à un grand nombre de patients épileptiques ? Bien que le SUDEP paraisse résulter de mécanismes multiples, les observations rapportées par des témoins directs, voire enregistrées sur vidéo en milieu hospitalier, montrent néanmoins que la majorité des patients présentent une défaillance respiratoire au moment fatal. Selon les Prs George Richerson, Brian Dlouhy et leurs collègues de l’université de Iowa (Iowa City), l’identification de régions du cerveau susceptibles d’entraîner une apnée permettrait de dépister les patients épileptiques à risque de faire une mort soudaine inattendue (SUDEP) et de conduire à des mesures préventives.

Cette surprenante observation prend aujourd’hui un relief particulier dans la mesure où cette même équipe publie un cas clinique dramatique dans le numéro de février 2017 de Frontiers in Neurology.

Convulsions fébriles

Celui-ci concerne le décès brutal d’une fillette de 33 mois présentant des convulsions fébriles, pathologie fréquente et généralement considérée comme bénigne. L’enfant n’était pas épileptique.

Les convulsions fébriles surviennent le plus souvent chez des enfants dont l’âge est compris entre 6 mois et 6 ans. On les observe chez 2 à 5 % des enfants de moins de 5 ans. Dans un tel contexte d’urgence, il importe pour le médecin de différencier une simple convulsion fébrile d’une convulsion symptomatique d’une infection du système nerveux central ou déclenchée par la fièvre chez un enfant souffrant d’épilepsie.

Il existe des antécédents familiaux de convulsion fébrile dans environ un quart des cas. De fait, la mère de l’enfant de deux ans avait fait dans son enfance des crises convulsives fébriles responsables d’arrêt respiratoire nécessitant une réanimation et une hospitalisation prolongée.

La fillette avait déjà présenté des convulsions fébriles complexes avec arrêt respiratoire et cyanose (coloration bleuâtre de la peau), 12 mois auparavant. Le jour de son décès, elle convulse à nouveau et est examinée aux urgences. L’examen neurologique ne montre rien d’anormal. Sa température corporelle est de 38,2 °C. De retour chez elle, la fillette est placée dans le lit des parents, entre sa mère et sa sœur. Elle est découverte inconsciente, sans pouls, ne respirant plus, par son père peu de temps après s’être endormie.

La fillette a le visage tourné vers le bas, entre l’épaule de sa sœur et l’oreiller, une position qui peut avoir gêné la respiration et que l’on retrouve dans certains cas d’épilepsie fatale. La mère de la fillette, infirmière anesthésiste, tente de réanimer sa fille. Une reprise de l’activité circulatoire est observée une demi-heure après que la fillette a été retrouvée inconsciente mais il est trop tard. Le scanner cérébral montre un important œdème cérébral bilatéral lié à un déficit prolongé de perfusion sanguine du cerveau. La fillette est déclarée en état de mort cérébrale deux jours plus tard. Les parents autorisent le prélèvement d’organes et l’autopsie.

Jusqu’à présent, aucun cas documenté de décès associé à des convulsions fébriles n’avait été rapporté chez l’enfant même si des morts inexpliquées ont été rapportées chez des enfants présentant des antécédents de convulsions fébriles. Ce cas pédiatrique montre donc que des convulsions fébriles peuvent très exceptionnellement être responsables d’une mort soudaine inexpliquée via des mécanismes similaires à ceux impliqués dans la mort subite et inattendue dans l’épilepsie (SUDEP). De fait, cet enfant avait déjà présenté une apnée lors de crises convulsives fébriles avec une chute du taux d’oxygène dans le sang (désaturation en O2), responsable d’une cyanose. Ceci conforte l’hypothèse selon laquelle une convulsion fébrile ait pu avoir chez cet enfant des conséquences similaires à celles observées en cas de SUDEP.

Marc Gozlan (Suivez-moi sur Twitter ou sur Facebook)



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Pour en savoir plus :

Dlouhy BJ, Ciliberto MA, Cifra CL, Kirby PA, Shrock DL, Nashelsky M, Richerson GB. Unexpected Death of a Child with Complex Febrile Seizures-Pathophysiology Similar to Sudden Unexpected Death in Epilepsy? Front Neurol. 2017 Feb 1;8:21. doi: 10.3389/fneur.2017.00021

Dlouhy BJ, Gehlbach BK, Kreple CJ, Kawasaki H, Oya H, Buzza C, Granner MA, Welsh MJ, Howard MA, Wemmie JA, Richerson GB. Breathing Inhibited When Seizures Spread to the Amygdala and upon Amygdala Stimulation. J Neurosci. 2015 Jul 15;35(28):10281-9.

Thurman DJ, Hesdorffer DC, French JA. Sudden unexpected death in epilepsy: assessing the public health burden. Epilepsia. 2014 Oct;55(10):1479-85.

Ryvlin P, Nashef L, Lhatoo SD, et al. Incidence and mechanisms of cardiorespiratory arrests in epilepsy monitoring units (MORTEMUS): a retrospective study. Lancet Neurol. 2013 Oct;12(10):966-77.

Ryvlin P, Nashef L, Tomson T. Prevention of sudden unexpected death in epilepsy: a realistic goal? Epilepsia. 2013 May;54 Suppl 2:23-8.

Nashef L, So EL, Ryvlin P, Tomson T. Unifying the definitions of sudden unexpected death in epilepsy. Epilepsia. 2012 Feb;53(2):227-33.

Devinsky O. Sudden, unexpected death in epilepsy. N Engl J Med. 2011 Nov 10;365(19):1801-11.

Shorvon S, Tomson T. Sudden unexpected death in epilepsy. Lancet. 2011 Dec 10;378(9808):2028-38.

Gallois P, Vallée JP, Le Noc Y. Convulsions et fièvre chez l’enfant. Médecine. 2009 Jan;5(1):24-8.

Ryvlin P, Montavont A. La chirurgie de l’épilepsie réduit-elle la surmortalité des épilepsies partielles pharmacorésistantes ? Neurochirurgie. 2008 May;54(3):282-6.

Sur le web :

Sudden Unexpected Death in Epilepsy (SUDEP). Site des CDC

Sudden unexpected death in epilepsy (SUDEP). Site Epilepsy Action de la British Epilepsy Association

Mortalité et épilepsie. Fondation Française pour la Recherche sur l’Épilepsie (FFRE)

Réseau Sentinelle Mortalité Epilepsie. Ligue Française Contre l’Epilepsie (LFCE)

Mort soudaine inattendue en épilepsie. Epilepsie Canada

Convulsions fébriles de l’enfant (Ameli)

