Pourquoi une brûlure cause-t-elle plus de douleur qu'un pincement ?

Comment se fait-il que la douleur causée par une brûlure semble plus vive et dure plus longtemps que la douleur provoquée par un pincement ? "Intuitivement, je croyais que c'était parce que la brûlure causait davantage de dommages physiques à la peau, répond le professeur Yves De Koninck, de la Faculté de médecine et du Centre de recherche CERVO. Nos récents travaux suggèrent toutefois une autre explication à ce phénomène et cette piste nous aide à mieux comprendre comment le système nerveux traite les signaux de douleur."


Dans un article publié dans Nature Communications, deux membres de l'équipe du professeur De Koninck, Francesco Ferrini et Jimena Perez-Sanchez, expliquent comment ils ont fait appel à des procédés optogénétiques pour stimuler, à l'aide d'un faisceau lumineux, des récepteurs thermiques et des récepteurs mécaniques situés dans la patte de souris génétiquement modifiées. "Ces stimulations ne provoquent aucun dommage physique, mais elles déclenchent les mêmes réponses sensorielles qu'une brûlure ou un pincement", explique le professeur De Koninck.

Comme plusieurs autres études sur la douleur réalisées antérieurement par cette équipe, les conclusions des tests suggèrent que la protéine KCC2 joue un rôle central dans le traitement différentiel des signaux de douleur. "Ce transporteur, qui régule la concentration des ions chlorures à l'intérieur des neurones de la moelle épinière, est un élément-clé du système de portillon qui détermine si un signal douloureux en provenance des nerfs sensoriels est relayé ou non au cerveau, rappelle Yves De Koninck. Son rôle consiste à inhiber la transmission du signal douloureux. Lorsque cette protéine est moins abondante, les signaux douloureux sont davantage relayés au cerveau."

Les chercheurs ont constaté que les différentes couches de la moelle épinière ne sont pas également pourvues en KCC2. "Cette protéine est deux fois moins abondante dans la couche superficielle que dans la couche qui se trouve immédiatement en dessous, signale le professeur De Koninck. Or, les fibres nerveuses qui transmettent les signaux de douleur thermique se terminent surtout dans la première couche alors que celles qui transmettent la douleur mécanique aboutissement principalement dans la deuxième couche. On peut donc penser que les signaux de douleur thermique sont davantage transmis au cerveau parce qu'il y a moins de KCC2 pour les inhiber. Le système a alors tendance à s'emballer, ce qui cause une sensibilité accrue et prolongée."

Ce mécanisme pourrait avoir une valeur adaptative pour les êtres vivants, avance le chercheur. "Les dommages causés par une brûlure sont généralement plus graves que ceux produits par un pincement. Pour assurer sa protection, l'organisme a donc tout intérêt à être particulièrement sensible aux signaux thermiques. Par exemple, chez l'humain, la sensation de brûlure est ressentie dès que l'eau atteint une température de 45 degrés Celsius, même si ce n'est pas suffisant pour causer des dommages physiques."

Pour l'instant, les conclusions de cette étude ont surtout un intérêt sur le plan fondamental. "Par contre, elles pourraient nous aider à mieux comprendre les mécanismes impliqués dans les douleurs neuropathiques qui se manifestent après un traumatisme ou une maladie et qui empoisonnent la vie des personnes qui en souffrent. Nous allons bientôt publier une étude sur la question", précise le professeur De Koninck.

Les autres signataires de l'étude sont Samuel Ferland, Louis-Étienne Lorenzo, Antoine Godin, Isabel Plasencia-Fernandez, Martin Cottet, Annie Castonguay, Feng Wang et Nicolas Doyon, de l'Université Laval, et leurs collègues de l'Université de Turin, Chiara Salio et Adalberto Merighi.