Une interaction protéine-protéine gouverne l’efficacité de ré-initiation de la transcription chez le virus de la rougeole

Une étude pluridisciplinaire, menée par des chercheurs du Centre international de recherche en infectiologie, du laboratoire Architecture et fonction des macromolécules biologiques et du Centre de recherche en cancérologie de Marseille, décrypte le mécanisme moléculaire qui assure une transcription optimisée des ARN messagers du virus de la rougeole requise pour une production équilibrée de chacune des protéines virales. Cette étude qui ouvre de nouvelles perspectives pour concevoir des antiviraux, a été publiée le 9 décembre 2016 dans la revue PloS Pathogens.

Le virus de la rougeole est un membre de la famille des Paramyxoviridae au sein de l’ordre des virus à ARN négatif (Mononegavirales). Cet ordre comprend de très nombreux virus pathogènes pour l’Homme, l’animal ou la plante avec des impacts socioéconomiques et en santé publique majeurs. On peut citer par exemple, les virus de la rage, Ebola, le virus respiratoire syncytial et le virus Nipah. Le génome de ces virus est constitué par de l’ARN négatif non segmenté. Ces virus possèdent un mécanisme de transcription et de réplication très singulier reposant sur trois protéines virales : la polymérase (L), la nucléoprotéine (N) et la phosphoprotéine (P). Chez ces virus, l’ARN génomique n’est pas infectieux car il n’est pas reconnu comme matrice par la polymérase virale. Seul le génome encapsidé dans un homopolymère hélicoïdal de protéines N sert de matrice pour la transcription (c’est-à-dire la production d’ARN messagers – ARNm - qui codent les constituants protéiques du virus) et la réplication du génome viral (c’est-à-dire la production d’une copie complémentaire du génome viral). Cet ensemble, appelé nucléocapside, est reconnu par L via son cofacteur P pour une transcription séquentielle des ARNm qui sont au nombre de six chez le virus de la rougeole. P se lie à la nucléocapside via son domaine terminal (PXD). Ce dernier reconnaît spécifiquement l’extrémité NTAIL de N. Cette extrémité est très souple et assimilable à des poils hérissés au-dessus d’une chenille dont le corps serait la partie relativement rigide de la nucléocapside.

Les six gènes présents dans le génome du virus de la rougeole sont séparés par des régions dites inter-géniques (IGR). Quand la polymérase virale a terminé de transcrire le premier gène (ou gène amont), elle doit reconnaître la région IGR en tant que signal « séparateur » et puis recommencer à transcrire le gène suivant (ou gène aval). L’efficacité de ré-initiation de la transcription diminue au fur et à mesure que la polymérase s’éloigne de l’extrémité 3’ du génome, ce qui donne lieu à un gradient caractéristique d’abondance relative de chaque ARN messager. Pour chaque IGR, l’efficacité avec laquelle la polymérase ré-initie la transcription du gène aval dépend de l’affinité entre l’extrémité souple NTAIL et l’extrémité rigide PXD. Les chercheurs, en combinant des approches de biochimie, biophysique, dynamique moléculaire et biologie cellulaire, ont pu élucider le rôle clé de certains acides aminés de NTAIL dans l’interaction avec PXD. De plus, ils ont pu corréler l’affinité du couple NTAIL-PXD à la capacité de la polymérase à ré-initier la transcription. Ainsi, une faible affinité entre NTAIL et PXD réduit l’efficacité de la polymérase à redémarrer la transcription. Ces études montrent que l’interaction entre NTAIL et PXD est naturellement optimisée pour permettre à la polymérase virale de synthétiser chacun des messagers viraux dans des proportions assurant une production équilibrée de chacune des protéines du virus. Cette interaction serait donc l’une des contraintes majeures auxquelles ce couple protéique a été soumis au cours de l’évolution. Enfin, cette interaction particulière offre une nouvelle cible moléculaire pour concevoir des antiviraux.



Figure :
Schéma supérieur : représentation schématique du déplacement de la polymérase virale constituée par la protéine L (en jaune) et la phosphoprotéine (P, en orange) le long de la nucléocapside, à savoir le génome du virus de la rougeole encapsidé par la nucléoprotéine (en rouge). La liaison du complexe L-P à la nucléocapside repose sur l’interaction entre le domaine X de P (PXD) et le domaine NTAIL de N.
Schéma du milieu : organisation schématique du génome du virus de la rougeole avec ses 6 gènes, séparés par des régions inter-géniques (IGRs). Sous chaque gène sont représentés les ARN messagers transcrits à partir de chacun d’eux dans leur abondance relative.
Schéma inférieur : L’efficacité avec laquelle la polymérase virale ré-initie la transcription à chaque IGR dépend de l’affinité du couple NTAIL-PXD. Ainsi, une propension plus prononcée du complexe NTAIL-PXD à la dissociation (de la gauche vers la droite) est associée à une plus faible efficacité de ré-initiation de la transcription.
© Sonia  Longhi. Denis Gerlier
 

 

En savoir plus
* Modulation of Re-initiation of Measles Virus Transcription at Intergenic Regions by PXD to NTAIL Binding Strength 
Bloyet LM, Brunel J, Dosnon M, Hamon V, Erales J, Gruet A, Lazert C, Bignon C, Roche P, Longhi S, Gerlier D.
PLoS Pathog. 2016 Dec 9;12(12):e1006058. doi: 10.1371/journal.ppat.1006058.
 



 Contacts chercheurs
* Denis Gerlier
Centre International de Recherche en Infectiologie (CIRI) 
CNRS UMR5308, INSERM U1111, ENS Lyon, Université Lyon 1 
21 Avenue Tony Garnier  
69365 Lyon Cedex 07 
04 37 28 23 90
 
* Sonia Longhi
Architecture et Fonction des macromolécules Biologiques (AFMB)
CNRS UMR 7257- Aix-Marseille Université
163, Avenue de Luminy
Case 932
13288 Marseille Cedex 09
04 91 82 55 80
 
* Philippe Roche
Centre de Recherche en Cancérologie de Marseille (CRCM)
Institut Paoli-Calmettes
CNRS UMR 7258-INSERM U1068- Aix-Marseille Université
27 boulevard Lei Roure 
BP 30059 
13273 Marseille Cedex 09 
04 86 97 73 35

Mise en ligne le 20 décembre 2016

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Paris, 7 octobre 2013

Observer le vivant en temps réel sous un nouvel éclairage

L'imagerie de fluorescence, très importante tant en biologie qu'en médecine, permet d'observer le vivant en mouvement. Seulement, dans ce domaine, les marqueurs entrent très souvent en compétition avec la fluorescence naturelle du milieu biologique. En effet, cette auto-fluorescence peut constituer une nuisance importante à l'observation sous lumière visible… Sous lumière proche infrarouge en revanche, elle est quasi nulle. Les premiers marqueurs stables, non toxiques et suffisamment performants sous lumière proche infrarouge pour une exploitation en imagerie de fluorescence, viennent d'être mis au point par des chercheurs du Centre de biophysique moléculaire du CNRS à Orléans (CBM), en collaboration avec l'Université de Pittsburgh (USA). Un nouvel outil d'exploration du monde vivant en temps réel s'offre aujourd'hui aux biologistes et probablement dans le futur aux cliniciens. Ces travaux paraissent sur le site de la revue PNAS la semaine du 7 octobre 2013.
L'imagerie de fluorescence est une technique émergente dans le domaine des applications biomédicales : elle permet d'observer et suivre une cible spécifique (constituants de la cellule, agent pathogène, principe actif…) tant dans une cellule que dans un organisme entier, en temps réel et de manière non-invasive. Pour ce faire, on utilise des marqueurs : des molécules fluorescentes qui vont cibler les parties que l'on souhaite voir et les mettre en relief lors de l'observation.

La limite à ces observations provient de la fluorescence naturelle des composants biologiques qui vient parasiter le signal émis par les agents d'imagerie. Utiliser la lumière proche infrarouge permet de s'affranchir de ce phénomène. En effet, ce type de lumière interagit moins avec les composants des tissus, ce qui permet d'améliorer la qualité des images et d'augmenter la sensibilité de détection. Actuellement, il existe très peu de marqueurs fluorescents efficaces pour l'imagerie biologique dans le proche infrarouge. Les quelques agents commerciaux disponibles sont souvent très sensibles à la lumière et se dégradent très vite provoquant la disparition de leur fluorescence (photo blanchiment) ou sont relativement toxiques.

Les molécules à base de lanthanides émettent un signal de fluorescence très faible dans le proche infrarouge ce qui rend leur utilisation pour l'imagerie impossible. Le challenge relevé ici par les chercheurs orléanais a été de développer un composé dont la structure va permettre de multiplier le nombre de lanthanides par unité de volume afin d'augmenter considérablement la sensibilité de détection.

Ce sont grâce à des matériaux poreux appelés MOFs (metal-organic frameworks)1  que les scientifiques du CBM dirigés par Stéphane Petoud, chercheur à l'Inserm, ont pu obtenir une fluorescence significative de ces composés dans le proche infra-rouge. Il a été montré que ces composés à base de lanthanides luminescents ont une faible toxicité et une bonne résistance dans l'eau, élément essentiel pour des applications en biologie. La stratégie développée a permis d'obtenir les premières images de microscopies avec des composés à base de lanthanides luminescents émettant dans le proche infrarouge en cellules vivantes.

Ce travail est le fruit d'une recherche multidisciplinaire à l'interface entre la chimie, la biologie et la physique. Ces premiers résultats sont très prometteurs pour le développement d'agents d'imagerie efficaces dans le proche infrarouge utilisables en recherche biologique et à terme, en clinique.


Notes :
1 Les MOFs sont des nanoparticules rigides et poreuses, déjà utilisées pour des applications comme le stockage de gaz, les piles à combustibles, la catalyse et beaucoup plus récemment la délivrance de molécule thérapeutiques et l'imagerie (principalement IRM).

Références :
Lanthanide near infrared imaging in living cells with Yb3+ nano Metal Organic Frameworks, Alexandra Foucault-Collet, Kristy A. Gogick, Kiley A. White, Sandrine Villette, Agnès Pallier, Guillaume Collet, Claudine Kieda, Tao Li, Steven J. Geib, Nathaniel L. Rosi, Stéphane Petoud, PNAS. En ligne semaine du 7 octobre 2013.
Contacts :
Chercheur l Stéphane Petoud I T 02 38 25 56 52 l stephane.petoud@cnrs-orleans.fr
Presse CNRS l Priscilla Dacher I T 01 44 96 46 06 l priscilla.dacher@cnrs-dir.fr

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Troubles des apprentissages : les troubles "dys"

Les principaux troubles des apprentissages sont la dyslexie (trouble spécifique de la lecture), la dyspraxie (trouble du développement moteur et de l’écriture), la dyscalculie (trouble des activités numériques), la dysphasie (trouble du langage oral) et les troubles de l’attention. Ces troubles sont durables, mais leur prise en charge permet d’améliorer et/ou de compenser les fonctions déficientes.
Dossier réalisé en collaboration avec le Dr Caroline Huron, laboratoire de Neuroimagerie cognitive U992 Inserm-CEA, avec le Dr Johannes Ziegler, laboratoire de Psychologie Cognitive, UMR7290 CNRS et avec le Pr Michel Habib, neurologue à l’hôpital La Timone à Marseille, centre de référence des troubles de l’apprentissage Résodys - Octobre 2014


Différents troubles de l’apprentissage se manifestent chez des enfants qui ont une intelligence et un comportement social normaux et qui ne présentent pas de problèmes sensoriels (vue, ouïe). Ces enfants éprouvent des difficultés à apprendre à lire, à écrire, à orthographier, à s’exprimer ou encore à se concentrer. Les aires cérébrales impliquées, les manifestations et les prises en charge diffèrent selon les troubles. Cependant, l’association de plusieurs de ces troubles (deux ou plus) est fréquente chez un même enfant : cela suggère l’existence possible d’un mécanisme commun qui serait à l’origine de ces dysfonctionnements, vraisemblablement au cours du développement. Cette piste est actuellement explorée par les chercheurs.
Les troubles de l’apprentissage comprennent :
*         Les troubles de la lecture (acquisition du langage écrit) : on parle de dyslexie
*         Les troubles du développement moteur et de l’écriture : on parle de dyspraxie
*         Les troubles des activités numériques : on parle de dyscalculie.
*         Les troubles du langage oral : on parle de dysphasie.
*         Les troubles de l’attention
*
Des troubles fréquemment associés
Dans près de 40 % des cas, un enfant concerné par les troubles DYS présente plusieurs types de troubles des apprentissages. La dyslexie ou la dyscalculie sont fréquemment associées à des troubles de la coordination motrice (dyspraxie) ou de l’attention. En outre, un problème de langage oral (dysphasie) est associé à un risque de dyslexie dans 50 % des cas.

Les troubles de la lecture : la dyslexie
Après le début de l’apprentissage de la lecture au cours préparatoire, la dyslexie se manifeste par une mauvaise association entre graphèmes (signes écrits) et phonèmes (sons), ainsi que par une incapacité à saisir rapidement un mot dans sa globalité. L’enfant déchiffre lentement et fait des erreurs. Entre 3 et 5 % des enfants seraient concernés. Ce trouble est très souvent associé à la dysorthographie (difficulté à maitriser l’orthographe). D’ailleurs, on ignore s’il existe des formes de dysorthographie indépendantes de la dyslexie.

Ces dysfonctionnements sont souvent liés à un mauvais développement phonologique en amont de l’apprentissage de la lecture (difficultés à discriminer les sons proches, faible conscience phonologique) et/ou à des problèmes dans le traitement orthographique (confusions et inversion de lettres, mauvais codage de la position des lettres). Ces déficits entraînent une mauvaise connectivité au sein du réseau de la lecture, entre l’aire de la "forme visuelle des mots" située dans le lobe occipital temporal gauche et les aires du langage situées dans le lobe temporal (Wernicke) et frontal (Broca).

Les troubles spécifiques du développement moteur : la dyspraxie
Les enfants dyspraxiques ont des difficultés à planifier, à programmer et coordonner des gestes complexes. Ils ne peuvent pas automatiser un certain nombre de gestes volontaires, notamment l’écriture (ce qui entraîne une dysgraphie). Ces enfants contrôlent laborieusement le dessin de chaque lettre, ce qui absorbe une grande partie de leur attention et les empêche de prêter attention aux autres aspects (orthographe, sens des mots...). La prévalence de la dyspraxie est évaluée à environ 5 à 7 % des enfants de 5 à 11 ans.
La dyspraxie est souvent associée à des anomalies de la perception visuo-spatiale et à des troubles d’organisation du regard qui perturbent l’appréhension de l’environnement par l’enfant.
 
Les troubles des activités numériques : la dyscalculie

Les enfants atteints de dyscalculie ont une mauvaise perception des quantités numériques (sens du nombre), socle sur lequel se construisent les habiletés arithmétiques ultérieures. Ils peuvent aussi rencontrer des difficultés de mémorisation et d’apprentissage des tables d’addition et de multiplication. La dyscalculie a été associée à des anomalies de la région pariétale inférieure gauche.

Les troubles du développement du langage oral : la dysphasie 
Les enfants atteints de dysphasie ont des difficultés à s’exprimer oralement. Cette difficulté peut se présenter sous des formes diverses : paroles indistinctes, troubles de la syntaxe, paroles mal construites… Un trouble du langage oral est important à prendre en considération avant 5 ans, si possible dès 3 ans. Ce trouble est souvent prédictif de l’apparition d’une dyslexie ultérieure. D’après les estimations, environ 2 % des enfants présenteraient ce trouble.
 
Les troubles de l’attention

Les enfants présentant des troubles de l’attention, avec ou sans hyperactivité, ont des difficultés à se concentrer et à soutenir leur attention lors d’une tâche ou d’une activité particulière, ceci en dépit de leur bonne volonté. Ce trouble conduit à de nombreuses erreurs d’inattention, à un travail inabouti, au non respect des consignes et à une mauvaise organisation. Ces troubles seraient présents chez environ 3 à 5 % des enfants.

Des troubles dont la fréquence est difficile à évaluer
Les données épidémiologiques fournissent des chiffres assez variables concernant l’incidence de ces différents troubles. Ainsi, la dyslexie toucherait de 2,3 à 12 % de la population générale, ou même plus, selon les critères retenus. Quand ces critères incluent des répercussions sur la scolarité et la vie quotidienne, les chiffres tombent à 1 ou 2 %.

Comment les diagnostiquer ?
Le diagnostic des troubles DYS passe par un bilan neuropsychologique qui permet l’évaluation de l’ensemble des fonctions cognitives. Pour la dyslexie par exemple, les performances de lecture (exactitude, rapidité ou compréhension) sont évaluées par rapport au niveau attendu compte tenu de l’âge de l’enfant, de son niveau intellectuel et du fait qu’il reçoit un enseignement adapté à son âge. Le bilan cherche à déterminer les mécanismes qui sous-tendent les déficits observés. Un enfant dyslexique peut par exemple présenter une déficience visuo-spatiale ou un déficit phonologique qui nécessitent des approches de rééducation différentes. Il est nécessaire de rechercher
systématiquement d’autres troubles associés des apprentissages.
Des centres de référence existent au sein de centres hospitaliers universitaires, permettant une intervention pluridisciplinaire chez les patients présentant les cas les plus complexes.

Entre rééducation et compensation
Quel que soit le trouble, il n’existe pas de technique de rééducation "miracle" : ces troubles sont durables, mais leur prise en charge permet d’améliorer et/ou de compenser les fonctions déficientes. Une prise en charge adaptée offre à l’enfant la possibilité de développer son potentiel scolaire.
Tous les troubles des apprentissages nécessitent des aménagements scolaires pour permettre à l’enfant d’acquérir les compétences non touchées par le trouble, sans être gêné par celui-ci. Par exemple, on va  fournir des photocopies des cours à des enfants qui rencontrent des difficultés d’écriture ou leur permettre d’utiliser un ordinateur pour écrire, reformuler les consignes pour un enfant présentant un trouble de la compréhension du langage...
Des ressources en ligne pour les enfants dyspraxiques
Pour faciliter la scolarisation des enfants dyspraxiques, les chercheurs ont participé à la création d’un centre de ressources en ligne (www.cartablefantastique.fr) : ce site propose des ressources scolaires adaptées, des outils à destination des enseignants pour adapter leurs cours et leurs exercices, et des outils pour les élèves.

La recherche : vers une clarification des mécanismes et une amélioration de la prise en charge
Jusqu’ici, la dyslexie a été le trouble le plus étudié par les chercheurs. L’existence d’une susceptibilité génétique a été démontrée et, à ce jour, cinq gènes de prédisposition associés à la dyslexie ont été identifiés. Ils sont tous impliqués dans la migration neuronale. Cela signifie qu’au cours du développement fœtal, certains neurones "ratent" leur cible finale, la dépassant pour aller se nicher dans d’autres aires du cerveau. Des dissections post-mortem de cerveaux de sujets dyslexiques ont confirmé la présence d’anomalies de ce type dans l’hémisphère gauche, celui qui traite le langage.

Des facteurs environnementaux sont également associés au risque de dyslexie. Un environnement linguistique et intellectuel stimulant, un bon accompagnement de l’enfant, avec un repérage précoce, réduisent le risque de sévérité des troubles et de retard scolaire. Des études épidémiologiques ont montré que la dyslexie est plus fréquente (ou en tout cas plus sévère) chez les enfants qui ont un langage très pauvre. Le déficit de vocabulaire empêcherait le cerveau de faire le lien entre le mot écrit et sa signification.
L’imagerie cérébrale anatomique et fonctionnelle permet de mieux comprendre les mécanismes associés aux troubles de l’apprentissage. Les chercheurs observent de mieux en mieux les aires cérébrales affectées aux différentes fonctions et soupçonnent que des désordres neuronaux dans certaines régions, ou encore un déficit de connexion entre des aires éloignées du cerveau, pourraient expliquer différents troubles. Ainsi, les difficultés de lecture des enfants dyslexiques se traduisent à l’IRM par un déficit de connexion entre les aires visuelles et du langage.
 

Enregistrement de l'activité cérébrale par TEP (tomographie par émission de positons) dans un groupe de sujets normaux pendant la lecture d'une suite de mots, dans le cadre d'une étude sur la dyslexie.

Enregistrement de l'activité cérébrale par TEP (tomographie par émission de positons) dans un groupe de dyslexiques pendant la lecture d'une suite de mots. Une région du lobe temporal gauche est moins active que celle d'un sujet normal.
 
Récemment des chercheurs se sont intéressés aux autres troubles des apprentissages, en particulier à la dyspraxie. Une équipe Inserm a étudié pendant 3 ans les compétences numériques et la perception du temps d’enfants dyspraxiques.  Les résultats ont mis en évidence des difficultés à percevoir les quantités numériques (ex : le nombre de points contenus dans un cercle) mais pas d’anomalie de compréhension du concept de linéarité numérique (ex : l’écart entre 2 et 3 est le même que l’écart entre 99 et 100) à la différence de ce qui a été observé chez les enfants dyscalculiques.

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Coma

Dossier réalisé avec la collaboration du Dr Benjamin Rohaut, Unité de réanimation neurologique, pôle des maladies du système nerveux et Institut du cerveau et de la moelle épinière (ICM), unité Inserm 975, Neuropsychologie et neuroimagerie, GH-Pitié-Salpêtrière, Paris - Octobre 2013.
Le coma correspond à la forme la plus sévère d’altération de la conscience. Un patient dans le coma semble endormi, mais il ne réagit à aucune stimulation, même douloureuse. Cet état, généralement transitoire, peut s’observer dans un grand nombre de maladies, neurologiques ou non.

Du coma à l’état végétatif


Cerveau humain en IRM, coupe sagittale.
Le coma est la forme la plus sévère d’altération de la conscience. Il s’agit en général d'un état transitoire, durant au maximum quelques semaines. Dans les cas les plus graves son évolution peut conduire au décès. Dans les cas les plus favorables, le retour à la conscience est rapide, se produisant au bout de quelques jours. Mais le plus souvent, l’amélioration est lente et peut passer par d’autres états de conscience altérée, tels que l’état végétatif et l’état de conscience minimale.

L’état végétatif est défini par une ouverture spontanée des yeux, mais sans conscience. Certains mouvements réflexes sont possibles, notamment des mouvements des yeux, mais sans poursuite visuelle. L’état de conscience minimale (ou « état pauci-relationel ») est défini par une ouverture des yeux avec une conscience « partielle » possible, mais insuffisante pour qu’une communication fonctionnelle puisse s’établir. On observe souvent certains gestes non reflexes, notamment une poursuite visuelle.
 
Le coma n’est pas la mort cérébrale

La mort cérébrale est définie par l’absence totale et définitive de l’activité cérébrale. Le contrôle des fonctions dites végétatives (respiration, contrôle du système cardiovasculaire…) n’est plus assuré. Le cœur du patient bat encore (temporairement) grâce aux techniques d’assistance de réanimation. C’est dans cette situation que se pose la question du don d’organe envers un tiers.

Des causes nombreuses et variées

Le coma peut être la conséquence d’une altération directe du système de l’éveil, situé dans une structure profonde du cerveau (le tronc cérébral), d’où les neurones se projettent largement vers le reste du cerveau et régulent le cycle veille-sommeil. Il peut aussi être la conséquence d’un processus plus diffus, affectant l’ensemble du cerveau (cortex et/ou substance blanche).
Les causes les plus fréquemment responsables d’un coma sont :
*         les traumatismes crâniens,
*         l’hypoxie/ischémie cérébrale,
*         les accidents vasculaires cérébraux (hémorragiques surtout),
*         les surdosages médicamenteux/toxiques,
*         les états de mal épileptiques
*         les encéphalites, méningo-encéphalites et abcès cérébraux,
*         les encéphalopathies (métaboliques, dysimmunes…) ,
*         les tumeurs cérébrales.
Le pronostic d’un coma dépend beaucoup de sa cause. Certaines d’entre elles - comme les causes métabolique/toxique, les états de mal épileptiques ou les encéphalopathies - sont généralement de meilleur pronostic que les causes vasculaires ou hypoxiques qui entrainent l’absence d’oxygénation temporaire d’une région plus ou moins étendue du cerveau.

Tenter d’identifier la cause dès la prise en charge


Les premières étapes de la prise en charge d’un patient dans le coma consistent à évaluer rapidement ses fonctions vitales (voies respiratoires dégagées, bonne oxygénation du sang, niveau de pression artérielle correcte) et, si besoin, à mettre rapidement en place les mesures de réanimation nécessaires (support ventilatoire, hémodynamique…). Son degré d’altération de la conscience est évalué à l’aide d’un score (de Glasgow), cotant les réponses verbale, oculaire et motrice à différentes stimulations physiques. Un patient dans le coma est en général admis dans un service de réanimation médicale ou chirurgicale.
Il s’agit ensuite d’identifier la cause du coma. Certains examens ou tests pharmacologiques permettent d’éliminer des causes rapidement réversibles (hypoglycémie, surdosage en morphinique ou en benzodiazépine). Une imagerie cérébrale (scanner ou IRM) est souvent pratiquée, pour éliminer une pathologie nécessitant un geste chirurgical urgent. Le recueil détaillé des antécédents et des circonstances de survenue du coma, associé à l’examen neurologique permettent le plus souvent d’orienter les médecins vers la cause du coma. Des examens complémentaires sont ensuite souvent nécessaires pour confirmer le diagnostic (imagerie cérébrale, ponction lombaire, électroencéphalogramme et bilan biologique).
Le devenir des patients, souvent difficile à prévoir
Prévoir le devenir du patient est un enjeu majeur, notamment lorsque le coma se prolonge ou que le patient reste dans un état de conscience altéré (état végétatif ou de conscience minimale). La poursuite de la réanimation n’a en effet plus de sens si l’on arrive à la certitude qu’il n’y a plus d’espoir de récupération.
Dans certaines situations, l’évaluation du pronostic est relativement simple. Ainsi, dans les comas post-anoxiques (causé par une interruption dans l’oxygénation du cerveau), de nombreuses études ont permis de définir des critères pronostics très fiables. L’abolition de réflexe pupillaire ou cornéen ou un score moteur de Glasgow inférieur à 2 au troisième jour de la prise en charge sont des facteurs de très mauvais pronostic.

Dans d’autres situations l’évaluation est plus délicate et fait appel, en plus du suivi de l’examen clinique qui est fondamental, à des explorations complémentaires :
- des explorations électrophysiologiques, électroencéphalographie et potentiels évoqués (enregistrement de l'activité électrique du système nerveux), qui permettent d’explorer le degré de fonctionnement cérébral résiduel
- des examens d’imagerie cérébrale (scanner, IRM), qui permettent de quantifier l’étendue des lésions cérébrales éventuelles.
En l’absence d’amélioration, un état végétatif est dit « persistant » après un mois. On parle d’état végétatif permanent après 3 mois en cas de lésion cérébrale non traumatique, et après 12 mois en cas de lésion cérébrale traumatique. De nombreuses études se fondant sur le suivi de patients ont montré que la probabilité de récupération devient alors quasi nulle.
Pour préciser le pronostic des patients récupérant lentement, plusieurs équipes de recherche tentent actuellement d’identifier des marqueurs pronostiques plus performants, notamment à l’aide d’explorations fonctionnelles sondant les capacités résiduelles du fonctionnement cérébral, ou de techniques d’imageries plus sensibles, permettant de détecter des lésions cérébrales qui peuvent passer inaperçues avec les techniques couramment utilisées.

Communiquer avec une personne dans le coma ?

Par définition, un patient dans le coma n’est pas conscient. On ne peut donc pas communiquer avec lui. Mais le diagnostic reposant sur l’évaluation des réponses du patient, il peut exister des situations (très rares) où un patient diagnostiqué à tort comateux est en réalité conscient.L’exemple classique est celui du « locked-in syndrome » dans lequel le patient est presque entièrement paralysé. Si après un examen neurologique approfondi un doute subsiste sur le niveau de conscience d’un patient, certaines techniques d’imageries fonctionnelles peuvent parfois conduire à la mise en évidence d’une telle situation. Ces cas sont toutefois extrêmement rares.

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