Physiopathologie


Le réflexe de toux peut être provoqué par de nombreux stimuli inflammatoires ou mécaniques.1
La toux est initiée suite à l’activation des nerfs sensitifs des voies respiratoires.2 Il existe plusieurs types de neurorécepteurs sensoriels des voies respiratoires qui détectent des stimuli suite à l’inhalation d’irritants chimiques ou mécaniques. Les voies afférentes de ces récepteurs convergent via le nerf vague jusqu’au noyau solitaire situé dans le tronc cérébral.
Le noyau solitaire est connecté aux neurones respiratoires situés dans les centres respiratoires qui coordonnent la réponse efférente de la toux. Cette réponse est conduite via les motoneurones jusqu’aux muscles respiratoires, au larynx et aux bronches enclenchant ainsi une toux.1

La toux peut aussi être contrôlée de façon volontaire par le cortex cérébral.1

Mécanisme de la toux chronique en vidéo

Regardez la vidéo pour découvrir les progrès de la science sur la compréhension des voies impliquées dans la toux chronique.

Neurophysiologie et physiopathologie de la toux chronique

Les principaux acteurs de la toux

Les principales fibres nerveuses impliquées dans la toux sont :1-3

  • Les fibres C non myélinisées, conduisant lentement l’influx nerveux(~ 1 m/sec) et chimiosensibles. Leurs terminaisons nerveuses sont localisées au niveau du larynx, de la trachée, des bronches et des parois alvéolaires. Ces fibres sont sensibles aux irritants nocifs (capsaïcine, nicotine) et aux molécules pro-inflammatoires (ex: bradykinine). Elles peuvent aussi être activées par une molécule de signalisation telle que l’ATP.
  • Les fibres  fibres Aδ myélinisées, conduisant rapidement l’influx nerveux (- 5 m/sec) et mécanosensibles. Leurs terminaisons nerveuses sont principalement localisées au niveau du larynx, de la trachée et des bronches proximales. Elles sont sensibles à la stimulation mécanique (contact avec des particules, mucus…) mais aussi à l’acidité liée à une chute rapide du PH.

Plusieurs récepteurs, exprimés par les fibres C et participant à leur activation, jouent un rôle important dans le réflexe de toux et pour certains sont impliqués dans la physiopathologie de la toux chronique.2-4

  • P2X3 est un récepteur relativement spécifique de l’ATP, une molécule libérée lors de lésions cellulaires. Il a été mis en évidence que ce récepteur joue un rôle important dans la toux par excès de sensibilité.
  • TRPV1 est un récepteur de la capsaïcine. C’est un canal ionique sensible aux stimuli thermiques et à l’acidité. Son seuil thermique d’activation est de 43°C mais, la température nécessaire à l’activation du canal est réduite en conditions acides et inversement. Son expression est augmentée chez les patients atteints de toux chronique
  • TRPA1 est un canal ionique activé par un grand nombre d’irritants chimiques structurellement distincts tels que l’isothiocyanate d’allyle, le cinnamaldéhyde, le crotonaldéhyde, l’acroléine, qui sont abondants dans les polluants et la fumée de cigarette. Il existe des activateurs endogènes de TRPA1, tels que les molécules associées au stress oxydatif que l’on retrouve notamment dans les maladies respiratoires inflammatoires. Ce canal est également sensible aux températures froides(< 17° C).
  • B2R est un récepteur de la bradykinine. La bradykinine conduit à des réflexes de défense tels que des réflexes parasympathiques et le réflexe de toux.

Focus sur le syndrome de toux par excès de sensibilité

La physiopathologie du syndrome de toux par excès de sensibilité reste encore mal connue. Parmi les mécanismes impliqués souvent ci lés, l’augmentation de l’expression de certains récepteurs périphériques ou la modification de leur sensibilité seraient à l’origine de l’augmentation du réflexe de toux.4,5

Paroles d’expert: les mécanismes physiopathologiques de la toux chronique

Vidéo à venir

ATP : adénosine triphosphate ; B2R : bradykinin subtype 2 receptor ; P2X3 : purinergic receptor 3 ; TRPA1 : transient receptor potential-ankyrin-1 ; TRPV1 : transient receptor potential-vanilloid-1.

Références

  1. Guilleminault L, Brouquière, Didier A. De la toux aiguë à la toux chronique chez l’adulte : mise au point sur un motif de consultation fréquent. Presse Med. 2019;48(4):353-64.
  2. Bonvini SJ, Belvisi MG. Cough and airway disease: The role of ion channels. Pul Pharacol Ther. 2017;47:21-28
  3. Mazzone SB, Undem BJ. Vagal Afferent Innervation of the Airways in Health and Disease. Physiol Rev. 2016;96(3):975-1024
  4. Song WJ, Morice AH. Cough Hypersensitivity Syndrome: A Few More Steps Forward. Allergy Asthma Immunol Res. 2017;9(5):394 402!
  5. Morice AH, et al. Expert opinion on the cough hypersensitivity syndrome in respiratory medicine. Eur Respir J. 2014;44(5):1132-48