La cause principale des douleurs lombaires est un mauvais héritage génétique

Index

• Il y en a parmi nous qui ont hérité des gènes excellents
• Presque chacun hérite des gènes imparfaits
• Des gènes anormaux provoquent des maladies
• ADN et gènes, c’est quoi ?
• Il y a, comme partout, beaucoup de malentendus
• Quand connaîtra-t-on l’action des tous ces gènes ?
• La douleur dans le bas du dos aussi peut être expliquée par des facteurs génétiques
• Mes propres gènes imparfaits et mes discs intervertébraux
• Qui est doté de mauvais gènes responsables de douleurs dorsales ?
• Désavantages de discs intervertébraux défectueux
• Disques intervertébraux imparfaits
• Bibliographie

Il y en a parmi nous qui ont hérité des gènes excellents

A moins qu’ils soient victimes d’un accident où ils s’abîment une vertèbre, ou un élément de vertèbre (ou les deux), environ 20 % de tous les gens du monde n’auront jamais à souffrir du bas du dos, n’importe le travail, léger ou lourd, qu’ils doivent effectuer (voir blog ‘La lombalgie est devenu un problème médical’). Ils sont nombreux, les ouvriers du bâtiment, les dockers, les infirmières et infirmiers qui n’éprouveront jamais la moindre douleur invalidante et ne seront, pour cette raison, jamais obligés d’arrêter leurs activités qui compromettent leur dos. Il est très probable que ces gens sont nés avec des ‘gènes du dos’ excellents. Ceux-ci font que des molécules parfaites sont produits dans les trois éléments cartilagineux des discs intervertébraux, de manière à pouvoir interagir correctement entre eux sans s’abîmer mutuellement (Fig. 1). Malheureusement, la plupart d’entre nous (il s’agit de presque 80 % de la population mondiale) ne dispose pas de ce type de gènes.

^{Fig. 1. Il est très exceptionnel que quelqu’un puisse disposer tout au long de sa vie de discs intervertébraux strictement normaux dans la partie inférieure du bas du dos (espaces intervertébraux L4-L5 et L5-S1). La partie gauche de cette figure montre les parties gauche et droite (section sagittale) d’une colonne vertébrale quasi parfaite appartenant à un homme de 42 ans qui exerçait un métier exceptionnellement dur pour le dos dans une mine de bauxite. La partie droite de cette figure montre une structure quasi normale (phénomène bien rare) de son disc intervertébral L4-L5. Jamais, il n’a éprouvé des douleurs dans le bas du dos (Declerck – Kakulas – Department Neuropathology, Perth, Australia - X90-1420).}

Presque chacun hérite des gènes imparfaits

De nombreuses affections sont dues au fait d’avoir hérité un ADN imparfait de nos parents. Cela signifie que notre matériel génétique contient des informations qui font que nos organes ne fonctionnent pas de manière impeccable. Ces informations sont présentes sous forme de ‘codes’, nommés gènes (voir ci-dessous). L’existence de nombreux gènes imparfaits est probablement la raison pour laquelle l’Organisation Mondiale de la Santé a déclaré, en 2015 et 2016, que seulement 5 % de la population mondiale profite d’une santé parfaite^1,2. Apparemment, peu de gens disposent d’une collection de gènes parfaits maintenant les parties de notre corps en santé parfaite.

Des gènes anormaux provoquent des maladies

Des gènes anormaux sont responsables de l’apparition d’usure - actuellement toujours - irréversible et progressive du tissu organique. Lorsque, par ce fait, des dysfonctions se produisent dans le tissu à un certain moment, p. ex. dans le cerveau, le cœur, les poumons, mais aussi dans les discs intervertébraux, on reçoit, en général, des signaux d’alerte. Graduellement, des symptômes se développent, lesquels on essaie de réprimer par toutes sortes de médications. La chirurgie moderne est même capable de substituer certains types de tissu dysfonctionnel.
Quelques exemples. Des moments de vertige peuvent être les signes annonciateurs d’une hémorragie cérébrale parce que les vaisseaux sanguins perdent leur efficacité. Des douleurs au niveau de l’épaule et de la cage thoracique peuvent indiquer le début d’une insuffisance du muscle ou des valves cardiaques. Des douleurs régulières dans le dos peuvent indiquer l’apparition de lésions dans les disques intervertébraux. Si l’on pouvait, dans un stade précoce, déterminer quels sont les gènes responsables de ces dysfonctionnements et à quel endroit exactement ils se localisent dans l’ADN, la médecine pourrait éventuellement en éliminer l’origine, ce qui nous dispenserait de consommer des pilules aux effets secondaires.

ADN et gènes, c’est quoi ?

L’ADN humain, nommé aussi génome est composé de deux fils en spirale de longueur identique (des fils de chromatine), dont le premier provient de notre mère, le second de notre père. Ils ont, tous les deux, une longueur de 2 mètres et se rapportent de manière complémentaire l’un envers l’autre. Ils sont enlacés d’une manier typique en formant une spirale.
Leur structure chimique compliquée a été décrite aux années 1950 par Crick et Watson, mais ce n’était qu’en 2017 qu’on est parvenu à visualiser l’ADN ‘in situ’³. L’ADN est enregistré dans le noyau de chaque cellule et a un diamètre d’environ 1/100 de millimètre. On le nomme ADN nucléaire pour le distinguer du ADN mitochondrial, lequel nous héritons exclusivement de notre mère.
On sait actuellement que l’ADN est composé de 6 milliards de ‘caractères’, qui en réalité sont très peu différents les uns des autres. Elles sont comparables aux caractères d’une langue, avec lesquels nous pouvons, en les combinant, former des mots et des phrases, et ainsi transmettre des informations². L’alphabet de l’ADN ne consiste, en effet, que de 4 caractères différents, notamment les nucléotides adénine, cytosine, guanine en thymine (Fig. 2). Cependant, par des combinaisons particulièrement compliquées environ 21.000 codes sont formés, nommés gènes. La totalité de ces gènes forme le résultat de notre état actuel : en bonne santé ou malade.

^{Fig. 2. L’alphabet de l’ADN ne consiste (normalement) que de 4 ‘caractères’ différents, notamment les nucléotides adénine, cytosine, guanine en thymine.}

Il y a, comme partout, beaucoup de malentendus

Dans n’importe quelle langue, des malentendus surviennent constamment, dus au fait que certains mots ou certaines phrases ne sont pas clairs ou sont mal compris. De la même manière, des combinaisons incorrectes et indésirables des 4 caractères de ADN formeront des codes incorrects et indésirables, contenant des informations qui créeront des parties du corps anormaux et provoqueront des maladies. Imaginez-vous que, grâce aux développement dans la génétique, on découvre enfin les codes génétiques responsables des maladies humaines, et supposez qu’on réussisse à substituer ces codes anormaux par des codes normaux…

Quand connaîtra-t-on l’action de tous ces gènes ?

J’ignore quelles seraient les conséquences, mais d’un point de vue strictement scientifique il pourrait être intéressant de savoir à quoi servent ces 21.000 gènes exactement, ainsi que leur combinaisons réciproques. A l’heure actuelle, on connaît déjà certains gènes anormaux qui provoquent des maladies génétiques relativement rares^4,5. Quant aux maladies chroniques courantes, telles les troubles cardiaques et pulmonaires, les cancers, le diabète, ainsi que les anomalies non-mortelles mais parfois bien invalidantes, comme l’arthrose, la dépression, les céphalées, la douleur dans le bas du dos, etc. on n’a pas encore avancé très loin. Pour trouver les codes génétiques spécifiques qui sont à l’origine de divers cancers, en 2016, Joe Biden a décidé, en qualité de vice-président, de réserver 1.000.000.000.000 US $ (sic!) pour la recherche sur le cancer grâce au programme ‘US Cancer Moonshot’⁶. Cette somme gigantesque est comparable aux dépens d’un voyage spatial à la lune aller-retour. Être doté de gènes spécifiques peut avoir également ses avantages. Pour survivre p. ex. sur les hauts-plateaux tibétains, les 5 millions d’habitants possèdent les gènes EPAS1, ELGN1, ADH7, MTHFR et HLA-DQB1⁷.

La douleur dans le bas du dos aussi peut être expliquée par des facteurs génétiques

Le mystère de la douleur dans le bas du dos s’explique pour une grande partie par la thèse selon laquelle nous avons hérité de mauvais gènes de nos parents (voir blog ‘La raison pour laquelle la lombalgie demeure un mystère’)⁸. On estime qu’environ 75 % de tous les gens sont porteurs de gènes anormaux qui provoquent des lésions dégénératives (parfois douloureuses) dans les discs intervertébraux. Ces gènes font que les molécules cartilagineuses dans le disc ne sont pas correctement construites et que, par la suite, le cartilage dans les plaques finales, le noyau et la partie inférieure de l’anneau fibreux ne sont pas suffisamment solides pour fonctionner parfaitement (l’explication sur la structure du disc suivra dans d’autres blogs). Beaucoup de personnes ont la malchance d’être porteurs de gènes récepteurs vitamine D, des variantes du 9e gène collagène (= gènes COL9A2 et COL9A3), des gènes déviants aggrécane, des variantes des gènes métalloprotéinase matricielle (gènes MMP), des gènes anormaux de collagène type I (gène COL1A1), des gènes anormaux produisant une plus grande quantité de molécules inflammatoires (interleukine-1 et -6), etc.^{9,10,11,12,13,14,15}. Pour cette raison, il n’est pas étonnant que certains scientifiques rêvent de substituer les gènes imparfaits par des spécimens meilleurs¹⁶. Cependant, puisqu’on ne meurt pas de douleurs dans le bas du dos et que les autorités ne veulent ou ne peuvent pas financer ce genre de recherches, ces tentatives visant à contrôler la douleur dans le bas du dos ont peu de succès.

Mes propres gènes imparfaits et mes discs intervertébraux

Dans un des plus grands hôpitaux universitaires d’Europe, j’ai fait cartographier mon ADN sur la base d’un échantillon de salive (l’ADN nucléaire). Ces magnifiques cartes m’ont appris que, malheureusement, moi aussi j’ai hérité quelques ‘gènes dorsaux’ pourris. Et les indications ne manquent pas ! Plusieurs membres de ma famille ont été victimes de douleurs dorsales. Par la présente, mes descendants sont donc avertis ! Cela veut donc dire que mon cartilage (ainsi que le leur) est donc imparfait. Parce que certains parmi ces gènes anormaux produisent de mauvaises protéines collagènes (du type 1 et 2), mes discs intervertébraux n’ont pas été à même de résister correctement aux forces physiques engendrées durant mes activités quotidiennes. D’autres mauvais gènes ont produit protéoglycanes. Parce que, par cet effet, l’eau dans mes discs intervertébraux disparaît plus rapidement et est substituée de manière insuffisante durant la nuit, les hauteurs de mes espaces intervertébraux diminuent également plus rapidement. Par conséquent, mon canal rachidien est, depuis des années, couvert de saillies comparables à des pneus de voiture aplatis (l’explication de la fonction discale suivra dans d’autres blogs). Tous ces défauts génétiques sont responsables de l’apparition de diverses petites lésions d’usure. Elles me tracassent régulièrement sous forme d’accès de douleurs dorsales intenses, heureusement sans irradiation vers les genoux. Et heureusement, j’ai suffisamment de connaissances médico-chirurgicales du rachis pour ne pas interpréter ces saillies (‘bulgings’) comme des hernies et pour ne pas me soumettre à des traitements qui ne mèneront en fin de compte qu’à une invalidité définitive… (Fig. 2). La connaissance est le pouvoir ! Jusqu’à présent, je n’ai jamais trouvé, dans tous les endroits où j’ai étudié et travaillé, un expert du dos qui a réussi à me délivrer de mes douleurs dorsales, devenues chroniques entre-temps. J’ai ouvert la boîte à malice contenant un nombre phénoménal de traitements (plus de 136 sont répertoriés), mais les douleurs dans le bas du dos continuent à me hanter sans relâche et sans cause bien déterminée. C’est dommage que, de mon vivant, je n’aurai plus de plaisir de voir ma base génétique ‘corrigée’¹⁷. Je suis donc obligé d’apprendre à vivre avec ma douleur dorsale et de prendre de temps en temps ces petites pilules que je déteste !

Qui est doté de mauvais gènes responsables de douleurs dorsales ?

Environ 75 % de toutes les femmes et 35 % de tous les hommes sont porteurs de gènes déviants responsables d’une qualité mécanique inférieure des discs intervertébraux et, par la suite, de leur vieillissement et (surtout) dégénération plus rapides^{18,19,20,21,22}. Dans la quasi-totalité des autres cas, surtout les facteurs environnementaux, ainsi que les accidents, sont co-responsables de l’apparition de lésions d’usure douloureuses⁹.

Désavantages de discs intervertébraux défectueux

Toute personne porteuse de discs intervertébraux défectueux est insuffisamment armé contre les lésions dégénératives apparaissant suite aux actions quotidiennes, comme flâner, se pencher, étirer, tourner, soulever, traîner etc.^{10,11,12,13,14,15,23,24}. Un disc génétiquement défectueux est incapable de résister continuellement contre toutes ces petites lésions qui s’accumulent durant nos activités. D’ailleurs, le disc est le seul organe du corps humain qui n’est pas irrigué de sang et qui, par conséquent, ne dispose d’aucune possibilité de guérison (voir plus d’infos dans les blogs à venir). A un certain moment, la bombe explose. Bonjour, mal de dos ! Et parce que chez tout le monde, les facteurs sont différents, la structure discale également diffère pour chaque personne. Voilà une cause probable du fait que certaines activités ont un effet différent pour chaque personne (Fig. 1 et 3).

Fig. 3. Phénomènes discogènes dégénératifs très marqués (voir blog à venir) d’une femme de 40 ans exerçant un métier administratif où elle est constamment assise. Vu les douleurs chroniques incessantes dans le bas du dos, mais sans la moindre douleur dans les jambes, elle a subi une discectomie au niveau de l’espace L3-L4 intervertébral. La douleur ne pouvait donc pas être due à une ‘hernie’, qu’on avait par hasard diagnostiquée. La douleur dans le bas du dos persistait et était due à une déchirure discale au niveau de l’espace intermédiaire L4-L5 (encerclé en rouge), ainsi qu’à des inflammations survenues dans le tissu osseux entourant au niveau de L3-L4 après l’opération (Declerck & Kakulas - Neuropathology Perth - X90-1063).

Bien évidemment, on peut également se poser la question si au niveau même des gènes défectueux il est possible de faire des modifications, et si, après tout, c’est souhaitable. Pour en savoir plus, lisez le blog suivant.

Références

¹ Vos Theo and collaborators, ‘Global, regional, and national incidence, prevalence, and years lived with disability for 301 acute and chronic diseases and injuries in 188 countries, 1990-2013. A systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2013’, Lancet, 2015, 386:743-800 ² The Lancet, ‘The global burden of disease study 2015’, Lancet, 2016, 388:1447-1850 ³ Ou HD, Phan S, Deerinck TJ et al., ‘ChromEMT: visualizing 3D chromatin structure and compaction in interphase and mitotic cells’, Science, 2017, 357:eaag0025 ⁴ Wadman M, ‘Antisense rescues babies from killer disease. Spinal muscular dystrophy drug may herald treatments for other genetic brain illnesses?’, Science, 2016, 354:1359 ⁵ Dewey F et al., ‘Distribution and clinical impact of functional variants in 50.726 whole-exome sequences from the DiscovEHR Study’, Science, 2016, 354:1549 ⁶ Editorial Nature, ‘Back to earth. Success against cancer need not deliver the moon’, Nature, 2016, 530:253 ⁷ In Brief, ‘Hints of high-altitude mutations in Tibetan genomes’, Science, 2017, 356:8 ⁸ Couzin-Frankel J, ‘Fateful Imprints’, Science, 2017, 355:122 ⁹ / Degenerative Discogenic Syndrome / Genetics, Lifestyle, Environmental factors ¹⁰ Videman T, Leppävuori J, Kaprio J et al., ‘Intragenic polymorphisms of the vitamin D receptor gene associated with intervertebral disc degeneration’, Spine, 1998, 23:2477 ¹¹ Kawaguchi Y, Osada R, Kanamori M et al., ‘Association between an aggrecan gene polymorphism and lumbar disc degeneration’, Spine, 1999, 24:2456 ¹² Paassilta P, Lohiniva J, Göring HH et al., ‘Identification of a novel common genetic risk factor for lumbar disk disease’, JAMA, 2001, 285:1843 ¹³ Kawaguchi Y, Kanamori M, Ishihara H et al., ‘The association of lumbar disc disease with vitamin-D receptor gene polymorphism’, J Bone Joint Surg, 2002, 84A:2022 ¹⁴ Seki S, Kawaguchi Y, Chiba K et al., ‘A functional SNP in CILP, encoding cartilage intermediate layer protein, is associated with susceptibility to lumbar disc disease’, Nat Genet, 2005, 37:607 ¹⁵ Aladin DM, Cheung KM, Chan D et al., ‘Expression of the Trp2 allele of COL9A2 is associated with alterations in the mechanical properties of human intervertebral discs’, Spine, 2007, 32:2820 ¹⁶ Parrington John, ‘Redesigning life. How genome editing will transform the world’, Oxford University Press, 2016 ¹⁷ Lek M, Karczewski KJ, Minikel EV et al., ‘Analysis of protein-coding genetic variation in 60.706 humans’, Nature, 2016, 536:285 ¹⁸ Battié MC, Videman T, Gibbons LE et al., ‘1995 Volvo Award in clinical sciences. Determinants of lumbar disc degeneration. A study relating lifetime exposures and magnetic resonance imaging findings in identical twins’, Spine, 1995, 20:2601 ¹⁹ Sambrook PN, MacGregor AJ, Spector TD, ‘Genetic influences on cervical and lumbar disc degeneration. A magnetic resonance imaging study in twins’, Arthritis Rheum, 1999, 42:366 ²⁰ Battié MC, Videman T, Parent E, ‘Lumbar disc degeneration. Epidemiology and genetic influences’, Spine, 2004, 29:2679 ²¹ Videman T, Battié MC, Parent E et al., ‘Progression and determinants of quantitative magnetic resonance imaging measures of lumbar disc degeneration. A five-year follow-up of adult male monozygotic twins’, Spine, 2008, 33:1484 ²² Battié MC, Videman T, Levälahti E et al., 'Genetic and environmental effects on disc degeneration by phenotype and spinal level. A multivariate twin study’, Spine, 2008, 33:2801 ²³ Solovieva S, Noponen N, Männikkö M et al., ‘Association between the aggrecan gene variable number of tandem repeats polymorphism and intervertebral disc degeneration’, Spine, 2007, 32:1700 ²⁴ Adams MA, Bogduk N, Burton K, Dolan P, ‘The biomechanics of back pain’, Edinburgh, Churchill Livingstone, 2013:preface