Revue narrative
| Yang X1,2, He M3, Tang Q2, Cao J2, Wei Z1, Li T2, Sun M3. Metabolomics as a promising technology for investigating external therapy of traditional Chinese medicine: A review. Medicine (Baltimore). 2024 Nov 29;103(48):e40719. [1] |
2Department of Acupuncture and Tuina, Changchun University of Chinese Medicine, Changchun, China.
3Northeast Asia Research Institute of Traditional Chinese Medicine, Changchun University of Chinese Medicine, Changchun, China.
L'étude
Objectifs
L’objectif est de synthétiser et d’analyser les connaissances actuelles sur l’application des approches métabolomiques dans l’exploration des mécanismes biologiques de l’acupuncture, en s’appuyant sur des données issues de recherches humaines et animales publiées au cours de la dernière décennie.
Outils métabolomiques
L'identification et la quantification des métabolites sont des étapes cruciales en métabolomique et nécessitent l'utilisation de différentes technologies analytiques adaptées à des objectifs spécifiques. Parmi ces technologies, la résonance magnétique nucléaire (NMR) et les plateformes de spectrométrie de masse (GC-MS et LC-MS/MS) occupent une place centrale. Chacune de ces approches présente des caractéristiques distinctes, offrant des avantages uniques tout en ayant certaines limitations.
Les analyses métabolomiques peuvent être ciblées (recherche précise de métabolites connus) ou non ciblées (analyse exploratoire sans cible prédéfinie). Le diagramme ci-dessous (figure 1) et sa traduction (figure 2) comparent ces technologies en fonction de leur type d'analyse, de leurs avantages et de leurs contraintes spécifiques.
Métabolomique appliquée à l'acupuncture
L'objectif général est d'analyser l'impact de l'acupuncture sur les profils métabolomiques. Le processus de recherche, depuis l'intervention jusqu'à l'analyse des voies métaboliques, est décrit de manière détaillée dans la figure 3.
- Les interventions correspondent à l'acupuncture entendue en un sens générique.
- Elles sont utilisées dans des études cliniques humaines ou sur des modèles animaux.
- Les échantillons biologiques collectés incluent l'urine, la plasma ou des tissus. Ces fluides et tissus contiennent des métabolites dont les niveaux peuvent être modifiés suite aux interventions.
- Les échantillons collectés sont analysés à l'aide de technologies analytiques métabolomiques décrites plus haut. Ces technologies permettent de mesurer et identifier les métabolites présents dans les échantillons.
- Les données brutes sont traitées par des méthodes statistiques avancées :
- PCA : Analyse en composantes principales.
- PLS-DA et OPLS-DA : Méthodes de régression et classification multivariées.
- VIP-Score : Identification des variables les plus importantes.
- Les résultats des analyses permettent d'identifier des biomarqueurs spécifiques, c'est-à-dire des métabolites qui varient de manière significative suite à l'intervention. Ces biomarqueurs sont quantifiés et représentés graphiquement pour montrer leurs différences.
- Les biomarqueurs identifiés sont reliés à des voies métaboliques spécifiques comme le cycle de Krebs (TCA), la synthèse des lipides ou les processus énergétiques (ATP, lactate). Cette analyse permet de comprendre les mécanismes biologiques sous-jacents aux effets thérapeutiques de l'acupuncture.
Résultats
Les résultats sont synthétisés sous la forme de diagrammes de Sankey (figures 4 à 6) qui permettent de visualiser les interconnexions dynamiques entre :
- Les pathologies étudiées.
- Les points d'acupuncture spécifiques utilisés.
- Les modalités thérapeutiques appliquées.
- Les voies métaboliques modulées.
L'épaisseur des flux représente l'importance relative ou la fréquence des connexions, offrant une vue d’ensemble claire et intuitive de la manière dont l’acupuncture influence les processus métaboliques pour traiter différentes maladies.
Les résultats des études sont regroupés en trois domaines : les pathologies digestives (figure 4), les pathologies cardiovasculaires et neurologiques (figure 5) et les pathologies ostéoarticulaires et fatigue musculaire (figure 6).
Conclusion des auteurs
La métabolomique offre un potentiel majeur pour comprendre les effets de l'acupuncture en reliant les mécanismes biologiques aux réponses métaboliques spécifiques observées dans différentes pathologies.
Commentaires
Cet article complète la précédente revue sur la question (Li 2024 [2]), analysée sur ce blog [3]. Contrairement à cette dernière, qui se limitait aux études humaines, l'article intègre des données expérimentales issues d'études animales.
Son intérêt principal réside dans l'établissement d'une relation directe entre les points d'acupuncture, les pathologies, les techniques de stimulation et les voies métaboliques impliquées. Ces données ouvrent de nouvelles perspectives de recherche sur le point d'acupuncture et son action (figure 7).
Signature métabolomique du point d'acupuncture
- La signature métabolomique d’un point d’acupuncture, définie comme l’ensemble des modifications métaboliques spécifiques qu’il induit, offre une base objective pour caractériser sa spécificité fonctionnelle.
- Les études métabolomiques montrent que chaque point peut activer des voies biologiques distinctes, traduisant des effets mesurables sur le métabolisme. Par exemple, la stimulation des points 36E et 6MC a révélé des signatures métaboliques différenciées dans les tissus cardiaques et gastriques (Lee 2022 [4]) ou encore cérébraux (Lee 2020 [5]), tout en identifiant certaines voies communes. Cette différenciation fonctionnelle, combinée à des mécanismes partagés, renforce l’idée que les points d’acupuncture possèdent des signatures uniques, étayées par des données biologiques quantifiables.
- Les auteurs suggèrent également un lien possible entre les fonctions traditionnellement attribuées à certains points ("tonifier le qi", "réchauffer le yang", "disperser la chaleur"…) et leur signature métabolique, ces fonctions pouvant être soutenues par des voies métaboliques communes à des ensembles de points.
- Ainsi, la métabolomique pourrait devenir un outil clé de la compréhension des mécanismes d’action des points, validant leur usage clinique à travers une analyse précise et rigoureuse des voies métaboliques impliquées.
Etendue de la signature métabolomique du point d'acupuncture
- Les études métabolomiques mettent en évidence des différences significatives dans l’étendue des signatures métaboliques des points d’acupuncture. Certains points, comme le 36E, que l’on pourrait qualifier de multipotents ou systémiques, semblent posséder une action large et polyvalente, mobilisant de multiples voies métaboliques. D’autres, comme le 21E, que l’on pourrait qualifier de paucipotents ou focaux, semblent avoir une portée d’action plus ciblée.
- Cette distinction entre points multipotents et paucipotents reflète à la fois la réalité de leur utilisation clinique, et leur complémentarité potentielle dans la prise en charge des pathologies et des déséquilibres physiologiques.
Plasticité métabolomique du point d'acupuncture liée au contexte pathologique
- La plasticité contextuelle des points d’acupuncture suggère leur capacité à mobiliser des réponses physiologiques qui semblent spécifiques à la pathologie ou à l’état de l’organisme. Les données issues des études métabolomiques, illustrées par des diagrammes de Sankey, montrent qu’un même point pourrait activer différentes voies métaboliques en fonction du contexte pathologique.
- Par exemple, le 36E parait mobiliser des voies liées au métabolisme énergétique et aux acides aminés dans l'ulcère gastrique, tandis que dans les troubles cardiovasculaires, il semble agir sur le métabolisme lipidique.
- Il reste que des biais important pourraient exister, car les études tendent à se focaliser sur des voies métaboliques spécifiques à chaque pathologie, ce qui pourrait limiter la compréhension globale de la plasticité métabolique de ce point. Cette problématique doit donc être envisagée dans une perspective systémique, afin de mieux appréhender l'action des points d’acupuncture dans des contextes variés.
- Le caractère bidirectionnel de l’acupuncture constitue une modalité spécifique de cette plasticité contextuelle. Il se manifeste par la capacité d’un même point à produire des effets opposés selon les besoins physiologiques du patient. Par exemple, la stimulation du point 36E peut réguler la pression artérielle à la hausse ou à la baisse selon que l’organisme présente un état d’hypotension ou d’hypertension. Ce caractère bidirectionnel illustre une spécificité fonctionnelle des points d’acupuncture, fondée non sur une action fixe, mais sur une capacité dynamique à moduler les réponses biologiques.
Plasticité métabolomique du point d'acupuncture liée aux modalités de stimulation
- Les données issues de la métabolomique suggère que l’effet biologique d’un point d’acupuncture peut varier selon la modalité de stimulation, renforçant l’idée qu’un même point pourrait mobiliser différentes réponses métaboliques en fonction des caractéristiques physiques et chimiques de la stimulation appliquée.
- Par exemple, au 36E, l’électroacupuncture a été associée à la modulation des métabolismes des acides aminés, des acides gras et du glucose dans des modèles de colite ulcéreuse, tandis que la moxibustion a induit des effets supplémentaires sur le métabolisme des phospholipides et des purines, suggérant une régulation énergétique plus large, notamment au niveau des fonctions hépatiques.
Limites et perspectives
- Les études métabolomiques apportent des éclairages innovants sur les mécanismes des points d'acupuncture mais elles présentent encore des limites importantes. La diversité des méthodologies, les biais liés aux technologies ciblées et l'interprétation fragmentaire des résultats freinent une compréhension globale. La dépendance aux contextes pathologiques et aux modalités de stimulation complique la généralisation des conclusions, tandis que l'absence de standardisation limite la comparabilité entre études.
- Pour dépasser ces obstacles, l’intégration de technologies multi-omiques, comme la transcriptomique et la protéomique, s’impose. Des études comparatives systématiques, explorant plusieurs points et modalités dans des contextes variés, permettraient de mieux cerner leur spécificité fonctionnelle. Enfin, le développement de bases de données standardisées sur les signatures métabolomiques des points d’acupuncture offrirait un outil clé pour valider et optimiser leur utilisation clinique.
Dr Johan Nguyen
Références
- Yang X, He M, Tang Q, Cao J, Wei Z, Li T, Sun M. Metabolomics as a promising technology for investigating external therapy of traditional Chinese medicine: A review. Medicine (Baltimore). 2024 Nov 29;103(48):e40719. https://doi.org/10.1097/md.0000000000040719🔓
- Li H, Choi H, Houser MC, Li C, Liu T, Gao S, Sullivan K, Schlaeger JM. Impact of Acupuncture on Human Metabolomic Profiles: A Systematic Review. Metabolites. 2024 Oct 11;14(10):542. https://doi.org/10.3390/metabo14100542 🔓
- Nguyen J. Impact de l’acupuncture sur les profils métabolomiques. Acupuncture Preuves & Pratiques. Novembre 2024. https://gera.fr/acupuncture-profils-metabolomiques/🔓
- Lee DY, Jiu YR, Hsieh CL. Metabolism modulation in rat tissues in response to point specificity of electroacupuncture. Sci Rep. 2022 Jan 7;12(1):210. https://doi.org/10.1038/s41598-021-04382-6🔓
- Lee DY, Jiu YR, Hsieh CL. Electroacupuncture at Zusanli and at Neiguan characterized point specificity in the brain by metabolomic analysis. Sci Rep. 2020 Jul 1;10(1):10717. https://doi.org/10.1038/s41598-020-67766-0🔓
Mots-clés : Acupuncture expérimentale- mécanismes d'action - Points
