Troubles de l’audition – Surdités

La surdité affecte 6 % des 15–24 ans, et plus de 65 % des 65 ans et plus. Des troubles de l’audition peuvent exister dès la naissance, mais le nombre de personnes concernées progresse inexorablement avec l’âge. Face à cette déficience sensorielle, la recherche est particulièrement active : au cours de la dernière décennie, des avancées spectaculaires ont été réalisées dans la compréhension des mécanismes et des facteurs génétiques qui en sont responsables. Les récents progrès technologiques devraient permettre d’améliorer les performances des aides auditives et des implants existants. Grâce à la thérapie génique, les scientifiques espèrent même parvenir à régénérer des cellules de l’oreille interne dont la destruction est à l’origine de nombreuses surdités.

Dossier réalisé en collaboration avec Jean-Luc Puel (unité 1298 Inserm/Université de Montpellier, Institut des neurosciences de Montpellier)

Comprendre les troubles de l’audition

En France, chaque année, une surdité bilatérale est détectée chez près de 800 nourrissons, soit environ un nouveau-né sur 1 000. Dans 45 % des cas, le trouble est sévère et profond, avec de lourdes conséquences sur l’acquisition du langage oral et sur le développement socio-affectif. Mais les surdités moyennes ont également un impact négatif sur les apprentissages scolaires, le développement cognitif et l’adaptation sociale.

Passé l’enfance, le nombre de personnes concernées par une déficience auditive ne cesse de progresser avec l’âge : la surdité touche environ 6 % des 15–24 ans, 9 % des 25–34 ans, 18 % des 35–44 ans et plus de 65 % des plus de 65 ans. Ainsi, environ un quart des 18–75 ans présente une déficience auditive, avec des conséquences variables sur la vie sociale. Chez les personnes de plus de 65 ans, une perte d’audition est associée à un déclin cognitif (altération de la mémoire, des capacités d’attention ou encore de l’utilisation de certains éléments de langage), sans pour autant favoriser la survenue d’une démence de type maladie d’Alzheimer. Ce déclin est sans doute lié à un isolement social progressif.

Les surdités acquises sont assez fréquemment accompagnées d’acouphènes, une perception auditive (battements, grésillements, sifflements) en l’absence de tout stimulus externe, qui peut être très invalidante. En savoir plus sur les acouphènes

L’audition : des sons convertis en signaux électriques

L’audition résulte du couple oreille-cerveau : les ondes sonores captées par l’oreille sont transformées en signaux transmis au cerveau pour nous permettre de localiser la source sonore, déterminer la nature du son (bruit, langage, danger…), puis l’interpréter et la mémoriser.

Pour assurer ses fonctions, l’oreille est divisée en trois parties : l’oreille externe se compose du pavillon (la partie visible) et du conduit auditif qui mène jusqu’au tympan. Son rôle est de capter, amplifier et focaliser les sons vers l’oreille moyenne. Lorsque les ondes sonores frappent le tympan, celui-ci se met à vibrer. Ces vibrations parviennent jusqu’à l’oreille moyenne constituée de petits os articulés. Ces osselets les transmettent jusqu’à une membrane appelée « fenêtre ovale », située à l’entrée de l’oreille interne.

Cette dernière renferme la cochlée, une structure en forme de spirale, composée de 15 000 cellules ciliées, des cellules sensorielles capables de transformer les vibrations transmises par les osselets en signaux électriques qui sont transmis au cerveau par le nerf auditif. La destruction des cellules ciliées et du nerf auditif, brutale ou progressive, provoque un déficit auditif irrémédiable.

Surdité : des causes génétiques, environnementales et liées au vieillissement

Chez le nouveau-né

La majorité des surdités néonatales sont d’origine génétique. Près de 130 gènes impliqués ont déjà été identifiés : leur mutation provoque des anomalies du système auditif qui entraînent le déficit. Une mutation du gène GjB2 est par exemple retrouvée chez près de la moitié des nourrissons concernés (surdités de type DFNB1). Et une altération de la séquence du gène STRC expliquerait au moins 10 % de cas supplémentaires (surdités de type DFNB16). Ces deux gènes permettent la synthèse de protéines de la cochlée.

Les surdités néonatales peuvent aussi être liées à une infection pré, péri ou post-natale, ou à l’administration de molécules otoxiques (toxiques pour les structures de l’oreille interne) à la mère au cours de la grossesse, par exemple celle de certains antibiotiques ou de chimiothérapies. 

Au cours de la vie

Les surdités acquises au cours de la vie sont liées à des traumatismes acoustiques, mais aussi à des maladies (otites chroniques dans environ 20 % des cas, tumeurs…), des accidents (plongée) ou encore des toxicités médicamenteuses (liées à des antibiotiques comme les aminoglycosides, des chimiothérapies notamment le cisplatine…). L’exposition régulière et prolongée à des niveaux sonores élevés dans la vie quotidienne est également responsable. Musique au casque plusieurs heures par jour, cinéma, concerts, bruits de la circulation… contribuent à la destruction progressive des cellules ciliées qui jouent un rôle central dans les mécanismes de l’audition.

Le vieillissement peut également être responsable de ce phénomène et conduire à une perte auditive qui apparaît le plus souvent à partir de 50–60 ans. On parle alors de presbyacousie.

Prévention majeure : réduire l’exposition aux bruits excessifs

L’exposition au bruit est une cause première de troubles de l’audition. Des niveaux sonores élevés détruisent de façon irréversible les cellules ciliées et altèrent les fibres nerveuses auditives.

C’est le cas de nombreux bruits associés à des activités de loisirs (concerts, boîtes de nuit, musique au casque...). Un décret de 2017 fixe à 102 dB pendant 15 min le volume sonore maximal pouvant être diffusé dans un lieu public.

La législation du travail a également fixé des seuils d’exposition dans le cadre professionnel : 

• Au-delà de 80 dB, une exposition de plus de huit heures nécessite la mise en place de mesures de protection, avec en particulier le port de protections individuelles de type casque anti-bruit, des périodes de repos ou encore des limitations de durée d’exposition.
• Les valeurs limites d’exposition sont de 87 dB pour une exposition quotidienne au bruit ou 140 dB pour un bruit bref.

À titre d’illustration une perceuse émet environ 85 dB, un marteau piqueur environ 100 dB et un avion au décollage environ 140 dB.

Il existe cependant une grande variabilité individuelle face au bruit. Certains gènes semblent influer sur la sensibilité au traumatisme sonore. 

Le dépistage, à tous les âges

Depuis 2014, la surdité permanente bilatérale néonatale est dépistée chez près de 95 % des nourrissons dans les jours qui suivent leur naissance dans le cadre d’un programme national de dépistage déployé dans les maternités. L’examen indolore et rapide consiste à recueillir des données sur le fonctionnement de l’oreille moyenne et de l’oreille interne à l’aide d’oreillettes et d’électrodes placées sur la surface du crâne des bébés. L’objectif est de repérer très précocement les enfants déficients auditifs pour limiter les conséquences délétères de ce déficit. Par la suite, la médecine scolaire ou l’entourage peuvent déceler un déficit. Chez les enfants, les répercussions d’une surdité seront différentes selon qu’elle apparaît avant ou après l’acquisition du langage.

Chez l’adulte, le dépistage est proposé dès l’âge de 45–50 ans dans le cadre de la médecine du travail, et plus précocement et régulièrement dans les situations à risque (travail en milieu bruyant, militaires...).

Lorsque le dépistage décèle un risque de déficience, des tests spécialisés permettent de définir le type de surdité dont un patient est atteint, ainsi que son importance :

• Les otoémissions acoustiques sont des vibrations générées par les cellules ciliées externes de la cochlée suite à une stimulation sonore. Leur enregistrement permet de vérifier que ces cellules et l’oreille moyenne fonctionnent correctement. Il s’agit d’un bon outil de dépistage néonatal,
• Les potentiels évoqués auditifs automatisés s’enregistrent grâce à des électrodes placées sur le cuir chevelu, en stimulant les oreilles avec une intensité sonore. Ce test permet de vérifier le fonctionnement de la cochlée et du nerf auditif.
• L’audiométrie tonale est le test le plus courant. Il consiste à rechercher des réflexes ou des réactions en réponse à des émissions de sons, pour des fréquences allant le plus souvent de 125 Hz (graves) à 8 000 Hz (aiguës).
• L’audiométrie vocale permet d’évaluer la compréhension. Le sujet doit répéter correctement des mots simples et courants qui leur sont énoncés à différentes intensités.

Les tests classiques ne permettent pas toujours de repérer une atteinte partielle des fibres des nerfs auditifs, la présence de fibres résiduelles étant suffisante pour analyser les sons. Ainsi, face à des tests normaux mais à une plainte persistante d’un patient, correspondant notamment à une mauvaise compréhension dans un environnement bruyant, il est nécessaire d’effectuer une audiométrie vocale en environnement bruyant.

Des traitements de plus en plus sophistiqués

Les traitements classiques

Les traitements chirurgicaux permettent de rétablir l’audition lorsque la surdité est liée à un défaut de fonctionnement de la chaîne tympano-ossiculaire, comme une perforation du tympan, une destruction ou un blocage des osselets. Il est aujourd’hui courant de réaliser une greffe de tympan ou remplacer un osselet.

Lorsque l’oreille interne est endommagée, à la suite d’une surdité brusque ou d’un traumatisme acoustique aigu par exemple, une hospitalisation avec administration de corticoïdes par voie générale est préconisée pour réduire l’inflammation et protéger les cellules ciliées. Dans l’idéal, ces médicaments doivent être administrés à fortes doses et dans les quelques heures qui suivent la survenue de la surdité. Leur utilisation est parfois associée à des traitements destinés à restaurer la vascularisation ou l’oxygénation de l’organe : substances vasodilatatrices et/ou oxygénothérapie hyperbare qui permet de délivrer une grande quantité d’oxygène et/ou « hémodilution normovolémique » qui consiste à prélever du sang pour en modifier la viscosité. Toutefois l’efficacité de ces traitements complémentaires n’est pas validée en raison de l’absence de données comparatives issues de groupes témoins non traités. 

Les aides auditives

En cas de déficits auditifs légers à modérés, des aides auditives conventionnelles, dites « en conduction aérienne », sont proposées aux patients. Leur fonctionnement repose sur la captation du son par un ou plusieurs microphones. Le signal capté est traité par un microprocesseur, amplifié puis réémis via un écouteur placé dans le conduit auditif externe. Depuis 2021, certains modèles sont accessibles sans reste à charge financier pour les patients.

Des aides en conduction osseuse peuvent également être utilisées. Elles permettent de stimuler directement l’oreille interne à travers les os du crâne : les vibrations sonores sont captées par un microphone et transmises à l’os temporal par un vibrateur placé derrière l’oreille. Les vibrations de la paroi osseuse autour de la cochlée sont alors transférées aux cellules ciliées.

Les implants

Pour les surdités très sévères, voire totales, des implants sont recommandés. Il en existe deux types : l’implant d’oreille moyenne et l’implant cochléaire.

L’implant d’oreille moyenne fonctionne à l’image des aides en conduction osseuse. Il est fixé sur un osselet ou à proximité de l’oreille interne, capte les vibrations et les transmet à l’oreille interne.

L’implant cochléaire permet de restituer une audition quand les cellules sensorielles auditives ont totalement disparu. Son fonctionnement passe par l’excitation électrique de la cochlée pour stimuler sélectivement les terminaisons nerveuses qui correspondent à diverses fréquences de son. Une chirurgie est nécessaire pour implanter des électrodes dans la cochlée. Concrètement, un processeur externe fixé à la surface du crâne capte les sons et les numérise. Les signaux sont alors transmis au travers la peau à la partie interne de l’implant. Cette dernière transforme le signal numérique en stimulations électriques et le distribue sur les électrodes implantées dans la cochlée en fonction de leur fréquence.

Cette technique donne de très bons résultats, mais une période d’apprentissage supervisé par une orthophoniste spécialisée est nécessaire pour que le patient en retire un bénéfice maximal. Globalement, comprendre dans le silence est relativement aisé pour la grande majorité des patients implantés, mais une conversation dans le bruit ou l’écoute de la musique reste encore difficile. Chez les enfants atteints de surdité profonde, l’implantation cochléaire précoce (entre 12 et 24 mois) a montré d’excellents résultats sur l’acquisition du langage. En outre, une étude française a montré que les implants cochléaires avaient un effet bénéfique sur le déclin cognitif.

Une nouvelle tendance consiste à associer aides auditives conventionnelles et implants chez certains patients qui souffrent de surdités sévères mais chez lesquels il existe un reliquat auditif : les implants vont alors stimuler leur cochlée pour les aider mieux percevoir les sons, particulièrement les fréquences aiguës, alors que les aides auditives augmentent leur perception des sons graves.

Les enjeux de la recherche

Vers une meilleure connaissance des mécanismes auditifs

Certaines personnes sont plus vulnérables que d’autres au bruit, ou connaissent une perte des cellules ciliées ou des fibres nerveuses auditives liée à l’âge plus rapide : les chercheurs tentent de comprendre cette variabilité interindividuelle. Parmi leurs hypothèses : l’implication de fibres nerveuses dans la sensibilité au bruit. Il existe en effet deux types de fibres nerveuses connectées aux cellules ciliées dans la cochlée : 95 % des fibres transmettent l’information sonore au cerveau, alors que les 5 % restantes sont des fibres différentes (non myélinisées) dont la fonction a été découverte récemment. Elles s’avèrent spécialisées dans la transmission d’un signal d’alerte en cas de bruit trop intense qui malmène les cellules ciliées. Concrètement, au-delà d’un certain seuil d’inconfort, ces fibres sont activées et envoient au cerveau un message de douleur (ou de sensation désagréable). Ce système prévient qu’il est nécessaire de trouver un environnement plus calme et pourrait jouer un rôle dans la vulnérabilité individuelle au bruit. Des travaux sur ce sujet sont en cours, pour confirmer cette hypothèse.

Des avancées en génétique

Les scientifiques continuent à rechercher des mutations génétiques responsables de surdités. Ces mutations affectent des gènes qui permettent la synthèse de protéines impliquées dans le développement ou le fonctionnement de la cochlée. Leur identification permet de réaliser des diagnostics moléculaires et du conseil génétique pour les familles concernées. Dans certains cas, elle contribue également au choix de la méthode de réhabilitation de l’audition.

Des thérapies géniques à l’étude

Grâce à ces avancées, des équipes développent en outre des thérapies géniques pour traiter des surdités d’origine monogénique, avec certains résultats positifs chez l’animal.

Une collaboration internationale qui inclut des chercheurs Inserm a testé avec succès une thérapie génique dans un modèle murin de surdité profonde d’origine génétique DFNB9. Les sujets atteints de cette surdité sont dépourvus du gène de l’otoferline, une protéine essentielle à la transmission de l’information sonore au niveau des synapses des cellules ciliées. Grâce à l’injection intracochléaire de ce gène, les chercheurs sont parvenus à rétablir la fonction de la synapse auditive et les seuils auditifs des souris traitées à un niveau quasi-normal.

Un autre essai de thérapie génique, impliquant également des chercheurs Inserm, a permis de restaurer l’audition de souris qui modélisent le syndrome de Usher de type 1G (USH1G). Grâce à l’injection locale du gène USH1G codant pour la clarine, les chercheurs ont réussi à rétablir le fonctionnement du signal de transduction mécano-électrique des cellules sensorielles de l’oreille interne.

Une équipe américaine a quant à elle empêché l’apparition d’une surdité d’origine génétique (DFNA36) grâce à l’édition génomique, toujours dans un modèle murin. Grâce à l’outil Crispr/Cas9 et à un vecteur adénoviral, les chercheurs ont remplacé in vivo quelques nucléotides du gène Tmc1 qui permet la synthèse d’une protéine impliquée dans le fonctionnement des cellules ciliées, et dont la mutation est responsable de l’apparition de cette surdité. Les animaux ont conservé leur ouïe au moins un an après la naissance.

Améliorer les aides auditives et les implants

Des progrès technologiques devraient permettre d’améliorer les performances des aides auditives et des implants. À ce jour, les personnes équipées d’implants cochléaires rencontrent de grandes difficultés en cas de sources sonores multiples ou en présence de sons complexes tels que de la musique. Avec une vingtaine d’électrodes implantées, l’excitation électrique des fibres auditives est peu précise : la résolution et le nombre de fréquences de sons traitées sont limités. Les chercheurs expérimentent l’augmentation du nombre d’électrodes, du nombre d’impulsions électriques par seconde, ou encore la prise en compte des variations rapides de fréquences.

D’autres types d’implants sont très prometteurs pour faciliter la compréhension dans des environnements sonores complexes (musique, soirée…) : il s’agit d’implants optogénétiques, développés à l’Institut de neurosciences auditives, à Göttingen en Allemagne. Leur principe est de stimuler très précisément les fibres auditives avec des signaux lumineux. Cette technique permettrait de multiplier le nombre d’électrodes par 10 (pour atteindre 200). Pour cela plusieurs défis techniques sont relevés : modifier génétiquement les cellules de la cochlée pour y introduire le gène de l’opsine destiné à les rendre sensibles à la lumière, puis faire en sorte que l’implant convertisse les vibrations sonores en signaux lumineux acheminés dans une fibre optique insérée dans la cochlée. De premiers résultats ont été obtenus chez des rats sourds qui ont récupéré leur audition. Des essais chez l’Homme sont prévus à priori à horizon 2025.

Enfin, l’intelligence artificielle devrait s’inviter dans la conception des aides auditives. Des appareils permettent déjà certains traitements du signal afin de réduire le bruit de fond. Les algorithmes d’intelligence artificielle permettront, dans l’avenir, de distinguer la parole du bruit. Et, à terme, des dispositifs plus performants pourraient analyser l’activité cérébrale pour identifier les sources sonores d’intérêt et effectuer un réglage en temps réel.

Vers des traitements médicamenteux

La meilleure connaissance des mécanismes de mort des cellules ciliées et des cellules du nerf auditif permet de proposer de nouvelles pistes thérapeutiques. Ainsi, l’équipe Inserm de l’Institut des neurosciences de Montpellier a montré que la perte des cellules ciliées résulte en grande partie d’un programme actif de mort cellulaire appelé apoptose qui fait intervenir différents acteurs moléculaires selon la nature du stress qui le déclenche (traumatisme acoustique, médicament ototoxique...). En outre, il est maintenant démontré que les fibres du nerf auditif sont très sensibles à une libération excessive de glutamate déclenchée par un traumatisme sonore ou lors du vieillissement de la cochlée. Ce phénomène appelé excitotoxicité est responsable de la perte des synapses auditives et de la dégénérescence des fibres du nerf auditif. Aussi, différentes substances sont testées pour protéger ces tissus : 

Injecté à travers le tympan, un anti-apoptotique (le D‑JNKI‑1) prévient la mort des cellules sensorielles et les pertes auditives induites par la néomycine (un antibiotique) ou un traumatisme sonore. Un essai clinique impliquant 35 centres européens a été mené chez 210 patients qui présentaient une surdité brusque. Les résultats montrent une amélioration significative de la compréhension et une diminution des acouphènes avec cette molécule, par rapport à ce qui observé après l’injection d’un placebo. Et une autre étude menée auprès de 256 patients atteints de surdité soudaine idiopathique (apparue au cours des 72 dernières heures, généralement en raison d’une infection ou d’un trouble circulatoire de la cochlée), montre également une efficacité.

Autre piste, l’administration de molécules qui modulent le métabolisme des mitochondries, de petits organites qui produisent de l’énergie dans les cellules. Elles protègent en effet l’audition de souris exposées à la néomycine ou au bruit, et atténuent les pertes auditives liées à l’âge. Chez l’Homme, une de ces molécules (la coenzyme Q10 – Ter) administrée sous forme de compléments alimentaires pendant 30 jours favorise la récupération auditive après une exposition au bruit.

Des chercheurs imaginent aussi cibler le stress oxydant, un mécanisme qui endommage les cellules via la production de radicaux libres en excès. Ces derniers peuvent être neutralisés par des agents antioxydants et certains d’entre eux sont testés pour prévenir ou guérir des pertes auditives : la N‑acétylcystéine, l’acide alpha-lipoïque, l’aspirine, les vitamines E, C et D, et le bêta-carotène.

Enfin, l’utilisation de molécules qui miment l’effet des neurotrophines est testée pour protéger les neurones du système auditif et favoriser la repousse de leurs prolongements (neurites). Les neurotrophines sont des facteurs favorables à la survie, la croissance et la différenciation neuronales. Découvrir des substances thérapeutiques qui produisent les mêmes effets et les tester chez les patients est l’un des objectifs du projet Audiocampus porté par l’Institut des neurosciences de Montpellier, une plate-forme participative d’excellence en audiologie clinique sur le site du CHU incluant start-ups, patients, cliniciens, enseignants-chercheurs, étudiants et industriels. 

Pour aller plus loin

• Voyage au centre de l’audition – site de l’association NeurOreille, réalisé en partenariat avec l’unité Inserm 1051
• Surdité et Surdités : la recherche s’accélère (2021) – dossiers de l’Institut Pasteur
• Fondation pour l’audition
• Surdité et déficience auditive – dossier de l’Organisation mondiale de la Santé
• Perte de l’acuité auditive – Assurance maladie
• Le bruit au travail – INRS