Combattre la maladieLa rechercheLA RECHERCHENeuro-imagerieEn montrant les atrophies et les dysfonctionnements cérébraux caractéristiques des démences dégénératives, l’imagerie contribue de plus en plus au diagnostic de ces pathologies. Récemment sont apparues de nouvelles techniques utilisant des radiotraceurs et en IRM qui permettent d’espérer mettre en évidence les plaques séniles caractéristiques de la maladie d’Alzheimer. Après avoir étudié les stades tardifs de la pathologie, l’imagerie se tourne de plus en plus vers l’étude des stades débutants et même présymptomatiques de la maladie. Les données accumulées à ce jour suggèrent que l’imagerie pourrait détecter des anomalies morphologiques ou fonctionnelles très précocement. De plus, les performances neuropsychologiques peuvent être corrélées avec les données de la neuro-imagerie, permettant de mettre en évidence les bases neuronales des dysfonctionnements cognitifs. Par ailleurs, la problématique du diagnostic précoce bénéficie de la combinaison des données de la neuropsychologie et de l’imagerie dans la mesure où ces deux approches sont complémentaires et offrent des marqueurs précoces pré-symptomatiques de la pathologie. Le diagnostic précoce permet d’inscrire les patients dans une filière de prise en charge adaptée et de proposer un traitement. L’imagerie fournit des marqueurs objectifs de la sévérité et de l’étendue de l’atteinte cérébrale qui permettent de suivre l’évolution de la maladie et le bénéfice éventuel d’un traitement. La neuro-imagerie fonctionnelle fait appel à des techniques utilisant des traceurs radioactifs comme la tomographie par émission de positons (TEP ou en anglais PET) et la tomographie de simple photon (TEMP ou en anglais SPECT), et de plus en plus à l’Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle (IRMf). Les techniques radioactives permettent l’évaluation du métabolisme cérébral du glucose (TEP au FDG), l’analyse de la perfusion cérébrale et la réalisation d’études pharmacologiques. Il serait du plus grand intérêt de pouvoir mettre en évidence des altérations de l’activité cérébrale (métabolisme du glucose ou perfusion cérébrale) ou encore des modifications de la substance blanche à un stade précoce du processus pathologique, comme le suggèrent les études qui ont été menées jusqu’à présent. D’autres travaux de recherche avec la TEP visent à mettre au point des marqueurs de plaques amyloïdes pour leur détection précoce par imagerie in vivo. L’ambition est de produire des molécules ayant une affinité suffisante pour se lier aux plaques amyloïdes et de visualiser in vivo cette interaction La TEP et la TEMP permettent aussi d’étudier les différents systèmes de neurotransmission atteints au cours de la maladie d’Alzheimer. La diminution du nombre de transporteurs vésiculaires de l’acétylcholine (VAChT) et celle du récepteur nicotinique de l’acétylcholine (nAChR) constituent des cibles pour une imagerie moléculaire in vivo à l’aide de radiotraceurs. Ces approches relèvent encore de la recherche mais sont précieuses pour comprendre le rôle des anomalies des systèmes de neurotransmission et proposer un diagnostic précoce. L’IRM fonctionnelle permet l’étude du fonctionnement cérébral normal et pathologique. Elle montre un dysfonctionnement des structures temporales interne dans la maladie d’Alzheimer et des phénomènes de compensation au début de la maladie et chez les sujets à risque, en particulier dans les lobes frontaux. L’IRM anatomique permet de localiser et de quantifier avec précision l’atrophie cérébrale. L’atrophie qui reflète la perte cellulaire est présente dans différentes régions selon le type de démence, contribue au diagnostic différentiel des démences. Dans le cas de la maladie d’Alzheimer, l’atrophie touche en particulier l’hippocampe, une structure du système limbique impliquée dans la mémoire et la représentation spatiale.
En effet, cette partie du cerveau joue un rôle important dans le traitement et le stockage de la mémoire à long terme. Chez des sujets à risque génétique mais sans signe clinique, la rapidité d’évolution de l’atrophie corticale dans cette région est un indice prédictif d’évolution effective vers la maladie. La combinaison de cet examen à une évaluation neuropsychologique permet de porter le diagnostic de maladie d’Alzheimer avec une bonne sensibilité et spécificité. Les appareils à très haut champ (≥7 teslas) disponibles dans le futur centre Neurospin du CEA devraient permettre de visualiser directement les plaques séniles.
Pour identifier les régions touchées par les lésions dégénératives et leur chronologie, les anomalies structurales peuvent être mises en évidence en IRM à l’aide d’une méthode de traitement des images qui permet de détecter des différences neuroanatomiques subtiles. Plusieurs logiciels d’analyse d’image ont été développés, en particulier, la méthode dite de morphométrie « voxel-par-voxel » (voxel-based morphometry ou VBM) permet la comparaison, dans chaque point de l’image, des intensités du signal IRM entre deux populations différentes, en l’occurrence des cerveaux malades et des cerveaux sains. Cette approche devrait permettre à terme d'identifier le profil d'évolution, lent ou rapide, de la pathologie chez un patient et peut-être de contribuer au diagnostic et au dépistage des sujets à risque. L’observation de l'hippocampe, région clé du cerveau pour la mémoire, vers laquelle convergent toutes les informations qui seront mises en mémoire, est très délicate d’autant plus qu’elle est atrophiée par les lésions. Grâce à un logiciel de segmentation automatique de l'hippocampe il est possible de délimiter en quelques minutes les contours de l’hippocampe.
Outre la détection précoce de la maladie, la mesure des volumes des zones touchées par les lésions constitue un nouvel outil d’évaluation (autre que la seule évolution des symptômes) de l’efficacité d’un médicament. C’est l’objectif du premier essai clinique auquel vont participer les principaux centres français de neurologie.
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