Biomarqueurs de neuro-imagerie de la dégénérescence dans la maladie d’Alzheimer

 L’imagerie par résonnance magnétique (IRM) structurale 

Généralités et technique

 L’IRM, utilisée en pratique courante avec un aimant 1.5T ou 3T, permet d’obtenir des images en haute résolution avec un bon contraste tissulaire et une résolution spatiale millimétrique. Plusieurs techniques sont disponibles pour évaluer différentes régions d’intérêt : échelle visuelle, par exemple la stadification de l’atrophie hippocampique par les stades de Scheltens , la volumétrie manuelle sur régions d’intérêt, technique automatisée avec extraction de volume, mesure d’épaisseur corticale, morphométrie en cerveau entier, analyse basée sur les voxels. Utilisée en séquence anatomique pondérée en T1, l’IRM met en évidence une atrophie de la substance grise, qui est corrélée à la neurodégénérescence histologique . Ainsi l’atrophie évolue avec la progression de la maladie selon les stades de Braak . 

Pattern caractéristique

Le pattern IRM représentatif de la MA est une atrophie hippocampique et temporale médiale .

 Impact diagnostique 

Une étude avec confirmation autopsique a montré que l’atrophie du lobe temporal médial en IRM a une grande précision pour le diagnostic de la MA par rapport à d’autres démences comme la démence à Corps de Lewy et la démence vasculaire, avec une sensibilité de 91% et une spécificité de 94% [57]. Au stade MCI, l’atrophie du lobe temporal latéral et médial et du cortex pariétal sont des facteurs prédictifs de conversion vers la démence Alzheimer [58] [56]. L’atrophie hippocampique au stade MCI est également un marqueur prédictif de la progression vers la MA, avec une précision de 80% [34] [56]. 15 Une méta-analyse a estimé que l’atrophie du lobe médio-temporal en IRM avait une sensibilité de 73% et une spécificité de 81% pour prédire la conversion vers la démence chez des patients MCI amnésiques [48]. Par ailleurs, l’IRM est utile dans le suivi de la maladie. En effet, les patients présentant une MA ont une perte de volume hippocampique accélérée (de 3 à 7 % par an) par rapport aux sujets âgés sains (avec une perte maximale de 0,9% par an) [33]. De même, le taux d’atrophie en cerveau entier est estimé à 1,4 à 2,2% par an chez les patients MA versus 0,7% par an chez les sujets âgés cognitivement sains .

Relation entre hypométabolisme en TEP18FDG et atrophie en IRM 

L’étude de Chetelat et al met en évidence une hétérogénéité topographique entre atrophie et hypométabolisme ; elle retrouve des régions de chevauchement entre atrophie et hypométabolisme (au niveau de la région hippocampique, du gyrus cingulaire, des ganglions de la base, du néocortex temporal, de l’insula, des aires orbito-frontale et frontale moyenne), mais aussi des régions montrant un hypométabolisme plus marqué que l’atrophie, comme dans le précunéus, le cortex cingulaire postérieur, le cortex pariétal inférieur, le gyrus angulaire, le cortex temporal inférieur, le cortex para-hippocampique, le gyrus fusiforme. Ainsi ces deux biomarqueurs ne sont pas superposables. Les auteurs font l’hypothèse d’un processus physiopathologique sous-jacent commun ou d’une relation causale entre les deux et expliquent ces différences par une perte de compensation fonctionnelle, ou une possible mise en jeu de facteurs additionnels hypométabolisants tels qu’une dysconnexion liée au dépôt amyloïde [59]. Plusieurs études ont montré que l’altération du métabolisme en TEP18FDG a une meilleure performance diagnostique que l’IRM pour discriminer les patients présentant une MA des sujets contrôles sains, notamment chez les sujets à début précoce . De plus, au stade MCI, les mesures d’hypométabolisme en TEP18FDG ont une meilleure précision pour la conversion en MA que le volume en IRM, au niveau de 16 régions spécifiques [62], ce qui est confirmé un peu plus tard par une méta-analyse [48]. D’autres ont montré un hypométabolisme significatif sur des régions d’intérêt (région pariétale inférieure gauche, pariétale médiale) en analyse basée sur les voxels, chez des sujets âgés cognitivement sains avec marqueur amyloïde positif par rapport à des sujets âgés cognitivement sains avec marqueur amyloïde négatif, alors qu’aucune différence n’existait en termes d’atrophie [63], ce qui suggère que la TEP permettrait un diagnostic à un stade plus précoce. Par ailleurs, d’autres études ont montré que la combinaison des données TEP18FDG et IRM, basée sur une classification multimodale de régions d’intérêt ou sur une analyse ROC statistique, était supérieure à l’approche unimodale pour différencier les sujets atteints d’une MA, des sujets témoins [44] [61], mais aussi d’autres pathologies neurodégénératives comme la DLFT .