Dans une récente étude publiée dans la revue Rapports scientifiques, les chercheurs examinent les modifications microstructurales des tissus cérébraux chez les patients atteints de diabète de type 2 (DT2) à l’aide de procédures d’imagerie du tenseur de diffusion (DTI) du cerveau entier basées sur la diffusion moyenne (DM) qui distinguent les stades aigus des stades chroniques du changement tissulaire. Cette étude a émis l’hypothèse que les patients atteints de DT2 présenteront des valeurs de MD altérées dans les domaines de régulation de l’humeur et de la cognition par rapport aux individus en bonne santé.
Étude: Les modifications microstructurales des tissus cérébraux contribuent aux déficits cognitifs et de l’humeur chez les adultes atteints de diabète sucré de type 2. Crédit d’image : Elif Bayraktar / Shutterstock.com
Sommaire
Arrière-plan
Il a été démontré que le DT2, un trouble métabolique chronique, altère la cognition et l’humeur et, par conséquent, est souvent considéré comme un facteur de risque précoce de la maladie d’Alzheimer (MA) et de la démence vasculaire. En effet, des études épidémiologiques ont montré que le DT2 augmentait le risque de
déficits cognitifs et troubles de l’humeur de 1,5 et 2 fois, respectivement.
L’imagerie par résonance magnétique structurelle (IRM), en raison de sa sensibilité insuffisante aux changements tissulaires, ne peut pas détecter les aberrations subtiles des tissus cérébraux. Cependant, le DTI, une procédure non invasive, montre des changements dans l’organisation microstructurale du cerveau dans la matière grise et blanche. Le DTI permet également de mesurer le MD, qui reflète le mouvement des molécules d’eau, révélant ainsi la nature de la lésion du tissu cérébral et son étendue chez les patients atteints de DT2.
À ce jour, les chercheurs n’ont pas examiné les corrélations directes entre les changements tissulaires dans les sites cérébraux médiant la cognition et l’humeur en fonction de la DM. De même, les scores de symptômes pour l’humeur et la cognition chez les patients atteints de DT2 n’ont pas été rapportés.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont recruté 68 personnes atteintes de DT2 qui prenaient des médicaments du Gonda Diabetes Center de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA), en plus de 101 témoins sains non diabétiques. Les personnes des deux cohortes d’étude avaient entre 40 et 65 ans.
L’indice de gravité des complications du diabète (DCSI) du dossier clinique de chaque patient a été déterminé. Les symptômes d’anxiété et de dépression ont été évalués respectivement par l’inventaire d’anxiété de Beck (BAI) et l’inventaire de dépression de Beck (BDI-II). Les valeurs BDI-II ou BAI supérieures à neuf indiquaient respectivement une dépression ou une anxiété. Le Montreal Cognitive Assessment (MoCA) a également été administré, avec des scores de 26 ou plus indiquant l’absence de troubles cognitifs.
Les données DTI ont été recueillies à l’aide d’une technique d’imagerie planaire à écho monocoup, acquisition généralisée auto-calibrante partiellement parallèle (GRAPPA), avec un facteur d’accélération de deux. Ensuite, une évaluation visuelle des images pondérées en T1, T2 et PD de tous les sujets a été réalisée pour diverses pathologies, notamment des lésions kystiques, des infarctus ou des tumeurs.
Les cartes MD dérivées de toutes les séries DTI ont été quantifiées et réalignées pour éliminer toute variation des artefacts d’imagerie liés au mouvement de la tête ou autres et moyennées. Les images non pondérées en diffusion ont également été réalignées et moyennées.
Des cartes paramétriques statistiques montrant des sites cérébraux avec des différences significatives de MD entre les groupes ont été superposées sur une image anatomique moyenne pour identification via le logiciel MRIcroN. Cela a permis d’obtenir des valeurs de régions d’intérêt (ROI) sur des régions du cerveau présentant des associations significatives avec des valeurs d’humeur et de cognition entre le DT2 et les témoins. Les cartes MD du cerveau entier ont également été corrélées voxel par voxel avec les scores d’humeur et de cognition, y compris les sous-scores pour BAI, BDI-II et MoCA, en utilisant des corrélations partielles.
Structure cérébrale altérée chez les diabétiques
Des perturbations microstructurales généralisées ont été observées dans les régions du cerveau contrôlant les fonctions cognitives et de l’humeur chez les personnes atteintes de DT2 par rapport aux témoins. La plupart de ces changements étaient au stade chronique, avec seulement quelques sites au stade aigu. Les patients atteints de DT2 présentaient également des déficiences dans les sous-domaines cognitifs visuo-spatiaux, du langage et de l’attention, ainsi que des scores de dépression et d’anxiété plus élevés que les témoins sains.
Les réseaux cognitifs et régulateurs de l’humeur sont répartis sur une vaste zone du cerveau humain. Ainsi, des changements tissulaires microstructuraux importants dans ces zones jouent un rôle unique dans les déficits cognitifs et de l’humeur chez les patients atteints de DT2.
Ces résultats fournissent des informations importantes sur ces changements, ainsi que sur les changements neuropathologiques microstructuraux qui peuvent contribuer aux dysfonctionnements de l’humeur et cognitifs chez les patients atteints de DT2. Notamment, toutes les perturbations de l’intégrité microstructurale des tissus cérébraux se sont produites principalement dans les cortex temporal, pariétal, temporal et sous-cortical.
Semblables aux études précédentes, les régions qui présentaient des modifications tissulaires chroniques avec des valeurs MD accrues chez les patients atteints de DT2 englobaient les fibres cérébrales reliant le cervelet au vermis et la crus antérieure aux cortex, y compris les gyri pariétaux frontaux, précentraux et supérieurs.
conclusion
Les résultats de l’étude démontrent comment la DM peut faciliter la détection précoce des changements microstructuraux du tissu cérébral dans les régions cognitives et régulatrices de l’humeur chez les patients atteints de DT2, qui provoquent une altération de l’humeur et des déficits cognitifs.
