Dans une revue récente publiée dans l’International Journal of Molecular Sciences, les chercheurs ont décrit le chevauchement des résultats cliniques et de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) entre la maladie d’Alzheimer et le glaucome.
Étude: L’IRM et les biomarqueurs cliniques se chevauchent entre le glaucome et la maladie d’Alzheimer. Crédit d’image : Atthapon Raksthaput/Shutterstock.com
Sommaire
Arrière-plan
Le glaucome, une cause majeure de cécité, est lié aux démences neurodégénératives comme la maladie d’Alzheimer. Des études ont lié la protéine bêta amyloïde (Aβ), une protéine neurodégénérative libérée par les cellules ganglionnaires de la rétine, à la maladie d’Alzheimer et au glaucome.
Cependant, des études rapportent que la bêta-amyloïde pourrait également contribuer à la mortalité glaucomateuse des CGR, soulignant ainsi son rôle dans la maladie.
Biomarqueurs cliniques et IRM chez les personnes atteintes de glaucome
Le glaucome est une neuropathie optique dégénérative multifactorielle définie par la perte de cellules ganglionnaires rétiniennes, entraînant une altération permanente du champ de vision. On pense qu’il s’agit d’une maladie neurodégénérative qui commence dans le cerveau mais apparaît comme une maladie oculaire, ce qui donne du crédit à l’existence de l’axe cerveau-œil.
Chez les patients atteints de glaucome, des pertes importantes de tissus magnocellulaires au niveau du noyau géniculé latéral (LGN), un rétrécissement du LGN, une dégénérescence du LGN et une augmentation des intensités du signal du LGN sont observés.
Des altérations dégénératives cérébrales impliquant le cortex visuel, le LGN et le nerf optique ont été observées chez des patients atteints de glaucome. En utilisant l’IRM 3T, un lien entre l’étendue de l’atrophie du LGN et la gravité de la MA a été observé.
Dans le glaucome précoce, la diffusivité moyenne (DM) a augmenté de façon spectaculaire aux niveaux proximaux ; cependant, aux stades avancés, la DM augmentait dans le nerf optique disto-proximal. La découverte de valeurs de MD et d’anisotropie fractionnaire (FA) considérablement modifiées pour le rayonnement optique a vérifié la propagation de la maladie à travers la voie visuelle.
Les patients atteints de glaucome primitif à angle ouvert (GPAO) présentaient un coefficient de regroupement plus élevé dans le gyrus calcarin, le gyrus lingual, le gyrus occipital latéral et le lobe paracentral, ainsi qu’une force globale, une efficacité globale et un coefficient de regroupement global chez les patients atteints de glaucome à angle ouvert.
Des valeurs plus élevées pour la force globale, l’efficacité globale et le coefficient de regroupement global dans le glaucome peuvent indiquer une reconfiguration structurelle de l’ensemble du cerveau. Avec une prévalence de 28 % de modifications de type glaucomateux chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer, une maladie neurodégénérative touchant le cerveau pourrait induire une dégénérescence des structures oculaires.
IRM et biomarqueurs cliniques dans la maladie d’Alzheimer
Le lobule pariétal supérieur, l’hippocampe, le gyrus frontal inférieur, le gyrus temporal et le cortex insulaire font partie des dix principales zones cérébrales pour la catégorisation de la MA. Ces zones sont en charge de la mémoire éphémère et des premiers stades de la maladie d’Alzheimer.
Des altérations microstructurales de la MA liées au rétrécissement local des tissus, à la charge en protéine tau, aux lésions hypercellulaires, à l’ischémie, à l’hémorragie, à l’œdème, aux anomalies de la substance blanche dans la région frontale et à la perte axonale et à la démyélinisation sont rapportées.
La perte neuronale dans les lobes temporaux médiaux et pariétaux provoque une atrophie corticale dans la MA, qui s’étend aux structures limbiques de la substance grise et, éventuellement, au cortex frontal. L’atrophie commence dans la région du lobe temporal médial impliquant l’hippocampe et le cortex entorhinal.
Les volumes hippocampiques sont plus faibles chez les individus atteints de MA que chez les individus en bonne santé, et une atrophie hippocampique généralisée est associée à des déficits de mémoire exécutive et de fonctionnement.
À mesure que la maladie progresse, la perte de matière grise se propage dans le reste du lobe temporal, y compris le gyrus temporal, le pôle temporel et les gyrus fusiformes et parahippocampiques. Au cours de la mémorisation, des études sur la mémoire épisodique dans la MA ont révélé une activité réduite dans les régions hippocampique, parahippocampique et temporale médiale.
En comparant la MA aux troubles cognitifs légers (MCI), des études ont révélé des déficits de mémoire de travail, de capacité visuospatiale, d’attention, de cognition sémantique et de fonction motrice.
Une anisotropie fractionnaire réduite et une diffusivité tissulaire accrue sont documentées dans les lobes temporaux et frontaux, les corps calleux, le cingulaire postérieur, l’unciné et les faisceaux longitudinaux supérieurs des individus atteints de la maladie d’Alzheimer par rapport aux individus en bonne santé.
Au contraire, un modèle AD discriminant prédit des valeurs AF réduites dans le crus, le corps du fornix et le cingulaire parahippocampique. Les patients atteints de MCI et de MA présentent une diffusivité accrue dans les lobes temporaux et pariétaux, tandis que des altérations des zones occipitales et frontales ont été observées dans la MA.
Biomarqueurs partagés entre la maladie d’Alzheimer et le glaucome
Les mécanismes pathologiques à l’origine du glaucome et de la maladie d’Alzheimer sont similaires à bien des égards. Le glaucome comprend des régions cérébrales autres que celles associées à la vision centrale (comme le lobe temporal), qui se superposent aux régions impliquées chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer, ce qui implique que les deux maladies sont liées.
Selon les recherches, la technique de score d’atrophie corticale postérieure (ACP) utilisée chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer coïncide avec celle des patients atteints de glaucome. Les scores PCA peuvent être utilisés pour diagnostiquer et surveiller le glaucome et la MA.
La mesure de l’atrophie du lobe pariétal peut améliorer la distinction par IRM de la MA par rapport aux autres démences et aux individus en bonne santé. Une étude a rapporté des chevauchements génétiques et des associations causales entre le glaucome et les phénotypes associés (tels que les caractéristiques structurelles du nerf optique et la pression intraoculaire) et la structure cérébrale sur 19 sites.
En outre, 11 loci génétiques présentant des connexions locales significatives et une probabilité accrue de présenter des variations causales similaires entre les maladies neurodégénératives et le glaucome ont été identifiés.
Il est intéressant de noter que les personnes atteintes de glaucome, de caractéristiques dégénératives du nerf optique et de la maladie d’Alzheimer partagent toutes une zone sur le chromosome 17 associée à la protéine tau liée aux microtubules, un locus génétique reconnu pour le risque de maladie d’Alzheimer.
Conclusion
Dans l’ensemble, les résultats de la revue ont mis en évidence le potentiel des biomarqueurs dans la découverte de traitements adaptés au glaucome et à la maladie d’Alzheimer.
Cependant, du fait de leurs échelles cliniques, ces indicateurs sont restreints. En conjonction avec l’intelligence artificielle, les méthodes avancées d’IRM peuvent fournir une image complète des maladies neurodégénératives, diagnostiquer potentiellement le glaucome dans des cas limites et accélérer la recherche et le développement de médicaments.
