Dans une récente étude publiée sur medRxiv* serveur de prétirage, les chercheurs évaluent la cartographie quantitative de susceptibilité magnétique (QSM), une technique de neuroimagerie avancée, dans la détection de marqueurs quantifiables de la progression de la maladie de Parkinson (MP).
Étude: La susceptibilité magnétique est prédictive de la sévérité clinique future de la maladie de Parkinson. Crédit d’image : DedMityay/Shutterstock.com
*Avis important: medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
Sommaire
Arrière-plan
En plus des troubles du mouvement ou des symptômes moteurs, la MP provoque une démence et des changements cognitifs, qui détériorent la qualité de vie des personnes touchées. De nombreuses thérapies efficaces de modification de la maladie pour la neurodégénérescence sont actuellement disponibles ; cependant, le traitement de la neurodégénérescence induite par la MP nécessite de détecter les changements aux stades les plus précoces possibles.
Auparavant, les médecins utilisaient l’imagerie par résonance magnétique (IRM) pour surveiller la progression de la MP ; cependant, cette modalité est relativement peu sensible pour détecter les premiers stades de la démence dans la MP. À cette fin, l’IRM repose uniquement sur la mesure du volume ou de l’épaisseur des régions corticales, tandis que d’autres mesures sensibles aux modifications de la composition des tissus cérébraux, telles que le fer des tissus cérébraux, sont plus efficaces pour détecter et suivre la neurodégénérescence associée à la MP.
Dans la MP, le fer s’accumule dans les ganglions de la base et la substance noire (SN). La présence excessive de fer dans ces zones cérébrales provoque une augmentation des espèces réactives de l’oxygène (ROS) qui interagissent avec les protéines pathologiques, l’alpha-synucléine et la bêta-amyloïde.
À l’aide de QSM, les chercheurs ont précédemment démontré que la susceptibilité magnétique était liée à la gravité cognitive et motrice dans la MP. À ce jour, le QSM n’a été évalué que dans des études transversales ; par conséquent, on ne sait toujours pas si cette approche pourrait surveiller la neurodégénérescence liée à la MP de manière longitudinale dans l’ensemble du cerveau ou dans des régions d’intérêt (ROI) présélectionnées au fil du temps.
À propos de l’étude
Dans l’étude longitudinale de suivi de trois ans en cours, les chercheurs appliquent une approche QSM longitudinale optimisée pour détecter les changements de neurodégénérescence dans les régions cérébrales des patients atteints de MP sans démence au début de l’étude.
Au départ de l’étude, 107 patients atteints de la maladie de Parkinson de stade précoce à intermédiaire, âgés de 49 à 80 ans, diagnostiqués au cours des 10 dernières années, ont été inclus. L’inscription à l’étude a commencé en octobre 2017 et s’est terminée en décembre 2018. De plus, 37 témoins appariés selon l’âge ont été recrutés pour participer, y compris des conjoints de patients non affectés.
Des évaluations cliniques de tous les participants au départ et un suivi après trois ans ont été réalisées, avec un intervalle de suivi moyen d’environ 38,5 mois. L’évaluation neuropsychologique de tous les participants englobait cinq domaines cognitifs, dont la reconnaissance des mots et la fluidité verbale.
Les scores Z ont été utilisés pour calculer les scores cognitifs composites. De plus, tous les participants ont été évalués pour les fonctions motrices, l’odorat, la dépression et l’anxiété, et le trouble du comportement du sommeil à mouvements oculaires rapides (REM).
Aux deux moments, des mesures IRM comprenant des analyses de susceptibilité et pondérées en T1 ont été obtenues. Après la reconstruction QSM et la standardisation spatiale des cartes de susceptibilité, les données QSM absolues ont été utilisées pour les analyses statistiques QSM de l’ensemble du cerveau.
Des analyses post-hoc du retour sur investissement ont également été effectuées pour déterminer les interactions entre la gravité motrice et cognitive et la susceptibilité signée chez les patients atteints de MP. Les ROI pour cette analyse comprenaient la substantia nigra pars compacta (SNpc) et la pars reticulata (SNpr), le noyau rouge, le noyau caudé, le putamen, le globus pallidus, l’hippocampe, le noyau basal de Meynert (NBM), le cortex insulaire, le cortex orbitofrontal latéral et médial, et noyau denté.
Les analyses de morphométrie à base de voxels (VBM) ont permis aux chercheurs de comparer les performances du QSM et les mesures conventionnelles basées sur l’atrophie pour prédire la gravité clinique.
QSM est un outil efficace pour surveiller la progression de la MP
Au départ, les patients parkinsoniens qui présentaient un déclin cognitif plus important après 38 mois de suivi avaient des valeurs de susceptibilité magnétique plus élevées dans le prosencéphale basal droit, le cortex temporal et le putamen. De même, une augmentation des valeurs de susceptibilité magnétique de base dans les ganglions de la base, le SN, le cortex insulaire, le noyau rouge et le noyau denté était liée à une plus grande sévérité motrice chez les patients parkinsoniens lors du suivi.
Après un suivi longitudinal, alors que les ganglions de la base et le SN ont continué à présenter des valeurs de susceptibilité magnétique accrues en ce qui concerne une plus grande sévérité motrice dans les analyses du cerveau entier et du retour sur investissement, l’hippocampe et le prosencéphale basal ont présenté des susceptibilités plus élevées liées à une cognition plus faible.
Relation entre l’augmentation de la susceptibilité magnétique absolue et le déclin des capacités cognitives au cours de l’évolution de la maladie de Parkinson, dans une analyse du cerveau entier. A. Association entre la susceptibilité de base et le score cognitif composite au départ, ajusté en fonction de l’âge au départ et du sexe. B. Association entre la susceptibilité initiale et le score cognitif composite à 3 ans de suivi, ajusté en fonction de l’âge initial, du sexe et du temps entre les scanners. C. Association entre susceptibilité au suivi à 36 mois et score cognitif composite au suivi à 3 ans, ajusté sur l’âge au suivi et le sexe. Les résultats sont superposés sur le modèle QSM de l’étude dans l’espace MNI, et les nombres représentent l’emplacement de la tranche axiale dans l’espace MNI. Le côté gauche est représenté à gauche. Les grappes rouges / jaunes représentent des voxels où une relation significative a été observée à P <0, 05 corrigé par FWE.
Dans les analyses longitudinales, tous les changements de susceptibilité de base prédictifs des déficits cognitifs et du déclin moteur chez les patients atteints de MP sont devenus fortement associés et plus répandus dans d’autres régions cérébrales pertinentes. Cependant, l’analyse du retour sur investissement n’a pas identifié d’augmentations marquées de la valeur de susceptibilité magnétique au fil du temps, même dans les régions cérébrales pertinentes.
Des études longitudinales antérieures utilisant QSM pour évaluer les patients atteints de MP n’ont pas montré d’augmentations temporelles harmonieuses des valeurs de susceptibilité signées et se sont davantage concentrées sur les résultats moteurs que sur les déclins cognitifs.
Relations régionales entre la susceptibilité magnétique de base et le score de sévérité motrice de suivi dans la MP. Les données et statistiques relatives à la susceptibilité magnétique absolue sont indiquées en rouge, et celles relatives à la susceptibilité signée sont indiquées en bleu. Les résultats sont ajustés en fonction de l’âge au départ, du sexe et du temps entre les scans. Valeurs p corrigées du FDR (PRAD) sont présentés, avec des astérisques indiquant des interactions significatives à PRAD < 0,05. β est le coefficient du modèle linéaire associé au score MDS-UPDRS-III. SNpc/pr = substantia nigra pars compacta / pars reticulata ; NBM = noyau basal de Meynert ; MOC = cortex orbitofrontal médial ; LOC = cortex orbitofrontal latéral ; MDS-UPDRS-III = Échelle d'évaluation unifiée de la maladie de Parkinson de la Movement Disorders Society, partie III.
conclusion
L’étude longitudinale actuelle a utilisé une approche du cerveau entier et une mesure plus sensible de la sévérité cognitive pour déterminer que la susceptibilité magnétique pouvait prédire plus efficacement les changements de sévérité cognitive et motrice sur trois ans de progression de la MP. Cependant, des augmentations régionales robustes de la sensibilité ont été observées, suggérant ainsi que cette approche pourrait être plus limitée pour prédire les changements de la maladie au fil du temps.
Les résultats de l’analyse du cerveau entier ont indiqué qu’une susceptibilité de base accrue dans le NBM droit était prédictive d’une performance cognitive plus faible lors du suivi de trois ans qui impliquait des hippocampes bilatéraux, le cortex temporal, le noyau rouge et les cortex orbitofrontal.
De futures études sont nécessaires pour combiner les modalités d’imagerie sensibles à la myéline et à l’accumulation de protéines pathologiques, telles que tau, afin de distinguer les modifications tissulaires spécifiques observées dans la démence liée à la MP et leur relation avec les mesures de la gravité clinique.
*Avis important: medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
