Des problèmes liés au système d'élimination des déchets du cerveau pourraient être à l'origine de nombreux cas de démence et expliquer pourquoi de mauvaises habitudes de sommeil et des facteurs de risque cardiovasculaire tels que l'hypertension artérielle augmentent le risque de démence.
Une étude menée par des chercheurs de l'Université de Cambridge a révélé qu'une altération du mouvement du liquide céphalo-rachidien (LCR) – le liquide clair qui amortit et nettoie le cerveau – prédisait le risque de démence plus tard dans la vie parmi 40 000 adultes recrutés dans la biobanque britannique. Leurs conclusions sont publiées aujourd'hui dans Alzheimer et démence : le journal de l'Association Alzheimer.
Dans un cerveau sain, le système dit glymphatique sert à éliminer les toxines et les déchets, gardant ainsi le cerveau en bonne santé. Découvert seulement en 2012, ce système fonctionne en évacuant le LCR à travers le cerveau le long de minuscules canaux autour des vaisseaux sanguins appelés espaces périvasculaires. Il collecte les déchets puis les évacue du cerveau, aidant ainsi à le garder propre et sain.
On pense que le système glymphatique joue un rôle important dans la protection contre de nombreuses formes courantes de démence, qui sont souvent caractérisées par l’accumulation de substances toxiques dans le cerveau – par exemple, la maladie d’Alzheimer voit des « plaques » amyloïdes et des enchevêtrements de tau s’accumuler dans les tissus cérébraux.
L’une des formes de démence les plus courantes est la démence vasculaire, provoquée par une diminution du flux sanguin vers le cerveau. La cause la plus fréquente de ce type de démence est la maladie cérébrale des petits vaisseaux, qui affecte les petits vaisseaux sanguins du cerveau. Mais l’impact de la maladie des petits vaisseaux cérébraux est encore plus important car elle interagit également avec d’autres démences, ce qui les aggrave ; par exemple, une étude menée auprès de religieuses aux États-Unis a révélé que parmi les religieuses dont le cerveau présentait des signes post mortem de la maladie d'Alzheimer, seulement environ la moitié présentaient des symptômes de démence – mais ce chiffre augmentait à environ neuf sur 10 si elles souffraient également d'une maladie des petits vaisseaux cérébraux.
Le professeur Hugh Markus et ses collègues de l'Université de Cambridge voulaient voir si les maladies cérébrales des petits vaisseaux et d'autres facteurs de risque cardiovasculaire endommageaient le système glymphatique – et si cela augmentait à son tour le risque de démence.
Jusqu’à récemment, il n’était possible d’étudier la fonction glymphatique que chez la souris, mais les progrès récents de l’IRM ont permis de l’étudier indirectement chez l’homme. Même ainsi, cela n’a été possible que par un nombre relativement restreint de personnes, mais Yutong Chen, alors qu’il était étudiant en médecine à l’Université de Cambridge, a développé des algorithmes d’apprentissage automatique capables d’évaluer à grande échelle les fonctions glymphatiques à partir d’IRM.
L’équipe a appliqué l’algorithme aux examens IRM effectués auprès d’environ 40 000 adultes de la biobanque britannique. Ils ont découvert que trois biomarqueurs – des signatures biologiques – associés à une fonction glymphatique altérée, évalués au départ, prédisaient le risque de démence au cours de la décennie suivante. L’un d’eux était le DTI-ALPS, une mesure de la diffusion des molécules d’eau le long des espaces périvasculaires. Un autre problème était la taille du plexus choroïde, où le LCR est produit. La troisième mesure reflétait la vitesse d’écoulement du LCR dans le cerveau.
Même si nous devons être prudents à l’égard des marqueurs indirects, nos travaux fournissent de bonnes preuves, sur une très grande cohorte, du rôle que joue la perturbation du système glymphatique dans la démence. C’est passionnant car cela permet de se demander : comment pouvons-nous améliorer cela ? »
Yutong Chen, Département de neurosciences cliniques à Cambridge
Une analyse plus approfondie a montré que plusieurs facteurs de risque cardiovasculaire altèrent la fonction glymphatique – et donc augmentent le risque de démence, et que cela est en partie dû à une maladie des petits vaisseaux cérébraux, visible sur les IRM.
Le premier auteur, Hui Hong, aujourd'hui radiologue au deuxième hôpital affilié de l'université du Zhejiang, à Hangzhou, en Chine, a déclaré : « Nous avons déjà des preuves que les maladies des petits vaisseaux dans le cerveau accélèrent des maladies comme la maladie d'Alzheimer, et nous avons maintenant une explication probable. maladie. »
La recherche suggère des approches possibles pour réduire le risque de démence. La première consiste à examiner des stratégies pour améliorer la fonction glymphatique. Le sommeil joue un rôle important dans la fonction glymphatique, et donc des habitudes de sommeil perturbées sont susceptibles de nuire à sa capacité à éliminer les toxines. Alternativement, il peut exister des médicaments existants qui pourraient être réutilisés, ou de nouveaux médicaments qui pourraient être développés, pour améliorer la fonction glymphatique.
Une autre approche possible consiste à traiter les facteurs de risque vasculaires tels que l’hypertension artérielle. Ceci est corroboré par des études récentes : l'essai SPRINT MIND, par exemple, a montré qu'un contrôle intensif de la pression artérielle (maintenir une pression artérielle systolique inférieure à 120 mm Hg) entraînait une réduction de 20 % du déclin cognitif ou de la démence par rapport aux participants du groupe de traitement standard.
Le professeur Markus, qui dirige le groupe de recherche sur les accidents vasculaires cérébraux à l'Université de Cambridge et est membre du Clare Hall de Cambridge, a déclaré : « Nous connaissons déjà l'importance des facteurs de risque cardiovasculaire en matière de démence, et nos résultats soulignent davantage ce lien.
« Au moins un quart de tous les risques de démence sont dus à des facteurs de risque courants comme la tension artérielle et le tabagisme. Si ceux-ci altèrent la fonction glymphatique, nous pouvons alors intervenir. Traiter l'hypertension artérielle ou encourager les gens à arrêter de fumer serait un moyen réalisable d'aider le système glymphatique à mieux fonctionner. »
Le professeur Bryan Williams, directeur scientifique et médical de la British Heart Foundation, a déclaré : « Cette étude nous offre un aperçu fascinant de la façon dont les problèmes liés au système d'élimination des déchets du cerveau pourraient augmenter discrètement les risques de développer une démence plus tard dans la vie. En améliorant notre compréhension du système glymphatique, cette étude ouvre de nouvelles voies passionnantes pour la recherche sur le traitement et la prévention de la démence. Elle souligne également l'importance de gérer les facteurs de risque cardiovasculaires connus, tels que l'hypertension artérielle, pour réduire le risque de démence. «
La recherche a été financée par la British Heart Foundation, avec le soutien supplémentaire du National Institute for Health and Care Research Cambridge Biomedical Research Centre.
