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Par Dr Duy NGUYEN et Dr Amina ABDELMOUMENE
La maladie d’Alzheimer est une maladie neurodégénérative entraînant la perte progressive des fonctions mentales et notamment de la mémoire. Cette maladie se caractérise par une accumulation progressive intracérébrale de protéines anormales (protéine Aβ Amyloïde) et de dégénérescence neuro-fibrillaires formées d’agrégats de protéines Tau hyperphosphorylées, qui vont entrainer graduellement une atteinte synaptique puis des lésions neuronales et axonales responsables de la mort neuronale.
On compte 47,5 millions de personnes atteintes de démence dans le monde et il apparaît chaque année 7,7 millions de nouveaux cas. La maladie d’Alzheimer (MA) est la cause la plus courante de démence et serait à l’origine de 60-70% des cas (selon l’OMS) et représente un véritable enjeu de santé publique.
Un diagnostic précoce de la MA permet d’améliorer la prise en charge des patients au sein d’une filière adaptée, et de débuter le plus tôt possible un traitement dont l’effet bénéfique est d’autant plus marqué qu’il a été initié précocement. Les nombreux travaux de recherche portent donc sur la phase pré-démentielle de la maladie d’Alzheimer, sur les patients atteints de troubles cognitifs légers ou « Mild Cogniftifs Impairements (MCI), à haut risque de développer la MA. Les changements neurobiologiques ainsi que les modifications structurelles radiologiques typiques de la MA débutent des dizaines d’années avant l’apparition des symptômes cliniques de la maladie, comme illustré dans le graphique ci-dessous.
Comparaison entre les changements cliniques, cognitifs, structurels, métaboliques et biochimiques en fonction du nombre d’années estimées avant l’apparition des symptômes: l’ordre suggère une diminution du taux de Aβ42 dans le liquide céphalo-rachidien LCR (CSF Aβ42), suivie par les dépôts fibrillaire Aβ, puis une augmentation de tau dans le LCR (CSF tau), puis une atrophie hippocampique et hypométabolisme cérébral avec des changements cognitifs et cliniques (Clinical Dementia Rating-Sum of Boxes [CDR-SOB]) apparaissant plus tardivement. Les troubles cognitifs légers (MCI) apparaissent en moyenne 3.3 années avant l’apparition des symptômes attendus. Bateman RJ et al. Clinical and Biomarker Changes in Dominantly Inherited Alzheimer’s Disease. NEJM 2012; 367.
INTERET DE LA VOLUMETRIE HIPPOCAMPIQUE
Récemment de nouveaux critères ont été proposés qui intègrent des bio-marqueurs de la maladie, y compris l’IRM morphologique avec mesure de l’atrophie, comme marqueurs de la MA et de la progression de la maladie (Frisoni et al., 2010). Au cours de la maladie d’Alzheimer, l’IRM cérébrale peut mettre en évidence une atrophie cérébrale qui prédomine au niveau des lobes temporaux. Il existe en particulier une atrophie hippocampique et du cortex enthorinal qui est précoce, prédictive du développement d’une démence de type Alzheimer, corrélée aux performances mnésiques ( Tests de Braak ) et à la perte neuronale. La vitesse de développement de cette atrophie est également fortement corrélée avec l’existence d’une MA. Les études en imagerie montrent que l’existence d’une atrophie hippocampique est prédictive de l’évolution de ces patients vers une démence de type Alzheimer. Le taux d’atrophie varie de 3 à 6% par année chez les patients atteints de MA alors qu’il est limité à 0.3 – 2.2% dans la population âgée normale.
L’étude de l’atrophie hippocampique peut être qualitative: l’échelle de Scheltens permet de classer les hippocampes du grade zéro (pas d’atrophie) au grade quatre (atrophie très importante). Cette appréciation qualitative visuelle est cependant difficile, subjective et a une reproductibilité assez faible. Actuellement il est recommandé de recourir à une quantification par volumétrie des hippocampes en utilisant des logiciels de segmentation automatique, cette nouvelle méthode étant nettement plus précise, objective et reproductible.
Chez ID Imagerive, le bilan comprend une étude structurelle en haute résolution sur une IRM à haut champs de 3 Tesla avec la réalisation d’une étude volumétrique des hippocampes à l’aide d’un logiciel de segmentation automatique 3D. Le volume hippocampique total ainsi obtenu est corrélé en fonction de l’âge pour une population normale sur un graphique comme illustré ci-dessous.
Exemple de volumes hippocampiques évalués après segmentation automatique sur une IRM cérébrale réalisée sur une machine à 3 Tesla.
Volume total des hippocampes en fonction de l’âge du patient. Dans cet exemple le patient est situé en dessous de la courbe du 5ème percentile pour l’âge.
Points clés
- L’atrophie cérébrale détectée par l’IRM à haute résolution est corrélée aux dépôts de tau et aux déficits neuropsychologiques, et est un marqueur valide de la maladie d’Alzheimer et de sa progression.
- Le degré d’atrophie des structures mésio-temporales tel que l’hippocampe est un marqueur diagnostique pour la maladie d’Alzheimer au stade de troubles cognitifs débutants (MCI).
- La volumétrie par segmentation automatique est une méthode objective et reproductible de mesure du volume des hippocampes.