4 Partie 2 : Etude de la vasoreactivité cérébrale dans la sclérose en plaques
4.1.2 Technique d’étude de la vasoréactivité cérébrale in vivo
L’étude de la vasoréactivité cérébrale permet d’étudier in vivo le couplage neuro- vasculaire physiologique du cerveau. Ce système permet de maintenir un débit sanguin cérébral quasi constant, malgré des variations importantes de certains paramètres physiologiques (pression artérielle, saturation en oxygène de l’air ambiant, taux de CO2), grâce à la régulation du tonus artériel des petits vaisseaux cérébraux.
L’étude de la vasoréactivité cérébrale consiste à mesurer une différence de flux sanguin cérébral avant et après l’application d’un stimulus vasoactif en imagerie.
Dans la littérature, plusieurs types de stimuli vasoactifs ont été utilisés. La plupart sont des stimuli vasodilatateurs : injection intraveineuse d’acétazolamide (162), une durée de temps variable en apnée (163), une inhalation de gaz enrichi en CO2 (99). Quelques études ont utilisé des stimuli vasoconstricteurs : hyperventilation, inhalation d’O2. Actuellement, le stimulus vasoactif le plus utilisé est l’inhalation de gaz enrichi en CO2. La mesure de la fraction expirée de CO2 sert de contrôle du respect du paradigme d’inhalation.
Plusieurs méthodes d’imagerie sont également utilisées pour la mesure de la vasoréactivité cérébrale. Par ordre de fréquence décroissante sont utilisés dans les études : IRM cérébrale (mesure du signal BOLD, artériel Spin Labelling), SPECT, mesure de la vitesse du flux sanguin cérébral dans l’artère cérébrale moyenne en doppler trans-crânien (164), pet scanner cérébral au xénon (165). Actuellement, la plupart des études utilisent l’IRM cérébrale pour quantifier la vasoréactivité cérébrale.
Cette technique d’imagerie a montré plusieurs anomalies dans certaines pathologies neurodégénératives en comparaison à des témoins sains, notamment dans la maladie d’Alzheimer (166, 167), la maladie de Parkinson et les syndromes parkinsoniens atypiques (168).Les résultats sont controversés concernant la maladie de Parkinson (169). A notre connaissance, il n’existe actuellement que deux articles étudiant la vasoréactivité dans la sclérose en plaques (99, 170). Ceux –là ont mis en évidence un déficit étendu de vasoréactivité cérébrale chez des patients par rapport à des témoins sains.
Ce déficit de vasoréactivité était significativement lié à la charge lésionnelle de la substance blanche, et à l’index d’atrophie de la substance grise, mais n’était pas en lien ni avec l’âge, ni avec le score de handicap EDSS, ni avec la durée d’évolution de la maladie (99).
Marshall et al. ont également mis en évidence une diminution des capacités de vasoréactivité cérébrale dans certains réseaux de neurones en arterial spin labelling. Les patients avaient une vasoréactivité diminuée dans le réseau du mode par défaut (DMN), du réseau fronto pariétal, sensitivo-moteur, et de l’attention ventrale après correction pour des comparaisons multiples (170).Ces réseaux de neurones sont en particuliers impliqués dans le traitement des processus cognitifs. Le réseau par défaut correspondrait au réseau de neurones qui serait activé lorsque le sujet est éveillé et ne réalise aucune tâche particulière, et pourrait être impliqué dans certaines tâches attentionnelles.
Une analyse de régression montrait une corrélation significative entre la vasoréactivité cérébrale et la charge lésionnelle de la matière blanche, dans le réseau du mode par défaut. Il existait également une corrélation entre la vasoréactivité cérébrale dans ce réseau par défaut et le réseau de l’attention ventrale, et l‘atrophie de la matière grise.
A notre connaissance, aucun n’article n’a étudié la vasoréactivité de la substance blanche dans cette pathologie.
Il existe donc peu de travaux concernant étude de la vasoréactivité cérébrale dans la sclérose en plaques. En particulier, aucun article n’a recherché des anomalies différentielles de la vasoréactivité de la substance grise cérébrale entre forme progressive et rémittente de sclérose en plaques. Le lien entre déficit de vasoréactivité cérébrale et statut cognitif des patients n’a jamais été exploré.
4.1.3 Hypothèses de travail et objectifs de l’étude
Nos hypothèses de travail concernant l’étude de la vasoréactivité cérébrale dans la sclérose en plaques sont les suivantes :
1- Tout d’abord, nous nous attendons à ce que cette étude confirme le déficit étendu de vasoréactivité cérébrale globale de la matière grise chez des patients par rapport à des témoins sains.
2- Nous nous attendons également à ce que ce déficit de vasoréactivité cérébrale soit plus marqué dans les formes progressives de la maladie par rapport aux formes rémittentes, étant donné la prépondérance de phénomènes dégénératifs dans les formes progressives.
3- Ce déficit de vasoréactivité pourrait précéder le déficit de perfusion basal observé dans la sclérose en plaques, rapporté dans certaines études, et en être la cause. Nous nous attendons donc à trouver un déficit de vasoréactivité plus marqué et plus étendu que le déficit de perfusion mesuré en arterial spin labelling.
4- Nous nous attendons également à ce que ce déficit de vasoréactivité cérébrale, s’il existe, soit corrélé à certains paramètres cliniques (statut cognitif, score EDSS, âge, durée d’évolution de la maladie, forme de sclérose en plaques) et radiologique (volume de matière grise, volume de matière blanche, charge lésionnelle de la substance blanche)
Nous avons donc défini pour cette partie d’analyse les objectifs de travail suivants :
1- rechercher des anomalies de vasoréactivité cérébrale dans la matière grise des patients ayant une sclérose en plaques par rapport à des témoins sains. Ces anomalies de vasoréactivité seront recherchées par régions d’intérêt et de façon globale.
2- Rechercher des anomalies différentielles de vasoréactivité cérébrale entre patients ayant une forme progressive et ceux ayant une forme rémittente de la maladie.
3- Etudier la corrélation entre déficit de vasoréactivité et certains paramètres cliniques : âge, genre, durée d’évolution de la maladie, statut cognitif, score EDSS.
4- Etudier la corrélation entre un éventuel déficit de vasoréactivité cérébrale et certains paramètres d’imagerie : volume de matière grise et de matière blanche, charge lésionnelle de la matière grise.