Le déficit cognitif marqué au fer dans la maladie de Parkinson

La maladie de Parkinson idiopathique (MPI) s’aggrave progressivement pour aboutir, dans certains cas, à une démence dont l’expression clinique n’est pas sans rappeler celle d’autres maladies neurodégénératives. Le déficit cognitif qui se majore au fil du temps et va concerner environ 50 % des patients n’a guère de substratum en matière d’imagerie cérébrale qu’elle soit moléculaire ou structurale. L’IRM est de peu de secours et la tomoscintigraphie cérébrale ne fait pas mieux en l’absence de médicament radiopharmaceutique adapté.

Des bases pathogéniques et physiques

Les techniques microstructurales sont plus prometteuses et parmi celles-ci, il faut évoquer une imagerie dérivée de l’IRM quantitative dite QSM (Quantitative susceptibility mapping) qui repose sur les différences de susceptibilité magnétique entre les diverses espèces chimiques composant un tissu, suffisantes pour les caractériser et étudier leur distribution intracérébrale sous la forme d’une cartographie. A cet égard, le fer présente bien des attraits. Certes, avec l’âge, ce métal tend à s’accumuler dans le cerveau notamment dans les noyaux gris centraux du fait d’une augmentation de la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique mais en cas de MPI, il se dépose préférentiellement au voisinage de certaines protéines impliquées dans la pathogénie de cette maladie neurodégénérative. C’est le cas du peptide amyloïde, de la protéine tau et de l’α-synucléine qui ont un tropisme de plus en plus élevé pour la substantia nigra au fur et à mesure que les fonctions supérieures se dégradent, le fer tendant à suivre leur distribution pathologique. De la sorte, la QSM pourrait être utilisée pour identifier les tissus lésés par les protéines pathogènes du fait de leur richesse anormale en fer ce dernier pouvant être lui-même directement ou indirectement toxique in situ.

Application sur 100 patients

Cette technique a été utilisée dans une étude transversale qui a inclus 100 patients atteints d’une MPI débutante ou confirmée sans démence cliniquement patente et 37 témoins appariés selon l’âge.

L’hypothèse était que la surcharge en fer accessible à la QSM devrait toucher en priorité certaines régions cérébrales impliquées dans : les fonctions supérieures : cortex temporal mésial ; le risque de démence : cortex associatif postérieur ou préfrontal ; la motricité : noyaux gris centraux.
Tous les participants ont bénéficié d’un bilan neurocognitif complet  évaluant : le risque de déclin cognitif  à l’aide de MoCA (Montreal Cognitive Assessment) qui est un algorithme clinique ; la fonction de perception visuelle ; les activités motrices à l’aide de l’échelle UDPRS-III (Unified Parkinson's Disease Rating Scale part 3) élaborée par la Movement Disorders Society. Les résultats de ce bilan ont été confrontés aux estimations du fer cérébral obtenues par QSM.

Relation entre résultats du bilan neurocognitif et charge tissulaire en fer évaluée par IRM quantitative

La charge tissulaire en fer évaluée par QSM s’est avérée plus élevée chez les malades que chez les témoins au niveau du cortex préfrontal et des putamens (p < 0,05). Les analyses par régression au sein du seul groupe des parkinsoniens ont mis en évidence des relations significatives (p<0,05)  entre bilan neurocognitif et QSM topographique : (1) scores MoCA faibles : hippocampe ou thalamus ; (2) déficit de la fonction visuelle et risque élevé de démence : cortex pariétal, frontal, médial ou occipital ; (3) scores UDPRS-III élevés : putamen. En revanche, aucune association n’a été mise en évidence entre les groupes quand la comparaison a reposé sur l’IRM conventionnelle et notamment les critères morphométriques basés sur l’analyse des voxels.

L’étude non invasive des tissus cérébraux par la QSM qui est une technique dérivée de l’IRM quantitative permet de déceler des anomalies corrélées aux troubles cognitifs plus ou moins marqués, voire infracliniques chez les patients atteints d’une MPI. Cette imagerie sophistiquée n’a pas d’indication en pratique médicale courante. Son domaine actuel est la recherche clinique ou thérapeutique, en sachant qu’il est possible de suivre à la trace le déclin cognitif du parkinsonien en s’aidant d’un signe objectif qui est la présence de fer en quantité anormale dans les régions touchées.  

Dr Philippe Tellier

Référence
Thomas GEC et coll. Brain iron deposition is linked with cognitive severity in Parkinson's disease.J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2020; 91(4): 418-425. doi: 10.1136/jnnp-2019-322042.

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