La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative à progression rapide avec une survie médiane de 26 mois après le diagnostic. Elle affecte généralement les adultes âgés et se caractérise par une faiblesse progressive des muscles des membres et des difficultés d'élocution et de déglutition.
Aussi et pour différencier cette maladie d'autres maladies ayant des symptômes proches, depuis plus d'un siècle la SLA est définie comme une maladie des neurones moteurs supérieurs. Cependant cette définition a un caractère artificiel dans la mesure où pendant la plus grande partie de ces 100 ans il a été impossible de vérifier directement l'état des neurones moteurs supérieurs chez les patients.
La très grande diversité de symptômes a conduit les médecins "théoriciens" à introduire de nouvelles pathologies (PLS, PMA, MMA, PLS, PBP) qui semblent très éloignées de la réalité clinique.
Les scores de tapotement des doigts et des pieds ont longtemps été utilisés comme substituts du dysfonctionnement de l'neurones moteurs supérieurs dans les études sur la SLA. Les études de myographies sont elles aussi très subjectives.
D'ailleurs une minorité de scientifiques ne partagent pas ce point de vue et préfèrent une hypothèse appelée "dying backward" où la maladie commence soit dans un muscle, soit à la jonction muscle/neurone moteur inférieur, qui se trouve dans le système nerveux périphérique.
Depuis une quinzaine d'années, les scientifiques reconnaissent que la démence frontotemporale (DFT) est présente chez environ 10 % des patients au moment du diagnostic, avec jusqu'à 50 % des patients présentant des déficits cognitifs et comportementaux lors de tests neuropsychométriques détaillés. La démence frontotemporale présente d'ailleurs des caractéristiques moléculaires similaire à la majorité des cas de SLA.
Heureusement de plus en plus de médecins et scientifiques utilisent l'imagerie médicale pour examiner les patients atteints de maladies neurodégénératives. Des études d'IRM fonctionnelles ont démontré une activité corticale réduite dans les cortex préfrontaux lors de tâches de mouvement volontaire chez des patients atteints de SLA. Cela indique que la définition classique de la SLA, comme seulement une maladie des neurones moteurs supérieurs, est erronée. Evidemment les nouvelles techniques d'imageries sont mal accueillies par les neurologues classiques.
La faiblesse motrice liée aux tâches volitives dans la SLA est associée à des échecs et des compensations dans des réseaux plus vastes et non à des dysfonctionnements isolés dans la zone motrice primaire où se trouve le corps des neurones moteurs supérieurs.
Cependant les études d'IRM fonctionnelles précédentes étaient limitées par la petite taille des échantillons (n < 20) et la majorité des études ont soit examiné uniquement la matière grise avec des images pondérées en T1, ou substance blanche avec imagerie du tenseur de diffusion (DTI). Jusqu'à présent, seules quatre études ont inclus plus de 20 patients atteints de SLA avec un protocole d'IRM multimodal pour étudier les changements progressifs du cerveau entier, bien qu'aucune n'ait inclus plus de 35 patients atteints de SLA. Deux de ces études ont démontré des changements progressifs dans le tractus corticospinal et n'ont trouvé aucun changement dans la matière grise après 6 à 8 mois (Cardenas-Blanco et al., 2016 ; de Albuquerque et al., 2017). En revanche, une dégénérescence généralisée de la matière grise a été signalée avec une implication limitée de la matière blanche dans les deux autres études (Bede et Hardiman, 2018 ; Menke et al., 2014). Des analyses plus complètes étaient donc nécessaires
L'analyse de texture est une technique de traitement d'image informatique qui quantifie les variations et les relations entre les intensités de voxels dans une image, variations qui sont difficiles à détecter par une inspection visuelle qualitative et peuvent ne pas être détectables par les méthodes d'analyse d'images courantes
Les méthodes d'analyse de texture bidimensionnelle (2D) ont été largement utilisées dans d'autres affections neurologiques telles que les tumeurs cérébrales, les accidents vasculaires cérébraux, l'épilepsie et la sclérose en plaques pour détecter et classer les lésions. Des scientifiques développé une une analyse des caractéristiques de texture au niveau du cerveau entier (Maani, Yang et Kalra, 2015).
Avec cette technique, les auteurs d'un nouvel article ont montré que l'autocorrélation calculée à partir d'images pondérées en T1 est altérée dans la SLA par rapport aux contrôles dans les régions du cortex moteur, du lobe frontal, du lobe temporal et du membre postérieur de la capsule interne (PLIC).
Une évaluation complète de la dégénérescence cérébrale progressive dans la SLA est essentielle pour approfondir la compréhension de la physiopathologie de la maladie. En tant que tel, les objectifs principaux de cette nouvelle étude étaient (1) d'examiner les changements cérébraux chez les patients atteints de SLA sur une période de 8 mois avec une analyse de texture d'images pondérées en T1, et (2) d'évaluer si les changements progressifs sont différents entre patients à évolution lente et rapide.
La conception de l'étude comprenait des approches basées sur le cerveau entier et la région d'intérêt (ROI) pour étudier les changements dans la texture. Les auteurs ont émis l'hypothèse que (1) des altérations de texture dans les images pondérées en T1 sont présentes dans la matière grise et blanche et associées à la pathologie connue et à l'altération clinique de la SLA ; (2) la dégénérescence cérébrale progressive est évidente sous forme d'altérations de la texture au fil du temps ; (3) les changements cérébraux progressifs chez les patients à progression rapide sont plus importants que les changements chez les patients à progression lente.
Pour tester leurs hypothèses, ils ont mené l'étude dans une large cohorte multicentrique de 256 participants (119 témoins et 137 patients atteints de SLA). L'âge moyen des patients SLA était plus élevé que celui des témoins (p = 0,02) et il y avait proportionnellement plus d'hommes que de femmes dans le groupe SLA que dans le groupe témoin.
Dans la comparaison du groupe cerveau entier, les patients atteints de SLA présentaient une autocorrélation réduite par rapport aux témoins dans les gyri précentraux bilatéraux, la substance blanche sous-corticale, l'aire motrice supplémentaire gauche, les gyri frontaux moyens et supérieurs gauches, la substance blanche frontale bilatérale, le cortex insulaire bilatéral et la substance blanche temporale bilatérale.
Par rapport aux témoins, le groupe SLA à progression lente présentait des altérations de l'autocorrélation dans le gyri précentral bilatéral, le gyrus frontal moyen gauche, la substance blanche frontale bilatérale, le cortex insulaire gauche et les faisceaux pyramidaux bilatéraux. En revanche, le groupe SLA à progression rapide avait moins de régions d'autocorrélation altérée dans le cortex frontal, mais une plus grande implication des faisceaux pyramidaux bilatéraux, de la substance blanche temporale et des régions parahippocampiques
Conclusion: Dans cette étude, les auteurs ont entrepris d'étudier la dégénérescence cérébrale progressive dans la SLA avec une analyse de texture d'images pondérées en T1 dans une grande cohorte multicentrique. ils ont d'abord montré que les anomalies de texture dans la matière grise et blanche au départ étaient spatialement congruentes avec la pathologie cérébrale de la SLA.
Il est important de noter que les altérations de la texture dans le tractus pyramidal se sont également révélées hautement spécifiques du dysfonctionnement clinique de l'neurones moteurs supérieurs. Cela contrastait avec les scores ALSFRS-R et de tapotement des doigts et des pieds qui montraient des associations diffuses avec les structures de la matière grise et blanche. De plus, des analyses longitudinales ont révélé que la progression de la matière grise était caractérisée par la propagation de la pathologie vers les régions frontotemporales.
ils ont observé des modifications progressives des faisceaux pyramidaux après seulement 4 mois et demi. Il s'agit d'une observation nouvelle et importante car le dysfonctionnement clinique de l'neurones moteurs supérieurs n'a pas progressé au cours de cette période. Enfin, ils ont montré que la dégénérescence cérébrale progressive dans la SLA était fondée sur le taux de progression de la maladie au départ. Pris ensemble, ces résultats suggèrent également fortement que l'analyse de la texture des images pondérées en T1 est un marqueur sensible pour la cartographie longitudinale de la dégénérescence cérébrale liée à la maladie dans la SLA.
