La maladie d’Alzheimer pourrait commencer par une baisse silencieuse du flux sanguin cérébral
De légers changements dans la façon dont le sang circule dans le cerveau et dans la manière dont les cellules cérébrales reçoivent de l’oxygène peuvent être étroitement liés au risque de maladie d’Alzheimer. C’est la conclusion d’une nouvelle recherche menée par l’Institut de neuroimagerie et d’informatique Mark et Mary Stevens (Stevens INI) de la Keck School of Medicine de l’USC.
L’étude, publiée dans Alzheimer et démence : le journal de l’Association Alzheimeront examiné des personnes âgées avec ou sans déficience cognitive. Les chercheurs ont découvert que des mesures simples et non invasives du flux sanguin cérébral et des niveaux d’oxygène étaient liées à des signes bien connus de la maladie d’Alzheimer, notamment l’accumulation de plaque amyloïde et le rétrécissement de l’hippocampe, la partie du cerveau qui joue un rôle central dans la mémoire. Les résultats suggèrent que la santé des vaisseaux sanguins du cerveau peut influencer le processus pathologique à un stade précoce et pourrait aider à repérer les personnes à risque avant que des symptômes visibles ne se développent.
“L’amyloïde et le tau sont souvent considérés comme les principaux acteurs de la maladie d’Alzheimer, mais le flux sanguin et l’apport d’oxygène sont également essentiels”, a déclaré Amaryllis A. Tsiknia, auteur principal de l’étude et doctorant à l’USC. “Nos résultats montrent que lorsque le système vasculaire du cerveau fonctionne davantage comme il le fait lors d’un vieillissement en bonne santé, nous observons également des caractéristiques cérébrales liées à une meilleure santé cognitive.”
Outils non invasifs pour mesurer la circulation cérébrale
Pour étudier ces changements, l’équipe s’est appuyée sur deux techniques indolores qui peuvent être utilisées pendant qu’une personne se repose tranquillement. L’échographie Doppler transcrânienne suit la rapidité avec laquelle le sang circule dans les principales artères du cerveau. La spectroscopie proche infrarouge évalue l’efficacité avec laquelle l’oxygène atteint les tissus cérébraux proches de la surface du cortex.
Les chercheurs ont ensuite appliqué une modélisation mathématique avancée pour combiner ces lectures en indicateurs globaux de la fonction cérébrovasculaire. Ces indicateurs reflètent la manière dont le cerveau ajuste le flux sanguin et l’apport d’oxygène en réponse aux fluctuations naturelles de la pression artérielle et du dioxyde de carbone.
Santé vasculaire liée aux centres amyloïdes et mémoriels
Les participants dont les indicateurs vasculaires ressemblaient davantage à ceux d’adultes en bonne santé cognitive avaient tendance à avoir des taux d’amyloïde plus faibles et un hippocampe plus grand. Les deux caractéristiques sont associées à un risque réduit de maladie d’Alzheimer.
“Ces mesures vasculaires capturent quelque chose de significatif sur la santé du cerveau”, a déclaré Meredith N. Braskie, PhD, auteur principal de l’étude et professeur adjoint de neurologie à la Keck School of Medicine. “Ils semblent correspondre à ce que nous voyons sur les IRM et les TEP qui sont couramment utilisés pour étudier la maladie d’Alzheimer, fournissant des informations importantes sur la façon dont la santé vasculaire et les mesures cérébrales standard du risque de maladie d’Alzheimer peuvent être liées.”
Les chercheurs ont également observé que les personnes diagnostiquées avec un déficit cognitif léger ou une démence présentaient une fonction vasculaire plus faible que les participants cognitivement normaux. Cette découverte conforte l’idée selon laquelle le déclin de la santé des vaisseaux sanguins dans le cerveau fait partie du continuum plus large de la maladie d’Alzheimer.
“Ces résultats s’ajoutent aux preuves croissantes selon lesquelles la maladie d’Alzheimer implique des contributions vasculaires significatives en plus des changements neurodégénératifs classiques”, a déclaré Arthur W. Toga, PhD, directeur de l’INI Stevens. “Comprendre comment le flux sanguin et la régulation de l’oxygène interagissent avec l’amyloïde et la structure cérébrale ouvre de nouvelles portes pour une détection précoce et potentiellement une prévention.”
Potentiel d’un dépistage plus précoce et plus large
Comparées à l’IRM et à l’imagerie TEP, ces méthodes sont moins coûteuses et plus faciles à mettre en œuvre. Ils n’impliquent pas d’injections, d’exposition aux radiations ou de tâches exigeantes pour les patients. Cette simplicité pourrait les rendre utiles pour le dépistage à grande échelle ou pour les personnes incapables de subir une imagerie cérébrale plus intensive.
Les auteurs préviennent que les résultats ne représentent qu’un seul instantané dans le temps et n’établissent pas de cause à effet. Des études à long terme en cours suivent les participants pour voir si des changements dans ces mesures vasculaires peuvent prédire un futur déclin cognitif ou une réponse au traitement.
“Si nous pouvons suivre ces signaux au fil du temps, nous pourrons peut-être identifier plus tôt les personnes à risque plus élevé et tester si l’amélioration de la santé vasculaire peut ralentir ou réduire les changements cérébraux liés à la maladie d’Alzheimer”, a déclaré Tsiknia.
À propos de l’étude
Outre Tsiknia et Braskie, les autres auteurs de l’étude sont Peter S. Conti, Rebecca J. Lepping, Brendan J. Kelley, Rong Zhang, Sandra A. Billinger, Helena C. Chui et Vasilis Z. Marmarelis.
Ce travail a été soutenu par le Bureau du directeur des National Institutes of Health, sous le numéro de récompense S10OD032285, et par le National Institute on Aging. [R01AG058162].
