Avril 2010 - Une nouvelle technique d'IRM pour une meilleure compréhension
des maladies neurodégénératives
Une méthode prometteuse d'imagerie par résonance magnétique
(IRM) vient d'être mise au point par des chercheurs français
du Centre de résonance magnétique biologique et médicale
(CNRS/Université de la Méditerranée), en collaboration
avec le CHU de La Timone à Marseille et le CEMEREM (1). Elle permet
de cartographier de manière non invasive la distribution en sodium
dans le cerveau humain. L'enjeu est de taille car l'accumulation anormale
de cet élément dans l'axone, partie du neurone où
circule l'information nerveuse, intervient dans plusieurs maladies neurodégénératives,
comme la sclérose en plaques ou la maladie d'Alzheimer. À
terme, cette technique pourrait permettre de tester des médicaments
potentiels agissant sur le sodium mais également de mieux comprendre
les phénomènes intervenant dans certaines pathologies neurologiques,
voire de les dépister.
L'imagerie par résonance magnétique (IRM) traditionnelle
est basée sur l'excitation des noyaux d'hydrogène portés
par les molécules d'eau. Les atomes d'hydrogène sont présents
partout dans notre corps, dans l'eau, qui constitue notre organisme à
plus de 60% et dans les graisses, en quantités différentes
selon les tissus. Conçue dans les années 80, cette technique
non invasive permet de distinguer les tissus du corps humain et de révéler,
à un stade précoce, certaines anomalies invisibles à
ce stade en radiographie "classique", en échographie
ou avec un scanner X.
Faire de l'IRM avec d'autres atomes que l'hydrogène, tel est l'un
des paris que s'est lancé en 2008 l'équipe dirigée
par Patrick Cozzone au Centre de résonance magnétique biologique
et médicale (CRMBM, CNRS/Université de la Méditerranée),
en collaboration avec le CHU de La Timone à Marseille et le Centre
d'exploration métabolique par résonance magnétique.
Ce n'est pas un hasard si les chercheurs ont choisi le sodium. Chez l'Homme,
cet atome joue un rôle primordial dans les processus de dégénérescence
de l'axone, qui constitue la fibre nerveuse du neurone. Ces phénomènes
interviennent dans plusieurs pathologies neurologiques comme la sclérose
en plaques, l'épilepsie ou la maladie d'Alzheimer. D'où
l'idée de cartographier le sodium au sein de l'axone, et plus largement
dans le cerveau, en développant une nouvelle technique d'IRM reposant
sur cet élément.
La chose est loin d'être aisée, car le sodium est beaucoup
moins sensible que l'hydrogène (le signal émis est 20000
fois plus faible). De plus, les scientifiques ont du imaginer des dispositifs
innovants pour récupérer le signal émis ainsi que
des algorithmes spécifiques pour le traiter. Pour cela, ils se
sont appuyés sur l'équipement de dernière génération
du CEMEREM, en particulier sur un appareil Verio Siemens doté d'un
aimant à champ magnétique élevé (3 Teslas).
C'est grâce à une collaboration pluridisciplinaire réunissant
des physiciens, des biologiques et des médecins (2) que cette méthode
d'IRM cérébrale du sodium a été mise en œuvre.
Seuls cinq centres de recherches ont très récemment réussi
à maîtriser l'IRM cérébrale du sodium chez
l'Homme : il s'agit de quatre équipes américaines et d'une
allemande. Désormais, la France bénéficie elle aussi
d'une expertise en la matière.
« Une cartographie in vivo de la distribution des atomes de sodium
dans le cerveau humain a ainsi pu être obtenue », précise
Patrick Cozzone. Les premiers tests ont été effectués
chez des sujets sains. Surtout, l'équipe vient d'être autorisée
à tester le dispositif chez des patients souffrant de sclérose
en plaques au stade le plus précoce. Ce protocole de recherche
(3), qui vient d'être approuvé par le Comité de protection
des personnes (CRPP), vise à détecter et caractériser
les processus provoquant une dégénérescence axonale.
À l'avenir, l'IRM cérébrale du sodium pourrait permettre
d'évaluer en direct et in vivo des traitements potentiels visant
à limiter l'accumulation du sodium intra-axonal, mais également
de mieux comprendre les phénomènes en jeu dans les maladies
neurologiques comme la sclérose en plaques, la maladie d'Alzheimer
et l'épilepsie.
Ce projet bénéficie des soutiens financiers du CNRS et du
programme 2009 « Maladies neurologiques et psychiatriques »
de l'Agence nationale de la recherche (ANR).
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© CEMEREM IRM cérébrale du sodium acquise in vivo chez un sujet sain. La présence de sodium apparaît en blanc sur les images. |
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le visuel (merci de respecter légende et copyright).
Notes :
(1) Le Centre d'exploration métabolique par résonance
magnétique est une structure mixte CNRS / Université de
la Méditerranée conventionnée avec l'Assistance Publique-Hôpitaux
de Marseille. Il forme l'implantation hospitalière de l'unité
dirigée par Patrick Cozzone, en complément du CRMBM où
sont développés des aspects plus fondamentaux.
(2) Plus spécifiquement grâce au travail d'une jeune post-doctorante,
Wafaa Zaaraoui, travaillant au CEMEREM dans l'équipe de Jean-Philippe
Ranjeva
(3) Il est réalisé en collaboration avec Jean Pelletier,
médecin au CHU et chercheur au CEMEREM.
Contacts :
Chercheurs
Jean-Philippe Ranjeva
T 04 91 25 65 29
jp.ranjeva@univmed.fr
Patrick Cozzone
T 04 91 25 65 29
patrick.cozzone@univmed.fr
Presse CNRS
Priscilla Dacher
T 01 44 96 46 06
priscilla.dacher@cnrs-dir.fr
