Dans les maladies neurodégénératives, certaines cellules immunitaires du cerveau, qui forment « la microglie » absorbent « avec appétit » le glucose, pour monter leur réponse contre les protéines toxiques. Ces travaux menés au German Center for Neurodegenerative Diseases (DZNE) vont considérablement contribuer à la juste interprétation des scintigraphies cérébrales décrivant la distribution du glucose dans le cerveau. Ces nouvelles données, publiées dans la revue Science Translational Medicine, suggèrent ainsi que la distribution du glucose pourrait être un excellent biomarqueur de la réponse du cerveau aux interventions thérapeutiques chez les personnes atteintes de démence.
On sait que chez l’Homme, le cerveau est l’un des organes dont la consommation d’énergie est la plus élevée, cependant cette consommation varie avec l’âge et parfois avec la maladie. Ce métabolisme énergétique trouve une représentation par la distribution du glucose dans le cerveau : les scientifiques suggèrent en effet que
« là où le glucose s’accumule dans le cerveau, la demande d’énergie et l’activité cérébrale sont particulièrement élevées »,
explique le Dr Matthias Brendel, directeur du département de médecine nucléaire de la Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU, Munich).
La technique de mesure utilisée pour identifier et évaluer les accumulations de glucose dans le cerveau, est une forme de tomographie par émission de positons (PETscan), mieux connue sous le nom de PET-scan au FDG, qui utilise un dérivé du glucose marqué avec une molécule de fluor comme traceur. En pratique, les patients qui subissent cet examen reçoivent une solution aqueuse contenant du glucose radioactif qui se diffuse dans le cerveau. Le rayonnement émis par les molécules de sucre est ensuite mesuré par un scanner et visualisé. « Cependant, la résolution spatiale est trop limitée pour déterminer dans quelles cellules le glucose s’accumule ».
L’équipe montre ici, avec l’analyse de PET-scan au FDG chez 30 patients atteints de démence (maladie d’Alzheimer ou autres tauopathies, que le signal d’accumulation du glucose ne provient pas des neurones, mais principalement de la microglie. Cela est particulièrement marqué aux premiers stades de la maladie neurodégénérative, lorsque les lésions nerveuses ne sont pas encore avancées. A stade précoce,
la microglie absorbe de grandes quantités de sucre.
Cela semble être nécessaire pour permettre la formation, chez le patient, d’une réponse immunitaire aiguë (et énergivore). Une réponse principalement dirigée, dans le cas des maladies nreurodégénératives, contre les agrégats de protéines toxiques caractéristiques de ces conditions. Ce n’est que dans les stades bien plus tardifs de la maladie que les neurones peuvent également émettre ces signaux.
Ces résultats sont non seulement pertinents pour l’interprétation correcte de l’imagerie, mais apportent aussi une meilleure compréhension des mécanismes de la maladie. En particulier, sur le rôle clé joué par la microglie, un rôle protecteur, dans la maladie d’Alzheimer mais également dans d’autres maladies neurodégénératives.
Pouvoir surveiller l’activité de ces cellules de manière non invasive, permettrait de suivre l’évolution de la maladie ou la réponse aux thérapies. Le PET-scan au FDG ouvre ainsi pour ces maladies de nouvelles opportunités en termes de diagnostic, de suivi et de surveillance des traitements.
Source: Science Translational Medicine Oct, 2021 DOI: 10.1126/scitranslmed.abe5640 Microglial activation states drive glucose uptake and FDG-PET alterations in neurodegenerative diseases
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