Une IRM spécialisée montre que l’autisme modifie considérablement la matière blanche du cerveau

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Analyse du cerveau

Les chercheurs de Université de Yale l’analyse d’examens d’IRM spécialisés a révélé des changements significatifs dans la microstructure de la substance blanche du cerveau chez les adolescents et les jeunes adultes atteints de troubles du spectre autistique (TSA) par rapport à un groupe témoin, selon une recherche présentée la semaine prochaine lors de la réunion annuelle de la Radiological Society of North Amérique (RSNA). Les changements étaient les plus prononcés dans la région qui facilite la communication entre les deux hémisphères du cerveau.

« Un enfant sur 68 aux États-Unis est atteint de TSA, mais la grande variété de manifestations et de gravité des symptômes rend difficile la détection précoce de la maladie et le suivi de la réponse au traitement », a déclaré Clara Weber, chercheuse postdoctorale à la faculté de médecine de l’Université de Yale. « Nous visons à trouver des biomarqueurs de neuroimagerie qui peuvent potentiellement faciliter le diagnostic et la planification du traitement. »

Les chercheurs ont examiné les scintigraphies cérébrales par imagerie du tenseur de diffusion (DTI) à partir d’un vaste ensemble de données de patients âgés de six mois à 50 ans. Le DTI est une technique d’IRM qui mesure la connectivité dans le cerveau en détectant comment l’eau se déplace le long de ses voies de matière blanche. Les molécules d’eau diffusent différemment dans le cerveau, selon l’intégrité, l’architecture et la présence de barrières dans les tissus.

L'autisme modifie la matière blanche du cerveau

Altérations significatives de la substance blanche du cerveau chez les adolescents atteints de troubles du spectre autistique (TSA). Crédit : RSNA et chercheuse, Clara Weber

“Si vous pensez à la matière grise comme à l’ordinateur, la matière blanche est comme les câbles”, a déclaré Weber. « DTI nous aide à évaluer dans quelle mesure ces câbles sont connectés et intacts. »

Pour l’étude, les données cliniques et DTI de 583 patients de quatre études existantes de populations de patients distinctes ont été analysées : nourrissons—34 avec TSA et 121 témoins (34 % de femmes, âge médian 7 mois) ; tout-petits – 57 avec TSA et 45 témoins (27 % de femmes, âge médian de 32 mois) ; adolescents — 106 avec TSA et 124 témoins (49 % de femmes, âge médian 158 mois) ; et les jeunes adultes – 67 avec TSA et 29 témoins (1 % de femmes, âge médian de 230 mois).

“L’un des points forts de notre étude est que nous avons examiné un large éventail de groupes d’âge, pas seulement les enfants d’âge scolaire”, a déclaré Weber.

Pour évaluer les influences de l’âge et du diagnostic de TSA sur la microstructure de la substance blanche, l’équipe de recherche a créé une anisotropie fractionnée, une diffusivité moyenne et cartes de diffusivité radiale utilisant les données des quatre études.

L’anisotropie fractionnaire est la mesure dans laquelle la diffusion de l’eau est limitée à une seule direction. Une valeur de zéro signifie que la diffusion est illimitée dans toutes les directions. Une valeur de un signifie que la diffusion ne se produit que dans une direction. La diffusivité moyenne est la mobilité globale des molécules d’eau, qui reflète la densité des cellules entassées. La diffusivité radiale est la mesure dans laquelle l’eau diffuse perpendiculairement à un tractus de matière blanche.

“Lorsque l’intégrité de la substance blanche est perturbée, nous voyons plus d’eau se diffuser perpendiculairement, ce qui se traduit par une diffusivité radiale plus élevée”, a déclaré Weber.

La principale conclusion de l’analyse était une anisotropie fractionnelle réduite dans les voies antérieures/moyennes du corps calleux chez les adolescents et les jeunes adultes atteints de TSA par rapport aux individus du groupe témoin. Le corps calleux est un épais faisceau de fibres nerveuses qui se connecte et permet aux deux côtés du cerveau de communiquer. Des augmentations correspondantes de la diffusivité moyenne et de la diffusivité radiale liées aux TSA ont été observées chez les jeunes adultes.

“Chez les adolescents, nous avons vu une influence significative de l’autisme”, a déclaré Weber. « Chez les adultes, l’effet était encore plus prononcé. Nos résultats soutiennent l’idée d’une connectivité cérébrale altérée dans l’autisme, en particulier dans les voies qui relient les deux hémisphères.

Aucune réduction de l’anisotropie fractionnaire n’a été observée dans les mêmes voies chez les tout-petits et les nourrissons atteints de TSA par rapport aux témoins.

Les chercheurs espèrent que les résultats pourront aider à améliorer le diagnostic précoce des TSA et fournir des biomarqueurs objectifs potentiels pour surveiller la réponse au traitement.

“Nous devons trouver des biomarqueurs plus objectifs pour le trouble qui peuvent être appliqués dans la pratique clinique”, a déclaré Weber.

Les co-auteurs sont Robert T. Constable, Ph.D., Sam Payabvash, MD, Nigel S. Bamford, MD, Dustin Scheinost, Ph.D., Stefan P. Haider et Evelyn MR Lake, Ph.D.

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