Selon une étude menée par le National Institutes of Health publiée dans PNAS, les chercheurs auraient découvert qu'un type d'imagerie par résonance magnétique, appelé IRM sensible à la neuromélanine (IRM-NM), constitue un biomarqueur potentiel de la psychose. Le signal de l'IRM-NM s'est révélé être un marqueur de la fonction dopaminergique chez les personnes atteintes de schizophrénie et un indicateur de la gravité des symptômes psychotiques chez les personnes atteintes de cette maladie mentale.
Selon les chercheurs, les perturbations affectant le neurotransmetteur dopamine sont associées à une foule de troubles mentaux et neurologiques, tels que la schizophrénie et la maladie de Parkinson. Ces derniers mentionnent qu'en raison du rôle que joue la dopamine dans ces troubles, la capacité de mesurer l'activité de la dopamine est essentielle pour approfondir la compréhension de ces troubles, y compris la meilleure façon de les diagnostiquer et de les traiter.
La neuromélanine est un pigment sombre créé dans les neurones dopaminergiques du cerveau moyen, en particulier dans la substantia nigra, une zone du cerveau qui joue un rôle dans la récompense et le mouvement. La neuromélanine s'accumule au cours de la vie et n'est éliminée des cellules qu'après la mort cellulaire, comme cela se produit dans les troubles neurodégénératifs tels que la maladie de Parkinson. Les chercheurs ont découvert que le signal IRM-NM était plus faible dans la substantia nigra des personnes atteintes de la maladie de Parkinson, ce qui reflétait la mort cellulaire qui se produit chez ces patients.
Selon les chercheurs, malgré l’utilité de cet outil pour détecter la perte de neurones dans les maladies neurodégénératives, il n’était pas encore prouvé que l’IRM-NM était un marqueur de la fonction dopaminergique, pas plus que son utilité n’avait été démontrée chez les individus ne souffrant pas de maladie neurodégénérative. Or, les chercheurs ont mené une série d'études de validation pour montrer que l'IRM-NM peut servir de marqueur de la fonction dopaminergique chez les personnes ne présentant pas de troubles neurodégénératifs.
Les chercheurs ont d'abord cherché à déterminer si l'IRM-NM pouvait détecter avec précision les variations régionales de la concentration de neuromélanine chez les patients sans neurodégénérescence. Pour analyser la capacité de détection de l'IRM-NM, les chercheurs ont comparé les mesures de la neuromélanine par l'IRM-NM à des mesures chimiques de la neuromélanine dans le tissu cérébral post-mortem. Les chercheurs ont découvert, dans toutes les sections de tissu, qu’un signal plus élevé d’IRM-NM était associé à des concentrations plus élevées de neuromélanine. Les chercheurs mentionnent que les résultats confirment pour la première fois l'aptitude de l'IRM-NM à mesurer les concentrations régionales de neuromélanine. En outre, les résultats montrent que le signal IRM-NM reflète les concentrations de neuromélanine dans les tissus, plutôt que le nombre de neurones contenant de la neuromélanine.
Les chercheurs ont ensuite cherché à déterminer si l'IRM-NM pouvait capturer les variations de la neuromélanine dans les sous-régions anatomiques plus petites de la substantia nigra. Étant donné que la fonction dopaminergique diffère de manière significative dans différentes parties de la substantia nigra, les chercheurs devaient déterminer la capacité de cet outil à saisir ces différences anatomiques. Les chercheurs ont donc examiné les données IRM-NM de patients atteints de la maladie de Parkinson et d'individus non atteints de la maladie de Parkinson. Les chercheurs ont découvert une diminution du signal IRM-NM chez les patients atteints de la maladie de Parkinson dans les zones latérale, postérieure et ventrale de la substantia nigra. Ces découvertes correspondent à la distribution anatomique connue de la perte cellulaire dans cette région du cerveau dans la maladie de Parkinson. Ces résultats confirment que l'IRM-NM peut capturer la variabilité topographique connue au sein de cette structure cérébrale.
Une étape critique suivante consistait à montrer un lien entre l'IRM-NM et la fonction dopaminergique. Les chercheurs ont recueilli des mesures de la capacité de libération de dopamine (mesurées à l'aide de la tomographie par émission de positrons (TEP)) et des données IRM-NM de personnes ne souffrant pas de maladie neurodégénérative. Les individus avec un signal IRM-NM plus élevé avaient une plus grande capacité de libération de dopamine dans le striatum (un composant essentiel des systèmes de récompense, moteur et cognitif). Les chercheurs ont également constaté que le signal de IRM-NM dans la substance noire était associé à des mesures fonctionnelles du débit sanguin cérébral régional par IRM.
Enfin, les chercheurs ont analysé le lien entre le signal d'IRM-NM et la sévérité de la psychose, en concluant que des symptômes plus graves de la psychose étaient associés à des signaux d'IRM-NM plus élevés dans la voie nigrostriatale des schizophrènes et des sujets à risque. La psychose est associée à un dysfonctionnement du système dopaminergique, caractérisé par une plus grande libération de dopamine et une capacité de synthèse accrue dans le striatum. Les résultats suggèrent que l'IRM-NM capture ce dysfonctionnement de la dopamine, ce qui conforte le rôle de l'IRM-NM en tant que biomarqueur potentiel de la psychose.
Les résultats rapportés dans cette étude, pris dans leur ensemble, valident l'utilisation de l'IRM-NM dans des populations autres que celles atteintes de troubles neurodégénératifs, montrant qu'il peut servir de mesure de la concentration de neuromélanine et de la fonction dopaminergique dans la substantia nigra.
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