Selon une étude menée par Johns Hopkins University publiée dans Parkinsonism & Related Disorders, les chercheurs auraient découvert que la stimulation cérébrale profonde par impulsions électriques relançait les cellules nerveuses productrices de dopamine messager afin de réduire les tremblements et la rigidité musculaire, caractéristiques de la maladie de Parkinson ainsi sentiment de bien-être. Selon les chercheurs, la stimulation cérébrale profonde pourrait augmenter les niveaux de dopamine dans le cerveau, pouvant expliquer en partie l'amélioration de leurs symptômes
Comme le mentionne Parkinson Canada, la maladie est causée par la mort progressive des cellules nerveuses qui produisent le neurotransmetteur dopamine. Les symptômes s'aggravent généralement avec le temps, affectant à la fois les mouvements et la santé mentale.
Selon les chercheurs, la stimulation cérébrale profonde est généralement le traitement suivant lorsque les médicaments améliorant la dopamine, tels que la lévodopa, ne soulagent pas les symptômes de la maladie de Parkinson. Dans une procédure similaire à l'insertion d'un stimulateur cardiaque, les chirurgiens implantent des fils connectés à une source de courant électrique et, de manière contrôlée, envoient de minuscules décharges d'électricité à travers le tissu cérébral pour modifier le processus de déclenchement des cellules nerveuses. Généralement, pour traiter la maladie de Parkinson, le courant électrique passe dans les zones du cerveau qui reçoivent des messages chimiques des cellules productrices de dopamine, plutôt que les cellules productrices de dopamine elles-mêmes.
Les chercheurs soulignent qu'une grande partie de ce que l'on sait sur la manière dont la stimulation électrique modifie l'activité cérébrale chez les patients atteints de la maladie de Parkinson provient de la tomographie par émission de positrons ou imagerie TEP. Les balayages TEP détectent les signaux provenant de traceurs radioactifs liés à des molécules spécifiques dans le corps. Les chercheurs mentionnent que des études antérieures d'imagerie PET utilisant un traceur pour le glucose ont révélé une augmentation du métabolisme cérébral après une stimulation électrique, indiquant un retour à une activité cérébrale plus normale après le traitement. Cependant, les études TEP utilisant un traceur qui se lie à des sites cibles, ou récepteurs, sur des cellules recevant de la dopamine n'ont montré aucun changement dans les niveaux de dopamine après une stimulation électrique, suggérant que la dopamine pourrait ne pas jouer de rôle dans l'amélioration de l'activité cérébrale et, par extension, atténuer la maladie de Parkinson
Or, les chercheurs soupçonnent que la dopamine pourrait encore jouer un rôle clé dans le succès de la stimulation cérébrale profonde. Afin d'étudier l'évolution des taux de dopamine après une stimulation cérébrale profonde, les chercheurs ont recherché d'autres moyens de suivre ce messager chimique dans le cerveau. Parmi les nombreuses molécules avec lesquelles la dopamine interagit, une protéine appelée transporteur monoaminé vésiculaire, VMAT2, a retenu l’attention des chercheurs. VMAT2 capture les molécules de dopamine en suspension libre et les emballe dans des "sacs de cargaison biologiques" appelés vésicules se dirigeant vers les terminaisons nerveuses pour libérer leur contenu.
Selon les chercheurs, les examens TEP de VMAT2 chez des patients atteints de la maladie de Parkinson prenant des médicaments augmentant la dopamine, tels que la lévodopa, révèlent que la dopamine cérébrale et le VMAT2 sont liés. En effet, lorsque les niveaux de dopamine dans le cerveau augmentent avec la lévodopa, les niveaux de VMAT2 diminuent et inversement.
Afin de déterminer si la stimulation cérébrale profonde augmente la dopamine, les chercheurs ont effectué des analyses TEP des patients atteints de la maladie de Parkinson à l'aide d'un traceur pour VMAT2. Ils ont également effectué des analyses TEP à l'aide d'un traceur de glucose afin de mesurer les changements d'activité cérébrale après l'intervention. L'étude comprenait trois femmes blanches et quatre hommes blancs âgés de 60 à 74 ans. Ces patients ont reçu une TEP avant la stimulation cérébrale profonde, puis après. En outre, les chercheurs ont évalué les symptômes moteurs des patients à l'aide de l'échelle d'évaluation de la Movement Disorder Society et leurs symptômes psychologiques à l'aide d'une batterie de tests comprenant l'échelle d'évaluation de la dépression de Hamilton et l'inventaire neuropsychiatrique avant et après la stimulation électrique. Des psychométriciens qualifiés ont évalué les capacités cognitives des patients avant et après une stimulation cérébrale profonde.
Les chercheurs ont découvert qu'après une stimulation cérébrale profonde, les patients atteints de la maladie de Parkinson avaient considérablement moins de tremblements et moins de rigidité. En outre, les patients ont également montré une amélioration de leurs capacités cognitives et de leur humeur, les scores de dépression ayant diminué de 40%.
En analysant la TEP, les chercheurs ont constaté qu'après une stimulation cérébrale profonde, les sept patients présentaient des taux inférieurs de VMAT2, ce qui impliquait une augmentation des taux de dopamine dans le cerveau. Les analyses TEP du glucose ont révélé qu'après stimulation électrique, l'activité cérébrale de ces patients s'était améliorée dans les zones de coordination des mouvements, de l'humeur et de la cognition. En outre, les analyses TEP de VMAT2 et de glucose correspondaient, suggérant que l’augmentation de la dopamine pourrait être l’un des mécanismes clés permettant à l’activité cérébrale de revenir à la normale après une stimulation électrique
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