• Langue : Français
• Discipline : Biophysique et imagerie Médecine
• Identifiant : 2021LILUS003
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 22/01/2021

Résumé en langue originale

Objectif : Evaluer le lien entre les variations de la charge cérébrale en fer mesurée par quantification de susceptibilitémagnétique (QSM), les modifications de trophicité corticale, les lésions histologiques associées à la maladied’Alzheimer (MA) et les performances cognitives. Matériels et méthodes : Dans un premier volet clinique, 68 patientsprésentant une MA à début précoce (EOAD) ont bénéficié de manière prospective d’une IRM cérébrale à 3Tesla aveccartographie de la charge en fer par QSM, ainsi que d’une évaluation neuropsychologique concomitante. Dans unsecond volet préclinique, 14 souris transgéniques APP/PS1 et 24 souris wild-type littermate ont bénéficié d’une IRMcérébrale 7Tesla avec QSM selon une méthodologie similaire, et d’une évaluation comportementale à 3, 6 et 9 mois devie. A 12 mois, les souris étaient sacrifiées et une acquisition IRM ex vivo était réalisée. Résultats : Chez les patientsEOAD, des valeurs de QSM plus élevées dans l'hippocampe et l'amygdale apparaissent corrélées à une atrophie àprédominance limbique ; au contraire, des valeurs de QSM plus élevées au sein du striatum et du thalamus étaientassociées à une atrophie épargnant l'hippocampe. Des valeurs de QSM plus élevées dans le thalamus et le putamenétaient associées à de moins bonnes performances dans les fonctions linguistiques et visuo-spatiales. Au sein du modèlemurin APP/PS1, une élévation significative des valeurs de QSM de topographie hippocampique était observée à 9 et 12mois, localisée essentiellement au sein du gyrus denté et du subiculum. Un déficit en mémoire de référence spatiale étaitégalement constaté à M9 mais sans corrélation statistique avec les valeurs de QSM hippocampiques. Conclusion : Nousavons révélé un lien significatif entre la distribution du fer dans les noyaux gris centraux et l’expression phénotypiquedes lésions de MA reflétée par le pattern d’atrophie cérébrale. L’impact de la charge amyloïde seule sur la susceptibilitémagnétique cérébrale étant toutefois limité, nos résultats issus de l’étude préclinique suggèrent l’existence d’uneaccumulation de fer indépendante de la charge amyloïde et dont l’effet pourrait être délétère sur le pronostic cognitif.

Résumé traduit

Objective: To evaluate relationships between changes in brain iron load as measured by Quantitative SusceptibilityMapping (QSM), histopathological lesions associated with Alzheimer's disease (AD) and cognitive performance.Materials and methods: Initially, 68 patients with early-onset AD (EOAD) were prospectively evaluated with brainiron load mapping using QSM at 3T MRI and received a concomitant neuropsychological evaluation. Then, 14APP/PS1 transgenic and 24 wild-type littermate mice underwent 7T MRI with similar QSM methodology, andbehavioral evaluations at 3, 6 and 9 months of life. At 12 months, the mice were sacrificed and ex vivo MRIacquisitions were performed. Results: In EOAD patients, higher QSM values in the hippocampus and amygdalaappeared to correlate with limbic-dominant atrophy involving the hippocampus and amygdala, while higher QSMvalues in striatum and thalamus were associated with hippocampal-sparing atrophy. Higher QSM values in the thalamusand putamen were associated with poorer performance in language and visuo-spatial functions. In APP/PS1 model, asignificant increase in QSM values was observed from 9 months on, mainly within the dentate gyrus and subiculum.Although a concomitant deficit in spatial reference memory was noted, no correlation was observed with hippocampalQSM values. Conclusion: Our study demonstrated a significant association between the distribution of deep gray nucleiiron content and AD lesions as reflected by brain atrophy pattern. However, since the impact of amyloid load alone onQSM was limited, our preclinical results suggest that iron accumulation may have a potential adverse effect oncognition independently from amyloid load.