Évolution longitudinale de la TEP Tau dans la MCI et la maladie d'Alzheimer

La fréquence habituelle des examens TEP de la protéine Tau dans les essais cliniques sur la maladie d'Alzheimer peut varier en fonction de la conception de l'étude, de ses objectifs et de la phase de l'essai. La plupart des essais effectuent un premier examen TEP-Tau au début de l'étude (ligne de base) afin d'évaluer la pathologie Tau du participant et d'établir une référence pour les examens ultérieurs. Pour les essais de phase 2, des scanners de suivi sont souvent réalisés chaque année pour évaluer la progression de la pathologie Tau au fil du temps. Les essais de phase 3 plus importants et à long terme peuvent également comporter des examens TEP annuels ou semestriels, mais certains peuvent inclure des examens tous les 18 à 24 mois en fonction de la durée et du budget de l'étude. 

Le traitement des images TEP Tau comprend généralement les étapes suivantes:

• Correction du mouvement image par image
• Lissage de l'image, soit sur la base d'un noyau de flou spécifique au scanner utilisant les données du fantôme de Hoffman, soit à l'aide d'une nouvelle méthode informatique pour l'harmonisation de la résolution spatiale des images TEP cérébrales sans fantômes (voir notre présentation du SPITFIRE).
• Concaténation des images TEP dynamiques en une image statique
• Sélection de la cible d'enregistrement  
• Co-registrement sur une IRM anatomique
• Cartographie dans l'espace de référence pour définir des régions d'intérêt anatomiques précises (ROI)

Vues orthogonales d'un scanner TEP Tau (à gauche) et d'un scanner IRM anatomique 3D T1 (au milieu) ; la colonne de droite illustre la superposition des scans TEP Tau et IRM enregistrés dans un espace de coordonnées de référence. 

Oui, pour plusieurs raisons, notamment (1) les plaques de bêta-amyloïde et les enchevêtrements de tau s'accumulent dans le cerveau à différents stades de la maladie, de sorte que l'imagerie avec les deux radiotraceurs donne une image plus complète de la progression de la maladie; (2) étant donné que certaines formes de démence n'impliquent pas d'accumulation de bêta-amyloïde, la confirmation de sa présence garantit que le diagnostic du participant est conforme aux critères d'inclusion de l'étude; (3) dans les essais de thérapies anti-amyloïdes ou anti-tau, l'imagerie des deux protéines mal repliées peut aider à évaluer comment le traitement affecte la clairance de l'amyloïde et la progression de la pathologie tau, ce qui fournit une mesure plus holistique de l'efficacité du traitement; et (4) la combinaison des données TEP amyloïdes et tau peut aider à identifier des sous-groupes de patients avec des charges pathologiques différentes, ce qui peut favoriser une approche plus personnalisée du traitement, en adaptant les interventions à la pathologie spécifique de chaque patient. 

Notre équipe et d'autres ont montré que la réduction du métabolisme du glucose dans le cerveau est principalement due à la pathologie tau (voir notre présentation de la pathologie tau). Nous avons également observé que la pathologie tau est un facteur clé de l'atrophie corticale dans la maladie d'Alzheimer, les enchevêtrements neurofibrillaires entraînant la mort des neurones et la réduction de l'épaisseur du cortex dans les régions essentielles pour les fonctions cognitives. Ces relations soulignent le rôle central de la protéine tau dans le processus neurodégénératif et son lien avec les troubles cognitifs.

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Maladie d'Alzheimer: maladie neurodégénérative progressive caractérisée par un déclin cognitif, une perte de mémoire et des changements de comportement. Elle est associée à l'accumulation de plaques de bêta-amyloïde et d'enchevêtrements de tau dans le cerveau, ainsi qu'à la perte de neurones et de synapses dans le cortex cérébral et les régions sous-corticales.   

Amyloïde-bêta (Aβ): peptide dérivé de la protéine précurseur de l'amyloïde (APP) qui peut s'agréger pour former des plaques. 

Atrophie cérébrale: réduction du volume ou de l'épaisseur du cerveau entier ou de régions du cerveau.   

Déficit cognitif léger (MCI): déclin des fonctions cognitives, telles que la mémoire, la pensée et les capacités de raisonnement, qui va au-delà du déclin normal lié à l'âge, mais qui n'est pas suffisamment grave pour interférer de manière significative avec la vie quotidienne ou le fonctionnement indépendant. Les patients atteints de DCL présentent un risque de développer une démence, en particulier la maladie d'Alzheimer. 

Imagerie du tenseur de diffusion (DTI): technique d'IRM qui mesure la diffusion et la directionnalité de l'eau, générant des mesures de diffusivité moyenne, de diffusivité axiale, de diffusivité radiale et d'anisotropie fractionnelle.   

Imagerie par résonance magnétique (IRM): modalité d'imagerie non invasive qui utilise des champs magnétiques et des impulsions de radiofréquence (RF) pour générer des images.   

Plaque neuritique: plaque amyloïde contenant des neurites dystrophiques (axones et dendrites en dégénérescence). 

Neurodégénérescence: processus complexe et multifactoriel entraînant la perte de neurones. 

Enchevêtrements neurofibrillaires: accumulations anormales de protéines tau à l'intérieur des neurones. Dans les neurones sains, les protéines tau contribuent à stabiliser la structure des microtubules. Dans certaines maladies neurodégénératives, comme la maladie d'Alzheimer, les protéines tau sont hyperphosphorylées, ce qui les amène à s'agglutiner et à former des structures torsadées et filiformes connues sous le nom d'enchevêtrements. 

Neuroinflammation: réponse inflammatoire au sein du système nerveux central (SNC), impliquant principalement l'activation de la microglie et des astrocytes. Ce processus peut être déclenché par divers facteurs, notamment les infections, les lésions cérébrales traumatiques, les métabolites toxiques et les maladies auto-immunes.   

Tomographie par émission de positons (TEP): technique d'imagerie non invasive utilisée dans le diagnostic médical et la recherche pour visualiser et mesurer les processus métaboliques et moléculaires dans l'organisme. Les scanners PET impliquent l'utilisation d'une petite quantité de traceur radioactif injecté. Les émissions du traceur sont captées par les détecteurs du scanner PET qui les utilisent pour créer des images tridimensionnelles détaillées de la distribution du traceur dans le corps. Les examens TEP sont souvent associés à la tomodensitométrie (CT) ou à l'imagerie par résonance magnétique (IRM) pour fournir des informations métaboliques/moléculaires et anatomiques, améliorant ainsi la précision du diagnostic et la planification du traitement.  

Tau: une protéine qui joue un rôle crucial dans le maintien de la stabilité et de la fonction des neurones dans le cerveau. Elle se trouve principalement dans les neurones, où elle stabilise les microtubules, qui font partie du cytosquelette de la cellule. Les microtubules sont essentiels pour maintenir la forme des cellules, permettre le transport intracellulaire et faciliter la division cellulaire. L'hyperphosphorylation de la protéine tau est évidente dans diverses maladies neurodégénératives, où les molécules anormalement phosphorylées conduisent au détachement de la protéine tau des microtubules. Ces protéines tau détachées peuvent s'agréger pour former des fibrilles insolubles, connues sous le nom d'enchevêtrements neurofibrillaires. Les maladies affectées par l'agrégation de la protéine tau sont appelées tauopathies et comprennent la maladie d'Alzheimer, la paralysie supranucléaire progressive (PSP), la démence frontotemporale (FTD) et la dégénérescence corticobasale (CBD).