L’inflammation périphérique est associée à une modification de la perfusion cérébrale SPECT dans la schizophrénie

Résumé

Postulat. L’inflammation périphérique est fréquente dans la schizophrénie, et joue un rôle majeur dans la physiopathologie, le pronostic et la persistance de la symptomatologie psychotique sous traitement.
Objectif. Déterminer la corrélation entre l’inflammation périphérique et la  perfusion cérébrale SPECT chez des patients ambulatoires stabilisés et traités par antipsychotiques atteints de schizophrénie, et déterminer si ces changements de perfusion sont associés à la persistance des symptômes.
Méthodes. Le taux sanguin de protéine C-réactive hautement sensible (hs-CRP) et la perfusion cérébrale SPECT ont été évalués chez 137 patients ambulatoires stabilisés atteints de schizophrénie. Des associations basées sur les voxels du cerveau entier ont été recherchées avec SPM entre la perfusion SPECT et la hs-CRP (analyse de corrélation aux niveaux quantitatifs et analyse entre groupes selon un seuil de 3mg/L). Les clusters identifiés ont été secondairement corrélés aux symptômes cliniques.
Résultats. Après ajustement sur l’âge, le sexe, le niveau d’éducation, la durée de la maladie, la prise d’antidépresseur, la dose équivalente de chlorpromazine, le tabagisme et l’obésité, une corrélation négative a été trouvée entre le niveau de hs-CRP et la perfusion de 4 zones cérébrales : le gyrus frontal inférieur droit, le gyrus temporal moyen/supérieur droit, le lobe pariétal supérieur gauche et le gyrus temporal postcentral/transversal droit (p-voxel < 0,001,k > 80, non corrigé). Une perfusion accrue de l’amygdale gauche a été identifiée chez les patients avec un niveau de hs-CRP ≥ 3 mg/L par rapport à ceux avec un niveau de hs-CRP <3mg/L. Une corrélation négative a été retrouvée entre la perfusion du gyrus frontal inférieur droit et la persistance des symptômes positifs, négatifs et d’excitation sous traitement antipsychotique.
Conclusion. Chez les patients stabilisés atteints de schizophrénie, l’inflammation périphérique est associée à des changements de perfusion cérébrale qui sont corrélés à la persistance de la symptomatologie psychotique.

Introduction

  La compréhension de la physiopathologie sous-jacente de la schizophrénie peut aider à mieux sélectionner et développer les traitements. Dans les années 1970, la théorie monoaminergique était la principale théorie nosologique et émettait l’hypothèse que la schizophrénie était due à des dysfonctionnements de la dopamine. Cette approche a montré ses limites puisque les antipsychotiques antidopaminergiques de première ligne ne sont efficaces que chez 34% des patients [1] et que la clozapine, l’antipsychotique le plus efficace, a une puissance antidopaminergique moindre avec une efficacité de seulement 60% chez les patients ne répondant pas aux antipsychotiques précédents [2]. Les hypothèses biologiques actuelles sur la persistance des symptômes psychotiques sous traitement se concentrent sur des différences dans le fonctionnement des voies dopaminergiques ou des changements dans les voies du glutamate ou d’autres neuromédiateurs. Ces points de vue ne s’excluent pas mutuellement ; plusieurs voies convergent et peuvent contribuer à la neurobiologie de la persistance des symptômes psychotiques sous traitement. En plus de ces possibles explications, nous disposons maintenant de plus de deux décennies de données mettant en évidence le rôle des processus immuno-inflammatoires dans la schizophrénie. Parmi celles-ci, des études portant sur l’ensemble du génome ont montré que la mutation de l’antigène leucocytaire humain était le modèle le plus constant retrouvé dans la schizophrénie [3]. Une augmentation globale de l’expression des gènes proinflammatoires a été trouvée au niveau des transcriptions et des protéines dans l’histologie post-mortem de cerveaux de patients schizophrènes [4]. Les patients schizophrènes présentent, en effet, de multiples sources d’inflammation, dont l’infection à Toxoplasma et le surpoids [5]. Tous ces résultats ont renforcé l’hypothèse immuno-inflammatoire dans la schizophrénie [6]. Si l’activation microgliale induite par l’inflammation périphérique a été bien documentée dans les études sur le cerveau post-mortem de la schizophrénie [4,7], on sait peu de choses sur les conséquences de l’inflammation sur la perfusion du cerveau vivant. Notre hypothèse est que l’inflammation peut induire des altérations de l’unité neurovasculaire (y compris les astrocytes, les cellules endothéliales et les neurones) qui pourraient entraîner des modifications de la perfusion cérébrale [8]. Nous avons également émis l’hypothèse que ces changements fonctionnels seraient un marqueur indirect de la persistance des symptômes psychotiques sous traitement antipsychotique. L’objectif principal de cette étude est de déterminer l’impact de l’inflammation périphérique sur la perfusion cérébrale SPECT (single-photon emission computed tomography) chez les patients atteints de schizophrénie. L’objectif secondaire est de déterminer si ces changements de perfusion sont associés à la persistance de la symptomatologie psychotique sous traitement antipsychotique.

Variables sociodémographiques, cliniques et de traitement

  L’évaluation clinique comprenait la confirmation du diagnostic par deux psychiatres formés des Centres Expert Schizophrénie à l’aide d’un entretien clinique structuré [9] et des données sur l’âge, le sexe, le niveau d’éducation (niveau universitaire défini par >12 ans d’éducation : oui/non), la durée de la maladie (années), la prise d’antidépresseurs (oui/non), le tabagisme quotidien actuel (oui/non), l’obésité (oui/non définie par un indice de masse corporelle ≥30). Les doses équivalentes de chlorpromazine (CPZ100eq) ont été calculées selon la méthode de la dose minimale efficace [10]. La symptomatologie schizophrénique a été évaluée à l’aide de l’échelle du syndrome positif et négatif (PANSS) [11]. Les symptômes dépressifs actuels ont été évalués à l’aide de l’échelle de dépression de Calgary pour la schizophrénie (CDSS) [12]

Analyses de perfusion cérébrale SPECT

   Une analyse basée sur les voxels du cerveau entier a été réalisée à l’aide de SPM8 (Wellcome Trust Centre for Neuroimaging) fonctionnant sur MATLAB (Mathworks Inc.). Les images ont d’abord été converties du format DICOM au format NifTi à l’aide de MRIcro (https://people.cas.sc.edu/rorden/mricro/mricro.html), puis transférées au Statistical parametric mapping (SPM). Les données ont été normalisées avec l’atlas de l’Institut neurologique de Montréal (MNI) basé sur le modèle SPECT 99mTc-HMPAo de SPM en utilisant une transformation affine à 12 paramètres suivie de transformations non linéaires et d’une interpolation trilinéaire. Les dimensions des voxels résultants étaient de 2 × 2 × 2 mm. Les données normalisées ont été lissées à l’aide d’un filtre gaussien (largeur maximale à mi-hauteur de 8 mm) afin d’estomper les variations individuelles de l’anatomie gyrale et d’augmenter le rapport signal/bruit. Une analyse de régression multiple a été réalisée sur l’ensemble du groupe de patients en incluant les variables suivantes : âge, sexe, niveau d’éducation (niveau universitaire défini par >12 ans d’éducation : oui/non), durée de la maladie (années), antidépresseur (oui/non), dose équivalente de chlorpromazine (mg/j), tabagisme quotidien actuel (oui/non), obésité (oui/non selon un indice de masse corporelle de 30), et protéine réactive C hautement sensible (hs-CRP) (mg/L). Dans l’hypothèse d’une possible relation non linéaire entre l’inflammation périphérique et la perfusion cérébrale, une seconde analyse a été réalisée entre les groupes selon un seuil de hs-CRP < ou ≥3 mg/L, incluant toutes les autres covariables mentionnées. Ces deux analyses étaient bilatérales explorant les corrélations positives/négatives et l’augmentation/diminution de la perfusion. Nous avons utilisé la routine de  » mise à l’échelle proportionnelle  » pour vérifier les variations individuelles de la perfusion cérébrale globale. Les corrélations/associations positives et négatives ont été recherchées pour chaque variable en utilisant les cartes SPM (T) à un seuil de signification au niveau du voxel de p<0,001, non corrigé, avec une étendue de cluster d’au moins 80 voxels déterminée par SPM après des simulations de Monte Carlo. Les valeurs de perfusion de chaque cluster ont été extraites au niveau individuel en utilisant MARSBAR (http://marsbar.sourceforge.net/). Les coordonnées MNI ont été converties en coordonnées Talairach, et les structures cérébrales ont été identifiées à l’aide de la base de données Talairach Daemon (http://ric.uthscsa.edu/projects/talairachdaemon.html).

Table des matières

I. ARTICLE
1. Présentation
2. Résumé et mots clés
3. Introduction
4. Méthode
5. Résultats
6. Discussion
7. Conclusion
8. Déclaration
9. Références
II. FIGURES ET TABLEAUX
1. Figure 1
2. Tableau 1
3. Tableau 2
4. Tableau 3
III. ANNEXES

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