Mesure par TEP du débit sanguin et du métabolisme cérébral régional et des paramètres de neurotransmission chez l’homme
Cours de Neurologie
Introduction
:
La tomographie par émission de positons (TEP) permet d’obtenir
des coupes qui représentent la distribution cérébrale du
radioélément, détectée par voie externe.
Elle nécessite une caméra
spécifique qui sélectionne électroniquement les paires de photons
gamma émis en coïncidence lors de l’annihilation qui suit la
rencontre dans la matière d’un positron (particule +) et d’un électron
(particule -).
La TEP a le triple avantage de fournir une très haute
résolution spatiale (actuellement 3 X 3 X 3 mm), de permettre une
quantification précise de la concentration radioactive locale, et
d’utiliser des radioéléments d’intérêt biologique considérable
comme l’oxygène 15 (15O), le carbone 11 (11C), l’azote 13 (13N) et le
fluor 18 (18F).
Du fait de la demi-vie physique brève de ceux-ci
(respectivement 2, 20, 10 et 110 min), il est nécessaire de disposer
d’un cyclotron à proximité immédiate du lieu de l’examen pour
produire ces radioéléments et les incorporer immédiatement dans
les molécules d’intérêt avant administration au sujet.
Seuls les radiopharmaceutiques marqués au 18F peuvent être utilisés à
distance (- 2 heures) du lieu de production.
En matière de TEP, ces 10 dernières années ont été marquées par
des développements considérables dans les cinq domaines suivants :
– affinement des techniques : meilleure résolution spatiale
(tridimensionnelle, voire volumique), répétition des mesures à
intervalles brefs ;
– maîtrise des mesures concomitantes du débit sanguin cérébral
(DSC), de la consommation d’oxygène (cerebral metabolic rate
[CMR]O2) et du volume sanguin cérébral (VSC) ;
– application aux sciences cognitives et à la neurophysiologie, grâce
à la mise au point des paradigmes dits d’« activation » par injection
répétée d’eau marquée à l’ 15O (H2 15O) ;
– mise au point de nombreux radioligands permettant d’étudier
chez l’homme vivant la densité et la répartition des sites spécifiques
de transport, de liaison et de métabolisme des neurotransmetteurs.
Mesure du débit sanguin cérébral
:
Le principe de la mesure du DSC local par la TEP est subordonné à
la mise au point à la fois d’un appareillage performant
(quantification absolue fiable), de molécules marquées appropriées
produites par le cyclotron, et de modèles mathématiques validés.
Trois approches principales peuvent être utilisées :
– mesure à l’état stationnaire ;
– adaptation in vivo du modèle autoradiographique original de
Kety ;
– méthode dynamique.
A - MESURES À L’ÉTAT STATIONNAIRE
:
L’inhalation de doses traceuses de CO2 marqué à l’15O aboutit, du
fait de l’anhydrase carbonique érythrocytaire, à marquer l’eau du
sang H2
15O.
Cette dernière est un traceur essentiellement
diffusible, dont la pénétration tissulaire est proportionnelle à la
perfusion.
Du fait de la période physique brève de l’15O, l’inhalation
continue de CO2
15O (ou la perfusion d’H2
15O) conduit en 8 à
10 minutes à un état stationnaire où les concentrations en H2
15O du
sang et des tissus sont stables.
Les images TEP sont alors acquises
pendant 5 à 10 minutes. Un modèle mathématique simple permet
ensuite, connaissant les concentrations en H2
15O du sang artériel
(mesurées pendant l’acquisition des images TEP) et du tissu cérébral
de créer des images paramétriques représentant, pour chaque pixel,
la valeur locale du DSC.
Malgré certaines limitations dont la
principale est la non-linéarité de la relation débit/concentration
tissulaire (responsable d’une légère sous-estimation du DSC de la
substance grise), les résultats de cette méthode simple sont
satisfaisants et surtout fiables, même en tissu pathologique.
Les
valeurs normales chez l’adulte jeune se situent autour de
60 mL/100 g·min pour la substance grise et 20 mL/100 g·min pour
la substance blanche.
B - MODÈLES DYNAMIQUES :
Le modèle autoradiographique in vivo utilise l’eau ou le butanol
marqués au 15O, en administration intraveineuse plus ou moins
rapide, et est fondé sur le principe de Kety qui suppose une mesure
instantanée de la radioactivité cérébrale 40 à 60 secondes plus tard.
Ce type d’acquisition étant irréalisable en TEP, on pratique une
acquisition sur 1 à 2 minutes avec double intégration.
Cette
technique quantitative, qui nécessite un prélèvement artériel continu
de façon à déterminer la fonction d’entrée, est très sensible aux
erreurs de mesure.
Son avantage majeur est qu’elle permet, grâce
à la période physique brève de l’15O, de répéter les mesures de DSC
toutes les 10 minutes environ, possibilité qui est mise à profit pour
l’étude d’activations.
L’inconvénient que représente le
cathétérisme artériel a pu être contourné dans le cadre de ces études
d’activations, la distribution relative de radioactivité se révélant
essentiellement linéaire au DSC.
Cette stratégie a permis de
développer une méthode totalement atraumatique et donc
applicable largement, non seulement chez le sujet sain mais
également en pathologie.
Dans le paradigme des activations, le même sujet est étudié dans
plusieurs états moteurs, sensoriels ou cognitifs distincts et bien
caractérisés, qui sont ensuite comparés entre eux et éventuellement
à un état dit « de repos ».
Cette approche est très sensible aux
augmentations de l’activité synaptique locale.
Dans le domaine
cognitif, cette méthode nécessite, pour être sensible, un moyennage
de plusieurs mesures, du fait de la faible amplitude des réponses.
Chez le sujet pris individuellement, un minimum de quatre mesures
par condition est nécessaire pour permettre une analyse statistique,
ce qui est tout à fait réalisable avec les caméras TEP modernes, qui
permettent de 12 à 18 mesures par sujet (et bientôt peut-être
davantage avec l’utilisation du CO2 marqué au 10C, qui n’a que 17
secondes de période).
Il est également possible de moyenner les
mesures obtenues chez des sujets différents effectuant la même
tâche, grâce à une standardisation des volumes cérébraux
individuels selon le référentiel stéréotaxique de Talairach.
Dans ce dernier cas, il est actuellement recommandé de moyenner les
résultats sur au moins 18 mesures effectuées chez au moins six sujets
différents.
Une approche dynamique légèrement différente utilise l’eau H2
15O
ou d’autres traceurs diffusibles comme le gaz fluorométhane marqué
au 18F ou au 11C.
L’administration est lente et la technique consiste à
mesurer dans chaque pixel à la fois la clairance et le coefficient de
partage du radiotraceur.
Il s’agit cependant d’une technique de mise
en oeuvre lourde.
Mesure du volume sanguin cérébral
:
Il est possible de mesurer le VSC après inhalation unique ou
continue de monoxyde de carbone CO (à dose traceuse), marqué au
11C ou au 15O.
Le marquage des globules rouges sous forme du
complexe carboxyhémoglobinique permet de quantifier, au niveau
du tissu cérébral, le volume relatif de l’espace intravasculaire. Le
VSC de la substance grise se situe ainsi autour de 4 mL/100 g de
tissu.
L’intérêt de coupler cette mesure à celle du DSC est de
permettre une approche globale de l’hémodynamique cérébrale, le VSC reflétant le degré de vasodilation-vasoconstriction locale et le
rapport DSC/VSC la pression de perfusion cérébrale locale.
Il
est ainsi possible d’évaluer la réserve hémodynamique (autorégulation
du DSC) dans chaque pixel.
Mesures du métabolisme énergétique :
consommation cérébrale d’oxygène
et utilisation de glucose
La TEP est encore, à ce jour, la seule technique qui permette de
mesurer de façon locale la consommation cérébrale d’oxygène
(cerebral metabolic rate of oxygen [CMRO2]) et l’utilisation de glucose
(cerebral metabolic rate of glucose [CMRGlc]).
A - CMRO2 :
L’inhalation continue de traces d’oxygène moléculaire marqué au
15O (15O2) conduit au marquage in vivo de l’hémoglobine (Hb15O2).
Après transport aux tissus, le traceur y est prélevé en proportion de
la consommation d’oxygène, et immédiatement utilisé dans la chaîne
respiratoire pour la combustion aérobique du glucose, produisant
de l’eau H2
15O en proportion de la consommation d’oxygène.
L’eau
H2
15O va cependant diffuser hors du tissu et recirculer.
Comme dans
le cas du Cl5O2, l’inhalation continue de 15O2 conduit en 10 minutes
un équilibre séculaire, la concentration cérébrale en H2
15O étant à la
fois fonction de la CMRO2 et du DSC.
Connaissant les radioactivités
artérielles en Hb15O2 et en H2
15O, il suffit d’effectuer une division
pixel par pixel de l’image de distribution cérébrale à l’équilibre de
15O2 par l’image correspondante de C15O2 pour obtenir une image
du taux d’extraction d’oxygène EO2.
À partir des images
paramétriques du DSC et du EO2, il est alors facile d’obtenir des
images de CMRO2 selon l’équation CMRO2 = DSC X EO2 X Ca
(Ca = contenu artériel en oxygène).
Cette méthode simple s’est
imposée comme méthode de référence.
Les valeurs normales de
CMRO2 sont de l’ordre de 3,5 mL O2/100 g·min pour l’ensemble du
cerveau, 4 à 6 mL/100 g·min pour les structures grises, et
1,8 mL/100 g·min pour la substance blanche.
En situation normale,
l’exacte similitude des images de DSC et CMRO2, et l’uniformité de
l’image EO2, traduisent le fait que physiologiquement l’apport
circulatoire d’oxygène est localement adapté à la demande
métabolique (couplage normal débit-métabolisme).
Pour obtenir
des valeurs correctes de EO2 et de CMRO2, il est néanmoins
recommandé de corriger la contamination des mesures par l’Hb15O2
non extraite par le cerveau au moyen d’une mesure du VSC par
inhalation de CO15O ou de CO11C.
Des méthodes dynamiques de mesure de la CMRO2 ont également
été développées.
Elles ont toutes recours à l’inhalation unique de
15O2, avec acquisition des images TEP selon le même principe que
pour l’eau H2
15O. Cette approche nécessite de déterminer la courbe
artérielle de Hb15O2 et de H2
15O recirculante.
Couplée à l’injection
intraveineuse de H2
15O et l’inhalation de CO15O, cette méthode
permet de mesurer pixel par pixel le DSC et la CMRO2.
Bien
qu’élégante et rapide, cette méthode est néanmoins sujette à des
erreurs de mesure dues à sa complexité.
B - CMRGlc :
Bien qu’il soit possible de marquer le déoxyglucose (D-glucose) au
11C soit en position 1, soit de façon ubiquitaire (U), son utilisation
pour mesurer la CMRGlc est limitée par le métabolisme rapide du
traceur et la recirculation du 11C sous forme de 11CO2,
particulièrement pour le (U)-11C-D-glucose.
L’idée d’utiliser le 2-désoxy-D-glucose (2DG) marqué provient
d’études biochimiques qui ont montré que cet analogue du D-glucose entrait en compétition avec celui-ci, d’une part au niveau
du transporteur membranaire de la barrière hématoencéphalique et
d’autre part comme substrat de l’hexokinase ; cependant, le 2DG-6P
n’ayant d’affinité ni pour la glucose-6-phosphate isomérase, ni pour
la glucose-6-phosphate déshydrogénase, et sachant par ailleurs que
le 2DG-6P ne traverse pas les membranes cellulaires et que l’activité
glucose-6-phosphatase est faible dans le cerveau humain, on assiste
en pratique au piégeage métabolique intracellulaire du 2DG-6P.
La
vitesse de formation de 2-DG-6P fournit alors, à une valeur de
proportionnalité près, celle du glucose-6-phosphate qui, à l’état
stationnaire, représente la CMRGlc.
Le principe, développé par Sokoloff en autoradiographie avec du
14C-2-DG, a été transposé avec succès à la TEP avec pour traceur
le 11C-2DG ou, beaucoup plus fréquemment, le 18F-fluoro-2-désoxy-
D-glucose (FDG).
Après injection intraveineuse du traceur, la CMRGlc est obtenue selon des images paramétriques, grâce à une
équation où interviennent la courbe plasmatique de 18FDG artérielle
et la concentration radioactive dans chaque pixel, déterminée par
une acquisition entre 40 et 60 minutes ; pour que la CMRGlc
mesurée soit interprétable, l’état neurosensoriel du sujet doit être
stable pendant la totalité des 60 minutes.
L’équation opérationnelle
fait intervenir des constantes de transport et de réaction
enzymatique, ainsi que la glycémie et une valeur standard de
couplage D-glucose : FDG.
Cependant, en situation pathologique aiguë (en particulier ischémie
tissulaire, épilepsie) ces « constantes » peuvent être modifiées et des
erreurs de mesure de CMRGlc sont possibles ; pour limiter cellesci,
il faut alors tenter de mesurer directement ces constantes par
analyse compartimentale des radiocinétiques.
Les valeurs
normales de CMRGlc fournies par cette méthode se situent autour
de 9 mg de glucose consommés par 100 g de cerveau et par minute
pour la substance grise, et 3 mg/100 g·min pour la substance
blanche.
Alors qu’en situation physiologique la CMRGlc est un
bon reflet de l’activité synaptique locale, et notamment de l’activité
mitochondriale au niveau des terminaisons synaptiques, son
interprétation dans certaines situations pathologiques aiguës peut
être délicate en raison d’une possible déviation anaérobique du
métabolisme.
Dans ces conditions, il est préférable d’effectuer une mesure
successive de CMRGlc et de CMRO2 de façon à interpréter
correctement la situation métabolique.
Néanmoins, si la CMRGlc
augmente notablement au niveau du cortex primaire lors de
l’activation sensorielle, de façon couplée à l’augmentation du DSC,
l’augmentation correspondante de CMRO2 est beaucoup plus
modeste, ce qui suggère que l’activation neuronale physiologique
s’effectue sous couvert d’une stimulation de la glycolyse anaérobie.
Applications des méthodes de mesure
du débit sanguin cérébral
et du métabolisme cérébral régional
chez l’homme :
Seul un résumé des principales connaissances acquises grâce à la
TEP dans les pathologies neurologiques les plus fréquentes sera
décrit ci-dessous.
A - PATHOLOGIE CÉRÉBROVASCULAIRE :
La mesure couplée du DSC, du VSC, du EO2 et de la CMRO2 permet
de caractériser la situation hémodynamique dans chaque région
cérébrale selon trois stades de sévérité croissante :
– mise en jeu de l’autorégulation, où le DSC est normal mais le VSC
est augmenté (réserve de vasodilatation) ;
– oligémie, où le DSC commence à chuter et le EO2 augmente, mais
où la CMRO2 est encore normale ;
– ischémie, où le EO2 est très élevé (proche du maximum de 100 %)
mais la CMRO2 diminuée.
La « perfusion de misère » traduit
toute situation de diminution du DSC avec augmentation du EO2.
Le ratio DSC/VSC, index fiable de la pression de perfusion cérébrale
(PPC) locale, permet une étude très fine de la situation
hémodynamique dans les territoires corticaux.
La mise en jeu des
mécanismes successifs de compensation de la baisse de la PPC locale
a été clairement mise en évidence lors des sténoses et occlusions
carotidiennes, et il a été bien montré que l’existence d’une
perfusion de misère est un index prédictif fiable de survenue d’un
infarctus cérébral homolatéral ; de ce fait, ces méthodes peuvent
constituer une aide à la décision opératoire (endartériectomie,
revascularisation) et permettent d’évaluer les effets physiologiques
de l’intervention.
À la phase aiguë (premières 18 heures) de l’accident vasculaire
cérébral (AVC) dans le territoire sylvien, la TEP révèle constamment
l’existence d’anomalies hémodynamiques et métaboliques dont la
signification, au plan de la situation physiopathologique et du
pronostic clinique spontané, est maintenant relativement bien
établie.
Au niveau du territoire sous-cortical, il existe de façon
quasi constante une diminution sévère du DSC et de la CMRO2,
suggérant l’installation rapide d’une lésion irréversible en rapport
avec la faible suppléance vasculaire de ce territoire.
Au niveau du
cortex cérébral, trois profils d’anomalies peuvent se rencontrer.
Chez certains patients, il existe une baisse profonde et
étendue du DSC et de la CMRO2, traduisant une nécrose extensive
précoce (profil 1).
Chez d’autres patients, on observe une situation
d’ischémie corticale, c’est-à-dire une diminution sévère du DSC, une
augmentation très marquée du TEO, et une diminution modérée de
la CMRO2, évoquant la « pénombre ischémique » (profil 2).
Ce
profil s’observe dans plus de la moitié des cas étudiés au cours des
9 premières heures, et jusqu’à 16 heures chez certains patients.
Enfin, chez d’autres patients, l’on observe une hyperperfusion focale,
témoignant de la reperfusion spontanée précoce d’un lit vasculaire
préalablement ischémique ; cette hyperperfusion s’accompagne
d’une diminution du EO2 (perfusion de luxe absolue) avec
préservation de la CMRO2, traduisant un tissu viable et peu ou pas
lésé (profil 3).
L’existence de ces trois profils TEP indique la
présence, dans l’accident sylvien aigu, d’une grande hétérogénéité
physiopathologique, tenant probablement à des facteurs individuels
tels que la capacité de suppléance anastomotique et la survenue
éventuelle d’une recanalisation spontanée.
Cette hétérogénéité
physiopathologique sous-tend l’hétérogénéité clinique de l’AVC
sylvien, facteur connu d’échec des essais thérapeutiques.
En effet,
chacun de ces trois profils possède des corrélations cliniques bien
distinctes évolution spontanée constamment défavorable pour
le profil 1 (décès précoce par oedème cérébral ou survie mais avec
un déficit sévère), constamment favorable pour le profil 3
(récupération supérieure à 90 % chez tous les patients), et
imprévisible pour le profil 2 (en accord avec le concept de
pénombre).
Cette valeur prédictive de la TEP est indépendante des
scores neurologiques initiaux.
La détermination de la situation
physiopathologique individuelle par la TEP ou par toute autre
méthode approchante s’avère donc nécessaire aujourd’hui pour
proposer une prise en charge thérapeutique adaptée.
La TEP a également mis en évidence l’existence, à distance de la
lésion cérébrale, d’un hypométabolisme très étendu pouvant affecter
le cortex cérébral et les noyaux gris homolatéraux, et les cortex
cérébral et cérébelleux controlatéraux.
La distribution
topographique et l’importance de l’hypométabolisme (couplé à une
hypoperfusion proportionnelle) varient en fonction du siège et
de l’étendue de la lésion, mais ont comme base physiopathologique
commune une disconnexion antérograde ou rétrograde, voire
transneuronale, par lésion de circuits identifiés.
Ces phénomènes
traduisent toutefois des mécanismes différents sur le plan cellulaire
(désactivation fonctionnelle pure ou bien dégénérescence, avec tous
les intermédiaires possibles) et leur évolution est d’ailleurs variable
(régression, en particulier au niveau du cortex cérébral, ou
persistance, en particulier dans le cas du cortex cérébelleux
controlatéral).
Certains de ces phénomènes participent à l’expression
clinique des lésions cérébrales et à la récupération fonctionnelle ultérieure (concept du « diaschisis »).
Ainsi, l’hypométabolisme
cortical homolatéral aux lésions sous-corticales (infarctus ou
hémorragie thalamique par exemple) sous-tend ou reflète les
désordres cognitifs dits « sous-corticaux », aphasie ou négligence,
et régresse lentement parallèlement à la récupération
neuropsychologique.
Il en est de même dans le cas des lésions
bilatérales thalamiques ou pallidales, dont les troubles
comportementaux et/ou mnésiques ont une traduction métabolique
au niveau du cortex cérébral.
B - AFFECTIONS NEURODÉGÉNÉRATIVES :
L’étude du DSC et du métabolisme cérébral par la TEP a apporté
des connaissances importantes dans le domaine des affections
dégénératives.
Dans le domaine des démences, et tout
particulièrement des troubles progressifs de la mémoire, la TEP met
en évidence les dysfonctionnements et des dégâts synaptiques dès
les stades précoces, alors même qu’il n’existe pas d’atrophie focale
évidente.
Ainsi, la maladie d’Alzheimer (MA) familiale est
caractérisée pendant une longue phase présymptomatique par un
hypométabolisme affectant le cortex pariétocingulaire postérieur, qui
s’étend ensuite aux autres régions corticales associatives postérieures
et au cortex préfrontal.
Sur le plan diagnostique, chaque type
d’affection démentielle s’associe à un profil métabolique
caractéristique, lequel, bien que non constant ni strictement
spécifique, permet d’apporter lorsqu’il est présent une aide effective
à la classification individuelle des patients, principalement dans les
cas incertains cliniquement ou bien aux stades précoces de l’affection.
Par exemple, les démences frontotemporales s’accompagnent
d’un hypométabolisme frontal précoce et très sévère, alors que dans
la démence de la maladie de Steele-Richardson-Olszewski,
l’hypométabolisme est préférentiellement striatal et préfrontal.
Sur le plan neuropsychologique enfin, la TEP permet de visualiser
d’une part les structures cérébrales responsables des troubles,
notamment mnésiques, et de l’autre les réorganisations neuronales
qui expliquent la réalisation de certaines fonctions déficitaires.
Dans la chorée de Huntington, il existe un hypométabolisme marqué
du noyau caudé, existant dès les stades très précoces, voire
précliniques, de l’affection.
À l’inverse, le métabolisme cérébral
est peu altéré dans la maladie de Parkinson non compliquée, ne
montrant qu’un discret hypermétabolisme putaminal et thalamique
en rapport avec la démodulation des circuits striatocorticaux
secondaire à la dénervation nigrostriatale.
C - ÉPILEPSIE :
L’épilepsie focale rebelle, en particulier temporale, se traduit en
période interictale par un hypométabolisme et une hypoperfusion
focales, et en période ictale par un hypermétabolisme avec
hyperperfusion.
Ces anomalies permettent, en conjonction avec les
données de l’IRM, et même en l’absence d’anomalies localisatrices à
l’électroencéphalogramme (EEG) de surface, d’orienter les
explorations invasives en vue d’une éventuelle intervention
chirurgicale.
D - APPLICATIONS CLINIQUES DES MÉTHODES
D’ACTIVATION :
La principale application clinique des méthodes d’activation
cérébrale concerne la localisation des fonctions pour aider aux
indications neurochirurgicales et aux modalités opératoires visant à
sauvegarder les régions corticales éloquentes (motricité, langage),
notamment en cas de tumeur ou de malformations vasculaires.
Cette
approche est également utile pour déterminer la dominance
hémisphérique pour le langage, en remplacement des méthodes
invasives classiques tel le test de Wada.
D’autres applications du paradigme des activations, actuellement
encore du domaine de la recherche, concernent notamment les
phénomènes de réorganisation des cartes corticales et des réseaux
neuronaux distribués après lésion cérébrale focale, notamment
vasculaire et leurs relations avec la récupération fonctionnelle,
les modifications des réseaux activés lors de tâches motrices dans la
maladie de Parkinson, et les anomalies d’activation dans les
pathologies de la mémoire (maladie d’Alzheimer, par exemple)
ou les pathologies douloureuses (syndrome spinothalamique, par
exemple).
Les retombées cliniques et thérapeutiques de ces
recherches sont difficiles à prévoir mais devraient être considérables
dans les toutes prochaines années.
Études des paramètres
de neurotransmission
:
L’imagerie des paramètres de neurotransmission en TEP a
récemment connu des développements considérables.
Les premiers
développements ont concerné le système dopaminergique, avec la
mise au point quasi simultanée de la 18F-fluoro-L-dopa, un analogue
de la L-dopa qui s’accumule dans le striatum en proportion de
l’intégrité des systèmes de synthèse et de stockage présynaptique
de la dopamine, et de la spipérone marquée au 11C ou au 76Br, qui
marque in vivo les récepteurs D2 striataux postsynaptiques. Parmi
les premières applications cliniques ont figuré la mise en évidence
d’une perte de l’innervation dopaminergique nigrostriatale dans la
maladie de Parkinson et les autres syndromes parkinsoniens
atypiques, et la préservation, voire l’augmentation, de densité des
récepteurs D2 dans la maladie de Parkinson, mais leur perte dans la
maladie de Steele-Richardson-Olszewski et les dégénérescences
strionigriques.
C’est maintenant plus d’une dizaine de systèmes qui peuvent être
explorés en TEP, notamment les systèmes
dopaminergique (intégrité des terminaisons synaptiques, récepteurs
de types 1 et 2, monoamine oxydase B), sérotoninergique (récepteurs
de types lA et 2A, terminaisons synaptiques), GABA (récepteurs aux
benzodiazépines), opiacés (récepteurs µ, j et d) cholinergique
(activité de l’acétylcholine-estérase, récepteurs muscariniques, vésicules présynaptiques), histaminique (H1), adrénergique (alpha2),
voire certains récepteurs de l’inflammation microgliale.
L’intérêt
clinique de ce type d’imagerie est double : marquage in vivo d’une
population cellulaire bien définie sur le plan moléculaire et
évaluation de l’interaction in situ d’un médicament avec sa cible
pharmacologique.
Le premier type d’applications concerne la mise
en évidence d’une perte neuronale localisée et spécifique, comme on
l’a vu plus haut dans la maladie de Parkinson ou dans l’épilepsie
focale, ou au contraire la prolifération de certains types
cellulaires, comme par exemple la croissance d’une greffe cérébrale
de cellules dopaminergiques foetales ou l’infiltration de
cellules inflammatoires dans les lésions de la sclérose en plaques.
Avec le développement d’imageurs tridimensionnels de haute
résolution, il est à présent possible de visualiser des petits groupes
cellulaires comme par exemple la substance noire dans la maladie
de Parkinson.
Parmi les applications pharmacologiques, il est
possible de quantifier le degré d’occupation d’un récepteur cérébral
donné par un médicament censé interagir avec ce récepteur, en
fonction de la dose et en relation avec les effets cliniques mesurables.
Bien que cette application ait surtout concerné jusqu’à présent les
neuroleptiques typiques et atypiques dans le cadre de la
thérapeutique antipsychotique, les applications en neurologie
devraient se révéler fructueuses.
Il est évident qu’une large
application clinique de ces développements dépend avant tout de la
mise au point de radioligands équivalents pour la tomographie
monophotonique.