Diagnostic de la sclérose en plaques et identification du phénotype par classification multivariée des profils de métabolites du cortex frontal in vivo

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 13888 (2022) Citer cet article

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La sclérose en plaques (SEP) est une maladie auto-immune hétérogène pour laquelle le diagnostic continue de reposer sur un jugement clinique subjectif basé sur une batterie de tests. La spectroscopie de résonance magnétique du proton (1H MRS) permet la détection in vivo non invasive de plusieurs métabolites à petites molécules et constitue donc en principe un moyen prometteur de recueillir des informations suffisantes pour le diagnostic de la sclérose en plaques et la classification des sous-types. Nous montrons ici que la classification supervisée utilisant à elle seule les métabolites à petites molécules du cortex frontal d'apparence normale visibles par 1H-MRS peut en effet différencier les individus atteints de SEP progressive du contrôle (sensibilité de validation maintenue de 79 % et spécificité de 68 %), ainsi qu'entre les individus en rechute. et phénotypes de SEP progressifs (sensibilité de validation retenue de 84 % et spécificité de 74 %). Une évaluation post hoc a démontré les contributions disproportionnées du glutamate et de la glutamine à l'identification du statut et du phénotype de la SEP, respectivement. Notre découverte établit le 1H MRS comme un moyen viable de caractériser l’état progressif de la sclérose en plaques et ouvre la voie à un perfectionnement continu de cette méthode en tant qu’auxiliaire ou pilier du diagnostic de la sclérose en plaques.

La sclérose en plaques est une maladie neurodégénérative inflammatoire qui endommage la substance blanche et grise du système nerveux central. L'hétérogénéité de la présentation clinique de la sclérose en plaques peut compliquer son diagnostic, généralement obtenu par une combinaison de rapport symptomatique, d'évaluation neurologique, d'imagerie par résonance magnétique et parfois de ponction lombaire1. Bien que les révisions récentes des critères de diagnostic de McDonald2 appliqués à l'imagerie par résonance magnétique, en particulier les séquences pondérées en T1 qui peuvent démontrer des anomalies locales de la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique au gadolinium injectable, un produit de contraste indiquant une activité lésionnelle inflammatoire et le FLAIR pondéré en T2 qui peut indiquer des lésions de Certains âges, ont amélioré la précision du diagnostic pour les nouveaux cas de sclérose en plaques, mais la spécificité reste faible3.

À la difficulté et à l'importance d'un diagnostic précis de la sclérose en plaques s'ajoute l'existence de diverses évolutions de la maladie avec une réactivité disparate aux thérapies modificatrices de la maladie actuellement disponibles. La majorité des personnes atteintes de sclérose en plaques présentent un phénotype récurrent-rémittent, marqué en grande partie par des poussées immunologiques intermittentes appelées rechutes, pour lesquelles l'arsenal de pharmacothérapies modernes, notamment les anticorps monoclonaux, les inhibiteurs de la prolifération ou de la migration des cellules immunitaires et d'autres médicaments immunosuppresseurs, a démontré efficacité relative. Cependant, jusqu'à un tiers ou plus de ces individus passeront au phénotype progressif secondaire, marqué plutôt par une neurodégénérescence constante caractérisée par une atrophie corticale et un déclin fonctionnel largement résistant aux traitements actuellement disponibles1. Environ 15 % des patients manifestent dès le départ un phénotype progressif avec une rechute manifeste minime, appelée sclérose en plaques primaire progressive. L'incertitude entoure non seulement l'identification initiale mais également la classification phénotypique de la sclérose en plaques, en particulier lors de la transition d'une manifestation récidivante à une manifestation progressive, pour laquelle une durée moyenne d'incertitude diagnostique pouvant atteindre trois ans a déjà été calculée4.

Malgré les lacunes persistantes des pipelines de diagnostic actuels basés sur l'imagerie pour identifier la sclérose en plaques, les techniques de résonance magnétique en général sont attrayantes en tant qu'outils de diagnostic potentiels. La résonance magnétique est non invasive et sûre, ce qui facilite son utilisation répétée non seulement pour l'identification initiale de l'état pathologique, mais également pour la surveillance continue du traitement et la transition entre les phénotypes. C'est en partie pour ces raisons que les techniques de résonance magnétique « avancées », notamment l'imagerie par transfert magnétique5,6, l'imagerie du tenseur de diffusion7 et la spectroscopie par résonance magnétique des protons8, ont été explorées pour leur utilisation potentielle dans le pronostic, la progression de la maladie ou le diagnostic de la sclérose en plaques9.