Exploration des différences de concentrations en métabolites par spectroscopie RMN à 7 Teslas dans le striatum et les noyaux sous-thalamiques chez des patients parkinsoniens de novo et des sujets témoins
Exploration des différences de concentrations en métabolites par spectroscopie RMN à 7 Teslas dans le striatum et les noyaux sous-thalamiques chez des patients parkinsoniens de novo et des sujets témoins
Promoteur : University Hospital, Clermont-Ferrand
Titre et résumé traduits de l’anglais par le portail, à partir de la fiche publiée par le registre source, le 19 septembre 2026. Traduction automatique, sans relecture médicale : elle ne modifie ni n’interprète le contenu ; en cas de doute, le texte original fait foi.
Texte original (anglais)
Exploration of Differences in Metabolite Concentrations by 7Teslas NMR Spectroscopy in Striatum and Subthalamic Nuclei in de Novo Parkinsonian Patients and Control Subjects
Exploration of Differences in Metabolite Concentrations by 7Teslas NMR Spectroscopy in Striatum and Subthalamic Nuclei in de Novo Parkinsonian Patients and Control Subjects
Initially, the exploration of brain metabolism by Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (MRS) of the high magnetic field proton (1H) (11.7T) applied to acute and chronic animal models of Parkinson's disease (PD) showed glutamatergic hyperactivity within the striatum, one of the components of the basal ganglia. Interestingly, acute administration of L-dopa and acute, subchronic and chronic deep brain stimulation of the subthalamic nucleus (STN) normalizes these neurochemical profiles. Investigators also show an increase in glutamate levels in the STN ipsilateral to the substantia nigra pars compacta (SNpc) damaged by the neurotoxin, expected phenomenon, but also and surprisingly in the STN controlateral to the lesion. A degeneration of dopaminergic neurons is also observed in the controlateral SNpc at the lesion suggesting that the hyperglutamatergy of the controlateral STN to the lesion could promote neuronal death in the SNpc and thus participate in the progression and lateralization of the PD. Using 3T MRS in PD patients, as in other studies in humans, investigators do not see changes in glutamate and glutamine levels in the putamen of Parkinsonian patients. This difference between animal and human studies can be explained: 1. by the different rate of progression between PD in humans and animal models with plasticity phenomena limiting glutamatergic hyperactivity, 2. by the effect of treatment in PD masking changes in glutamate metabolism, 3. by limiting sensitivity in the detection of metabolites (Glutamate, glutamine, GABA) at 3T. The 7T 1H MRS improves the dispersion of chemical shifts of the metabolites studied, increases the sensitivity of the measurement, makes it possible to select regions of interest of smaller volumes (1 cm3) and thus limits the magnetic susceptibility effects that degrade the quality of the measured signal. This makes it possible to reliably separate glutamate and glutamine peaks. In this context, investigators propose to study the metabolic changes in a homogeneous group of de novo Parkinsonian patients, naive to any treatment intended to replace the missing dopamine. The gain in spatial resolution, contrast and signal will allow better characterization of localized anomalies in small-volume structures such as basal ganglia, putamen and STN.
Initialement, l'exploration du métabolisme cérébral par spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (SRM) du proton (1H) à haut champ magnétique (11,7T), appliquée à des modèles animaux aigus et chroniques de la maladie de Parkinson (MP), a montré une hyperactivité glutamatergique au sein du striatum, l'une des composantes des ganglions de la base. De manière intéressante, l'administration aiguë de L-dopa ainsi que la stimulation cérébrale profonde aiguë, subchronique et chronique du noyau sous-thalamique (NST) normalisent ces profils neurochimiques. Les investigateurs montrent également une augmentation des taux de glutamate dans le NST ipsilatéral à la substance noire pars compacta (SNpc) lésée par la neurotoxine, phénomène attendu, mais également, et de façon surprenante, dans le NST controlatéral à la lésion. Une dégénérescence des neurones dopaminergiques est également observée dans la SNpc controlatérale à la lésion, suggérant que l'hyperglutamatergie du NST controlatéral à la lésion pourrait favoriser la mort neuronale dans la SNpc et ainsi participer à la progression et à la latéralisation de la MP. En utilisant la SRM à 3T chez des patients atteints de MP, comme dans d'autres études menées chez l'homme, les investigateurs n'observent pas de modifications des taux de glutamate et de glutamine dans le putamen des patients parkinsoniens. Cette différence entre les études animales et humaines peut s'expliquer : 1. par la vitesse de progression différente entre la MP chez l'homme et les modèles animaux, avec des phénomènes de plasticité limitant l'hyperactivité glutamatergique, 2. par l'effet du traitement dans la MP masquant les modifications du métabolisme du glutamate, 3. par une sensibilité limitée dans la détection des métabolites (glutamate, glutamine, GABA) à 3T. La SRM 1H à 7T améliore la dispersion des déplacements chimiques des métabolites étudiés, augmente la sensibilité de la mesure, permet de sélectionner des régions d'intérêt de plus petit volume (1 cm3) et limite ainsi les effets de susceptibilité magnétique qui dégradent la qualité du signal mesuré. Cela permet de séparer de façon fiable les pics de glutamate et de glutamine. Dans ce contexte, les investigateurs proposent d'étudier les modifications métaboliques dans un groupe homogène de patients parkinsoniens de novo, naïfs de tout traitement destiné à remplacer la dopamine manquante. Le gain en résolution spatiale, en contraste et en signal permettra une meilleure caractérisation des anomalies localisées dans des structures de petit volume telles que les ganglions de la base, le putamen et le NST.
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