Détection des anomalies des faisceaux de substance blanche chez les patients infectés par le VIH par analyse fixel : nouvelles perspectives sur les déficiences neurocognitives
Les troubles neurocognitifs associés au virus de l’immunodéficience humaine (VIH), ou HIV-associated neurocognitive disorder (HAND), sont fréquents chez les patients infectés, provoquant des déficits cognitifs multisectoriels et un risque accru de démence. Les symptômes incluent des troubles attentionnels, de la mémoire de travail, une lenteur motrice et une apathie, souvent liés à une neuroinflammation chronique, une gliose, une activation des macrophages périvasculaires et des microglies, ainsi qu’à des lésions axonales induites par le VIH. L’intégrité de la substance blanche (SB) joue un rôle clé dans ces dysfonctionnements, notamment aux stades précoces de l’infection, faisant des altérations de la SB un biomarqueur potentiel de progression de la maladie.
L’imagerie par résonance magnétique de diffusion (dMRI) permet de détecter de manière non invasive les modifications de la SB en quantifiant la diffusion de l’eau. Des études antérieures ont rapporté une anisotropie fractionnelle (FA) réduite et une diffusivité accrue dans les voies intracérébrales des patients VIH, corrélées aux déficits attentionnels. Cependant, les méthodes voxel-wise traditionnelles présentent des limites, notamment face aux croisements de fibres intra-voxel et à l’hypothèse d’une configuration unimodale. L’analyse fixel (FBA), une avancée récente, permet de surmonter ces obstacles en quantifiant des caractéristiques microstructurales spécifiques, comme la densité fibrillaire apparente (FD), et en différenciant les faisceaux orientés différemment au sein d’un même voxel.
Cette étude a employé la FBA pour explorer les anomalies des faisceaux de SB chez 93 patients VIH et 45 témoins sains appariés. Un modèle de faisceaux de SB comprenant 56 tracts a été généré via une méthode automatisée de regroupement de fibres. Les différences intergroupes ont été évaluées pour trois paramètres : FD, section transversale fibrillaire (FC), et leur combinaison (FDC). Les analyses statistiques (test t avec correction FDR) ont révélé une augmentation significative de la FD dans plusieurs faisceaux des patients VIH : tractus fronto-pontins bilatéraux, corona radiata frontale, fasciculus arqué gauche, corona radiata pariétale gauche, SLF III gauche et SFP droite. Ces altérations microstructurales pourraient contribuer aux déficits cognitifs.
Les réseaux de covariance ont montré des schémas de covariation FD/FC distincts chez les patients, avec une FD diminuée et une FC accrue dans les voies associatives. La FC de certains faisceaux était corrélée aux performances langagières et attentionnelles. Bien que la FD soit le paramètre le plus sensible, les données de diffusion acquises (b=1000 s/mm²) pourraient sous-estimer les changements en raison d’une suppression incomplète du compartiment extra-axonale. L’impact des traitements antirétroviraux sur la microstructure axonale reste à clarifier.
En conclusion, cette étude démontre l’intérêt de la FBA pour caractériser les atteintes de la SB dans le VIH, soulignant l’implication de faisceaux spécifiques dans les déficits neurocognitifs. Ces résultats renforcent l’hypothèse d’un rôle central de la SB dans la progression précoce du HAND et ouvrent des perspectives pour le développement de biomarqueurs de suivi.
DOI : 10.1097/CM9.0000000000002829