Lésions des connexions de la substance blanche, et non l’activation corticale, comme cause principale des dysfonctionnements linguistiques dans l’encéphalomyopathie mitochondriale avec acidose lactique et épisodes de type AVC (MELAS)
L’encéphalomyopathie mitochondriale avec acidose lactique et épisodes de type AVC (MELAS) est un trouble métabolique caractérisé par une hyperlactacidémie et des symptômes analogues à un accident vasculaire cérébral (AVC). Les manifestations cliniques du MELAS sont complexes et variées, avec une aphasie survenant dans environ 39,47 % des cas. Traditionnellement, le MELAS a été considéré comme une maladie affectant principalement la matière grise, avec peu d’attention portée à son impact sur la substance blanche. Cependant, des données émergentes issues de la recherche sur les AVC suggèrent que la substance blanche joue un rôle critique dans les dysfonctionnements linguistiques, en particulier dans l’aphasie conductive. Cette étude visait à déterminer si les lésions de la substance blanche, plutôt que des déficits d’activation corticale, constituaient la cause principale des troubles du langage chez un patient spécifique atteint de MELAS. Il s’agit de la première étude mondiale explorant cette hypothèse à l’aide de techniques avancées de neuro-imagerie.
Présentation clinique du patient atteint de MELAS
L’étude s’est concentrée sur un patient masculin de 35 ans présentant des troubles de la parole et des engourdissements de la main droite depuis un jour. Le patient éprouvait des difficultés à répéter des mots, à nommer des objets et à comprendre le langage oral et écrit. Ces symptômes fluctuaient en gravité, avec des épisodes d’amélioration suivis d’une aggravation. Le patient avait des antécédents de diabète sucré depuis cinq ans, une perte auditive de l’oreille droite depuis deux ans, et un mode de vie incluant une consommation légère de tabac et d’alcool.
L’examen neurologique a révélé une aphasie conductive, évaluée par la Western Aphasia Battery (AQ = 62,9). Le patient présentait des déficits en termes de contenu informationnel, de fluidité, de capacité grammaticale et de récupération lexicale. Des erreurs de lecture, une confusion gauche-droite, des erreurs de calcul et une déficience cognitive légère ont également été observées. Une audiométrie tonale a confirmé une surdité neurosensorielle bilatérale, plus marquée à droite. L’imagerie par résonance magnétique (IRM) a montré des signaux anormaux dans les lobes occipitaux bilatéraux et le lobe temporopariétal gauche, particulièrement au niveau du cortex. La présence du « lace sign » en séquence de diffusion (DWI) était un marqueur caractéristique du MELAS. Le test génétique a identifié une mutation du gène chM3243, la mutation la plus fréquemment associée au MELAS.
Conception de l’étude et méthodes
Pour étudier les causes sous-jacentes des dysfonctionnements linguistiques dans le MELAS, l’étude a comparé la structure et la fonction cérébrales du patient à celles de 39 témoins sains âgés de 30 à 60 ans. Les témoins, recrutés dans la communauté entourant l’hôpital Tiantan de Pékin, ont subi des IRM, des évaluations cognitives et des tests linguistiques pour confirmer l’absence de troubles neurologiques ou psychiatriques.
Une approche de neuro-imagerie complète a été utilisée, incluant l’IRM structurelle, l’imagerie par tenseur de diffusion (DTI) et l’IRM fonctionnelle (IRMf) basée sur des tâches. La boîte à outils Voxel-Based Morphometry (VBM8) a été utilisée pour analyser les données structurelles, tandis que les données DTI ont été traitées avec le logiciel PANDA pour calculer des métriques de diffusion telles que l’anisotropie fractionnelle (FA), la diffusivité moyenne (MD), la diffusivité axiale (DA) et la diffusivité radiale (DR). Une analyse Tract-Based Spatial Statistics (TBSS) a permis de comparer l’intégrité de la substance blanche entre le patient et les témoins. L’IRMf de tâche a évalué l’activation corticale durant une tâche de dénomination d’images, avec des images de contraste générées par soustraction des images de fixation aux images de tâche.
Résultats clés
Aucune différence significative de volume de matière grise ou blanche n’a été observée entre le patient et les témoins. Cependant, l’IRMf a révélé une activation corticale réduite chez le patient durant la tâche de dénomination, bien que cette différence ne soit pas statistiquement significative après correction pour comparaisons multiples. En revanche, l’analyse DTI a montré des lésions significatives de la substance blanche chez le patient. La valeur FA, mesurant l’intégrité de la substance blanche, était significativement réduite dans l’ensemble du cerveau du patient par rapport aux témoins. De plus, la valeur MD, reflétant la diffusion globale de l’eau, était significativement augmentée dans le faisceau longitudinal inférieur du lobe temporal gauche. Ces résultats suggèrent que les lésions de la substance blanche, en particulier dans le lobe temporal gauche, pourraient être le principal facteur de l’aphasie conductive du patient.
Interprétation et hypothèse
Ces résultats remettent en question la vision traditionnelle du MELAS comme maladie corticale. Bien que des déficits d’activation corticale aient été observés, ils n’étaient pas statistiquement significatifs, et la structure cérébrale du patient apparaissait globalement intacte. En revanche, la réduction significative des valeurs FA et l’augmentation des valeurs MD indiquent des lésions diffuses de la substance blanche, notamment dans des régions critiques pour le traitement du langage. Le faisceau longitudinal inférieur, situé dans le lobe temporal postérieur gauche, est connu pour son rôle clé dans le traitement sémantique, ce qui correspond aux symptômes d’aphasie conductive du patient.
L’étude émet l’hypothèse que les lésions de la substance blanche, plutôt que les déficits d’activation corticale, constituent la cause principale des dysfonctionnements linguistiques dans le MELAS. Cette hypothèse est soutenue par des données issues de la recherche sur les AVC, montrant que l’intégrité de la substance blanche est cruciale pour la fonction linguistique. Les symptômes du patient, incluant des difficultés de répétition, de dénomination et de compréhension, sont cohérents avec des lésions des voies de la substance blanche facilitant la communication entre les régions corticales liées au langage.
Implications pour la recherche et le traitement du MELAS
Ces résultats soulignent la nécessité d’étudier les lésions de la substance blanche chez les patients atteints de MELAS. La réduction significative des valeurs FA suggère que l’intégrité de la substance blanche pourrait être un marqueur plus sensible de la progression de la maladie que l’activation corticale. Les études futures devraient explorer la relation entre lésions de la substance blanche et symptômes cliniques dans des cohortes plus larges.
L’étude met également en évidence l’importance des techniques avancées de neuro-imagerie, comme la DTI et l’IRMf de tâche, pour le diagnostic et le suivi du MELAS. Ces outils pourraient éclairer le développement d’interventions thérapeutiques visant à préserver ou restaurer l’intégrité de la substance blanche.
Limites et orientations futures
Bien que cette étude fournisse des preuves solides du rôle des lésions de la substance blanche dans le MELAS, elle présente plusieurs limites. L’analyse d’un seul patient limite la généralisation des résultats. Des études longitudinales sont nécessaires pour établir un lien causal entre lésions de la substance blanche et déficits linguistiques, ainsi que pour élucider les mécanismes sous-jacents, tels que le stress oxydatif ou les anomalies métaboliques.
Conclusion
Cette étude offre de nouvelles perspectives sur la physiopathologie des troubles du langage dans le MELAS. En combinant des techniques de neuro-imagerie avancées à des évaluations cliniques détaillées, elle démontre que les lésions de la substance blanche, plutôt que des déficits d’activation corticale, sont la cause principale des dysfonctionnements linguistiques dans ce cas spécifique. Ces résultats incitent à reconsidérer l’approche diagnostique et thérapeutique du MELAS, en accordant une attention accrue à l’intégrité de la substance blanche.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000000105