Association du GFAP et du p-tau-181 plasmatiques avec la densité synaptique à l'imagerie PET au 18F-SynVest-1
Étude sur l’association entre la GFAP plasmatique et la p-tau-181 avec la densité synaptique dans la maladie d’Alzheimer
Contexte académique
La maladie d’Alzheimer (Alzheimer Disease, AD) est un trouble neurodégénératif multifactoriel caractérisé par l’accumulation de plaques amyloïdes-β (Amyloid-β, Aβ) et d’agrégats de protéine tau dans le cerveau. Des recherches récentes ont montré que le développement et la progression de l’AD impliquent plusieurs facteurs, notamment l’inflammation neuroinflammatoire, la perte synaptique et les facteurs de risque vasculaires. Parmi ceux-ci, la perte synaptique est une caractéristique pathologique majeure de l’AD et est étroitement liée aux déficits cognitifs. Les études neuropathologiques ont systématiquement montré que la perte synaptique est plus fortement associée au déclin cognitif que la charge en plaques Aβ. L’hippocampe est souvent le site où la perte synaptique est la plus précoce et la plus importante, probablement en raison de la dégénérescence des cellules corticales entorhinales qui se projettent vers l’hippocampe via la voie perforante.
La glycoprotéine 2a des vésicules synaptiques (Synaptic Vesicle Glycoprotein 2a, SV2a) est largement exprimée dans les synapses et située dans les vésicules synaptiques au niveau des terminaisons présynaptiques, ce qui en fait un outil prometteur pour évaluer l’intégrité et la fonction synaptiques dans les maladies neurodégénératives. L’avènement de l’imagerie par tomographie par émission de positons (PET) ciblant la SV2a, comme le 18F-SynVest-1 (un traceur radioactif marqué au fluor-18), a permis l’évaluation in vivo de la perte synaptique et de ses corrélats neuropathologiques.
Bien que la perte synaptique joue un rôle crucial dans l’AD, il manque actuellement des tests sanguins capables de refléter de manière pratique et rapide les changements de densité synaptique. Par conséquent, cette étude vise à explorer, grâce à l’imagerie PET 18F-SynVest-1, les associations entre plusieurs marqueurs sanguins potentiels et la densité synaptique, et à étudier les relations indépendantes entre ces marqueurs et la densité synaptique.
Source de l’étude
Cette étude a été menée par Junhao Wu, Binyin Li et d’autres chercheurs du département de médecine nucléaire et du centre PET de l’hôpital Huashan affilié à l’université Fudan, et a été publiée en 2024 dans la revue Radiology. L’étude a été soutenue par plusieurs projets de recherche, notamment la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine et le projet majeur de science et technologie de Shanghai.
Déroulement de l’étude
Il s’agit d’une étude prospective incluant 120 participants recrutés à la clinique de mémoire de l’hôpital Ruijin affilié à l’université Jiao Tong de Shanghai et dans les communautés locales de Shanghai. Parmi eux, 50 étaient cognitivement normaux et 70 présentaient des troubles cognitifs. L’objectif principal de l’étude était d’évaluer, grâce à l’imagerie PET 18F-SynVest-1, les associations entre la densité synaptique et plusieurs marqueurs sanguins.
Recrutement et regroupement des participants
Les participants ont été recrutés volontairement via des annonces publiques ou sur la base de rapports familiaux de déclin de la mémoire. Le groupe avec troubles cognitifs comprenait des patients atteints de troubles cognitifs légers et de démence. Tous les participants ont subi une IRM tridimensionnelle à haute résolution, des tests sanguins, une PET/CT pour l’Aβ et une PET/MRI pour la SV2a.Mesure des marqueurs sanguins
Les niveaux plasmatiques d’Aβ42, Aβ40, GFAP et de la chaîne légère des neurofilaments (Neurofilament Light, NfL) ont été mesurés à l’aide du kit Neurology 4-plex E Advantage de Quanterix. La p-tau-181 plasmatique a été mesurée à l’aide du test P-tau-181 V2 Simoa Advantage Assay de Quanterix.Acquisition et analyse des images
Tous les participants ont subi une IRM tridimensionnelle à haute résolution et une imagerie PET 18F-SynVest-1. Les images PET ont été analysées à l’aide du logiciel SPM12, avec une correction partielle du volume effectuée selon la méthode de Müller-Gärtner.Analyse statistique
Les analyses statistiques ont été réalisées avec SPSS et SPM12. Les relations entre les marqueurs plasmatiques et la densité synaptique ont été évaluées par analyse de corrélation de Pearson, et les effets d’autres pathologies liées à l’AD sur ces relations ont été explorés à l’aide de modèles de régression linéaire multiple et d’analyses de médiation.
Résultats principaux
Association entre la p-tau-181 et la GFAP plasmatiques avec la densité synaptique
Chez tous les participants, la p-tau-181 et la GFAP plasmatiques étaient négativement corrélées avec la densité synaptique dans le cortex global (rp-tau-181 = -0,352, rgfap = -0,386 ; p < 0,001) et l’hippocampe (rp-tau-181 = -0,361, rgfap = -0,369 ; p < 0,001). Cette association persistait après ajustement pour le ratio plasmatique Aβ42/40, la PET Aβ ou l’épaisseur corticale, mais disparaissait après ajustement pour la PET tau.Impact de l’accumulation de tau sur la densité synaptique
Les modèles de régression linéaire multiple ont montré que l’association entre la p-tau-181 et la GFAP plasmatiques avec la densité synaptique était principalement influencée par l’accumulation de tau, plutôt que par le dépôt d’Aβ ou l’épaisseur corticale. Les analyses de médiation ont confirmé que l’accumulation de tau médiatisait complètement la relation entre la p-tau-181 et la GFAP plasmatiques avec la densité synaptique.
Conclusion
Cette étude montre que la p-tau-181 et la GFAP plasmatiques sont étroitement associées à la densité synaptique mesurée par PET/MRI 18F-SynVest-1, et que cette relation est principalement influencée par l’accumulation de tau plutôt que par le dépôt d’Aβ ou l’épaisseur corticale. Ces résultats fournissent des biomarqueurs sanguins potentiels pour le diagnostic précoce de l’AD et le suivi des thérapies de protection synaptique.
Points forts de l’étude
Découverte majeure
L’association entre la p-tau-181 et la GFAP plasmatiques avec la densité synaptique offre de nouveaux biomarqueurs sanguins pour le diagnostic précoce de l’AD.Innovation méthodologique
Cette étude est la première à utiliser l’imagerie PET 18F-SynVest-1, combinée à plusieurs marqueurs sanguins, pour évaluer systématiquement la relation entre la densité synaptique et la pathologie de l’AD.Valeur applicative
La détection de la perte synaptique par des marqueurs sanguins peut fournir une base importante pour le dépistage précoce de l’AD et le développement de traitements personnalisés, favorisant ainsi la recherche et l’application de nouveaux médicaments.
Autres informations utiles
Les limites de cette étude incluent son design transversal, qui ne permet pas de révéler en détail la trajectoire spécifique de la pathologie de l’AD. De plus, certains participants n’ont pas subi de PET tau, ce qui peut affecter la détermination précise de la positivité tau. Les recherches futures devraient inclure un plus grand nombre de participants et intégrer davantage d’indicateurs liés à l’AD pour valider ces relations.
La p-tau-181 et la GFAP plasmatiques, en tant que biomarqueurs potentiels, pourraient jouer un rôle important dans le dépistage précoce de l’AD et les thérapies de protection synaptique.