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Investiguer l'intégrité de la barrière hémato-encéphalique dans les troubles du spectre de la schizophrénie

Une étude révèle une barrière hémato-encéphalique compromise dans les troubles du spectre de la schizophrénie.

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Les troubles du spectre de la schizophrénie (TSS) regroupent diverses conditions qui affectent la façon dont une personne pense, ressent et agit. Les gens avec un TSS peuvent avoir des symptômes positifs, comme des délires et des hallucinations, des symptômes négatifs, comme le retrait social et le manque de motivation, et des symptômes cognitifs qui peuvent toucher la mémoire et la prise de décision. Avant que les symptômes ne commencent, les personnes avec un TSS se débrouillent souvent moins bien aux tests cognitifs par rapport à la population générale.

Le Rôle de l'Inflammation et du Système Immunitaire

Des recherches montrent que les réactions du système immunitaire et l'inflammation dans le corps pourraient jouer un rôle dans les TSS. Cette idée existe depuis plus d'un siècle et est soutenue par plusieurs études plus récentes qui examinent divers facteurs, y compris les marqueurs biologiques, les scans cérébraux et les résultats d'autopsies.

Un domaine clé d'intérêt est la Barrière hémato-encéphalique (BHE), une couche protectrice qui empêche les substances nocives dans le sang d'entrer dans le cerveau. Quand cette barrière est compromise, cela peut causer des problèmes dans le cerveau et contribuer à des troubles comme les TSS. On pense que la dégradation de la BHE commence tôt dans le processus de vieillissement, surtout dans une zone du cerveau appelée hippocampe, qui est cruciale pour la mémoire et l'apprentissage.

C'est Quoi la Barrière Hémato-Encéphalique ?

La BHE est faite de cellules qui forment des connexions étroites, empêchant les substances nocives dans le sang d'atteindre le cerveau. Alors que certaines petites molécules peuvent passer, la plupart des substances nécessitent des systèmes de transport spécialisés pour entrer ou sortir du cerveau.

Une autre barrière, appelée barrière sang-liquide céphalorachidien (BSLCR), protège le cerveau et le liquide céphalorachidien. La BHE et la BSLCR sont toutes deux importantes pour maintenir un environnement stable dans le système nerveux central (SNC), ce qui est essentiel pour une bonne santé mentale.

La disruption de la BHE est liée à diverses maladies cérébrales, y compris les AVC, la maladie d'Alzheimer et la sclérose en plaques. Quand la BHE est compromise, elle peut laisser des substances nocives fuir dans le cerveau, provoquant inflammation et autres problèmes.

Lien Entre Inflammation et Rupture de la BHE

Quand la BHE est perturbée, cela peut déclencher une inflammation dans le cerveau. Cela peut conduire à un cycle de dommages continu qui contribue à la Neurodégénérescence. Des études suggèrent que l'inflammation liée aux maladies auto-immunes pourrait rendre la BHE plus perméable, exposant les tissus cérébraux à des substances nocives supplémentaires.

Certaines recherches montrent que les individus avec Psychose ont souvent des signes d'inflammation dans leur liquide céphalorachidien (LCR). Cette inflammation peut affecter la communication entre les neurones et entraîner des difficultés supplémentaires avec la fonction cognitive et le comportement chez les personnes avec un TSS.

Mesurer la Barrière Hémato-Encéphalique

Pour l'instant, les médecins peuvent estimer l'état de la BHE en utilisant divers tests. Une méthode courante mesure les niveaux d'albumine dans le LCR par rapport au sang, ce qui indique si la barrière est intacte. Cependant, cette méthode a ses limites et reflète souvent plus la BSLCR que la BHE elle-même.

Des études récentes indiquent qu'environ 20 % des personnes avec un TSS pourraient avoir une BSLCR compromise. Plus de recherches sont nécessaires pour comprendre comment les deux barrières sont impliquées dans les TSS et comment elles affectent les individus différemment.

Nouvelles Techniques d'Imagerie

Une technique prometteuse pour évaluer l'intégrité de la BHE est l'IRM dynamique avec contraste (IRM DCE). Cette méthode utilise un agent de contraste injecté dans le sang pour évaluer comment les substances se déplacent des vaisseaux sanguins vers le tissu cérébral. L'IRM DCE pourrait donner une image plus claire de la santé de la BHE par rapport aux méthodes traditionnelles et peut cibler des zones spécifiques préoccupantes dans le cerveau.

Les recherches actuelles utilisant l'IRM DCE ont été limitées, surtout dans les TSS. Une petite étude a trouvé une perméabilité de la BHE plus élevée dans une région cérébrale spécifique pour les personnes atteintes de schizophrénie par rapport aux personnes en bonne santé. Cependant, des études plus larges sont nécessaires pour confirmer ces résultats dans différentes zones cérébrales.

Aperçu de l'Étude Actuelle

L'étude actuelle vise à examiner la rupture de la BHE dans un plus grand groupe de personnes avec un TSS comparé à des témoins en bonne santé. L'objectif est de mieux comprendre comment l'intégrité de la BHE est liée aux caractéristiques cliniques et aux niveaux d'inflammation chez les personnes avec un TSS.

Population de l'Étude

Un total de 45 personnes avec un TSS a été recruté d'un département psychiatrique, ainsi que 42 contrôles en bonne santé appariés en âge et en sexe. Tous les participants ont subi des évaluations approfondies, y compris des tests cognitifs et des analyses sanguines pour mesurer les marqueurs inflammatoires.

Collecte de Données

Les personnes avec un TSS ont participé à divers tests pour évaluer leur santé mentale et leurs capacités cognitives. Les contrôles en bonne santé ont été sélectionnés pour s'assurer qu'ils n'avaient pas d'antécédents de problèmes de santé mentale. Après avoir collecté les données pertinentes, les chercheurs ont analysé comment ces facteurs sont liés à l'intégrité de la BHE.

Procédures IRM

Des scans IRM ont été réalisés en utilisant une technologie avancée qui permet une imagerie détaillée du cerveau et de la BHE. L'étude comprenait à la fois des scans structurels pour référence anatomique et des séquences IRM DCE pour évaluer d'éventuelles fuites dans la BHE.

Analyse Statistique

Les chercheurs ont utilisé des méthodes statistiques pour comparer les différences entre le groupe TSS et les contrôles en bonne santé. Divers facteurs, comme l'âge, le sexe et le niveau d'éducation, ont été pris en compte durant ces analyses.

Résultats de la Recherche

Les résultats de l'étude ont montré que les personnes avec un TSS avaient des niveaux plus élevés de fuite de la BHE par rapport aux individus sains. Cela suggère que la BHE pourrait être plus compromise chez les personnes avec un TSS. Fait intéressant, les chercheurs ont constaté que cette fuite était plus marquée chez ceux en phase précoce de leur maladie.

Bien que des fuites plus élevées aient été observées, aucune corrélation significative n'a été trouvée entre l'intégrité de la BHE et la fonction cognitive au sein du groupe TSS. Cela indique que d'autres facteurs pourraient influencer les capacités cognitives au-delà de l'état de la BHE.

Inflammation et Intégrité de la BHE

De plus, il n'y avait pas de relation claire entre la fuite de la BHE et les marqueurs inflammatoires périphériques dans le sang. Cela soulève des questions sur la façon dont l'inflammation influence la santé de la BHE et si les marqueurs inflammatoires standards sont suffisants pour capturer les complexités de l'inflammation cérébrale.

Comprendre la Rupture de la BHE dans les TSS

Une perméabilité plus élevée de la BHE chez les individus avec un TSS peut provenir de divers facteurs, y compris des influences génétiques, des problèmes neurodéveloppementaux et des processus inflammatoires. Des changements dans le système vasculaire sanguin et une réduction du flux sanguin vers certaines zones du cerveau peuvent contribuer à ce que ces barrières deviennent moins efficaces.

Des impairments similaires de la BHE ont été notés dans des troubles neurodégénératifs, poussant les chercheurs à se demander s'il existe des mécanismes partagés entre les TSS et des conditions comme la maladie d'Alzheimer. Certaines études ont suggéré que le déclin cognitif dans les TSS pourrait être lié à une dysfonction de la BHE, bien que la nature exacte de cette relation reste floue.

Facteurs de Risque Cardiovasculaires

Les individus avec un TSS sont souvent à risque plus élevé de conditions qui affectent les vaisseaux sanguins et la circulation. Cela inclut l'obésité, le diabète et les maladies cardiovasculaires, qui peuvent affecter le bon fonctionnement de la BHE. L'étude a trouvé que les personnes avec un TSS avaient un indice de masse corporelle (IMC) plus élevé par rapport aux contrôles sains. Bien que les chercheurs aient pris en compte l'IMC dans leurs analyses, l'impact plus large de la santé cardiovasculaire sur la BHE n'a pas pu être pleinement évalué.

Considérant le Cours de la Maladie

Des recherches précédentes ont suggéré que l'inflammation chronique et un flux sanguin altéré peuvent aggraver l'intégrité de la BHE avec le temps. Cependant, l'étude actuelle a trouvé que ceux en début de TSS (psychose du premier épisode) présentaient une plus grande fuite de la BHE par rapport à ceux ayant plusieurs épisodes. Cela pourrait indiquer que l'inflammation joue un rôle plus important tôt dans le cours du trouble.

Des niveaux accrus de marqueurs inflammatoires chez les individus avec un TSS du premier épisode soutiennent cette idée, mettant en lumière l'importance de l'inflammation dans la psychose précoce. Malgré cela, l'étude n'a pas trouvé de lien direct entre l'état de la BHE et les niveaux d'inflammation mesurés par des ratios standards.

Implications des Résultats

Cette étude est significative car elle met en lumière le rôle potentiel de la BHE dans les TSS. Cependant, elle souligne aussi le besoin de plus de recherches pour clarifier la relation entre l'intégrité de la BHE, l'inflammation, la fonction cognitive et la santé mentale globale.

Améliorer notre compréhension de ces mécanismes pourrait conduire à de meilleurs outils diagnostiques et options de traitement pour les individus avec un TSS. Combler les lacunes entre la recherche sur l'inflammation périphérique et la santé du système nerveux central pourrait aider à créer des thérapies ciblées visant à maintenir ou restaurer la fonction de la BHE.

Limitations et Futures Recherches

Bien que les résultats de cette étude soient prometteurs, il est essentiel de reconnaître ses limites. La taille de l'échantillon, bien que relativement grande pour ce type de recherche, laisse encore de la place pour d'autres investigations. Les futures études devraient viser à des cohortes encore plus vastes et diverses pour mieux comprendre l'impact de la dysfonction de la BHE dans les TSS.

De plus, explorer la dynamique de la rupture de la BHE au fil du temps pourrait fournir des insights précieux. Une recherche longitudinale qui suit les changements dans l'intégrité de la BHE en parallèle avec la progression de la maladie et la réponse au traitement sera cruciale pour développer des stratégies efficaces pour aborder les TSS.

Conclusion

En résumé, cette étude fournit de nouvelles preuves d'une intégrité compromise de la BHE chez les individus avec un TSS par rapport à ceux en bonne santé. L'augmentation de la fuite de la BHE observée suggère une connexion qui mérite d'être explorée davantage. Comprendre comment la BHE est liée à la fonction cognitive, à l'inflammation et aux résultats cliniques dans les TSS pourrait ouvrir la voie à des diagnostics innovants et des thérapies ciblées à l'avenir. Alors que la recherche se poursuit, le potentiel d'améliorer la compréhension des TSS à travers les évaluations de la BHE ouvre de nouvelles possibilités de traitement et de soins en santé mentale.

Source originale

Titre: Increased blood brain barrier leakage in schizophrenia spectrum disorders compared to healthy controls in dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging

Résumé: BackgroundThere is growing evidence for inflammatory mechanisms in schizophrenia spectrum disorders (SSD) that have been associated with blood-brain barrier (BBB) disruption. Previous studies investigating the BBB in SSD focused on cerebrospinal fluid (CSF) markers, that cannot adequately assess BBB integrity. Dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) represents a sensitive method for investigating subtle barrier breakdown in vivo. So far, only one pilot study has investigated BBB breakdown in SSD with DCE-MRI, in a relatively small cohort. We hypothesized higher leakage in SSD compared to HC, indicative of a clinical sub-phenotype of SSD. MethodsForty-one people with SSD and 40 age- and sex-matched healthy controls (HC) were included in the final analyses of the cross-sectional study. DCE-MRI, clinical characterization, cognitive assessments, blood and CSF analyses were conducted. The volume transfer constant Ktrans was calculated with pharmacokinetic modelling (Patlak method), to estimate the rate of contrast agent transfer between blood and the brains extravascular space. Ktrans maps were compared between the groups to detect group differences in BBB leakage. Within the SSD cohort, the association between leakage and clinical characteristics was investigated with linear regression analyses. ResultsGroup comparisons of Ktrans maps showed higher leakage in SSD compared to HC on a whole brain level. The effect was more pronounced in first episode compared to multiple episode psychosis. No association was detected between leakage and measures of cognition, psychopathology, peripheral inflammation and albumin CSF/serum ratio. DiscussionThis is the largest study to date investigating the BBB in SSD with DCE-MRI in a multimodal approach, allowing direct exploration of the BBB, compared to a HC group. The integrity of the BBB is crucial for maintaining the brains microenvironment, and its disruption could be associated with potential immune system abnormalities. The results of this study provide the first in vivo evidence of higher BBB leakage on a whole brain level compared to HC. The disruption of the BBB in SSD, as detected through DCE-MRI, may provide insights into the diseases mechanisms and potential for targeted treatments. Further research in this area may clarify specific biological disease mechanisms and identify new therapeutic targets.

Auteurs: Joanna Moussiopoulou, V. Yakimov, B. Rauchmann, H. Toth, J. Melcher, I. Jaeger, I. Lutz, M. Kallweit, B. Papazov, K. Seelos, A. Dehsarvi, L. Roell, M. Campana, F. Raabe, I. Maurus, P. Falkai, A. Hasan, N. Franzmeier, D. Keeser, E. Wagner

Dernière mise à jour: 2023-12-13 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.12.12.23299782

Source PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.12.12.23299782.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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