Des chercheurs polonais de l’Institute of Physical Chemistry of the Polish Academy of Sciences (Varsovie) ont présenté une nouvelle technologie de surveillance du flux sanguin et de l’oxygénation dans le cerveau qui pourra faire considérablement avancer le diagnostic, la surveillance et le traitement des troubles circulatoires cérébraux qui mènent à l’accident vasculaire cérébral (AVC). La technique, nommé "πNIRS" pour parallel near-infrared interferometric spectroscopy technique promet de révolutionner le diagnostic médical.
La surveillance du bon apport sanguin au cerveau est cruciale, non seulement pour prévenir les maladies neurologiques, mais aussi pour les traiter. La technique de spectroscopie πNIRS, pourrait "changer" la vie des neurologues et de leurs patients dans le monde entier.
Le sang est particulièrement important pour le fonctionnement du cerveau : en moyenne, environ 50 ml/min/100 g circulent dans le tissu cérébral, précisément 80-90 ml/min/100 g dans la matière grise et 20-30 ml/min/100 g dans la substance blanche. En cas de manque d'oxygène par un manque d'apport sanguin adéquat, c’est la mort des cellules nerveuses et l’accident vasculaire cérébral (AVC).
Le flux sanguin cérébral utilise environ 15 % du débit cardiaque pour fournir les substances essentielles (oxygène et glucose) au cerveau et éliminer les substances inutiles (produits du métabolisme). Tout écart par rapport à la norme peut entraîner des dysfonctionnements cérébraux temporaires et des maladies irréversibles, dont la maladie d'Alzheimer. C'est pourquoi la surveillance non invasive du flux sanguin cérébral est si importante.
Cette surveillance est vitale dans la prévention et le traitement des maladies cérébrales, en particulier chez les personnes plus âgées ou souffrant de certaines pathologies vasculaires. Si de nombreuses méthodes sont aujourd’hui disponibles en neurologie, certaines d'entre elles ont leurs faiblesses. La nouvelle technique πNIRS promet d’améliorer considérablement la surveillance du flux sanguin cérébral in vivo.
L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), probablement le test de diagnostic le plus utilisé au monde, permet de surveiller les changements locaux de l'apport sanguin cérébral et les fluctuations associées de l'activité neuronale in vivo. La technique offre des images de haute résolution mais reste assez coûteuse et difficile à utiliser chez les jeunes enfants, par exemple. L'oxygénation du cerveau peut également être évaluée à l'aide de la spectroscopie fonctionnelle dans le proche infrarouge (fNIRS), à l’aide d’une caméra bidimensionnelle rapide. Cette technique permet une mesure non invasive de l'oxygénation cérébrale régionale en utilisant l'absorption sélective du rayonnement des ondes électromagnétiques dans la gamme de 660 à 940 nm par les chromophores du corps humain. Le flux sanguin peut être surveillé en continu par spectroscopie à corrélation, une technique basée sur des lasers à onde continue. Cependant, de précédentes études ont suggéré que la méthode est trop lente pour détecter des changements immédiats dans le flux sanguin qui peuvent induire un changement d’activité neuronale.
Cette équipe polonaise a réinventé l’iNIRS, de manière à pouvoir obtenir des images de l'oxygénation cérébrale régionale beaucoup plus rapidement. Il devient ainsi possible de détecter des changements rapides du flux sanguin liés à l'activation des neurones, par exemple, en réponse à un stimulus externe ou à un médicament administré, de diagnostiquer les troubles neuronaux liés aux troubles cérébrovasculaires et d’évaluer l'efficacité des approches thérapeutiques, en particulier pour les maladies neurodégénératives. Ce nouveau mode de surveillance continue et non invasive du flux sanguin va permettre ainsi d’améliorer considérablement le traitement de nombreuses maladies cérébrales.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
