Stimulation cérébrale profonde

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La stimulation cérébrale profonde

Maladie d’Alzheimer

Une étude de phase 2 a montré que certains patients atteints de la maladie d’Alzheimer (au stade léger) et qui ont bénéficié de la stimulation cérébrale profonde présentent une amélioration de leur fonction cérébrale, en particulier le fornix – une structure du cerveau associée à l’hippocampe.
Cette amélioration se traduit par une augmentation du métabolisme du glucose dans le cerveau et un ralentissement du déclin cognitif.
Ces effets positifs n’ont été observés que chez les patients âgés de 65 ans et plus.

« Ces résultats indiquent que nous sommes dans la bonne direction. Dans la maladie d’Alzheimer, certaines zones spécifiques du cerveau ne métabolisent pas le glucose normalement. En les stimulant, nous pouvons retrouver une fonction normale, ce qui entraînera une amélioration des signes et symptômes de la maladie d’Alzheimer », a déclaré l’auteur principal de l’étude.

fornixQuarante-deux patients âgés de 45 à 85 ans ont participé à l’étude, dont douze avaient moins de 65 ans. Tous prenaient des doses de donépézil, de galantamine ou de rivastigmine avant le début de l’étude.
Des électrodes ont été implantées dans le fornix.

Les participants ont ensuite été répartis au hasard pour recevoir une stimulation active ou simulée (groupe contrôle) et ont été suivis pendant 12 mois.

«  Malgré les résultats intéressants, il reste à prouver que la stimulation cérébrale profonde est bénéfique ».

Source : A Phase II Study of Fornix Deep Brain Stimulation in Mild Alzheimer’s Disease. Journal of Alzheimer’s Disease, vol. 54, no. 2, pp. 777-787, 2016

Cette étude fait suite à l’étude pilote de phase 1 réalisée en 2014 indiquant que et qui a montré que certains patients atteints de la maladie d’Alzheimer et qui ont reçu une stimulation cérébrale profonde (SCP) du fornix ont vu le volume de leur hippocampe augmenter après 1 an. Cette augmentation de volume de l’hippocampe s’accompagnait d’une meilleure performance cognitive.

L’étude incluait six patients Alzheimer et indique que la SCP est sûre et pourrait modifier le métabolisme du cerveau. Ces patients ont été les premiers dans le monde à bénéficier de la SCP. Les patients – quatre hommes et deux femmes – avaient reçu le diagnostic de la maladie d’Alzheimer dans les deux années précédentes. Ils présentaient un spectre de démence légère à modérée/sévère. À la fin de la période d’étude, deux des six patients ont présenté une augmentation marquée du volume de l’hippocampe gauche et droit. Au contraire, aucune augmentation n’a été observée chez les quatre autres patients.

Malgré cela, les performances cognitives de ces patients se sont améliorées. Les chercheurs ont comparé ces changements de volume d’hippocampe à un groupe de 25 personnes du même âge ayant des troubles cognitifs, mais n’ayant pas reçu de stimulation. Aucune augmentation du volume de l’hippocampe n’a été observée.

Les résultats obtenus grâce à la tomographie par émission de positons (PET) indiquent une augmentation du métabolisme du glucose dans l’hippocampe – reflet d’une activité du cerveau – chez les patients ayant bénéficié de la SCP. L’augmentation de l’activité de l’hippocampe est certainement reliée à celle de son volume, mais il reste à déterminer lequel mène à l’autre. Il est possible que la stimulation cérébrale profonde produise une neurogénèse, un phénomène qui se traduit par l’apparition de nouvelles connexions entre les neurones situés dans l’hippocampe. Malgré ces résultats encourageants, la stimulation cérébrale profonde reste une technique coûteuse et aura certainement une applicabilité limitée. Source : Sankar T et coll. Deep Brain Stimulation Influences Brain Structure in Alzheimer’s Disease, Brain Stimulation, décembre 2014.

En 2013, des chercheurs américains (Université John Hopkins, Baltimore, États-Unis) ont évalué si la stimulation cérébrale profonde (SCP) améliore la qualité de vie d’une quarantaine de patients souffrant de démence à un stade léger (ils sont évidemment consentants).  Techniquement, il s’agit d’implanter des électrodes dans une zone appelée fornix. La stimulation du fornix va entraîner celle de l’hippocampe, structure cérébrale impliquée dans la mémoire et l’apprentissage et particulièrement touchée dans la maladie d’Alzheimer (c’est la première zone lésée avec le cortex entorhinal dans la maladie d’Alzheimer).

Sur les 40 patients participant à l’étude, la moitié recevra les stimulations pendant un an (groupe traité), contrairement à l’autre groupe (groupe «placebo»). C’est un essai à double insu, c’est-à-dire que ni le médecin ni les patients ne sont au courant du traitement (le patient ne ressent pas les stimulations). L’efficacité du traitement sera évaluée en comparant la qualité de vie entre les deux groupes. En 2010, des chercheurs canadiens avaient montré que la SCP augmentait l’activité neuronale chez 6 patients Alzheimer. Pour rappel, la SCP est déjà utilisée dans le traitement des troubles moteurs parkinsoniens (une structure cérébrale appelée noyau sous-thalamique est stimulée électriquement, ce qui a pour conséquence d’abaisser son niveau d’activité et de réduire l’akinésie chez le patient). Des effets secondaires ont cependant été rapportés chez des patients parkinsoniens (ex. infections, troubles comportementaux).

En 2012,  une équipe de l’Université de Toronto (Canada) ont rapporté deux cas de patients atteints d’Alzheimer (stade modéré) dont l’hippocampe, la principale structure cérébrale impliquée dans la mémoire, a vu son activité* augmentée suite à une stimulation cérébrale profonde.

* L’activité de l’hippocampe a été évaluée en mesurant l’utilisation du glucose par les neurones. Plus le glucose est capté par une structure cérébrale, plus celle-ci est active.

Le Professeur Andres Lozano, auteur principal de l’étude, révèle qu’ «après un an de stimulation continue, l’augmentation de l’utilisation du glucose par le cerveau apparaît chez les six patients de l’étude. Cependant, nous avons remarqué que le volume de l’hippocampe grossissait de 5% à 8% chez deux de ces patients ».

L’équipe torontoise mettra en place l’an prochain un essai clinique portant sur 50 patients, dont « la moitié seulement recevra une activation électrique pour éliminer un éventuel effet placebo ».

Le Professeur Dubois, neurologue de la Pitié-Salpêtrière, tempère ces résultats en déclarant que  « dans la maladie d’Alzheimer, il y a des lésions corticales diffuses sévères, des pertes de neurones et de synapses, des dégénérescences neurofibrillaires. Ces lésions sont telles qu’on ne peut espérer réparer les dégâts par une neurostimulation ».

« La stimulation cérébrale profonde est une technique utilisée dans le traitement de la maladie de Parkinson « , rappelle le Professeur Yves Agid, neurologue et fondateur de l’Institut de la moelle et du cerveau à Paris, qui rajoute que  » la maladie d’Alzheimer touche la majorité du cerveau (NLDR contrairement à la maladie de Parkinson). Un malade n’a pas que des problèmes de mémoire, il a d’autres symptômes, comme des troubles du comportement. Le bénéfice éventuel pourrait être noyé dans le risque ».

 

Maladie de Parkinson

Principe. Cette méthode a été utilisée dans le traitement de la maladie de Parkinson dès les années 1960, puis abandonnée du fait de l’absence de résultats supérieurs à ceux obtenus avec des traitements médicamenteux et de la chirurgie. Le neurochirurgien et physicien français Alim-Louis Benabid l’a développé de nouveau  au début des années 1990 en déterminant le niveau de fréquence exact qui permet de réduire les symptômes de tremblement, d’où le nom de stimulation cérébrale profonde à haute fréquence. Ainsi, une sonde envoie des impulsions électriques de 130 Hz dans une zone de cerveau appelée thalamus. Cette approche a été autorisée en Europe en 1998, puis aux Etats-Unis en 2002.

C’est une méthode qui est utilisée lorsque les médicaments standards (lévidopa, agonistes dopaminergiques) ne parviennent plus à diminuer les tremblements. L’opération, réalisée sous anesthésie générale, consiste à introduire dans la boîte crânienne deux électrodes provisoires au niveau du noyau sous-thalamique qui joue un rôle majeur dans la régulation des mouvements. Un faible courant électrique est produit par l’intermédiaire d’électrodes placées sous la peau. Des électrodes définitives sont implantées aux emplacements ayant donné les meilleures garanties d’efficacité et d’innocuité. Après l’opération, le patient est hospitalisé pendant 7 à 10 jours pour régler le stimulateur et ajuster la dose des médicaments en fonction de ses besoins.

Thalamus_noyau_sous_thalamique

La stimulation cérébrale profonde (SCP) améliore non seulement les fonctions motrices mais aussi la survie des patients.

Cette conclusion a été tirée à partir d’une étude clinique à laquelle ont participé 147 patients. Cent six d’entre eux ont bénéficié de la SCP alors que 41 ont reçu un médicament standard (agoniste dopaminergique).

L’étude a montré que la survie était plus longue et la fréquence des placements moins élevée dans le groupe SCP. C’est la première fois que de tels résultats apparaissent.

Ces résultats doivent être confirmés par d’autres qui doivent être cette fois-ci randomisées (c’est-à-dire que les patients doivent être répartis au hasard entre un groupe témoin et un groupe traité.

Source: Deep brain stimulation improves survival in severe Parkinson’s disease. J Neurol Neurosurg Psychiatry, février 2014.

La stimulation cérébrale profonde est efficace au début de la maladie (mars 2013). Les médicaments lévodopa, bromocriptine, pramipexole et ropinirole sont utilisés dans le traitement de la maladie de Parkinson car ils augmentent la quantité de dopamine (un neurotransmetteur) qui fait défaut dans certaines régions du cerveau chez le malade. Le problème est qu’après 5 ans environ, les troubles moteurs réapparaissent car les médicaments perdent de leur efficacité.

C’est après cette période que la stimulation cérébrale profonde (SCP) est proposée, surtout lorsque les malades sont très handicapés (soit plus de 10 ans après le diagnostic). Un patient bénéficiant de la SCP voit ses symptômes moteurs diminués. En revanche, les autres symptômes (troubles psychotiques et de la déglutition, incontinence urinaire) ne s’améliorent.

Selon une étude publiée dans le New England Journal of Medicine (mars 2013), la SCP serait également efficace aux stades plus précoces de la maladie de Parkinson (soit 4 à 10 ans après diagnostic).

L’étude a été menée sur 251 patients diagnostiqués depuis en moyenne 7 ans et prenant des médicaments depuis environ 6 ans (l’effet des médicaments s’atténue donc). Il apparaît qu’un traitement de deux ans avec de la SCP, couplée avec une médication, est plus efficace que le médicament prescrit seul.

Cette efficacité se traduit par  une amélioration de la qualité de vie, de la motricité et de l’activité quotidienne. L’humeur des patients s’améliore également. En France, environ 500 personnes bénéficient de la SCP, alors que le nombre de personnes touchées est de 150 000. En pratique depuis mai 2015 au centre hospitalier de Saint-Étienne (France), cette méthode a permis d’améliorer de 70%  les  performances motrices des patients et de diminuer de moitié leurs traitements médicamenteux. L’effet bénéfique perdure au moins 5 ans après l’opération et améliore la qualité de vie des patients.

La stimulation cérébrale réduit la neuropathie (juillet 2012). Les troubles moteurs de la maladie de Parkinson sont accompagnés, dans trois quarts des cas, de douleurs neuropathiques (picotements, sensations de brûlure). Selon une étude menée sur 16 patients, la SCP pourrait également soulager les douleurs neuropathiques en augmentant significativement le seuil de la douleur. Chez les patients ne souffrant pas de douleurs neuropathiques, la stimulation cérébrale profonde ne modifie pas ce seuil.

 

Accident vasculaire cérébral

Une équipe de chercheur suisse (Hôpital universitaire de Genève et Université de Genève) a reçu le Prix Pfizer de la Recherche 2016 dans le domaine des neurosciences et des maladies du système nerveux. Ce prix récompense des chercheurs qui ont observé que la façon dont certains régions précises du cerveau sont connectées avec le reste du cerveau permet de savoir si le patient pourra ou non mieux récupérer de sa motricité et/ou du langage après trois mois, quelque soit la gravité de l’accident vasculaire cérébral (AVC). Cette découverte pourrait aboutir à de nouveaux traitements pour les patients victimes d’un AVC, notamment l’utilisation de nouvelles formes de thérapies (ex. stimulations cérébrales) pour stimuler la connection entre les neurones.

 

Addiction

Une équipe de chercheur suisse (Hôpital universitaire de Genève et Université de Genève) a reçu le Prix Pfizer de la Recherche 2016 dans le domaine des neurosciences et des maladies du système nerveux. Ce prix récompense des chercheurs qui s’intéressent à l’utilisation de la stimulation cérébrale profonde pour traiter l’addiction. La stimulation est déjà utilisée pour traiter les symptômes moteurs de la maladie de Parkinson et la dépression. L’addiction provoque un déréglement dans la transmission entre les neurones qui pourrait être corrigée par la stimulation cérébrale profonde. Ce protocole pourrait être appliqué à des patients toxicomanes. Les mécanismes cérébraux de l’addiction se distinguent de ceux de la dépendance et ont été étudiés par ces chercheurs suisses. En partant de cette observation, ces derniers ont réussi à renverser les effets additifs de la cocaine chez des souris en stimulant une certaine partie du cerveau, grâce à la technique d’optométrie. Lire l’article complet sur letemps.ch

 

Une nouvelle technique de stimulation cérébrale profonde plus précise et sans danger

Des chirurgiens américains ont développé une nouvelle technique chirurgicale d’implantation intracérébrale d’électrodes, qui pourrait avoir un impact dans la stimulation cérébrale profonde (SCP) utilisée dans la maladie de Parkinson. La nouvelle chirurgie offre également un autre avantage : les patients sont endormis pendant la chirurgie, plutôt que de rester éveillés sous anesthésie locale. Cela signifie que le nombre de patients pouvant bénéficier de la chirurgie va augmenter. En effet, beaucoup n’étaient pas disposés à subir une chirurgie durant 4 à 6 heures tout en restant éveillés. La technique de SCP a été développée pour la première fois en France en 1987. Elle a été approuvée aux Etats-Unis en 1997 pour  « le tremblement essentiel » et en 2002 pour des tremblements associés à la maladie de Parkinson. La chirurgie consiste à implanter des électrodes très fines dans le cerveau, reliées à un stimulateur implanté dans la poitrine. Le système stimule alors le cerveau afin de réduire de manière significative les tremblements. Source: Accuracy of deep brain stimulation electrode placement using intraoperative computed tomography without microelectrode recording. Journal of Neurosurgery, 2013.