Delineation de trois schémas spatiotemporels distincts d'atrophie cérébrale dans la maladie de Parkinson

La manifestation clinique de la maladie de Parkinson présente une hétérogénéité significative dans la prévalence des symptômes non moteurs et le taux de progression des symptômes moteurs, ce qui suggère que la maladie de Parkinson peut être classée en sous-types distincts. Dans cette étude, nous avons cherché à explorer cette hétérogénéité en identifiant un ensemble de sous-types avec des schémas distincts de trajectoires spatiotemporelles de neurodégénérescence. Nous avons appliqué l'Inference de Sous-Type et de Stade (SuStaIn), un algorithme d'apprentissage automatique non supervisé qui combine la modélisation de la progression de la maladie avec des méthodes de regroupement, à la neurodégénérescence corticale et sous-corticale visible sur des IRM structurelles à 3 T d'un large échantillon transversal de 504 patients et 279 témoins sains. Des données longitudinales en série étaient disponibles pour un sous-ensemble de 178 patients lors du suivi à 2 ans et pour 140 patients lors du suivi à 4 ans. Dans un sous-ensemble de 210 patients, une pathologie d’Alzheimer concomitante a été évaluée en examinant les concentrations d’amyloïde-β dans le LCR ou via le radiotraceur spécifique à l’amyloïde 18F-flutémétamol avec TEP. L'analyse SuStaIn a révélé trois sous-types distincts, chacun caractérisé par des schémas uniques d'évolution spatiotemporelle de l'atrophie cérébrale : néocortical, limbique et tronc cérébral. Dans le sous-type néocortical, une réduction du volume cérébral s'est produite dans les cortex frontal et pariétal au stade précoce de la maladie et a progressé dans l'ensemble du néocortex au cours du stade précoce, bien qu'avec une protection relative du striatum, du pallidum, de la zone accumbens et du tronc cérébral. Le sous-type limbique représentait une vulnérabilité régionale comparative, caractérisée par une perte de volume précoce dans l'amygdale, la zone accumbens, le striatum et le cortex temporal, se répandant par la suite vers les cortex pariétal et frontal au fur et à mesure de la progression de la maladie. Le sous-type du tronc cérébral a montré une progression rostrale progressive du tronc cérébral s'étendant vers l'amygdale et l'hippocampe, suivie par les cortex temporal et d'autres cortex. Les données IRM longitudinales ont confirmé que 77,8 % des participants lors du suivi à 2 ans et 84,0 % lors du suivi à 4 ans ont été assignés à des sous-types cohérents avec les estimations des données transversales. Ce modèle à trois sous-types était en accord avec les sous-types proposés empiriquement basés sur l'âge d'apparition, car le sous-type néocortical a démontré des caractéristiques similaires à celles trouvées dans le phénotype à début tardif, y compris un début plus tardif et des symptômes de déclin cognitif (P < 0,05). De plus, les sous-types correspondent aux trois catégories des critères de consensus neuropathologique pour les patients symptomatiques présentant une pathologie à corps de Lewy, proposant des schémas prédominants néocorticaux, limbiques et de tronc cérébral comme différents sous-groupes de distributions d'α-synucléine. Parmi les sous-types, la prévalence des preuves biologiques de la pathologie amyloïde-β était comparable. Lors de la validation, le modèle de sous-type pourrait être appliqué aux cas individuels, servant potentiellement de biomarqueur pour suivre la progression de la maladie et prédire l'évolution temporelle.