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Une méthode prometteuse d'imagerie par résonance magnétique (IRM) vient d'être mise au point par des chercheurs français du Centre de résonance magnétique biologique et médicale, en collaboration avec le CHU de La Timone à Marseille et le CEMEREM. Elle permet de cartographier de manière non invasive la distribution en sodium dans le cerveau humain. L'enjeu est de taille car l'accumulation anormale de cet élément dans l'axone, partie du neurone où circule l'information nerveuse, intervient dans plusieurs maladies neurodégénératives, comme la sclérose en plaques ou la maladie d'Alzheimer. A terme, cette technique pourrait permettre de tester des médicaments potentiels agissant sur le sodium mais également de mieux comprendre les phénomènes intervenant dans certaines pathologies neurologiques, voire de les dépister.


L'imagerie par résonance magnétique (IRM) traditionnelle est basée sur l'excitation des noyaux d'hydrogène portés par les molécules d'eau. Les atomes d'hydrogène sont présents partout dans notre corps, dans l'eau, qui constitue notre organisme à plus de 60% et dans les graisses, en quantités différentes selon les tissus. Conçue dans les années 80, cette technique non invasive permet de distinguer les tissus du corps humain et de révéler, à un stade précoce, certaines anomalies invisibles à ce stade en radiographie "classique", en échographie ou avec un scanner X.

Faire de l'IRM avec d'autres atomes que l'hydrogène, tel est l'un des paris que s'est lancé en 2008 l'équipe dirigée par Patrick Cozzone au Centre de résonance magnétique biologique et médicale (CRMBM, CNRS/Université de la Méditerranée), en collaboration avec le CHU de La Timone à Marseille et le Centre d'exploration métabolique par résonance magnétique. Ce n'est pas un hasard si les chercheurs ont choisi le sodium. Chez l'Homme, cet atome joue un rôle primordial dans les processus de dégénérescence de l'axone, qui constitue la fibre nerveuse du neurone. Ces phénomènes interviennent dans plusieurs pathologies neurologiques comme la sclérose en plaques, l'épilepsie ou la maladie d'Alzheimer. D'où l'idée de cartographier le sodium au sein de l'axone, et plus largement dans le cerveau, en développant une nouvelle technique d'IRM reposant sur cet élément.

La chose est loin d'être aisée, car le sodium est beaucoup moins sensible que l'hydrogène (le signal émis est 20000 fois plus faible). De plus, les scientifiques ont du imaginer des dispositifs innovants pour récupérer le signal émis ainsi que des algorithmes spécifiques pour le traiter. Pour cela, ils se sont appuyés sur l'équipement de dernière génération du CEMEREM, en particulier sur un appareil Verio Siemens doté d'un aimant Ã  champ magnétique Ã©levé (3 Teslas). C'est grâce à une collaboration pluridisciplinaire réunissant des physiciens, des biologiques et des médecins que cette méthode d'IRM cérébrale du sodium a été mise en Å“uvre. Seuls cinq centres de recherches ont très récemment réussi à maîtriser l'IRM cérébrale du sodium chez l'Homme: il s'agit de quatre équipes américaines et d'une allemande. Désormais, la France bénéficie elle aussi d'une expertise en la matière.

"Une cartographie in vivo de la distribution des atomes de sodium dans le cerveau humain a ainsi pu être obtenue", précise Patrick Cozzone. Les premiers tests ont été effectués chez des sujets sains. Surtout, l'équipe vient d'être autorisée à tester le dispositif chez des patients souffrant de sclérose en plaques au stade le plus précoce. Ce protocole de recherche, qui vient d'être approuvé par le Comité de protection des personnes (CRPP), vise à détecter et caractériser les processus provoquant une dégénérescence axonale.

À l'avenir, l'IRM cérébrale du sodium pourrait permettre d'évaluer en direct et in vivo des traitements potentiels visant à limiter l'accumulation du sodium intra-axonal, mais également de mieux comprendre les phénomènes en jeu dans les maladies neurologiques comme la sclérose en plaques, la maladie d'Alzheimer et l'épilepsie.