Troubles neurodeveloppementaux causés par l’alcoolisation fœtale : imagerie et modélisation neuroanatomique à la recherche de marqueurs cérébraux – ANDIMBA

ANDIMBA s’articule en 3 volets. Volet 1 : créer une base de données TSAF pour la recherche à partir d’un large recrutement clinique monocentrique de patients bien phénotypés sur le plan clinique et cognitif, et imagés en haute résolution (IRM pondéré en T1 et diffusion). Volet 2 : proposer des outils informatiques innovants de segmentation cérébrale et de modélisation de la variance morphologique pour améliorer l’analyse informatisée de l’anatomie du cerveau « trop petit » ; (WP #3) de faire converger ces démarches cliniques et méthodologiques afin de démasquer des marqueurs neuroanatomiques non biaisés et pertinents sur le plan développemental et individuel, intégrables dans des algorithmes d'apprentissage automatisé qui pourraient révéler une signature syndromique des TSAF, y compris des formes non spécifiques, ou aider à prédire le pronostic fonctionnel.

Le travail est encore largement en cours mais on peut relever parmi les premières communications de congrès (2022) :
- une combinaison de mesures accessibles au radiologue du cerveau, du corps calleux et du vermis cérébelleux pourrait-être proposée pour améliorer le diagnostic des TSAF non-SAF dont le diagnostic pose un problème de force du lien probabiliste entre alcoolisation fœtale et trouble neurodéveloppemental
- le cervelet dans son ensemble présente un excès de réduction de volume chez les patients TSAF, décelable à l’échelle individuelle, et il existe un gradient de sévérité intracerebelleux hémisphéro-vermien et postéro-inféro-antérieur. Il s’agit là d’un progrès notable dans la finesse et l’exhaustivité de la description de l’atteinte cérébelleuse au cours des TSAF.
- la proposition d’un nouvel outil de segmentation de la section sagittale médiane du corps calleux adapté aux situations de dysgénésie calleuse observées au cours des TSAF.

À côté de l’intérêt clinique pour la prise en charge des patients avec TSAF, le projet ANDIMBA devrait aider à la compréhension de la toxicité développementale de l'alcool en révélant la sensibilité ou la résilience de certaines régions ou structures neuroanatomiques. Il éclairera aussi le lien entre défauts de croissance cérébrale homogènes ou hétérogènes et troubles du neurodéveloppement.

En cours

Les troubles neurodéveloppementaux (TND) liés à l’alcool sont une cause majeure de handicap cognitif et comportemental mal reconnue en France, en partie à cause d’un manque de spécificité du diagnostic clinique de trouble causé par l’alcoolisation fœtale (TCAF) en l'absence de l'ensemble des éléments malformatifs du syndrome d'alcoolisation fœtale (SAF). Par ailleurs, clinique et niveau d’exposition à l'alcool expliquent mal le pronostic. Le déficit de croissance cérébrale est quasi constant dans les TCAF, parfois associé à des atteintes cérébrales focales, encourageant à rechercher des marqueurs neuroanatomiques de la maladie. Les récentes études de neuroanatomie assistée par ordinateur en IRM ont étendu le champs des atteintes cérébrales associées aux TCAF, mais beaucoup de ces résultats restent équivoques et aucun marqueur n'a pour l'heure émergé qui soit utile au diagnostic des formes non spécifiques de TCAF (TCAF-NS) ou au pronostic fonctionnel en général. Nous proposons au moins 3 pistes d'amélioration de la recherche de tels marqueurs par morphométrie objet (segmentation automatique, identification et mesure de régions ou structures cérébrales). La principale serait de tenir compte du fait que l'homothétie (zoom) n'est pas la règle entre les cerveaux de tailles différentes, mais plutôt l'allométrie (la forme change avec la taille), y compris en cas de développement typique, ce qui signifie que la prise en compte linéaire de l'effet de la taille du cerveau dans les analyses comparatives pourrait mener à des conclusions erronées en particulier lorsque les cerveau sont « trop petits ». Il est aussi à craindre que le cerveau dysgénétique des TCAF soit à haut risque de biais de segmentation anatomique lié par exemple au processus de de normalisation spatial sur atlas. Enfin, nous anticipons que la combinaison de marqueurs grâce aux outils d'apprentissage automatisé pourrait être un moyen d'améliorer in fine leur pertinence clinique. ANDIMBA projette de (WP #1) créer une base de données TCAF pour la recherche à partir d’un large recrutement clinique monocentrique de patients extensivement phénotypés sur le plan clinique et cognitif, et imagés en haute résolution (T1 et diffusion) ; (WP #2) proposer des outils informatiques innovants de segmentation hémisphérique à base spectrale et sulcale, et de modélisation de la variance prenant en compte les phénomènes d'allométrie sur la base d'une loi de puissance, pour améliorer l’analyse informatisée de l’anatomie du cerveau « trop petit » ; (WP #3) de faire converger ces démarches cliniques et méthodologiques afin de démasquer des marqueurs neuroanatomiques non biaisés (confirmés par deux techniques de segmentations réellement différentes) et pertinents sur le plan développemental (tenant compte des allométries morphologique), intégrables dans des algorithmes d'apprentissage automatisé qui pourraient révéler une signature syndromique des TCAF, y compris des formes non spécifiques, ou aider à prédire le pronostic fonctionnel. A côté de l’intérêt clinique potentiel dans la prise en charge des TCAF, le projet ANDIMBA pourrait aider à la compréhension de la toxicité développementale de l'alcool en révélant la sensibilité ou la résilience de certaines régions ou structures neuroanatomiques. Il éclairera aussi le lien entre défaut de croissance cérébrale et TND.