Nouvelles perspectives sur la manière dont la TPS améliore la fonction cérébrale de modèles murins atteints de la maladie d’Alzheimer
Une nouvelle étape a été franchie dans la recherche sur la TPS dans la maladie d’Alzheimer ! Des scientifiques ont pour la première fois mené une étude détaillée chez l’animal en utilisant des souris saines et transgéniques atteintes de la maladie d’Alzheimer en vue d’explorer les effets de la stimulation transcrânienne par impulsions (TPS). Cette initiative, née d’un effort conjoint entre l’ETH Zurich et l’Université de Zurich, et financée par InnoSuisse, a permis d’évaluer la manière dont la TPS influence à la fois la structure et la circulation sanguine du cerveau. Les résultats publiés dans la prestigieuse revue Alzheimer & Dementia sont prometteurs : la TPS a non seulement amélioré la microcirculation dans le cerveau, mais elle a aussi présenté un niveau élevé de sécurité dans la préservation de l’intégrité de la barrière hémato-encéphalique, même à des niveaux d’énergie supérieurs.
Cette étude pionnière repose sur la première exploration détaillée de la TPS sur des modèles animaux atteints de la maladie d’Alzheimer et livre de précieuses indications sur ses mécanismes sous-jacents. Elle représente aussi la première publication d’une série de recherches futures du groupe, destinées à approfondir notre connaissance de la manière dont la TPS influe sur le cerveau atteint par la maladie d’Alzheimer.
En quoi consiste la stimulation transcrânienne par impulsions (TPS) ?
La TPS est une technique de stimulation cérébrale non invasive (NIBS) qui a recourt à de très courtes impulsions acoustiques pour générer des effets mécaniques dans des zones cérébrales ciblées. Au contraire de méthodes reposant sur l’émission continue d’ultrasons, ces brèves impulsions ne génèrent pas de chaleur et font de la TPS une option thérapeutique sûre.1,2,3
Des études précliniques chez le rat ont démontré la sécurité de la TPS et des essais cliniques ont permis de constater des améliorations dans les performances cognitives et les symptômes dépressifs.2,4 Mais la compréhension précise de la manière dont la TPS influe sur l’activité cérébrale et la fonction vasculaire est cruciale pour l’optimisation potentielle de son usage thérapeutique chez des patients.
Principales observations tirées de l’étude
Stimulation de la circulation sanguine dans le cerveau
Les chercheurs ont observé une hausse significative du volume de sang dans le réseau microvasculaire du cerveau à la suite d’un traitement par TPS. À l’aide de l’imagerie optoacoustique (OA) en temps réel, ils ont évalué la circulation sanguine pendant et après des séances de TPS et ont découvert des améliorations systématiques de la circulation à la fois chez les souris saines et les souris atteintes de la maladie d’Alzheimer.
Sécurité à des niveaux d’énergie supérieurs
Une question essentielle autour de la recherche sur la TPS consistait à savoir si des niveaux d’énergie supérieurs pouvaient endommager le cerveau, et en particulier rompre la barrière hémato-encéphalique. Les auteurs de cette étude se sont penchés sur cette problématique en appliquant au cerveau des densités d’énergie cinq fois supérieures à celles appliquées chez l’humain. L’intégrité de la barrière hémato-encéphalique a été confirmée par de multiples méthodes, dont l’IRM à rehaussement du contraste et la coloration histologique, et aucun signe de fuite ni de lésion n’a été observé.
Différents besoins de stimulation chez les souris atteintes de la maladie d’Alzheimer
L’étude a permis l'observation suivante : bien que la TPS stimule la circulation sanguine chez les souris saines comme chez les souris atteintes de la maladie d’Alzheimer, ces dernières nécessitaient des niveaux d’énergie supérieurs pour obtenir des effets similaires. Cela suggère que les changements pathologiques affectant les vaisseaux sanguins causés par la maladie d’Alzheimer réduisent leur sensibilité à la stimulation. Les résultats tendent donc à montrer que les futures applications cliniques de la TPS peuvent devoir être personnalisées en ajustant les niveaux d’énergie à la maladie cérébrovasculaire du patient traité.
Perspectives
Cette publication est la première d’une série d’études prévues par le groupe de recherche. Les futures recherches se concentreront sur les résultats à long terme de la TPS sur des modèles sains et atteints de la maladie d’Alzheimer, y compris ses effets sur l’activité neuronale et le comportement cognitif. Les observations actuelles ouvrent la voie à une compréhension approfondie et à l’optimisation de l’application clinique de la TPS chez des patients atteints de la maladie d’Alzheimer.
Envie d’en savoir plus ? Découvrez l’étude intégrale dans la revue d'Alzheimer & Dementia: https://alz-journals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/alz.14511
1Truong DQ, Thomas C, Hampstead BM, Datta A. Comparison of transcranial focused ultrasound and transcranial pulse stimulation for neuromodulation: a computational study. Neuromodulation. 2022;25:606-
613.
2R Beisteiner, E Matt, C Fan, et al. Transcranial pulse stimulation with ultrasound in Alzheimer’s disease—a new navigated focal brain therapy. Adv Sci. 2020;7:1902583.
3Chen X, You J,Ma H, Zhou M, Huang C. Transcranial pulse stimulation in Alzheimer’s disease. CNS Neurosci Ther. 2024;30:e14372.
4GT Shinzato, T Assone, PC Sandler, et al. Non-invasive sound wave brain stimulation with transcranial pulse stimulation (TPS) improves neuropsychiatric symptoms in Alzheimer’s disease. Brain Stimulation. 2024;17:413-415.
