Résumé Contexte et objectifs Des études observationnelles ont établi un lien entre une pression artérielle élevée (TA) et une altération de la fonction cognitive. Cependant, les changements fonctionnels et structurels dans le cerveau qui interviennent dans la relation entre l’élévation de la pression artérielle et le déclin cognitif restent inconnus. Utilisant des données observationnelles et génétiques provenant de grands consortiums, cette étude visait à identifier les structures cérébrales potentiellement associées aux valeurs de tension artérielle et à la fonction cognitive. Méthodes et résultats Les données sur la pression artérielle ont été intégrées à 3935 phénotypes dérivés de l’IRM cérébrale et de la fonction cognitive définie par le score d’intelligence fluide. Des analyses observationnelles ont été effectuées dans la biobanque britannique et dans une cohorte de validation prospective. Les analyses de randomisation mendélienne (MR) ont utilisé des données génétiques dérivées de la biobanque britannique, de l’International Blood Pressure Consortium et du consortium COGENT. L’analyse de randomisation mendélienne a identifié un effet causal potentiellement indésirable d’une tension artérielle systolique plus élevée sur la fonction cognitive [-0,044 écart type (ET) ; Intervalle de confiance à 95 % (IC -0,066, -0,021) avec renforcement de l’estimation de l’IRM (-0,087 ET ; IC à 95 % -0,132, -0,042), après ajustement supplémentaire pour la TA diastolique. L’analyse de randomisation mendélienne a révélé 242, 168 et 68 personnes déplacées présentant une association significative (taux de fausses découvertes P < 0,05) avec la TA systolique, la TA diastolique et la pression pulsée, respectivement. La plupart de ces personnes déplacées étaient inversement associées à la fonction cognitive dans l’analyse observationnelle de la biobanque britannique et ont montré des effets concordants dans la cohorte de validation. L’analyse de randomisation mendélienne a identifié des relations entre la fonction cognitive et les neuf PDI associés à la tension artérielle systolique, y compris le rayonnement thalamique antérieur, la couronne radiée antérieure ou la capsule externe. Conclusion La randomisation mendélienne (MR) complémentaire et les analyses observationnelles identifient les structures cérébrales associées à la pression artérielle, qui peuvent être responsables des effets néfastes de l’hypertension sur les performances cognitives. |
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Les analyses génétiques identifient les structures cérébrales liées au déclin cognitif associé à l’hypertension artérielle
Pour la première fois, des chercheurs ont identifié des régions spécifiques du cerveau qui sont endommagées par l’hypertension artérielle et peuvent contribuer à la diminution des processus mentaux et au développement de la démence.
On sait que l’hypertension artérielle est impliquée dans la démence et dans les dommages aux fonctions cérébrales. L’étude, publiée aujourd’hui (mardi) dans le European Heart Journal [1], montre comment cela se produit. Il a compilé des informations provenant d’une combinaison d’imagerie par résonance magnétique (IRM) du cerveau, d’analyses génétiques et de données d’observation de milliers de patients pour examiner l’effet de l’hypertension artérielle sur la fonction cognitive. Les chercheurs ont ensuite vérifié leurs résultats auprès d’un grand groupe distinct de patients en Italie.
Tomasz Guzik, professeur de médecine cardiovasculaire à l’université d’Édimbourg (Royaume-Uni) et à la faculté de médecine de l’université Jagellonne de Cracovie (Pologne), qui a dirigé la recherche, a déclaré : « En utilisant cette combinaison d’imagerie, génétique et observationnelle, nous avons identifié des parties spécifiques du cerveau qui sont affectés par l’augmentation de la pression artérielle, y compris des zones appelées putamen et des régions spécifiques de la substance blanche. Nous pensons que ces zones pourraient être celles où l’hypertension artérielle affecte la fonction cognitive, comme la perte de mémoire, les capacités de réflexion et la démence. En étudiant un groupe de patients italiens souffrant d’hypertension artérielle, nous avons constaté que les parties du cerveau que nous avions identifiées étaient effectivement affectées.
« Nous espérons que nos résultats pourront nous aider à développer de nouvelles façons de traiter le déclin cognitif chez les personnes souffrant d’hypertension artérielle. L’étude des gènes et des protéines de ces structures cérébrales pourrait nous aider à comprendre comment l’hypertension artérielle affecte le cerveau et provoque des problèmes cognitifs. De plus, en examinant ces régions spécifiques du cerveau, nous pouvons prédire qui développera plus rapidement une perte de mémoire et une démence dans le contexte de l’hypertension artérielle. "Cela pourrait aider avec la médecine de précision, afin que nous puissions cibler des thérapies plus intensives pour prévenir le développement d’un déclin cognitif chez les patients à risque plus élevé."
L’hypertension artérielle est courante, touchant 30 % des personnes dans le monde, et 30 % supplémentaires présentent les premiers stades de la maladie. Des études ont montré que cela affecte les fonctions cérébrales et peut entraîner des changements à long terme. Cependant, jusqu’à présent, on ne savait pas exactement comment l’hypertension artérielle endommage le cerveau ni quelles régions spécifiques sont touchées.
Dans le cadre d’une recherche cofinancée par le Conseil européen de la recherche, la British Heart Foundation et le ministère italien de la Santé, le professeur Guzik et une équipe internationale de chercheurs ont utilisé les données d’IRM cérébrale de plus de 30 000 participants à l’étude UK Biobank, les informations génétiques à l’échelle du génome. des études d’association (GWAS) de la UK Biobank et de deux autres groupes internationaux (COGENT et International Blood Pressure Consortium), et une technique appelée randomisation mendélienne, pour voir si l’hypertension artérielle était réellement la cause de changements dans des parties spécifiques du cerveau plutôt que d’être simplement associé à ces changements.
"La randomisation mendélienne est une manière d’utiliser l’information génétique pour comprendre comment une chose en affecte une autre", a déclaré le professeur Guzik. « En particulier, il teste si quelque chose est potentiellement à l’origine d’un certain effet ou si cet effet n’est qu’une coïncidence. Il fonctionne en utilisant les informations génétiques d’une personne pour voir s’il existe une relation entre les gènes qui prédisposent à une tension artérielle plus élevée et les conséquences. S’il existe une relation, il est plus probable que l’hypertension artérielle en soit la cause. En effet, les gènes sont transmis de manière aléatoire par les parents et ne sont donc pas influencés par d’autres facteurs qui pourraient fausser les résultats. Dans notre étude, si un gène responsable de l’hypertension artérielle est également lié à certaines structures cérébrales et à leur fonction, cela suggère que l’hypertension artérielle pourrait en réalité y être à l’origine d’un dysfonctionnement cérébral, entraînant des problèmes de mémoire, de « pensée et de démence ».
Les chercheurs ont découvert que des changements dans neuf parties du cerveau étaient liés à une pression artérielle plus élevée et à une détérioration des fonctions cognitives. Il s’agit notamment du putamen, qui est une structure ronde située à la base de la partie avant du cerveau, chargée de réguler les mouvements et d’influencer divers types d’apprentissage. Les autres zones touchées étaient le rayonnement thalamique antérieur, la couronne radiée antérieure et le membre antérieur de la capsule interne, qui sont des régions de substance blanche qui se connectent et permettent la signalisation entre différentes parties du cerveau. Le rayonnement thalamique antérieur est impliqué dans les fonctions exécutives, telles que la planification de tâches quotidiennes simples et complexes, tandis que les deux autres régions sont impliquées dans la prise de décision et la gestion des émotions.
Les changements dans ces zones comprenaient une diminution du volume cérébral et de la surface du cortex cérébral, des changements dans les connexions entre différentes parties du cerveau et des changements dans les mesures de l’activité cérébrale.
Image : La reconstruction 3D montre comment une pression artérielle systolique élevée a affecté les principales zones de substance blanche du cerveau. Le rouge montre les zones les plus touchées par l’hypertension artérielle, tandis que les zones jaunes sont également touchées mais dans une moindre mesure. L’étude montre qu’une pression artérielle systolique élevée provoque des dommages à la substance blanche et à ses connexions avec d’autres parties du cerveau, ce qui est lié à de moins bonnes fonctions cognitives chez les personnes analysées. Pour la première fois, des zones spécifiques du cerveau responsables de cette maladie sont identifiées. Crédit L’image est sous copyright. Si vous l’utilisez, veuillez créditer le Dr Lorenzo Carnevale, IRCCS INM Neuromed, Pozzilli, Italie.
Le premier auteur de l’étude, le professeur agrégé Mateusz Siedlinski, également chercheur à la faculté de médecine de l’Université Jagellonne, a déclaré : « Notre étude, pour la première fois, a identifié des emplacements spécifiques dans le cerveau qui sont potentiellement associés de manière causale à l’hypertension artérielle. "Cela a été rendu possible uniquement par la disponibilité des données de la biobanque britannique, notamment des images cérébrales IRM, et par des recherches antérieures qui ont identifié des variantes génétiques affectant la structure et la fonction de plus de 3 000 zones du cerveau."
La co-auteure de l’étude, le professeur Joanna Wardlaw, responsable des sciences de neuroimagerie à l’Université d’Édimbourg, a déclaré : « L’hypertension artérielle est connue depuis longtemps pour être un facteur de risque de déclin cognitif, mais on ne sait pas comment l’hypertension artérielle endommage le cerveau. Cette étude montre que des régions spécifiques du cerveau courent un risque particulièrement élevé de dommages liés à la tension artérielle, ce qui peut aider à identifier les personnes présentant un risque de déclin cognitif à un stade précoce et potentiellement aider à orienter les thérapies plus efficacement à l’avenir.
Les limites de l’ étude incluent le fait que les participants à l’étude UK Biobank sont principalement blancs et d’âge moyen, il n’est donc peut-être pas possible d’extrapoler les résultats aux personnes âgées.
Un éditorial d’accompagnement est rédigé par le Dr Ernesto Schiffrin, de l’Hôpital général Sir Mortimer B. Davis-Jewish et de l’Université McGill, Montréal, Canada, et le Dr James Engert, de l’Institut de recherche du Centre universitaire de santé. Université McGill, Montréal. Ils notent que « d’autres études mécanistiques sur les effets de la pression artérielle sur la fonction cognitive sont nécessaires pour déterminer les voies causales précises et les régions cérébrales pertinentes ».
Ils mettent en évidence l’un des résultats de l’étude sur la pression artérielle systolique et diastolique (PAS et DBP). « L’un des résultats les plus intéressants de cette étude réside peut-être dans les différents effets causals possibles du SBP par rapport au DBP. Les auteurs ont observé des résultats qui se chevauchent pour la SBP et la DBP sur la fonction cognitive lorsqu’ils sont analysés isolément. Cependant, lorsque chaque paramètre est analysé après ajustement pour l’autre, ou dans des modèles multivariés, des résultats intrigants commencent à émerger. La DBP à elle seule ne prédit pas un déclin de la fonction cognitive, mais elle est en fait protectrice une fois ajustée en fonction de la SBP. "Ce résultat était vrai à la fois en observation et lorsque la randomisation mendélienne était utilisée." Ils continuent de discuter des raisons possibles de cela.
