Plusieurs observations montrent que la concentration physiologique en glutamate, le principal neurotransmetteur excitateur dans le cerveau, décroit avec l'âge et qu'elle est modifiée dans plusieurs maladies qui affectent le système nerveux central.

GluCEST : une modalité de spectroscopie par​​​ résonance magnétique

La gluCEST est une méthode non invasive permettant de cartographier et quantifier de manière indirecte la distribution du glutamate dans le cerveau avec une résolution spatiale élevée. C'est une modalité de spectroscopie par résonance magnétique CEST (pour Chemical Exchange Saturation Transfer) pondérée pour le glutamate, qui repose sur l'échange des protons du glutamate avec ceux de l'eau et qui nécessite des IRM à haut champ magnétique.

Une équipe du laboratoire CIEL (UMR Baobab / NeuroSpin) présente le premier atlas du cerveau de souris gluCEST qui couvre toute la durée de vie (cohorte d'animaux âgés entre 2 et 23 mois). Cet atlas a été obtenu à partir d'images acquises avec l'IRM 17,2T de NeuroSpin.

Les résultats de l'étude, publiée dans GeroScience, montrent que certaines régions du cerveau – l'hippocampe, le thalamus et l'hypothalamus – ont de hautes valeurs de signal gluCEST contrairement à d'autres régions comme le néocortex, et que, dans ces régions au signal élevé, celui-ci diminue significativement avec l'âge, après une phase stable durant la première année de vie. Les diminutions du signal observées ne sont pas corrélées à une diminution du volume des régions concernées.

Cette étude montre également que la haute résolution spatiale de la gluCEST permet de cartographier des régions cérébrales minuscules, comme les sous-régions hippocampiques, voire les couches corticales. L'atlas constitue une base pour de futures études longitudinales de maladies neurodégénératives.

Les données accumulées dans cette étude vont également servir de référence pour les études qui utiliseront des IRM à champ magnétique moins élevé.

Contact Institut des sciences du vivant Frédéric-Joliot :

Davi​​de Boido (davide.boido@cea.fr)

Luisa Cio​banu (luisa.ciobanu@cea.fr)