interet de l’irm dans l’exploration d’un retard...
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S.BEN AICHA, N.LEBOUCQ, N.MENJOT DE CHAMPFLEUR,
M.CARNEIRO, F.RIVIER, A.BONAFE
Service de neuroradiologie
CHU Gui De Chauliac, Montpellier
Les mitochondriopathies constituent un groupe hétérogène
et complexe de maladies métaboliques.
Secondaire à une erreur innée du métabolisme énergétique.
Déficit de la chaine respiratoire mitochondriale.
Mutation de l’ADN mitochondrial.
Enfant et adulte jeune
Atteinte prédominante du muscle strié squelettique , du
système nerveux central et périphérique.
Manifestations cliniques polymorphes et hétérogènes.
Difficultés de diagnostic en raison:
Polymorphisme des phénotypes.
Complexité de la structure et de la génétique de la
chaine respiratoire.
Large spectre clinique dominé par l’atteinte
neuromusculaire, système nerveux central, et
accessoirement cardiaque, gastro-intestinale, rénale.
Diagnostic repose sur un faisceau d’arguments
généalogiques, cliniques et neuroradiologiques,
orientant les analyses biochimiques et génétiques.
L’IRM multimodale présente un rôle important dans
la démarche diagnostique grâce aux nouvelles
séquences ( diffusion et spectroscopie) :
Permet une approche physiopathologique
Constitue l’outil de choix dans le diagnostic positif,
le suivi évolutif et le pronostic des
mitochondriopathies.
Permet d’orienter l’enquête génétique
Analyse sémiologique en IRM conventionnelle des
maladies mitochondriales.
Préciser l’apport de la spectroscopie par résonnance
magnétique et de la diffusion dans l’approche
physiopathologique et étiologiques des
mitochondriopathies.
CLASSIFICATION
Classification selon l’organelle atteint:
I- peroxysomes: oxydation des acides gras.
II- lysosomes: chaînes enzymatiques permettant la
destruction des particules phagocytées.
III- Mitochondries: métabolisme énergétique.
Classification phénotypique des mitochondriopathies
BARKOVICH 2012
Atteinte musculaire exclusive ou prédominante • Myopathie infantile fatale • Myopathie infantile bénigne Atteinte cérébrale prédominante • Leigh ( PDH, complexe V, cytochrome C oxydase) • Syndrome d’Alpers • MERRF • Trichopoliodystrophie ( maladie de Menkes) • MELAS • Acidurie glutarique I et II • Encéphalopathie mitochondriale familiale ( macrocéphalie, cardiomyopathie et déficit en complexe I) Autres • Ophtalmoplégie externe progressive Isolée Kearns-Sayre syndrome Encephalomyopathie de l’adulte Mitochondrio-neurogastrointestinale encéphalopathie
APPROCHE DIAGNOSTIQUE
Approche clinique :
Polymorphisme clinique, mais il y a quelques aspects
évocateurs de maladie mitochondriale :
Convulsions
Retard psychomoteur
Encéphalopathie, hypotonie, dystonie, myoclonie
Céphalées
Faiblesse musculaire, intolérance à l’exercice physique
Pseudo stroke avec hémiparésie, hémianopsie : MELAS
Tissu Symptômes
Système nerveux central Pseudo-accident vasculaire cérébral,retard psychomoteur, retard mental, épilepsie et convulsions, myoclonies, dystonie, syndrome extra-pyramidal, céphalées, migraines…
Muscle Ophtalmoplégie progressive, intolérence à l’effort, hypotonie
Système nerveux périphérique et autonome
Ganglionopathie, neuropathie axonale ou démyélinisante sensitive ou sensitivo-motrice, hypotension orthostatique, troubles de la motilité intestinale
K.AURE,Rev neurol 2007
Approche clinique :
Age de début :
Nourisson et petit enfant :
Syndrome d’Alpers
Maladie de Menkes
Leigh
Grand enfant et adulte :
MELAS
MERRF
Kearns-Sayre
Ophtalmoplégie externe progressive
LHON
Approche en IRM :
Une maladie mitochondriale est évoquée devant :
l’atteinte exclusive ou prédominante de la
substance grise et notamment celles des noyaux
gris centraux sous et sus tentoriels.
Répartition lésionnelle, bilatérale et symétrique.
Séquences conventionnelles :
Barkovich a proposé une classification des
différentes maladies métaboliques, se basant sur :
La répartition des lésions, dans la substance
blanche (SB) et/ou dans la substance grise (SG), à
l’étage sus ou sous tentoriel
L’association avec des malformation cérébrales
Approche en IRM :
Séquences multimodales, notamment la SRM:
Permet de différencier l’atteinte mitochondriale des
autres maladies métaboliques ,grâce à la détection des
lactates à 0.9ppm
Approche en IRM :
1. Atteinte exclusive ou prédominante de la
substance grise :
a. SG corticale : syndrome d’Alpers
b. SG profonde:
*Hypersignal T2 du striatum : Leigh, MELAS
* Hypersignal T2 globus pallidus : déficit en pyruvate
déshydrogénase, déficit en succinate déshydrogénase
* Hypersignal T2 du noyau sous thalamique : Leigh
c. SG cérébelleuse et pontique :
* Hypersignal T2 de la SG périaqueducale : Leigh
* Hypersignal T2 du noyau olivaire inférieur : Leigh
* Hypersignal T2 des noyaux cérébelleux : Leigh
2. Atteinte de la SB et la SG:
a. SG profonde et SB :
*Atteinte de du globus pallidus : Kearns-Sayre avec
atteinte de la SB sous corticale.
* Atteinte du striatum : Leigh
MELAS, atteinte corticale associée
b. SG corticale et SB :
*Sans atteinte osseuse et sans dysgénésie corticale :
Syndrome d’Alpers, maladie de Menkes
Approche en IRM
Approche en IRM :
3. Malformations cérébrales associées :
a. Dysgénésie cérébelleuse et autres anomalies de la fosse
postérieure :
* Déficit en pyruvate déshydrogénase : hétérotopie du noyau
olivaire inferieur
*Déficit en complexe IV de la chaîne respiratoire : hypoplasie
des hémisphères cérébelleuses avec épargne relative du
vermis, hypoplasie ponto cérébelleuse.
* Maladie de Menkes : dysplasie cérébelleuse,
hypoplasie/agénésie du vermis.
Approche en IRM :
3. Malformations cérébrales associées :
b. Atteinte du corps calleux:
* Déficit en complexes I et IV
* Déficit en pyruvate déshydrogénase : dysgénésie
* Maladie de Menkes : dysgénésie
c. Anomalies des noyaux dentelés :
* Déficit en pyruvate déshydrogénase
Approche en IRM :
3. Malformations cérébrales associées :
d. Hétérotopie de la SG:
* Déficit en complexes I et IV
* Déficit en pyruvate déshydrogénase :hétérotopie sous
corticale.
* Maladie de Menkes
e. Pachygyrie :
*Déficit en pyruvate déshydrogénase
Analyse rétrospective de 6 observations
pédiatriques de maladies mitochondriales,
confirmées par les données biologiques
Tous nos patients étaient explorés par une IRM
cérébrale (1.5 et 3Tesla), avec des séquences
conventionnelles SET1,SET2,T2 FLAIR,
fonctionnelle en diffusion et métabolique
,spectroscopie par résonance magnétique (SRM)
L’injection de gadolinium n’était pas systématique.
Fille de 12 ans, Hémiparésie droite
IRM cérébrale : T2FLAIR (a, b, c); SET1 (d) : hyper signal de la
substance blanche sous corticale, sous et sus tentorielle
Hyper signal du corps calleux
Gliose du striatum en hypersignal FLAIR et hypo signal T1
a d c b
Hypersignal B1000, avec restriction sur la cartographie d’ADC de l’atteinte du
corps calleux et de la substance blanche sous corticale.
Augmentation de l’ADC au niveau du striatum.
Pic de lactate sur la SRM
Nourisson de 14 mois, hypotonie
IRM cérébrale : Absence d’anomalies de signal des noyaux gris
centraux, atrophie vermienne supérieure
Hyper signal T2 péri acqueducale ( )
Enfant de 11 ans, syndrome cérebelleux,
IRM cérébrale :
SET2 (a, b) , T2FLAIR (c ), 3DT1EG (d) :
hypoplasie vermienne , aspect grêle du tronc,
élargissement des citernes de la base.
SRMà 135 ms : doublet de lactate
a b c d
Enfant de 12 ans, syndrome cérébelleux
IRM cérébrale
Sagittale et axiale SET2 (a,b) : atrophie
vermienne et cérébelleuse
SRM : doublet de lactate à 135 ms
a b
Garçon de 14 ans, convulsions
IRM cérébrale : T2SE, T13DEG : Atrophie
cérébelleuse, hyper signal T2 des noyaux
dentelés,.
SRM : pic de lactate
Subacute necrotizing encephalomyopathy.
Anomalie de métabolisme oxydatif terminal.
Groupe complexe de multiples phénotypes :
1. Déficit du complexe de la pyruvate déshydrogénase.
2. Déficit en cytochrome oxydase (complexe IV)
3. Déficit du complexe V.
4. Déficit en complexe I de la chaine respiratoire
5. Déficit en complexe II : déficit en succinate
déshydrogénase
6. Déficit en thiamine
IRM :
1. Déficit en pyruvate déshydrogénase :
Hyper signal T2 FLAIR, hypo signal T1 au niveau du
striatum et du cortex.
Retard de myélinisation
Dysgénésie du corps calleux
Polymicrogyrie
Hétérotopie sous corticale.
Dysplasie des noyaux dentelés
Ectopie des noyaux olivaires.
SRM: Pic de lactates et diminution de NAA
Restriction de la diffusion dans les lésions aigues.
2. Déficit en cytochrome oxydase :
Hyper signal T2 FLAIR, hypo signal T1 au niveau des
noyaux sous thalamiques, pédoncules cérébelleux inférieurs,
noyaux olivaires inférieurs, tractus solitaire, formation
réticulée et de la substance grise périaqueducale.
Restriction de la diffusion
Le pic de lactates est inconstant
3. Déficit en complexe V de la chaine respiratoire:
Atteinte des putamens antérieurs.
Atteinte partie dorsale du mésencéphale et du pont.
4. Déficit en complexe I de la chaine respiratoire:
Atteinte des noyaux gris centraux.
Cavitation au niveau du corps calleux avec atrophie
cérébelleuse .
Cavitations extensives de la substance blanche ont été
décrites.
Pic de lactates à la SRM
5. Déficit en succinate déshydrogénase:
Détérioration neuro motrice aigue à la première année de
vie.
IRM:
Hyper signal T2 de la SB profonde et péri ventriculaire , SB
cérébelleuse.
Cavitation au niveau du corps calleux.
SRM : pic de succinate à 2.4
6. Déficit Thiamine:
Troubles gastro-intestinaux, apathie, nystagmus vertical.
IRM:
Hyper signal T2 du cortex frontal, des corps mamillaires,
putamen ,SG péri acqueducale, partie dorsale du tronc
Restriction de la diffusion à la phase aigue.
SRM : pic de lactates et diminution de NAA
Bejoy Thomas, Nasser Al Dossary, Elysa WidjajaAmerican Journal of Roentgenology.
2010;194:367-374.
Fille de 8 ans, encephalomyopathie, lactacidémie et des
épisodes de pseudo-AVC
IRM cérébrale: séquences T2 FLAIR et B1000 ( a, b) : AVC
aigu, dans le territoire cérébrale postérieure droite.
Le contrôle après 2 mois( c, d ): récidive ischémique dans le
territoire superficiel de l’artère cérébrale moyenne gauche
SRM: doublet de lactates
a b c d
Mitochondrial Encéphalopathy with Lactic Acidosis and Stroke like
episodes
Céphalées lancinantes, vomissements
Episodes d’ischémie réversible ou irréversible.
IRM :
Absence de systématisation artérielle
Phase aigue : œdème en hypo signal T1 et hyper signal T2 Flair au du
cortex pariétal et occipital, substance blanche sous corticale et au niveau
des noyaux gris centraux.
Atteinte de la partie dorsale du pont et de la moelle épinière.
Restriction de la diffusion
SRM : présence de lactates dans les régions d ’apparence saine
Fille de 14 ans, anorexie, vomissement
IRM cérébrale, T2FLAIR: hypersignal confluent, de la substance blanche
périventriculaire postérieure et des centres semi ovales.
SRM : pic de lactate
Atteinte sévère de la motilité gastro-intestinale, cachexie, ophtalmoplégie
externe progressive, neuropathie périphérique et leuco encéphalopathie.
Age moyen : 19 ans
Mutation au niveau du gêne codant pour la thymidine phosphorylase.
Mutation du gêne POLG : forme sans leucoencéphalopathie
IRM :
Hyper signal diffus et bilatéral de la substance blanche profonde.
Les fibres en U et le corps calleux sont respectés.
Atteinte inconstante des noyaux gris centraux avec des hyper signaux
patchy.
L’atteinte peut s’étendre aux capsules interne , externe et au tronc
cérébral.
Mutation du gêne POLG1, chr 15q25
Epilepsie réfractaire, retard de développement, épisodes de
régression psychomotrice , hépatopathies.
IRM :
Retard de myélinisation
Hypo myélinisation
Hyper signal T2 cortical , des noyaux gris centraux et de la
substance blanche sous corticale.
Atrophie sévère au niveau frontal, temporal postérieur et
occipital.
SRM : non rapportée dans la littérature
Affection récessive liée à l’X.
Dysfonctionnement mitochondrial secondaire à l’altération de
l’absorption du cuivre.
Mutation de la protéine MNK, chr Xq13.3.
Hypotonie du tronc, hypothermie , convulsions.
IRM :
Atrophie corticale.
Hématomes sous duraux.
Hyper signal T2 , hypo signal T1 du cortex .
Aspect tortueux des artères intra crâniennes.
Atteinte osseuse associée
Ophtalmologie externe, rétinite pigmentaire, atteinte
neuromusculaire.
IRM :
Hyper signaux T2 de la substance blanche sous corticale
avec atteinte des fibres en U.
Respect de la substance blanche péri ventriculaire.
Stade plus avancé : hyper signaux T2 de la substance blanche
profonde et des noyaux gris centraux
Restriction de la diffusion
SRM : pic de lactates et diminution des NAA.
Les maladies mitochondriales , constituent des
affections génétiques rares.
Polymorphisme phénotypique due à l’hétérogeneité
des mutations enzymatiques.
Large spectre clinique.
L’IRM multimodale aidée du tableau clinique,
permet d’évoquer le diagnostic positif, et oriente les
explorations biochimiques et génétiques.
L’imagerie en coupes et notamment l’entéroscanner
permet de sursoir ces difficultés, grâce à une fine
analyse sémiologique de l’épaississement pariétal,
de degré de densification de la graisse mésentérique,
L’entéroscanner aide ainsi dans le diagnostic
différentiel des pathologies du cæcum, de l’iléon
terminal et/ou de l’appendice
1. Les maladies mitochondriales :
a- Affections acquises.
b- Atteinte prédominante de la substance blanche.
c- Pic de lactates à la spectroscopie.
d- La diffusion est toujours restreinte
e- Associe souvent une atteinte des noyaux gris
centraux.
L’imagerie en coupes et notamment l’entéroscanner
permet de sursoir ces difficultés, grâce à une fine
analyse sémiologique de l’épaississement pariétal,
de degré de densification de la graisse
mésentérique,
L’entéroscanner aide ainsi dans le diagnostic
différentiel des pathologies du cæcum, de l’iléon
terminal et/ou de l’appendice
1. Le déficit en pyruvate déshydrogénase
a- Constitue un sous groupe du syndrome de Leigh.
b- S’associe à un hyper signal T2 du striatum.
c- Ectopie des noyaux olivaires.
d- Dysplasie des noyaux dentelés
e- Absence de restriction de diffusion à la phase aigue
1. La maladie de Menkes
a- Due à un trouble de l’absorption du cuivre.
b- Hématomes sous duraux.
c- Atrophie corticale.
d- Hyper signal péri acqueducal.
e-Polymicrogyrie
1. c,e
2. a,b,c,d
3. a, b,c