Quelle relation peut exister entre la santé des os et celle du cerveau ? Une étude a mis en évidence une association frappante entre une densité minérale osseuse plus faible au niveau de la colonne vertébrale et une progression plus rapide de certains changements cérébraux liés au vieillissement et au déclin cognitif.
Cette découverte met en lumière une connexion entre deux problématiques habituellement étudiées séparément. Les chercheurs pensent que cette relation pourrait être liée à des facteurs métaboliques communs, bien qu’ils avertissent que les résultats ne démontrent pas qu’une densité osseuse plus faible provoque une démence.
LA PISTE QUI RELIE LES OS AU CERVEAU
La conclusion principale est qu’une densité minérale osseuse volumétrique (vBMD) basale de la colonne thoracique semble associée à un déclin cognitif plus rapide et à une lésion accrue de la substance blanche liée à l’âge, selon une nouvelle étude de l’Université Johns Hopkins (États-Unis) publiée dans ‘Radiology’, une revue de la RSNA.
La densité minérale osseuse mesure la quantité de minéraux, tels que le calcium, présents dans un volume donné d’os. Lorsqu’elle est basse, les os s’affaiblissent et sont plus susceptibles de se fracturer. Cependant, il existe peu d’études qui analysent la relation entre une faible densité osseuse et la fonction cérébrale.
Une équipe de recherche multidisciplinaire, dirigée par la docteure Sara Momtazmanesh, chercheuse postdoctorale du Département de Radiologie et des Sciences Radiologiques de l’Université Johns Hopkins à Baltimore, a effectué une analyse secondaire des données de l’Estudio Multiétnico de Aterosclerosis (MESA). Les participants ont subi une tomodensitométrie thoracique sans contraste, une IRM cérébrale multimodale et des tests cognitifs.
Les chercheurs ont utilisé un algorithme d’apprentissage profond développé dans le laboratoire de Shadpour Demehri, professeur de radiologie à l’Université Johns Hopkins, pour calculer la densité minérale osseuse volumétrique (vBMD) basale des vertèbres thoraciques à partir des tomodensitométries thoraciques sans contraste de 2086 participants de l’étude MESA. La cohorte finale du travail comprenait 715 participants avec une vBMD établie qui ont subi à la fois une IRM et des tests cognitifs.
On a analysé les IRM pour détecter des hyperintensités de la substance blanche et une anisotropie fractionnelle réduite, des changements microstructurels cérébraux associés au déclin cognitif et à un risque accru de démence. Des données longitudinales sur les hyperintensités de la substance blanche et l’anisotropie fractionnelle étaient disponibles pour 408 et 405 participants, respectivement.
Les résultats ont montré qu’une densité minérale osseuse volumétrique (vBMD) basale plus faible était associée à un déclin plus rapide de la cognition globale. En outre, les chercheurs ont observé des associations dans des régions cérébrales spécifiques : une densité minérale osseuse volumétrique (vBMD) plus faible était associée à l’accumulation d’hyperintensités de la substance blanche dans le corps calleux, qui soutient les fonctions exécutives, la mémoire de travail et l’attention. Une moindre vBMD était également associée à une diminution plus marquée de l’anisotropie fractionnelle totale de la substance blanche dans le bras antérieur de la capsule interne, qui participe également aux fonctions exécutives.
« Cet essai est la première analyse secondaire longitudinale qui relie la densité minérale osseuse vertébrale basale aux changements dans la structure de la substance blanche, à la progression de l’hyperintensité de la substance blanche et à la cognition », précise Demehri. « Cet examen exhaustif, qui combine imagerie et évaluations cliniques, indique clairement que la densité osseuse basale est associée à des mesures fonctionnelles et d’imagerie de la dégénérescence cérébrale liée au vieillissement ».
UNE FAIBLE DENSITÉ OSSEUSE NE SIGNIFIE PAS QUE L’OSTÉOPOROSE CAUSE LA DÉMENCE
Les chercheurs avertissent toutefois que les résultats ne suggèrent pas que l’ostéoporose cause la démence. « Cette étude ne traite pas de cause à effet, mais plutôt d’une observation d’un syndrome métabolique qui peut causer une dégénérescence aussi bien osseuse que cérébrale », assure Demehri. « La cooccurrence observée dans l’étude pourrait refléter des facteurs métaboliques communs associés au vieillissement, tels que la résistance à l’insuline, la dyslipidémie et les changements ménopausiques, plutôt qu’un effet direct des os sur le cerveau ».
Les chercheurs ont affirmé que l’identification des personnes présentant une densité minérale osseuse volumétrique (vBMD) faible pourrait aider à repérer celles présentant un risque de détérioration parallèle sur le plan osseux et neurologique, ce qui permettrait une détection précoce et une gestion commune des facteurs de risque.
« La tomodensitométrie thoracique est réalisée pour la détection du cancer du poumon, l’évaluation du calcium, le suivi des nodules et de nombreuses autres indications », ajoute la docteure Momtazmanesh. « Ces explorations pourraient fournir une mesure opportune de la densité osseuse de la colonne thoracique, qui est associée à une perte de fonction cognitive ».
Demehri est d’accord : « Les images de diagnostic contiennent une quantité immense de données que l’IA peut désormais synthétiser à grande échelle dans plusieurs systèmes organiques. Cela crée une opportunité solide et nouvelle pour interconnecter des pathologies liées au vieillissement qui ont traditionnellement été étudiées séparément et pour identifier des voies biologiques communes et des mécanismes causaux potentiels ».
