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Maladies du système nerveux & Activité
PhysiqueCours Elsa HEYMAN
Master 1 APA
• 1ère partie : Maladies neurodégénératives
• 2ème partie: Autres atteintes du SNC
1ère partieLes maladies dégénératives
du SNC
Maladies du système nerveux & Activité
Physique
1ère partie : Maladies neurodégénératives
I- Rappels sur la mémoire
II- Le vieillissement cérébral
III- Les neurones peuvent se régénérer chez l’adulte
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
V- Maladie d’Alzheimer & autres démences
VI- Maladie de Parkinson’s
VII- Maladie de Huntington
2ème partie: Autres atteintes du SNC
I- Rappels sur la mémoire
CapterCoderConserverRestituer
Informations
"La mémoire est nécessaire à toutes les opérations de l'esprit". Pascal
I- La mémoire
2
ENTREE
Récepteurs
SORTIE
Traitement central
Effecteurs Mémoire à court terme
Mémoire à long terme
Consolidation
Mémoire à court terme vs. à long terme
Répétition Contexte
I- La mémoire
Mémoire àcourt terme
Mémoire àlong terme
Mémoire épisodique
ConscientEvénements vécus Contexte affectif
Mémoire verbale
Mémoire procédurale
Apprentissage moteur
« par cœur »Inconscient
Augmentation de la vitesse avec les
répetsMorris 1996
I- La mémoire
Mémoire sémantiqueConcepts, sens des mots & des symboles, mémoire explicite des informations & faits générauxMémoire lexicaleForme des mots, prononciation
Mémoire implicite procprocééduraleduraleMorris 1996Eichenbaum 2000
Mémoire procédurale vs. déclarative
Apprentissage moteur, « par cœur »Inconscient
de l’efficacité/vitesse avec les répétitions
Comment faire ?Savoir-faire
Mémoire explicite ddééclarativeclarative Quoi ?Savoir-direProcessus conscient de se souvenir
d’événements ou d’expériences antérieures(évaluation, comparaison, déduction)Importante pour ll’’information information éépisodiquepisodique& la connaissance sla connaissance séémantiquemantique
I- La mémoire
La mémoire à court termeTests de mémoire
59Digit Span Wechsler 1997
6871325 9 6 8 7 1 3 2
I- La mémoire
30min après la mémorisation: tâche de rappel libre et de reconnaissance d’images
La mémoire épisodique(hippocampe)
Test de mémorisation – rappel – reconnaissance
Chez l’homme
I- La mémoire
Cian et coll. 2001
I- La mémoire
3
N
S
W E
Gerlai 2001
Chez l’animal
Morris Water Maze
Plateforme cachée
Lumière
Indice visuel
I- La mémoire
Mécanismes moléculaires de la mémoireliée à l’hippocampe
I- La mémoire
CA3
CA1
DendateGyrus
Voie perforante
Fibres moussues
Collatérales de Schaffer
Cortex entorhinal
Fibres commissuralesFibres efférentes
Collatéralesrécurrentes
Glutamate+
GABA─
NA5-HTAch
Mise en mémoire d’un
souvenir
durable de l’efficacitésynaptique
Potentialisation à long terme=
Un souvenir Une configuration unique d’activitéde réseaux de neurones
Activation de la synapse
Mécanismes moléculaires
dans les neurones
Changements morphologiques
durables
Plasticité synaptique
I- La mémoire
CA3
CA1dendrite
Glu
AMPAPPSE
NMDA
Ca2+
NOSNO
+ Transcription de gènes
+
Potentialisation à long termeFonctionnement exécutif
Série d’habiletés cognitives pour organiser, coordonner, et séquencer les comportements
Influence ++ l’efficacité de la mémoire & d’autres processus cognitifs
Régions cérébrales concernées: cortex frontal
I- La mémoire
4
3 composantes:-Mémoire de travail (habileté à se représenter des informations changeantes et à intégrer l’information sensorielle avec les expériences passées)-Contrôle inhibiteur: supprimer un comportement ou une information non pertinente pour la tâche en question-Préparation: habileté à organiser & coordonner des comportements dirigés vers un but
prise de décision, inhibition des comportements, s’arrêter, transfert de tâche à une autre, compatibilité de la réponse, planification, mémoire de travail, gérer les distractions et les tâches multiples
I- La mémoire
Fonction exécutiveFonctionnement visuospatial
Processus cognitif de la perception, compréhension, interprétation des informations spatiales & visuelles
I- La mémoire
Amnésie
Amnésie rétrograde (effet rétroactif): ne se souvient plus des choses apprises avant la lésion
Amnésie antégrade (effet proactif): ne se souvient plus des choses apprises après la lésion
I- La mémoire
Thalamus (renferme 3ème ventricule)
Corps calleux
Lobe pariétal
Arbre de vie du cervelet
cervelet
4ème ventricule
PontBulbe rachidien
Lobe temporal
Hypothalamus
Lobe frontal Hémisphère cérébral
Corps striés
Mémoire procédurale
Mémoire àcourt terme- Mémoire de travail
Les structures de la mémoire
Cervelet
Cortex préfrontal
Mémoire déclarative
Hippocampe
I- La mémoire
(Consolidation)Cortex temporal
inférieur: stockage des souvenirs
sensoriels
AmygdaleMémoire
émotionnelle
Thalamus (renferme 3ème ventricule)
Corps calleux
Lobe pariétal
Lobe occipital
Arbre de vie du cervelet
cervelet
4ème ventricule
PontBulbe rachidienMoelle épinière
Lobe temporal
Hypothalamus
Lobe frontal
Mésencéphale (une partie)
3ème ventricule
Corps pinéal (épithalamus)
Plexus choroïde (épithalamus)
CortexRAPPELS
1ère partie : Maladies neurodégénératives
I- Rappels sur la mémoire
II- Le vieillissement cérébral
III- Les neurones peuvent se régénérer chez l’adulte
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
V- Maladie d’Alzheimer & autres démences
VI- Maladie de Parkinson’s
VII- Maladie de Huntington
2ème partie: Autres atteintes du SNC
3ème partie: Diabète - Neuropathie - SNC
5
II- Le vieillissement cérébral Altération des fonctions motricesAltération de l’équilibre, la force musculaire, la coordination
Causes: altération du système dopaminergique striatal & du cervelet (dégénerescence ++ striatum & cervelet avec âge)?
Baisse de la rapidité des réponses (favorise chutes, pbs dans tâches de la vie de tous les jours) mesure du temps de réaction
Fonctions cognitives
Age
Hof & Morrison 2004
Altération des fonctions synaptiquesMort neuronaleMort neuronale
Alzheimer
Altération des fonctions cognitives • Les performances cognitives des adultes jeunes prédisent leur déclin cognitif futur
• Les déficits cognitifs chez les sujets âgés sont spécifiques à certains types de tâche:– Tâches requièrent la résolution de pb
– Tâches nécessitant de la rapidité
– Tâches reposant sur les processus exécutifs
– Tâches évaluant l’acquisition & la mémorisation d’habiletés nouvelles
• Déficits mémoire: notamment -mémoire et apprentissage spatial-Stockage d’infos nouvellement acquises
• Au contraire, maintien de:-Mémoire à long terme-Capacité à faire des tâches moins exigeantes en terme d’attention
• Variabilité interindividuelle ++ dans le déclin des performances cognitifs
• Selon certains: le ralentissement psychomoteur observé avec avance en âge pourrait être lié à une baisse de l’activation phsyiologique, éveil
• D’autres au contraire: personnes âgées ont hyper-éveilactivité excessive & anxiété
6
– le SNC est ++ vulnérable au SO
– Cette vulnérabilité augmente avec avance en âge: causes:
• Altération du microenvironnement membranaire (rigidité)
• Altération de la capacité de tamponner le Calcium (augmentation
du calcium cytosolique activation de la xanthine oxydase…)
• …
Riddle et coll. 2003
Mécanismes contribuant au vieillissement cérébral
Le stress oxydant• Altération de la circulation microvasculaire &
disponibilité en glucose
Riddle et coll. 2003
Wooley, 1998
Altération du fonctionnement synaptique[oestrogènes]
Oestrogènesrécepteurs NMDA dans neurones CA1 de hippocampe
antioxydants
La vascularisation
Facteurs endocriniens
Riddle et coll. 2003
Augmentation de l’expression de la protéine acide fibrillaire gliale, même en absence de stimulus inflammatoire chez la personne âgée
Production + importante de TNF-α pendant les réactions cytotoxiques chez les personnes âgées
Niveaux + élevés de TNF-α et Il6 dans le sérum de personnes âgées
Up-régulation de Protéine C Réactive pourrait contribuer au vieillissement
Les réactions inflammatoires • Altération de l’intégrité de systèmes de
neurotransmetteurs (Ach, NA, Dopamine, Sérotonine)Altération à la fois des synapses excitatrices & inhibitrices
• Altération de l’homéostasie calcique
• Altération de la sensibilité des récepteurs (adrénergiques, dopaminergiques, muscariniques, opioïdes)
La neurotransmission
Le calcium
Effets de l’hygiène de vie sur l’hippocampe
Stress chronique (cortisol)Cortisol sanguin cortisol dans cytoplasme des neurones active entrée de Ca2+ Surcharge de Ca2+ mort neuronale
Cortisol baisse de facteurs neurotrophiques comme BDNF
Cannabis (inhibe libération Ach…)
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Alcoolisme (syndrome de Korsakoff)
A un stade avancé:-Difficultés sensorielles & motrices-Etat de confusion-Changement de personnalité (voir psychose)-Décés par problèmes gastro-intestinaux ou cardiaques
Examens post-mortem: lésions pathologiques au sein de l’hypothalamus et du thalamus (appartenant au diencéphale) et dans le néocortex, l’hippocampe & le cervelet
Troubles sévères de la mémoire:-Premiers stades de la maladie: Amésie antérograde (ne peut plus acquérir de nouvelles données, mais souvenirs anciens préservés) concernant les souvenirs explicites épisodiques (Difficultéd’encodement au moment de l’apprentissage)-Baisse de volume de l’hippocampe
-Progression de la maladie: amnésie rétrograde
1ère partie : Maladies neurodégénératives
I- Rappels sur la mémoire
II- Le vieillissement cérébral
III- Les neurones peuvent se régénérer chez l’adulte
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
V- Maladie d’Alzheimer & autres démences
VI- Maladie de Parkinson’s
VII- Maladie de Huntington
2ème partie: Autres atteintes du SNC
III- Les neurones peuvent se régénérer chez l’adulte
ORGANISATION DU SYSTEME NERVEUX
Système Nerveux Central (SNC)Encéphale et moelle épinièreCentres de régulation et d’intégration
Rappel
Système Nerveux Autonome (Σ et paraΣ)
Neurofibres motrices viscérales (involontaire)
Propagation des influx
Muscle cardiaque, muscles lisses, glandes
Système Nerveux Périphérique (SNP)Nerfs crâniens et nerfs spinauxLigne de communication entre le SNC et l’organisme
Voie sensitive (afférente)
Neurofibres sensitives, somatiques et viscéralesPropagation des influx
Récépteurs
Voie motrice (efférente)
Neurofibres motrices
Propagation des influx
Muscles squelettiques
Système Nerveux somatiqueNeurofibres motrices somatiques
(volontaire)Propagation des influx
Système Nerveux ViscéralNeurofibres motrices viscérales
(involontaire)
RAPPELS homme adulte: neurogenèse dans hippocampe (DG)
Eriksson et coll. 1998 (étude post-mortem)
Et aussi production continuelle de nouveaux neurones dans le bulbe olfactif
II- Les neurones peuvent se régénérer
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La plasticitLa plasticitéé ccéérréébralebraleFlexibilité des projections dans le SNC
Changements de structure & fonction neuronale
Seitz et coll. 2004
Développement normal
Contraintes environnementales
Expression de gènes, réorganisation des circuits neuronaux, Δ synapses (neurotransmetteurs, densité/affinité des récepteurs)…
Facteurs neurotrophiques
ApprentissageMémoire
Etats pathologiques (épilepsie, réparations après
attaque cérébrale)Latash et coll. 2003; Kesslak et coll. 1998
Ebadi et coll. 1997
ExerciceRhodes et coll. 2003
? BDNF
II- Les neurones peuvent se régénérer
Les facteurs Les facteurs neurotrophiquesneurotrophiquesNeurotrophines (cytokines) : BDNF, NGF, NT-3-NT-6, GDNF
Actions: croissance, différenciation & survie des neurones; synaptogenèse ; Au niveau du SNC et SNP
Ebadi et coll. 1997
BDNF : (isolé par Barde et coll. 1982)Différenciation des neuronesAugmente l’efficacité synaptique & la plasticitéPourrait atténuer le SO (Kirschner et coll. 1996)Participe au LTP
L’expression de BDNF est régulée par l’activité neurale
effet sur SNS
CA3
CA1dendrite
Glutamate
AMPAPPSE
NMDA
Ca2+
NOSNO
+ Transcription de gènes
+
Rappel: Mémorisation & Potentialisation à long terme
Glutamate
Transcription de gènes
NMDA
BDNF
TrkB
Black, 1999 ; Kohara et coll. 2001; Cotman & Berchthold, 2002
TrkB
Neurotrophique et neuroprotecteurtransmission synaptique
Ex: Rôle du Brain-Derived NeurotrophicFactor BDNF
Apprentissage(reflet de la plasticité cérébrale)
Augmente expression du gène codant pour BDNF
Kesslak et coll. 1998 Tokuyama et coll. 2000
BDNF & Apprentissage 1ère partie : Maladies neurodégénératives
I- Rappels sur la mémoire
II- Le vieillissement cérébral
III- Les neurones peuvent se régénérer chez l’adulte
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
V- Maladie d’Alzheimer & autres démences
VI- Maladie de Parkinson’s
VII- Maladie de Huntington
2ème partie: Autres atteintes du SNC
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IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
Remarque: ACSM recommande 30min de marche /j chez les personnes âgées …
Livre – Exercise & its mediating effects on cognition
IV-1- Exercice & Cognition Etudes transversales: Les personnes âgées + actives ont une perf. cognitive >Les adultes avec aptitude aérobie > ont meilleures performances aux tests cognitifs
A. Kraemer & coll. (1999-2002)
Entraînement & cognition chez personnes âgéesAmélioration de tâches supposées dépendantes des
processus de contrôle exécutif (s’arrêter, changement/transfert de tâche à une autre, compatibilité de la réponse, planification, mémoire de travail, gérer les distractions et la coordination de tâches multiples)
+ d’effets sur les tâches qui soulignent la vitesse de réponse que la validité de la réponse
Amélioration des tâches qui requièrent une identification & sélection rapide de l’information et une mobilisation rapide de l’action
Attention: Exercice aigu excessif (chaleur & déshydratation) (Cian et coll. 2001, Maughan RJ et coll. J Am Coll Nutr,
2007) et surentraînement peuvent produire les effets inverses sur la santé mentale (Peluso et Guerra de Andrade)
Autres effets bénéfiques de l’entraînement chez personne âgée:-Dépression-Qualité du sommeil-Cognition-Capacités d’attention
IV-2- Mécanismes impliqués dans les effets de l’exercice sur la
cognition ?
A) Mécanismes physiologiques
Revues de littératureKramer AF et coll. TRENS in cognitive sciences, 2007Dishman RK et coll. Obesity, 2006
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1ère partie : Maladies neurodégénératives
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
IV-1- Exercice & cognition
IV-2- Mécanismes impliqués dans les effets de l’exercice sur cognition
1) Méca. Physiologiques
1- Catécholamines
2- Neurotransmetteurs3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
3a- Effets de exercice sur plasticité cérébrale3b- Rôle de la vascularisation – angiogenèse3c- Facteurs neurotrophiques (BDNF)3d- BDNF + oestrogènes3e-méca. Sous-jacents aux effets de exercice sur BDNF)
Neurotransmetteurs ? IGF1? SO?
!! Exercice intense & prolongé accompagné de déshydratation altération de cognition
A & NA à l’exercice aigu
A le niveau d’éveil,mobilise les réserves d’énergie (glucose sanguin) et flux sanguin vers le cerveau (cerveau en bénéficie car très fort consommateur d’énergie surtout en situation de stress)
1- Effets des catécholamines (A, NA) (exo. Aigu)
1ère partie : Maladies neurodégénératives
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
IV-1- Exercice & cognition
IV-2- Mécanismes impliqués dans les effets de l’exercice sur cognition
1) Méca. Physiologiques
1- Catécholamines
2- Neurotransmetteurs3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
3a- Effets de exercice sur plasticité cérébrale3b- Rôle de la vascularisation – angiogenèse3c- Facteurs neurotrophiques (BDNF)3d- BDNF + oestrogènes3e-méca. Sous-jacents aux effets de exercice sur BDNF)
Neurotransmetteurs ? IGF1? SO?
2- Neurotransmetteurs
Augmentation de activité des systèmes NA, Dopamine & Sérotonine avec exercice
1ère partie : Maladies neurodégénératives
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
IV-1- Exercice & cognition
IV-2- Mécanismes impliqués dans les effets de l’exercice sur cognition
1) Méca. Physiologiques
1- Catécholamines
2- Neurotransmetteurs3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
3a- Effets de exercice sur plasticité cérébrale3b- Rôle de la vascularisation – angiogenèse3c- Facteurs neurotrophiques (BDNF)3d- BDNF + oestrogènes3e-méca. Sous-jacents aux effets de exercice sur BDNF)
Neurotransmetteurs ? IGF1? SO?
Entraînement augmentation du volume de substance grise du cortex temporal & frontal chez des personnes âgées (Imagerie Résonance Magnétique) (Colcombe et coll. 2006)
- Activité intense potentialise la plasticité synaptique
- Les activités complexes favorise une plus grand adaptation structurale
Fox et coll. Semin Speech Lang 2006
3a- Effets de l’exercice sur la plasticité cérébrale
3- VASCULARISATION– FACTEURS NEUROTROPHIQUES
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Libération de facteurs neurotrophiquesMeilleure oxygénation cérébrale
Croissance de nouveaux neuronesSurvie des neurones
Exercice
?
Mécanismes sous-jacents ?1ère partie : Maladies neurodégénératives
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
IV-1- Exercice & cognition
IV-2- Mécanismes impliqués dans les effets de l’exercice sur cognition
1) Méca. Physiologiques
1- Catécholamines
2- Neurotransmetteurs3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
3a- Effets de exercice sur plasticité cérébrale3b- Rôle de la vascularisation – angiogenèse3c- Facteurs neurotrophiques (BDNF)3d- BDNF + oestrogènes3e-méca. Sous-jacents aux effets de exercice sur BDNF)
Neurotransmetteurs ? IGF1? SO?
3b- Vascularisation-Angiogenèse
Exercice aigu augmentation du flux sanguin cérébral dans les régions associées à la fonction motrice (++ cortex sensori-moteur, moelle épinière)
L’entraînement améliore:- Compliance artérielle, Pression artérielle- Flux sanguin cérébral & plasticité vasculaire
Chez l’homme: augmentation du flux sanguin cérébral àl’exercice (de handgrip ou de vélo)
Le SNC est responsable des adaptations périphériques à l’exercice (PA, FC, métabolisme….)
Entraînement aérobie de 3 mois augmentation du volume sanguin cérébral dans le Dendate Gyrus de l’hippocampe proportionnelle à l’augmentation de la mémoire et de l’apprentissage verbale chez des adultes (Imagerie Résonance Magnétique) (Pereira et coll. 2007)
Chez la souris: augmentation de volume sanguin cérébral augmentation neurogenèse
Entraînement-induit le développement de nouveaux capillaires dans hippocampe, cervelet & cortex moteur de jeunes rats-Réduit les dommages corticaux induits par attaque
Rôle de molécules comme IGF-1 : augmente la secrétion d’autres molécules comme le VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor) (impliqué dans la croissance des vaisseaux) favorise neurogenèse
Rôle positif des vaisseaux:-apporte des nutriments aux neurones
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1ère partie : Maladies neurodégénératives
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
IV-1- Exercice & cognition
IV-2- Mécanismes impliqués dans les effets de l’exercice sur cognition
1) Méca. Physiologiques
1- Catécholamines
2- Neurotransmetteurs3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
3a- Effets de exercice sur plasticité cérébrale3b- Rôle de la vascularisation – angiogenèse3c- Facteurs neurotrophiques (BDNF)3d- BDNF + oestrogènes3e-méca. Sous-jacents aux effets de exercice sur BDNF)
Neurotransmetteurs ? IGF1? SO?
3c- Facteurs neurotrophiques (BDNF)
D’autres facteurs neurotrophiques comme le NGF (Neeper et coll. 1996) et le fibroblast growth factor (Gomez Pinilla et coll. 1997) augmentent aussi à l’exercice dans l’hippocampeMais leur upregulation est transitoire et moins robuste que celle du BDNF
BDNF = meilleur candidat comme médiateur des effets de l’exercice à long terme sur le cerveau
DG & CA3= structure associée à fonction cognitive plus que
la fonction motrice
Exercice aigu & chronique chez animal:
BDNF (et ARNm) dans hippocampe (++DG & CA3)
Amélioration de la mémoire spatiale (Morris Water Maze)
Evolution du BDNF à l’exercice
Retarde apparition de maladies neurodégénératives
Exercice chronique
Effets positifs sur la mémoire & l’apprentissage
neurogenèseVan Praag et coll. 1999
Larson et coll. 2006; Barnes et coll. 2007
Heyn et coll. 2004, Sibley et Beilock 2007; Albeck et coll. 2006; Ding et coll. 2006
[BDNF]hipp.
Brain-Derived Neurotrophic FactorChytrova et coll. 2008
Radak et coll. 2006; Ding et coll. 2006 Farmer et coll. 2004
?
[BDNF]hipp.
BDNF traverse barrière hémato-encéphalique dans les 2 sens
Exercice aigu chez l’homme
(Pan et coll. 1998; Karege et coll. 2002)
?
[BDNF]sérique
Ferris et coll. 2007; Rojas-Vega et coll. 2006; Gold et coll. 2003Winter et coll. 2007; Tang et coll. 2008
2/152/15
Effets de l’intensité & durée de l’exercice aigu ?
Exercice d’intensité modérée [BDNF]sérique stable
Exercice d’intensité élevée [BDNF]sérique
Retour aux valeurs basales après 15-30min de récupération
≤ 30 min, > 60% VO2max
Winter et coll. 2007; Ferris et coll. 2007; Rojas-Vega et coll. 2006
ou exercice triangulaire maximal
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1ère partie : Maladies neurodégénératives
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
IV-1- Exercice & cognition
IV-2- Mécanismes impliqués dans les effets de l’exercice sur cognition
1) Méca. Physiologiques
1- Catécholamines
2- Neurotransmetteurs3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
3a- Effets de exercice sur plasticité cérébrale3b- Rôle de la vascularisation – angiogenèse3c- Facteurs neurotrophiques (BDNF)3d- BDNF + oestrogènes3e-méca. Sous-jacents aux effets de exercice sur BDNF)
Neurotransmetteurs ? IGF1? SO?
3d- Effets Additifs des oestrogènes & exercice sur BDNF
Etudes incluant + de femmes (adultes jeunes) effet plus important de l’entraînement sur la cognition
Exercice & oestrogènes ont des actions comparables et additives sur:-Production de BDNF-Actions positives sur le volume du cortex préfrontal et les fonctions exécutives
Effets > de l’entraînement si traitement œstrogénique chez la femme ménopausée!
1ère partie : Maladies neurodégénératives
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
IV-1- Exercice & cognition
IV-2- Mécanismes impliqués dans les effets de l’exercice sur cognition
1) Méca. Physiologiques
1- Catécholamines
2- Neurotransmetteurs3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
3a- Effets de exercice sur plasticité cérébrale3b- Rôle de la vascularisation – angiogenèse3c- Facteurs neurotrophiques (BDNF)3d- BDNF + oestrogènes3e-méca. sous-jacents aux effets de exercice sur BDNF)
Neurotransmetteurs ? IGF1? SO?
3e-Mécanismes sous-jacents aux effets de l’exercice sur BDNF?
1ère partie : Maladies neurodégénératives
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
IV-1- Exercice & cognition
IV-2- Mécanismes impliqués dans les effets de l’exercice sur cognition
1) Méca. Physiologiques
1- Catécholamines
2- Neurotransmetteurs3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
3a- Effets de exercice sur plasticité cérébrale3b- Rôle de la vascularisation – angiogenèse3c- Facteurs neurotrophiques (BDNF)3d- BDNF + oestrogènes3e-méca. sous-jacents aux effets de exercice sur BDNF)
Neurotransmetteurs ? IGF1? SO?
Exercice [BDNF]hipp.
Meeusen et coll. 1995
Activité des neurones glutamaergiques
Amines biogènes
Nibuya et coll. 1995
Système nerveux central+
Amines biogènes(NA, sérotonine, dopamine)
?Rôle des Neurotransmetteurs?
14
Libération de NA, dopamine, sérotonine dans l’hippocampe
in vivo pendant l’exercice (Meeusen et DeMeirleir, 1995; Piacentini et coll. 2003)
Microdialysedans l’hippocampe
Méthodologie – étude de la libération des neurotransmetteur Pompe(débit constant)
Dialysat
La La microdialysemicrodialyse
1ère partie : Maladies neurodégénératives
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
IV-1- Exercice & cognition
IV-2- Mécanismes impliqués dans les effets de l’exercice sur cognition
1) Méca. Physiologiques
1- Catécholamines
2- Neurotransmetteurs3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
3a- Effets de exercice sur plasticité cérébrale3b- Rôle de la vascularisation – angiogenèse3c- Facteurs neurotrophiques (BDNF)3d- BDNF + oestrogènes3e-méca. sous-jacents aux effets de exercice sur BDNF)
Neurotransmetteurs ? IGF1? SO?
IGF-1
Barrière Hémato-Encéphalique
Pro-BDNF
BDNF
mémoire spatiale
IGF-1
Sérum Hippocampe
Ding et coll. 2006
Effets d’un entraînement de force vs. aérobie sur IGF-1 et BDNF ?
Cassilhas et coll. 2007: entraînement de force [IGF-1]sérique et mémoire
Vitiello et coll. 1997: entraînement aérobie → pas d’effet sur [IGF-1]
IGF-1 ?
1ère partie : Maladies neurodégénératives
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
IV-1- Exercice & cognition
IV-2- Mécanismes impliqués dans les effets de l’exercice sur cognition
1) Méca. Physiologiques
1- Catécholamines
2- Neurotransmetteurs3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
3a- Effets de exercice sur plasticité cérébrale3b- Rôle de la vascularisation – angiogenèse3c- Facteurs neurotrophiques (BDNF)3d- BDNF + oestrogènes3e-méca. Sous-jacents aux effets de exercice sur BDNF)
Neurotransmetteurs ? IGF1? SO?
Stress oxydant BDNF & mémoireAguiar et coll. 2008
Exercice chroniqueRadak et coll. 2007, Foster 2006
Stress Oxydant ?
15
1ère partie : Maladies neurodégénératives
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
IV-1- Exercice & cognition
IV-2- Mécanismes impliqués dans les effets de l’exercice sur cognition
1) Méca. Physiologiques
1- Catécholamines
2- Neurotransmetteurs3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques4- Effets des adaptations métaboliques à l’exercice
4-Effets des adaptations métaboliques à l’exercice
Le lactate produit par les muscles pourrait donner de l’énergie aux cellules cérébrales lors d’exercices intenses
Vissing J et coll. 1996
Dalsgaard MK et coll. J Physiol (Lond) 2004
Exercice intense sur tapis roulant (rat) transitoire de l’utilisation de glucose cérébral local dans le cortex moteur, le cervelet, le striatum, le thalamus, l’hippocampe, des zones corticales, hypothalamus, …
Corps strié
Thalamus
Queue du noyau caudé
N. caudé
N. lenticulaire
Rappels anatomiques
- Globus pallidus- Putamen
Intervention dans la programmation du mouvement
Les noyaux gris basaux
RAPPELS
Cortex cérébral
Substance blanche cérébraleCorps calleux
Corne frontale du ventricule latéral
Noyau caudéTroisième ventriculePutamenGlobus PallidusThalamus
Corne temporale du ventricule latéral
Post
Ant Les noyaux gris basaux
Rappels anatomiquesRAPPELS
Thalamus (renferme 3ème ventricule)
Corps calleux
Lobe pariétal
Lobe occipital
Arbre de vie du cervelet
cervelet
4ème ventricule
PontBulbe rachidienMoelle épinière
Lobe temporal
Hypothalamus
Lobe frontal
Mésencéphale (une partie)
3ème ventricule
Corps pinéal (épithalamus)
Plexus choroïde (épithalamus)
Le diencéphale
Rappels anatomiquesRAPPELS
1ère partie : Maladies neurodégénératives
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
IV-1- Exercice & cognition
IV-2- Mécanismes impliqués dans les effets de l’exercice sur cognition
1) Méca. Physiologiques
1- Catécholamines
2- Neurotransmetteurs3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques4- Effets des adaptations métaboliques à l’exercice5- Diminution des réponses exagérées au stress
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5-Diminution des réponses exagérées au stress
Exercice modification des systèmes de neurotransmetteurs (5-HT, NA) diminue les effets négatifs du stress
1ère partie : Maladies neurodégénératives
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
IV-1- Exercice & cognition
IV-2- Mécanismes impliqués dans les effets de l’exercice sur cognition
1) Méca. Physiologiques
1- Catécholamines
2- Neurotransmetteurs3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques4- Effets des adaptations métaboliques à l’exercice5- Diminution des réponses exagérées au stress
2) Mécanismes psychologiques
B) Mécanismes psychologiques
Via les effets de l’exercice sur:
DépressionQualité de vieDouleurRéactivité au stressEfficacité personnelle
• Attention distinguer effets de environnement enrichi VS. exercice per se dans les études….
1ère partie : Maladies neurodégénératives
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
IV-1- Exercice & cognition
IV-2- Mécanismes impliqués dans les effets de l’exercice sur cognition
1) Méca. Physiologiques
1- Catécholamines
2- Neurotransmetteurs3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques4- Effets des adaptations métaboliques à l’exercice5- Diminution des réponses exagérées au stress
2) Mécanismes psychologiques3) Mécanismes comportementaux
C) Mécanismes comportementaux
Via les effets de l’exercice sur
L’utilisation de drogues, médicamentsLe rythme de sommeilLes habitudes alimentaires
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1ère partie : Maladies neurodégénératives
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
IV-1- Exercice & cognition
IV-2- Mécanismes impliqués dans les effets de l’exercice sur cognition
1) Méca. Physiologiques
1- Catécholamines
2- Neurotransmetteurs3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques4- Effets des adaptations métaboliques à l’exercice5- Diminution des réponses exagérées au stress
2) Mécanismes psychologiques3) Mécanismes comportementaux4) Médiateurs (maladies – état de santé)
D) Médiateurs ‘Maladies – état de santé’
Influence de l’exercice sur la cognition via effet sur des états subcliniques de maladie:
-Alzheimer-Diabète-Maladie cardiovasculaire-Hypertension
Maladies associées au vieillissement
Maladies neurodégénératives:Dégénérescence de différentes parties du système nerveux sans cause externe identifiée
Parfois facteurs génétiques mais souvent cause inconnue
Manifestations cliniques dépendent des structures atteintes
1ère partie : Maladies neurodégénératives
I- Rappels sur la mémoire
II- Le vieillissement cérébral
III- Les neurones peuvent se régénérer chez l’adulte
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
V- Maladie d’Alzheimer & autres démences
VI- Maladie de Parkinson’s
VII- Maladie de Huntington
2ème partie: Autres atteintes du SNC
V- Maladie d’AlzheimerV- Alzheimer
V-1- Démences
Définition médicale de la démence :Syndrome caractérisé par des troubles de la mémoire et des troubles d’au moins une autre fonction cognitive (langage, gnosies, praxies, fonctions exécutives, reconnaissance des acquis antérieurs, raisonnement & jugement)retentissant sur les activités sociales, familiales ou professionnelles (actes de la vie quotidienne)après élimination d’une cause psychiatrique et d’une confusion
Fonctions exécutives
18
Différents types de démences:
-La maladie d’Alzheimer (la principale des démences
dégénératives)
-Les démences d’origine vasculaire
-Les formes mixtes de démences (combinant neurodégénération
& pb vasculaire)
- Démences infectieuses : SIDA, LYME, SYPHILLIS
-Démences induites par des tumeurs bénignes d’évolution lentes
-….
V- Alzheimer
Les démences vasculaires
Sont beaucoup plus rares aujourd’hui avec la multiplicité des traitements hypertensifs & anti-agrégants plaquettaires
Evolution par à-coups, avec des rémissions partielles, succédant à des aggravations brusques
Tableau clinique inhomogène de troubles de la mémoire, du raisonnement, du jugement, de l’orientation, du langage…associé à changements rapides d’humeur + ou - importants
Personnes à risque: athérosclérose, HTA, infarctus du myocarde, diabète et/ou AVC
V- Alzheimer
Ne pas
re
tenir
- Baisse des risques vasculaires
- Amélioration du fonctionnement cérébro-vasculaire
- Amélioration de la perfusion cérébrale
Les pathologies vasculaires (infarctus microvasculaires) sont une cause importante de démences tardives
Exercice dans la prévention des démences vasculaires
V- Alzheimer
•1ère description par Aloïs ALZHEIMER le 4/11/1906 d’Auguste D. 51 ans:démence présénile suivie à l’asile de Francfort-sur-le Main depuis 1901;
jalousie excessive puis déclin cognitifassociant aphasie, troubles psycho-comportementaux (hallucinations auditives, paranoïa), troubles mnésiques et désorientation puis grabatisation, escarres, pneumopathie et décès (pesait 34 Kg)…..
Autopsie: description des dégénérescences neuro-fibrillaires et des plaques séniles…..
V-2- Historique maladie AZV- Alzheimer
Ne pas
re
tenir
• La cause la + fréquente de démence (Rimmer, 1997)
V- 3- Epidémiologie de la maladie AZV- Alzheimer
• peut apparaître très tôt (dès 40 ans): cas les + jeunes : sujets de 30 ans souffrant de maladie autosomique dominante (800 familles dans le monde) (1 enfant /2) RARE
Vieillissement de la population AZ++
• mais fréquence augmente avec âge
Touche 10% des personnes de plus de 65 ans et 35% des personnes de plus de 85 ans(Vieillissement + Facteur déclenchant)
1 centenaire / 2 aura AZ ?
Touche 1,5 à 2 fois plus les femmes (vivent plus longtemps)
An 0: espérance de vie moyenne = 27 ans1800: toujours 27 ans1900: 45-47 ans2005: 80 ans
Il y avait probablement AZ en 1800 mais les gens n’atteignaient pas l’âge
19
• Désintégration progressive globale irreversible des fonctions mentales sur une période pouvant varier de 2 à20 ans
• Vieillissement accéléré
Cellules cérébrales
100%
30 ans
Seuils des symptômes AZ
125 ans
AZ
Perte de 4-8% /10 ans
Perte de 70-75%
hippocampe cortex cérébral
Mémoire à court terme ≈ préservée
Mémoire à long terme :- épisodique : altérée très vite ( encodage & rappel différé …)
- sémantique : préservée au début puis se dégrade- procédurale : longtemps préservée
V-4- Evolution progressive –Symptômes
A- Mémoire
V- Alzheimer
Tous les processus mnésiques sont touchés (encodage, stockage, rappel, consolidation)
Mode de début le + fréquent > 3 cas/4 :+/- plainte, +/- minimisation des troubles(par la personne travaille + pour même résultat; par l’entourage)Oubli des évènements les + récents, des tâches à effectuer, de RDV ou de trajets
--
--
+/-+/-
ApprentissageStockageRappel
Idem +/-Ganglions de la
base
-+
+/-+
++
Apprentissage
Régions temporales internes
(hippocampes+++)
-+/-
-+/-
++
ApprentissageRappel
Idem +/-Néocortex associatif
frontopariétal
m.épisodique:-nouvelle-ancienne
m.sémantique:-nouvelle-ancienne
m.procédurale:-nouvelle-ancienneProcessus déficients
Topographie des lésions
Démence sévère
Démence modérée
Démence légère
Altération progressive & irréversible
• des performances dans tâches routinières
• de l’orientation temporelle & spatiale
• des qualités de langage & communication
• pensée abstraite
• altération du jugement
• altérations du fonctionnement exécutif
B- Autres altérations de la cognitionV- Alzheimer
Troubles du langage
• manque du mot, compréhension et répétition normales, lecture préservée; dysorthographie précoce : régularisation des mots irréguliers (ex: batème/baptème, onion/oignon…)
• désintégration du langage oral et écrit, expression jargonnée, débit réduit, paraphasies sémantiques et phonémiques, compréhension aléatoire et écriture illisible
Ne pas
re
tenir
20
C- Troubles psycho-comportementaux
- dépression, troubles émotionnels, anxiété
- troubles psychotiques(hallucinations et délires, troubles de l’identification)
- agressivité, agitation, changements de personnalité
- épisodes de confusion
Sont souvent peu traités….
Risque majeur d’hospitalisation, institutionnalisation (dépendance), et mortalité, baisse de qualité de vie
Amaigrissement fréquent
D- Déclin fonctionnel
V- Alzheimer
Altération modérée à sévère de l’équilibre
1- Stades intermédiaires AZ: altérations des activités instrumentales de la vie de tous les jours: préparation des repas, contrôle de compte bancaire, faire les courses…(altération de la mémoire explicite)
2- Stades avancés AZ: altération des activités basiques de la vie quotidienne: perte d’abord de la faculté de s’habiller puis d’aller aux toilettes puis se nourrir, puis la marche(altération de la mémoire procédurale)
Revue de Yu F et coll. Journal of Nursing Scholarship, 2006
V- Alzheimer
Tableaux 2, 3Stade précoce
sélective de la mémoire
Stade intermédiaire
Détérioration ++ du patientDifficultés (incapacités) pour des activités simples (déglutition, contrôle de la vessie, manger, parler, reconnaître les proches)
Stade avancé: démence
Confusion, irritabilité, troubles du langage et de l’attention
Maladie incurable
E- Stades de la maladie AZV- Alzheimer
Critères du DSM IV (outil de classification des troubles mentaux aux USA):
A. déficits cognitifs multiples (mémoire + langage ou praxies ou gnosies ou fonctions exécutives)
B. déclin cognitif par rapport à son fonctionnement antérieurC. début progressif et déclin continuD. pas d’atteinte du SNC (AVC, Parkinson, hydrocéphalie,
tumeur…), pas d’affection générale (hypothyroïdie, carence B12 ou folate, hypercalcémie…), pas de toxicitémédicamenteuse, d’alcoolisme ou de stupéfiant
E. pas de confusion mentaleF. pas de dépression ou de psychose
E- Suspicion d’AZ à partir des symptômesNe pas
re
tenir
Contre le Dg précoce: caractère incurable, stigmatisation du patient, réactions dépressives du patient
Intérêt du Dg au stade précoce:
meilleure efficacité des thérapeutiques ?
maintien des activités de la vie quotidienne permettant de garder
une "surface sociale"
protection juridique et prévention des risques (conduite voiture…)
Intérêt du diagnostic précoce?Ne pas
re
tenir
21
phasepré-clinique
phase pré-démentielle
démence
Dépistage des sujets à risque
Diagnostic précoce= dépistage des sujetsà risque d’évoluer vers la démence
légèremodérée sévère
Diagnostic précoce de la démence
Ne pas
re
tenir
Bases du Dg précoce:
La qualité de l’interrogatoire et la réceptivité du
médecin aux plaintes (mnésiques ou non) du patient
et de l’entourage +++
⇒ repérer l’atteinte mnésique hippocampique ++
et l’atteinte du comportement affectif (apathie, pseudo-dépression)
et suivre l’évolution…
Ne pas
re
tenir
•HIER: Dg au stade démentiel- recherche de causes curables de démences
- accompagnement jusqu’au décès
•AUJOURD’HUI: Diagnostic au stade pré-démentielDiagnostic:troubles mnésiques+/- troubles dysexécutifs+/- troubles comportementauxrecherche des facteurs de risques vasculairesDiagnostic de AZ probable selon évolutivité
Mise en place d’un traitement : Inhibiteur de la cholinestérase
•DEMAIN: DG des Facteurs de risques vasculaires de AZ et des sujets à risque
Ne pas
re
tenir
!!! L’imagerie ne montre pas de signes pathologiques uniquement spécifiques de AZ
L’atrophie est inconstante, aspécifique et tardive
V-5- Diagnostic réél de la maladieMaladie d’Alzheimer: symptômes communs à d’autres démences
Seul diagnostic définitif: autopsie (lésions histologiques)
Dégénérescence neurofibrillaire
Plaques amyloïdes Mort neuronale importante
Déficit en Ach?Autres neurotransmetteurs
V- Alzheimer
Plaques séniles
A- Plaques séniles(plaques amyloides & dégénérescence neurofibrillaire)
22
Accumulation de protéine Tau
hyperphosphorylée
Dysfonctionnement des microtubules
Mort neuronale(& synaptique)
Accumulation du peptide β-amyloïde
Mauvais clivage de APP
Entrée ++ Ca2+ dans neurones
Stimulation de la microglie
Snider, 1994
Dégénérescences neurofibrillaires
Plaques amyloïdes
Plaque sénile
ApoE
V- Alzheimer
APP: Amyloid Protein Precursor (chmse 21)
Hippocampe
Région entorhinale Cortex transentorhinal
Aires sensorielles primaires
Densité des lésions neurofibrillairesCortex pariétal
postérieur
Cortex préfrontal
V- Alzheimer
Ne pas
re
tenir
d'après Duyckaerts et Dickson, 2003
Stades de BRAAK(1991) fondStades de BRAAK(1991) fondéés sur s sur ddééggéénerescencenerescence neurofibrillaireneurofibrillaire
- stades I et II: cortex entorhinal
- stades III et IV: extension hippocampique
- stades V et VI: cortex
Ne pas
re
tenir
V- Alzheimer
Autre classification des Dégénerescences Neurofibrillaires (DNF):10 stades
Les 3 premiers sont communs avec l'histologie du vieillissement normal :
stade 0 : pas de DNFstade 1 : apparition d'une DNF dans la région transentorhinalestade 2 : puis dans le cortex entorhinal lui-même stade 3 : puis dans l'hippocampe
Ne pas
re
tenir
V- Alzheimer
stade 4 : La DNF atteint le cortex temporal antérieur stade 5 : puis le cortex temporal inférieur stade 6 : le cortex temporal moyen
stade 7 : La DNF s'installe dans les régions corticales associatives : - frontale antérieure- temporale supérieure- pariétale inférieure
stade 8 : puis dans des régions comme l'aire de Brocastade 9 : dans les régions corticales primaires, visuelle et/ou motrices stade 10 : la DNF est présente de manière diffuse, y compris dans les noyaux gris centraux.
Ne pas retenir
V- Alzheimer V- Alzheimer
23
Déficit en Ach ?
Lié à la dégénerescence du cerveau basal antérieur (région centrale située juste au-dessus et avant de l’hypothalamus)
Qui est la principale source d’Ach
V- Alzheimer
Mais Inhibiteurs de acétylcholinestérase affectent seulement les symptômes de la maladie (ne ralentissent pas maladie)
Neuroinflammation
B- Déficit en Ach (& autres neurotransmetteurs?)
Thalamus (renferme 3ème ventricule)
Corps calleux
Lobe pariétal
Arbre de vie du cervelet
cervelet
4ème ventricule
PontBulbe rachidien
Lobe temporal
Hypothalamus
Lobe frontal Hémisphère cérébral
Amygdale
Cerveau basal antérieur
Cervelet
Cortex préfrontal
Hippocampe
Cortex entorhinal
V- Alzheimer
Glutamate ?
On observe aussi une réduction néo-corticale des autres neurotransmetteurs:NA (vigilance)5HT (dépression)Dopamine (circuits de récompense)
Glutamate
NMDA
PPSE
+
Mg
Synapse normale au reposBruit de fond
Glutamate ?
Glutamate
Transcription de gènes
NMDA
Synapse normale au repos
+
Activation de la synapse (Glutamate NMDA)
Mg
Bruit de fond
Signal
PPSEGlutamate (nb, sens?)
NMDA
PPSE
+
Mg
Synapse AZ au repos Bruit de fond
Signal confondu
Activation de synapse AZ
Ca2+Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Neuroexcitotoxicité
24
V-6- Causes de maladie AZ ?On ne connaît pas les causes premières!
Hypothèse en vogue: plaques amyloïdes dont découleraient les autres symptômes (Hardy & Selkoe, 2002)
Mais pour d’autres:Protéine tauAltération de régulation calcique (LaFerla, 2002)
Cause de la maladie reste inconnueDonc pas de traitement curatif…
V- Alzheimer
Facteurs de risque
Age
V- Alzheimer
- Role délétère HTA, cardiopathie, hypercholestérolémie- Allèle ε4 de l’Apo E (protéine transportant lipides) génère un état vasculaire favorisant le développement de AZIRM: hypoperfusion temporopariétale, hippocampe …prédictrices de survenue de AZ
Facteurs de risques vasculaires
1- Forme familiale de la maladie = cause génétique :
• Forme rare (<10%) précoce (âge de début de la maladie dans ces familles : 45 à 60 ans)•Transmission autosomique dominante (50% des enfants à chaque génération)• 5 mutations décrites comme responsables de cas familiaux de maladie d'Alzheimer gènes impliqués dans la synthèse des protéines amyloïdes et de la protéine Tau (dégénerescenceneurofibrillaire)
Antécédents familiaux de démences dégénératives
Facteurs de risques génétiquesV- Alzheimer
• Chromosome 21 : gène codant pour la protéine APP
précurseur de la protéine beta-amyloïde.
• Les lésions présentes dans la maladie d'Alzheimer sont
trouvées fréquemment chez trisomiques 21 syndrome de
Down (La présence du gène de l'APP en 3 exemplaires est
probablement en partie responsable des lésions)
Exemple de mutation: Protéine APP
V- Alzheimer
Les présénilines 1 et 2 sont 2 protéines neuronales transmembranaires
Elles pourraient intervenir dans le métabolisme de APP (précurseur de la protéine β-amyloïde)
Exemple: Mutations des présénilines
V- Alzheimer
Ne pas
re
tenir
2- Formes tardives & Sporadiques AZ Facteur de susceptibilité génétique :
Forme la + courante
Seulement transmission des facteurs de risques génétiques(anomalies génétiques qui ne causent pas la maladie mais augmente le risque de maladie)
- allèle ε4 de l’apoE (chromosome 19) (risque x 4-8 si ε4ε4 )- gène de l’α2-macroglobuline (chromosome 12)…
V- Alzheimer
25
Remarque: rôle de l’apolipoprotéine E
Le Cholestérol
• élément constitutif fondamental des neurones• rôle essentiel dans les connexions intercellulaires nécessaires
aux fonctions cérébrales• 25% du cholestérol total est dans le cerveau.
V- Alzheimer
L’Apo E:
• Produite ++ par cerveau & foie
• Transport du cholestérol vers le cerveau• Acteur majeur de la régénération et la survie neuronale • Rôle dans stabilité des microtubules
• 3 isoformes de la protéine : apoE2, apoE3, apoE4• ApoE4: facteur de risque AZ (Rôle dans le dépôt des plaques
séniles)
V- Alzheimer
• Chromosome 12
• Rôles: clairance et dégradation de la protéine β-amyloïde
• Une anomalie de ce gène semble plus fréquente chez AZ
• Cette mutation n'est pas liée à l‘âge de début de la maladie.
• Données encore contradictoires sur rôle de mutation de ce gène dans apparition AZ
Mutation – α-macroglobulineNe pas
re
tenir Oestrogènes
Effet neurotrophique des oestrogènes
Attention: oestrogènes après ménopause augmente le risque de cancer *11 (bien que améliore mémoire)En attente….
Facteurs de risques cardiovasculaires
Diabète, hypercholestérolémie, hypertension….
V- Alzheimer
- facteurs nutritionnels: AGL??? Cholestérol ?
- effet toxique de l’aluminium: encéphalopathie des dialysés, exposition professionnelle? NON
-Traumatisme crânien
-Tabac (« la cigarette permettrait de mieux contrôler les symptômes AZ ») FAUX
- Nicotine, effet apaisant, stimule une région du cerveau qui libère Ach mais effet bénéfique à très court terme- Effets néfastes +++
Autres Facteurs de risques (++ controversés)V- Alzheimer
- AINS (anti-inflammatoire non-stéroidiens, aspirine…) ne semblent pas protecteurs !
-Les antihypertenseurs (ralentit la maladie AZ?)
-Les antioxydants (étude Vit E: pas d’effet)* Ginkgo Biloba (produit Vit E passant dans cerveau)* Vin rouge ? (étude à Bordeaux réduction du risque AZ?) (dans vin rouge: une levure poussant sur le raisin, antioxydant +++)
V- Alzheimer
26
Eléments favorables
Entraînement de l’activité mentale (aller à l’école + longtemps)
Socialisation
Pratique régulière APS
V- Alzheimer
Inactivité physique
Facteur de risque OU signe d’atteinte précoce de AZ ?
V-7- TraitementOn ne connaît pas les causes premières!
Problème de l’efficacité des traitements
V- Alzheimer
A) Traitements symptomatiques des troubles cognitifs
Modification non spécifique du comportement du malade sans s’attaquer aux causes
Inhibiteurs de l’acétylcholinestéraseInhibent la dégradation enzymatique de l’Ach dans les synapses des neurones cholinergiques encore intacts
Exemples: Donopezil12, rivastigmine, galantamine
Effets stabilisateurs, ne guérissent pas la maladie
A prescrire le plus tôt possible (ne pas attendre les stades avancés de la maladie)
Car la baisse de Ach = altération neurochimique très précoce dans AZ
V- Alzheimer
Sont moins efficaces avec progression de AZ
Antagonistes du NMDAN-Méthyl-D-Aspartate
Récepteurs NMDA hyperstimulés dans AZ
Délétère
Exemple d’inhibiteur de NMDA: mémantine (réservée aux stades moyens ou avancés de la maladie)
V- Alzheimer
Rôle ++ dans mémorisation (consolidation)
V- Alzheimer
B) Traitements symptomatiques des troubles non cognitifs
Dépression antidépresseurs (ISRS, ISRN) (attention pas tri-tétracycliques qui Ach)
Troubles anxieuxantidépresseurs (ISR)Éviter benzodiazépines (sauf ceux à ½ vie courte et si agitation
sommeil, agitation psychomotrice)
Troubles paranoides, hallucinatoiresantipsychotiques
Ne pas
re
tenir
C) Nouvelles approches
Approche immunothérapique
Vaccin anti-amiloïde pour réduire les plaques amiloïdes & augmenter mémoire de souris transgéniques AZ
Chez l’homme: résultats controversés (5% des patients ont eu de graves processus inflammatoires) (Monsonego & Weiner, 2003)
V- Alzheimer
27
D) Prise en charge générale
Accompagnement affectif familial (équipes de professionnels: ergothérapeutes, physiothérapeutes, pscyhologues, sociothérapeutes…)
Objectif: maintenir le plus longtemps possible l’indépendance et l’autonomie du patient (qualité de vie du patient et de son entourage)
V- Alzheimer
V-8- Exercice & Alzheimer
V- Alzheimer
V- Alzheimer
-liés au déclin physique (perte de l’indépendance physique) et de la santé mentale
- s’adapter aux changements de comportement (le patient peut devenir agité)
- les patients sont souvent indifférents à leur état car ils ne sont conscients de leur maladie qu’à certains moments (perte d’initiative & d’intérêts -pb adhésion)
- maladresse motrice (difficultés d’exécution, troubles de la concentration) & ralentissement (pb motivation)
A- Les problèmes rencontrés dans l’entraînement des AZ Difficultés de prescrire un programme d’exercice chez les très âgées
Commencer le + tôt possible
L’exercice: le plus faible taux d’adhésion vs. les autres stratégies préventives de santé (prends du temps vs. médoc)Mais la peur de l’Alzheimer pourrait motiver les gens à pratiquer!
V- Alzheimer
Recommandations:
- Qualité du suivi & patience
- Encouragement verbal et aide pour maintenir la motivation du patient (pauses doivent être fréquentes et servir àvalorisation des efforts du patient)- Ne pas confronter le patient à des échecs (vécus de façon ++ negative)
V- Alzheimer
-Stratégies stimulantes mais continuellement adaptées, sans être contraignantes (rester flexible); plaisir & accessibilité, musique (faciliter la vie du patient en respectant règles de sécurité)
- souvent les patients AZ sont mal à l’aise dans les activités nouvelles on peut demander à l’époux ou au soignant d’être présent pour avoir un élément familier
- attention aux efforts inadéquats si autre maladie associée!
V- Alzheimer
28
Burns JM et coll. Alzheimer Dis Assoc Disordr 2008
Les patients AZ aux stades précoces ont la capacité de faire un exercice maximal & ont des niveaux comparables d’aptitude cardiorespiratoire que des sujets non déments
V- Alzheimer
B- Précautions avant l’entraînement
Evaluation complète des possibilités physiques et de la compréhension du patient
pour mettre en place le programme & mieux suivre les effets du programme
C- Objectifs de l’APA
Faciliter la redécouverte du schéma corporel
Préserver le plus longtemps les capacités fonctionnelles restantes
Favoriser le moral & la confiance
Restituer estime de soi
Maintien de la qualité de vie
V- Alzheimer
RevueRolland Y. et coll. JAMDA, 2008 Tableau 4
Entraînement physique est faisable chez AZ même chez les patients très déments
V- Alzheimer
D- Les types de programmes utilisés
Programmes d’entraînement utilisés dans la littérature:
* Varient de 150 min 5 fois /sem à 20 min 3 fois /sem
* La plupart se déroulent dans les maisons spécialisées de retraite
* Programme intense pas trop faisable
* Programmes simples comme exercice aérobie 2 fois/semralentit la progression de la maladie
* Exercices aérobie (marche) améliorent les capacités cognitives & fonctionnelles des AZ
* Entraînement de force, souplesse, équilibre
Rolland Y. et coll. JAMDA, 2008
V- Alzheimer
Albert et coll. Psychol Aging 1995
Chez les personnes âgées: exercice physique intense mais pas modéré est associé à réduction du déclin cognitif
Mais problème de exercice intense chez des personnes âgées fragiles!
V- Alzheimer
E- Les types d’activitésKlein PJ Med Sport Sci 2008
Le Tai Chi Chuan peut être intéressant dans prise en charge de AZ et Parkinson’s:
Rythme lent d’exercices fonctionnelsStimulation d’organes internesMaintien de la souplesseEntraînement de l’équilibre
AZBénéfices comportementaux & de santé généraleRalentissement des déclins fonctionnels & cognitifs
V- Alzheimer
29
F- La surveillance au long cours
Surveillance régulière
Exercices continuellement adaptés aux possibilités
physiques et praxiques du patient
V- Alzheimer
G- Les effets de l’entraînement chez AZ
V- Alzheimer
RevueRolland Y. et coll. JAMDA, 2008 Tableaux 3,4
1- Prévention de l’AlzheimerLautenschlager et coll. JAMA 2008
Etude d’un groupe à haut risque de démences (personnes âgées se plaignant de perte de mémoire): 2 groupes (exercice modéré (marche…) vs. pas de changement de mode de vie): moins d’altération de mémoire dans le groupe exercice.
Mais les effets de l’exercice ne sont pas flagrants à l’échelle individuelle (signsur un grand groupe) → problèmes d’adhésion
Selon les auteurs: la prise en charge par l’exercice vs. traitement par inhibiteur de la cholinestérase (donepezil) (autre intervention utilisée quand pbs de mémoire):- Moins d’effets secondaires- Plus efficace
V- Alzheimer
Mécanismes par lesquels l’exercice physique pourrait limiter l’apparition de démences (hypothèses) ?
Augmentation de la plasticité cérébrale (synaptogenèse, neurogenèse)
V- Alzheimer
Une réserve cognitive + grande à l’origine liée à un mode de vie actif peut aider le sujets à faire face aux premiers symptômes cognitifs de l’AZ (retarder aussi les manifestations cliniques)
V- Alzheimer
2- Entraînement & mémoire
Amélioration de la mémoire chez des sujets se plaignant de perte de mémoire après 6 mois d’entraînement
Kwak YS et coll. Int J Sports Med 2008
Entraînement (12 mois, 30-60min/j – 2-3 fois/sem) chez des femmes ayant une démence sénile
Amélioration des scores cognitifs (MMSE) et des capacités fonctionnelles (fonction cardiopulmonaire, force musc., équilibre, agilité)
Lautensclager NT et coll. JAMA 2008
Remarque: il semblerait que entraînement de force (combiné ou non à aérobie) aurait aussi des effets positifs (Heydn et coll. 2004)
V- Alzheimer
30
3- Entraînement & dépression
Baisse de dépression avec entraînement (16 sem de marche) chez des AZ modérés à sévères
Williams CL et Tappen RM.Aging Ment Health 2008
V- Alzheimer
Williams & Tappen Aging Ment Health 2008
Chez des patients Alzheimer
Effets de 16 mois de:- Exercices individuels globaux:
• 10 min de force, équilibre, souplesse• jusqu’à 20 min de marche
- Marche supervisée (jusqu’à 30 min)- Groupe contrôle: conversation (durée équivalente)
dépression dans les 3 groupes mais + dans gpe exercice
V- Alzheimer
4- Effets de l’entraînement sur les protéines β-amyloide
Il se pourrait que entraînement diminue son accumulation…
Chez la souris AZ: exercice aérobie retarde accumulation de cette protéine
V- Alzheimer
Congrès de la sociétéFrançaise de Gériatrie
2008
Fin de la première partie
1ère partie : Maladies neurodégénératives
I- Rappels sur la mémoire
II- Le vieillissement cérébral
III- Les neurones peuvent se régénérer chez l’adulte
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
V- Maladie d’Alzheimer & autres démences
VI- Maladie de Parkinson’s
VII- Maladie de Huntington
2ème partie: Autres atteintes du SNC