Les gros fumeurs présentent une atrophie cérébrale typique de la maladie d'Alzheimer

Une nouvelle étude utilisant l’IRM montre que fumer endommage des zones clés du cerveau impliquées dans la mémoire et la pensée, et que le surpoids peut augmenter les dommages, soulevant de nouvelles questions sur la prévention de la démence.

Une étude récente publiée dans la revue NPJ Dementia a examiné la relation entre tabagisme et atrophie cérébrale, et a cherché à déterminer si l'indice de masse corporelle (IMC) modérait cette relation. L'étude a révélé que les fumeurs présentaient des volumes de matière grise et blanche cérébrale significativement inférieurs à ceux des non-fumeurs. Lorsque l'IMC était inclus dans les modèles statistiques, l'association entre le nombre de paquets fumés par an et la perte de volume cérébral était affaiblie, suggérant un possible effet médiateur plutôt qu'une causalité directe.

Maladies neurodégénératives: prévalence et facteurs de risque

Une maladie neurodégénérative survient lorsque les neurones du cerveau et du système nerveux perdent progressivement leur fonction, entraînant un déclin des capacités physiques et cognitives. La maladie d'Alzheimer (MA) est la forme la plus courante de démence, affectant la mémoire, la cognition et le comportement.

La prévalence de la démence est en augmentation dans le monde entier. Selon une étude récente, environ 47 millions de personnes dans le monde ont reçu un diagnostic de démence, et environ 10 millions de nouveaux cas devraient apparaître chaque année.

De nombreuses études ont identifié des facteurs de risque de démence au début, au milieu et à la fin de la vie. Le tabagisme est l'un de ces facteurs, dont on estime qu'il est impliqué dans jusqu'à 14 % des cas de démence dans le monde. Les toxines présentes dans la fumée de cigarette peuvent provoquer une neuroinflammation, un mécanisme étroitement lié à la maladie d'Alzheimer. Outre la démence, des études antérieures ont également montré que les fumeurs présentent un risque accru de maladies cérébrovasculaires et respiratoires.

Bien que des méta-analyses antérieures aient établi un lien entre le tabagisme et un risque accru de démence, peu d'études d'envergure ont examiné le lien entre les antécédents et l'intensité du tabagisme et l'atrophie cérébrale mesurée par IRM, un biomarqueur de la neurodégénérescence. Pour évaluer ce lien, il est nécessaire d'examiner la relation entre le tabagisme et l'atrophie cérébrale, qui correspond à la perte de tissu cérébral due au rétrécissement ou à la mort de neurones, avec réduction du nombre de connexions neuronales.

Les chercheurs suivent généralement l'atrophie cérébrale dans la MA et d'autres maladies neurodégénératives à l'aide de la neuroimagerie et d'une évaluation volumétrique par IRM pondérée en T1, différente du vieillissement naturel. L'IRM permet d'évaluer la perte de volume cérébral, un biomarqueur de la neurodégénérescence.

Seules quelques études de grande envergure ont examiné l’association entre le tabagisme et l’atrophie cérébrale mesurée par IRM, ce qui pourrait jouer un rôle clé dans la compréhension de la contribution du tabagisme au déclin cognitif et à la MA.

À propos de l'étude

L’étude actuelle a testé l’hypothèse selon laquelle les personnes ayant des antécédents de tabagisme subissent une plus grande atrophie cérébrale au niveau du cerveau entier et des lobes que les non-fumeurs.

Au total, 10 134 participants âgés de 18 à 97 ans ont été recrutés dans quatre centres d'étude. Tous ont subi une IRM corps entier sans produit de contraste. Avant l'examen, ils ont rempli des questionnaires recueillant des informations sur leurs caractéristiques démographiques, leurs antécédents médicaux et leur statut tabagique. Chaque participant a indiqué le nombre de paquets fumés par jour et l'ancienneté de leur consommation.

Sur la base de ces questionnaires, les participants ont été répartis en groupes: fumeurs (nombre de paquets-années non nul) et non-fumeurs (nombre de paquets-années nul). Le nombre de paquets-années est un indicateur de l’exposition au tabac qui prend en compte la durée et l’intensité du tabagisme. Le groupe des fumeurs comprenait 3 292 personnes et le groupe des non-fumeurs, 6 842 personnes.

L'étude a utilisé FastSurfer, un pipeline d'apprentissage profond éprouvé, pour quantifier le volume cérébral à partir d'images T1 3D. Un modèle d'apprentissage profond a également été utilisé pour segmenter le volume intracrânien (VIC).

Un modèle de régression a été réalisé pour les fumeurs afin d’analyser la relation entre les paquets-années et les volumes cérébraux:

• Modèle 1: ajusté en fonction de l’âge, du sexe et du centre d’étude;
• Modèle 2: avec ajustement supplémentaire pour l'IMC.

Résultats de la recherche

Comparés aux non-fumeurs, les fumeurs étaient plus susceptibles d'être des femmes, de race blanche, d'avoir un IMC élevé, d'être plus âgés et de souffrir davantage de diabète de type 2 et d'hypertension. La moyenne des paquets-années dans le groupe des fumeurs était de 11,93.

Les comparaisons entre régions ont montré des volumes cérébraux plus faibles dans le groupe fumeur. L'analyse bivariée de Pearson a montré une corrélation positive modérée entre un IMC plus élevé et un nombre de paquets-années plus élevé. Les comparaisons des modèles 1 et 2 ont montré une diminution de la significativité statistique et de l'ampleur de l'effet dans 11 régions cérébrales après contrôle de l'IMC, indiquant un rôle médiateur possible, mais non prouvé, de l'IMC dans l'association entre tabagisme et atrophie cérébrale.

Il est important de noter que même après avoir pris en compte l’IMC, les fumeurs présentaient toujours une atrophie significative dans plusieurs régions, y compris des zones associées à la maladie d’Alzheimer telles que l’hippocampe, le cortex cingulaire postérieur et le précunéus.

Conclusions

La présente étude a montré que les personnes ayant des antécédents de tabagisme et un nombre élevé de paquets-années présentaient des signes d'atrophie cérébrale. Les résultats préliminaires indiquent également que l'IMC pourrait jouer un rôle dans la médiation de l'association entre tabagisme et perte de volume cérébral. Ainsi, l'obésité et le tabagisme sont deux facteurs de risque modifiables qui pourraient être utilisés à l'avenir pour prévenir la démence, y compris la maladie d'Alzheimer.

D’autres études sont nécessaires à l’avenir pour examiner l’effet médiateur potentiel du volume d’hyperintensité de la substance blanche et de l’atrophie cérébrale dans le contexte des antécédents de tabagisme.

Les principaux points forts de cette étude résident dans l'analyse d'une vaste cohorte présentant des antécédents de tabagisme et dans l'imagerie cérébrale structurelle quantitative. De plus, il a été possible de mesurer le volume cérébral dans les régions affectées par la pathologie de la MA, telles que l'hippocampe, le cortex cingulaire postérieur et le précunéus.

Malgré ses atouts, la nature transversale de l'étude limite la possibilité de tirer des conclusions causales. De plus, son protocole n'incluait pas de tests cognitifs ni de biomarqueurs de la MA tels que l'amyloïde ou la protéine tau, ce qui limite la possibilité d'établir un lien direct entre l'atrophie cérébrale et la démence. Par conséquent, des études longitudinales sont nécessaires pour confirmer le rôle de l'IMC dans cette relation.