Part1 - Staps Lille 2

• 1ère partie : Maladies neurodégénératives
Maladies du système
nerveux & Activité
Physique
• 2ème partie: Autres atteintes du SNC
Cours Elsa HEYMAN
Master 1 APA
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
1ère
partie
Les maladies dégénératives
du SNC
VII- Maladie de Huntington
2ème partie: Autres atteintes du SNC
I- La mémoire
I- Rappels sur la mémoire
"La mémoire est nécessaire à toutes les opérations de l'esprit".
Pascal
Informations
Capter
Coder
Conserver
Restituer
1
I- La mémoire
Mémoire à court terme vs. à long terme
ENTREE
Récepteurs
Mémoire à
court terme
Mémoire à
long terme
Mémoire à long terme
Traitement central
Répétition
Contexte
Effecteurs
I- La mémoire
Consolidation
Mémoire à court terme
Mémoire
verbale
Mémoire
épisodique
Conscient
Evénements vécus
Contexte affectif
Mémoire sémantique
Concepts, sens des mots & des
symboles, mémoire explicite des
informations & faits généraux
Mémoire lexicale
Forme des mots, prononciation
SORTIE
Morris 1996
Mémoire
procédurale
Apprentissage
moteur
« par cœur »
Inconscient
Augmentation de
la vitesse avec les
répets
I- La mémoire
Mémoire procédurale vs. déclarative
Eichenbaum 2000
Mémoire implicite procé
procédurale
Apprentissage moteur, « par cœur »
Inconscient
Ò de l’efficacité/vitesse avec les répétitions
Mémoire explicite déclarative
Morris 1996
Comment faire ?
Savoir-faire
Quoi ?
Processus conscient de se souvenir
Savoir-dire
d’événements ou d’expériences antérieures
(évaluation, comparaison, déduction)
Importante pour l’information épisodique
& la connaissance sé
sémantique
I- La mémoire
Tests de mémoire
La mémoire à court terme
Digit Span Wechsler 1997
36871592
59687132
I- La mémoire
I- La mémoire
La mémoire épisodique
(hippocampe)
Chez l’homme
Test de mémorisation – rappel – reconnaissance
30min après la mémorisation:
tâche de rappel libre et de reconnaissance d’images
Cian et coll. 2001
2
I- La mémoire
I- La mémoire
N
Chez l’animal
Mécanismes moléculaires de la mémoire
liée à l’hippocampe
Morris Water Maze
W
Lumière
E
Indice
visuel
S
Plateforme
cachée
Gerlai 2001
I- La mémoire
NA
5-HT
Ach
Fibres commissurales
Fibres efférentes
Collatérales de
Schaffer
Mise en
mémoire d’un
souvenir
CA1
Collatérales
récurrentes
+
GABA
─
Une configuration unique d’activité
de réseaux de neurones
Ò durable de l’efficacité
synaptique
=
Potentialisation à long terme
Fibres moussues
Dendate
CA3
Gyrus
Glutamate
Un souvenir
Activation de la
synapse
Voie
perforante
Mécanismes
moléculaires
dans les
neurones
Changements
morphologiques
durables
Plasticité synaptique
Cortex entorhinal
Potentialisation à long terme
NO
NOS
Ca2+
NMDA
+
CA3
Glu
CA1
dendrite
Transcription
de gènes
+
I- La mémoire
Fonctionnement exécutif
Série d’habiletés cognitives pour organiser, coordonner, et
séquencer les comportements
Régions cérébrales concernées: cortex frontal
Influence ++ l’efficacité de la mémoire & d’autres processus
cognitifs
AMPA
Ò PPSE
3
I- La mémoire
I- La mémoire
Fonction exécutive
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
Fonctionnement visuospatial
Processus cognitif de la perception, compréhension,
interprétation des informations spatiales & visuelles
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
I- La mémoire
Les structures de la mémoire
Amnésie
Lobe pariétal
Amnésie rétrograde (effet rétroactif): ne se souvient plus des
choses apprises avant la lésion
Corps calleux
Mémoire
procédurale
Hémisphère cérébral
Lobe frontal
Thalamus
Corps striés
Amnésie antégrade (effet proactif): ne se souvient plus des
choses apprises après la lésion
Mémoire à
court terme
Cortex préfrontal
Hypothalamus
- Mémoire
de travail
Hippocampe
Mémoire
déclarative
Pont
(renferme 3ème ventricule)
Amygdale
Mémoire
émotionnelle
4ème ventricule
Cervelet
Lobe temporal
Bulbe rachidien
(Consolidation)
Cortex
3ème ventricule
RA
P
PE
LS
I- Rappels sur la mémoire
Lobe pariétal
Plexus choroïde (épithalamus)
Lobe occipital
Thalamus
(renferme
3ème
ventricule)
Corps pinéal (épithalamus)
Mésencéphale (une partie)
4ème ventricule
Hypothalamus
Arbre de vie du
cervelet
Lobe temporal
Pont
Bulbe rachidien
Cortex
temporal
cervelet
inférieur: stockage
des souvenirs
sensoriels
1ère partie : Maladies neurodégénératives
Corps calleux
Lobe frontal
Arbre de vie du
cervelet
cervelet
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
Moelle épinière
4
II- Le vieillissement cérébral
Altération des fonctions motrices
Altération de l’équilibre, la force musculaire, la coordination
Baisse de la rapidité des réponses (favorise chutes, pbs dans
tâches de la vie de tous les jours)) mesure du temps de
réaction
Causes: altération du système dopaminergique striatal & du
cervelet (dégénerescence ++ striatum & cervelet avec âge)?
Altération des fonctions cognitives
Fonctions cognitives
Hof & Morrison 2004
• 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
Alzheimer
Altération des fonctions synaptiques
Age
– Tâches évaluant l’acquisition & la mémorisation
d’habiletés nouvelles
Mort neuronale
Mort neuronale
• 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-éveil
Öactivité excessive & anxiété
5
Mécanismes contribuant au
vieillissement cérébral
Riddle et coll. 2003
Le stress oxydant
– le SNC est ++ vulnérable au SO
Riddle et coll. 2003
La vascularisation
• Altération de la circulation microvasculaire &
disponibilité en glucose
Facteurs endocriniens
– Cette vulnérabilité augmente avec avance en âge: causes:
• Altération du microenvironnement membranaire (rigidité)
Ô [oestrogènes]
Wooley, 1998
Altération du fonctionnement synaptique
• Altération de la capacité de tamponner le Calcium (augmentation
du calcium cytosolique Ö activation de la xanthine oxydase…)
• …
Riddle et coll. 2003
Les réactions inflammatoires
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
Oestrogènes
Ö Ò récepteurs NMDA dans neurones CA1 de hippocampe
Ö antioxydants
La neurotransmission
• Altération de l’intégrité de systèmes de
neurotransmetteurs (Ach, NA, Dopamine, Sérotonine)
Altération à la fois des synapses excitatrices & inhibitrices
• Altération de la sensibilité des récepteurs
(adrénergiques, dopaminergiques, muscariniques, opioïdes)
Niveaux + élevés de TNF-α et Il6 dans le sérum de personnes âgées
Le calcium
Up-régulation de Protéine C Réactive pourrait contribuer au
vieillissement
• Altération de l’homéostasie calcique
Effets de l’hygiène de vie sur
l’hippocampe
9 Cannabis (inhibe libération Ach…)
9 Stress chronique (cortisol)
Ò Cortisol sanguin Ö cortisol dans cytoplasme des neurones
Öactive entrée de Ca2+ Surcharge de Ca2+ Ö mort neuronale
Ò Cortisol Ö baisse de facteurs neurotrophiques comme BDNF
6
9Alcoolisme (syndrome de Korsakoff)
Troubles sévères de la mémoire:
-Premiers stades de la maladie: Amésie antérograde (ne peut plus
A un stade avancé:
-Difficultés sensorielles & motrices
-Etat de confusion
-Changement de personnalité (voir psychose)
-Décés par problèmes gastro-intestinaux ou cardiaques
acquérir de nouvelles données, mais souvenirs anciens préservés)
concernant les souvenirs explicites épisodiques (Difficulté
d’encodement au moment de l’apprentissage)
-Baisse de volume de l’hippocampe
Examens post-mortem: lésions pathologiques au sein de
l’hypothalamus et du thalamus (appartenant au diencéphale) et
dans le néocortex, l’hippocampe & le cervelet
1ère partie : Maladies neurodégénératives
-Progression de la maladie: amnésie rétrograde
III- Les neurones peuvent
se régénérer chez l’adulte
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
II- Les neurones peuvent se régénérer
Rappel
ORGANISATION DU SYSTEME NERVEUX
Système Nerveux Central (SNC)
Encéphale et moelle épinière
Centres de régulation et d’intégration
RA
P
PE
LS
Système Nerveux Périphérique (SNP)
Eriksson et coll. 1998 (étude post-mortem)
Nerfs crâniens et nerfs spinaux
Ligne de communication entre le SNC et l’organisme
Voie sensitive
(afférente)
Voie motrice
(efférente)
Neurofibres sensitives,
somatiques et viscérales
Propagation des influx
Neurofibres motrices
9 homme adulte: neurogenèse dans hippocampe (DG)
Et aussi production continuelle de nouveaux neurones dans le
bulbe olfactif
Propagation des influx
Système Nerveux somatique
Récépteurs
Neurofibres motrices somatiques
(volontaire)
Propagation des influx
Muscles squelettiques
Système
SystèmeNerveux
NerveuxAutonome
Viscéral
Neurofibres
motrices
(Σ et
paraΣ)viscérales
(involontaire)
Neurofibres
motrices viscérales
(involontaire)
Propagation des influx
Muscle cardiaque, muscles lisses, glandes
7
II- Les neurones peuvent se régénérer
La plasticité
plasticité cérébrale
Flexibilité des projections dans le SNC
Changements de structure & fonction neuronale
Neurotrophines (cytokines) : BDNF, NGF, NT-3-NT-6, GDNF
Expression de gènes, réorganisation des circuits neuronaux, Δ synapses
(neurotransmetteurs, densité/affinité des récepteurs)…
Facteurs neurotrophiques
Ebadi et coll. 1997
?
BDNF
Apprentissage
Mémoire
Exercice
effet sur SNS
Actions: croissance, différenciation & survie des neurones;
synaptogenèse ; Au niveau du SNC et SNP
BDNF : (isolé par Barde et coll. 1982)
Différenciation des neurones
Augmente l’efficacité synaptique & la plasticité
Pourrait atténuer le SO (Kirschner et coll. 1996)
Participe au LTP
Contraintes environnementales
Développement
normal
Ebadi et coll. 1997
Les facteurs neurotrophiques
Etats pathologiques
(épilepsie, réparations après
attaque cérébrale)
Latash et coll. 2003;
Kesslak
et coll.
1998
Rhodes
et coll.
2003
L’expression de BDNF est régulée par l’activité neurale
Seitz et coll. 2004
Ex: Rôle du Brain-Derived Neurotrophic
Factor )BDNF Neurotrophique et neuroprotecteur
Rappel: Mémorisation &
Potentialisation à long terme
Ò transmission synaptique
NO
NOS
CA1
dendrite
Ca2+
NMDA
+
CA3
Glutamate
Transcription
de gènes
+
TrkB
TrkB
Glutamate
BDNF
AMPA
Ò PPSE
NMDA
Transcription
de gènes
Black, 1999 ; Kohara et coll. 2001; Cotman & Berchthold, 2002
BDNF & Apprentissage
1ère partie : Maladies neurodégénératives
I- Rappels sur la mémoire
II- Le vieillissement cérébral
III- Les neurones peuvent se régénérer chez l’adulte
Apprentissage
(reflet de la plasticité cérébrale)
Kesslak et coll. 1998
Tokuyama et coll. 2000
Augmente expression du gène codant pour BDNF
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
8
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 âgées
ÖAmélioration 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)
Ö + d’effets sur les tâches qui soulignent la vitesse de
réponse que la validité de la réponse
ÖAmélioration des tâches qui requièrent une
identification & sélection rapide de l’information et
une mobilisation rapide de l’action
Autres effets bénéfiques de l’entraînement chez personne âgée:
-Dépression
-Qualité du sommeil
-Cognition
-Capacités d’attention
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)
IV-2- Mécanismes impliqués dans
les effets de l’exercice sur la
cognition ?
A) Mécanismes physiologiques
Revues de littérature
Kramer AF et coll. TRENS in cognitive sciences, 2007
Dishman RK et coll. Obesity, 2006
9
1ère partie : Maladies neurodégénératives
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
1- Effets des catécholamines (A, NA) (exo. Aigu)
IV-1- Exercice & cognition
IV-2- Mécanismes impliqués dans les effets de l’exercice sur cognition
1) Méca. Physiologiques
1- Catécholamines
2- Neurotransmetteurs
3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
3a- Effets de exercice sur plasticité cérébrale
3b- Rôle de la vascularisation – angiogenèse
3c- Facteurs neurotrophiques (BDNF)
3d- BDNF + oestrogènes
3e-méca. Sous-jacents aux effets de exercice sur BDNF)
Neurotransmetteurs ? IGF1? SO?
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
A & NA Ò à l’exercice aigu
A Ö Ò le niveau d’éveil,mobilise les réserves d’énergie
(glucose sanguin) et Ò flux sanguin vers le cerveau (cerveau en
bénéficie car très fort consommateur d’énergie surtout en
situation de stress)
!! Exercice intense & prolongé accompagné de déshydratation
Ö altération de cognition
2- Neurotransmetteurs
Augmentation de activité des systèmes NA, Dopamine &
Sérotonine avec exercice
1) Méca. Physiologiques
1- Catécholamines
2- Neurotransmetteurs
3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
3a- Effets de exercice sur plasticité cérébrale
3b- Rôle de la vascularisation – angiogenèse
3c- Facteurs neurotrophiques (BDNF)
3d- BDNF + oestrogènes
3e-méca. Sous-jacents aux effets de exercice sur BDNF)
Neurotransmetteurs ? IGF1? SO?
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
3- VASCULARISATION
– FACTEURS NEUROTROPHIQUES
3a- Effets de l’exercice sur la plasticité cérébrale
Entraînement Ö augmentation du volume de substance grise
du cortex temporal & frontal chez des personnes âgées
(Imagerie Résonance Magnétique) (Colcombe et coll. 2006)
2- Neurotransmetteurs
3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
3a- Effets de exercice sur plasticité cérébrale
3b- Rôle de la vascularisation – angiogenèse
3c- Facteurs neurotrophiques (BDNF)
3d- BDNF + oestrogènes
3e-méca. Sous-jacents aux effets de exercice sur BDNF)
Neurotransmetteurs ? IGF1? SO?
Fox et coll. Semin Speech Lang 2006
- Activité intense potentialise la plasticité synaptique
- Les activités complexes favorise une plus grand adaptation structurale
10
1ère partie : Maladies neurodégénératives
Mécanismes sous-jacents ?
Exercice
?
Meilleure oxygénation cérébrale
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
Libération de facteurs neurotrophiques
Croissance de nouveaux neurones
Survie des neurones
3b- Vascularisation-Angiogenèse
L’entraînement améliore:
- Compliance artérielle, Pression artérielle
- Flux sanguin cérébral & plasticité vasculaire
2- Neurotransmetteurs
3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
3a- Effets de exercice sur plasticité cérébrale
3b- Rôle de la vascularisation – angiogenèse
3c- Facteurs neurotrophiques (BDNF)
3d- BDNF + oestrogènes
3e-méca. Sous-jacents aux effets de exercice sur BDNF)
Neurotransmetteurs ? IGF1? SO?
Chez l’homme: augmentation du flux sanguin cérébral à
l’exercice (de handgrip ou de vélo)
Le SNC est responsable des adaptations périphériques à l’exercice
(PA, FC, métabolisme….)
Exercice aigu Ö augmentation du flux sanguin cérébral dans les
régions associées à la fonction motrice (++ cortex sensorimoteur, moelle épinière)
Entraînement aérobie de 3 mois Ö 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)
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) Ö favorise neurogenèse
Rôle positif des vaisseaux:
-apporte des nutriments aux neurones
Chez la souris: augmentation de volume sanguin cérébral Ö
augmentation neurogenèse
11
1ère partie : Maladies neurodégénératives
3c- Facteurs neurotrophiques (BDNF)
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
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’hippocampe
1) Méca. Physiologiques
1- Catécholamines
2- Neurotransmetteurs
3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
3a- Effets de exercice sur plasticité cérébrale
3b- Rôle de la vascularisation – angiogenèse
3c- Facteurs neurotrophiques (BDNF)
3d- BDNF + oestrogènes
3e-méca. Sous-jacents aux effets de exercice sur BDNF)
Neurotransmetteurs ? IGF1? SO?
Mais 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
Exercice chronique
Evolution du BDNF à l’exercice
Ò [BDNF]hipp.
Exercice aigu & chronique chez animal:
Brain-Derived Neurotrophic Factor
Ò BDNF (et ARNm) dans hippocampe (++DG & CA3)
?
Radak et coll. 2006; Ding et coll. 2006
Amélioration de la mémoire spatiale (Morris Water Maze)
Ò neurogenèse
Van Praag et coll. 1999
Chytrova et coll. 2008
Farmer et coll. 2004
Effets positifs sur la mémoire & l’apprentissage
Heyn et coll. 2004, Sibley et Beilock 2007; Albeck et coll. 2006; Ding et coll. 2006
Retarde apparition de maladies neurodégénératives
DG & CA3
= structure associée à fonction cognitive plus que
la fonction motrice
Larson et coll. 2006; Barnes et coll. 2007
Effets de l’intensité & durée de l’exercice aigu ?
Exercice aigu chez l’homme
Winter et coll. 2007; Ferris et coll. 2007; Rojas-Vega et coll. 2006
[BDNF]sérique Ò
Ferris et coll. 2007; Rojas-Vega et coll. 2006; Gold et coll. 2003
Winter et coll. 2007; Tang et coll. 2008
Exercice d’intensité modérée
BDNF traverse barrière hémato-encéphalique dans les 2 sens
Exercice d’intensité élevée
(Pan et coll. 1998; Karege et coll. 2002)
?
≤ 30 min, > 60% VO2max
ou exercice triangulaire maximal
[BDNF]sérique stable
Ò [BDNF]sérique
Retour aux valeurs
basales après 15-30min
de récupération
[BDNF]hipp. Ò
2/15
12
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- Neurotransmetteurs
3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
3a- Effets de exercice sur plasticité cérébrale
3b- Rôle de la vascularisation – angiogenèse
3c- Facteurs neurotrophiques (BDNF)
3d- BDNF + oestrogènes
3e-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) Ö 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
3e-Mécanismes sous-jacents aux effets de
l’exercice sur BDNF?
IV-2- Mécanismes impliqués dans les effets de l’exercice sur cognition
1) Méca. Physiologiques
1- Catécholamines
2- Neurotransmetteurs
3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
3a- Effets de exercice sur plasticité cérébrale
3b- Rôle de la vascularisation – angiogenèse
3c- Facteurs neurotrophiques (BDNF)
3d- BDNF + oestrogènes
3e-méca. sous-jacents aux effets de exercice sur BDNF)
Neurotransmetteurs ? IGF1? SO?
1ère partie : Maladies neurodégénératives
) Rôle des Neurotransmetteurs?
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
Exercice
?
Ò[BDNF]hipp.
1) Méca. Physiologiques
Activité des neurones
glutamaergiques
1- Catécholamines
2- Neurotransmetteurs
3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
3a- Effets de exercice sur plasticité cérébrale
3b- Rôle de la vascularisation – angiogenèse
3c- Facteurs neurotrophiques (BDNF)
3d- BDNF + oestrogènes
3e-méca. sous-jacents aux effets de exercice sur BDNF)
Neurotransmetteurs ? IGF1? SO?
+
Système nerveux central
Ò Amines biogènes
(NA, sérotonine, dopamine)
Amines biogènes
Meeusen et coll. 1995
Nibuya et coll. 1995
13
Méthodologie – étude de la libération des neurotransmetteur
La microdialyse
Pompe
(débit constant)
Dialysat
Libération de NA, dopamine,
sérotonine dans l’hippocampe
in vivo pendant l’exercice
(Meeusen et DeMeirleir, 1995; Piacentini et coll. 2003)
Microdialyse
dans l’hippocampe
1ère partie : Maladies neurodégénératives
) IGF-1 ?
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
IV-1- Exercice & cognition
Barrière Hémato-Encéphalique
Pro-BDNF
IV-2- Mécanismes impliqués dans les effets de l’exercice sur cognition
1) Méca. Physiologiques
IGF-1
IGF-1
1- Catécholamines
2- Neurotransmetteurs
3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
3a- Effets de exercice sur plasticité cérébrale
3b- Rôle de la vascularisation – angiogenèse
3c- Facteurs neurotrophiques (BDNF)
3d- BDNF + oestrogènes
3e-méca. sous-jacents aux effets de exercice sur BDNF)
Neurotransmetteurs ? IGF1? SO?
1ère partie : Maladies neurodégénératives
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
Sérum
Hippocampe
Ding et coll. 2006
BDNF
mémoire spatiale
Cassilhas et coll. 2007: entraînement de force Ò [IGF-1]sérique et mémoire
Vitiello et coll. 1997: entraînement aérobie → pas d’effet sur [IGF-1]
Effets d’un entraînement de force vs. aérobie sur IGF-1 et BDNF ?
) Stress Oxydant ?
IV-1- Exercice & cognition
IV-2- Mécanismes impliqués dans les effets de l’exercice sur cognition
1) Méca. Physiologiques
1- Catécholamines
Exercice chronique
Radak et coll. 2007, Foster 2006
2- Neurotransmetteurs
3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
3a- Effets de exercice sur plasticité cérébrale
3b- Rôle de la vascularisation – angiogenèse
3c- Facteurs neurotrophiques (BDNF)
3d- BDNF + oestrogènes
3e-méca. Sous-jacents aux effets de exercice sur BDNF)
Neurotransmetteurs ? IGF1? SO?
Ô Stress oxydant
Ò BDNF & mémoire
Aguiar et coll. 2008
14
1ère partie : Maladies neurodégénératives
4-Effets des adaptations métaboliques à l’exercice
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
Dalsgaard MK et coll. J Physiol (Lond) 2004
IV-1- Exercice & cognition
IV-2- Mécanismes impliqués dans les effets de l’exercice sur cognition
1) Méca. Physiologiques
Le lactate produit par les muscles pourrait donner de
l’énergie aux cellules cérébrales lors d’exercices intenses
1- Catécholamines
Vissing J et coll. 1996
2- Neurotransmetteurs
Exercice intense sur tapis roulant (rat) Ö Ò transitoire de
l’utilisation de glucose cérébral local dans le cortex moteur,
le cervelet, le striatum, le thalamus, l’hippocampe, des zones
corticales, hypothalamus, …
3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
4- Effets des adaptations métaboliques à l’exercice
RA
P
Rappels anatomiques
PE
LS
Rappels anatomiques
Les noyaux gris basaux
Ant
RA
P
PE
LS
Les noyaux gris basaux
Cortex cérébral
Substance blanche cérébrale
Corps calleux
N. caudé
Corps
strié
Thalamus
N. lenticulaire
Corne frontale du ventricule latéral
Queue du noyau caudé
Noyau caudé
Troisième ventricule
Putamen
Globus Pallidus
Thalamus
- Globus pallidus
- Putamen
Corne temporale du ventricule latéral
Intervention dans la programmation du mouvement
Post
Rappels anatomiques
Le diencéphale
3ème ventricule
RA
P
PE
LS
Lobe pariétal
Corps calleux
Plexus choroïde (épithalamus)
Lobe occipital
Lobe frontal
Thalamus
(renferme 3ème ventricule)
Corps pinéal (épithalamus)
Mésencéphale (une partie)
4ème ventricule
Hypothalamus
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- Neurotransmetteurs
3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
4- Effets des adaptations métaboliques à l’exercice
5- Diminution des réponses exagérées au stress
Arbre de vie du
cervelet
Lobe temporal
Pont
Bulbe rachidien
cervelet
Moelle épinière
15
1ère partie : Maladies neurodégénératives
5-Diminution des réponses exagérées au stress
Exercice Ö modification des systèmes de neurotransmetteurs (5-HT,
NA) Ö diminue les effets négatifs du stress
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- Neurotransmetteurs
3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
4- Effets des adaptations métaboliques à l’exercice
5- Diminution des réponses exagérées au stress
2) Mécanismes psychologiques
B) Mécanismes psychologiques
Via les effets de l’exercice sur:
Dépression
• Attention distinguer effets de
environnement enrichi VS.
exercice per se dans les études….
Qualité de vie
Douleur
Réactivité au stress
Efficacité personnelle
1ère partie : Maladies neurodégénératives
IV- Effets de l’exercice physique sur le cerveau
C) Mécanismes comportementaux
IV-1- Exercice & cognition
IV-2- Mécanismes impliqués dans les effets de l’exercice sur cognition
1) Méca. Physiologiques
Via les effets de l’exercice sur
1- Catécholamines
L’utilisation de drogues, médicaments
2- Neurotransmetteurs
Le rythme de sommeil
3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
4- Effets des adaptations métaboliques à l’exercice
5- Diminution des réponses exagérées au stress
2) Mécanismes psychologiques
3) Mécanismes comportementaux
Les habitudes alimentaires
16
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
D) Médiateurs ‘Maladies – état de santé’
Influence de l’exercice sur la cognition via
effet sur des états subcliniques de maladie:
1) Méca. Physiologiques
1- Catécholamines
2- Neurotransmetteurs
3- Vascularisation – facteurs neurotrophiques
4- Effets des adaptations métaboliques à l’exercice
5- Diminution des réponses exagérées au stress
2) Mécanismes psychologiques
3) Mécanismes comportementaux
4) Médiateurs (maladies – état de santé)
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
-Alzheimer
-Diabète
-Maladie cardiovasculaire
-Hypertension
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- Alzheimer
V- Maladie d’Alzheimer
V-1- Démences
Fonctions exécutives
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
17
V- Alzheimer
N
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V- Alzheimer
Les démences vasculaires
Différents types de démences:
-La maladie d’Alzheimer (la principale des démences
Sont beaucoup plus rares aujourd’hui avec la multiplicité des
traitements hypertensifs & anti-agrégants plaquettaires
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
Personnes à risque: athérosclérose, HTA, infarctus du
myocarde, diabète et/ou AVC
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
V- Alzheimer
) Les pathologies vasculaires (infarctus microvasculaires) sont
une cause importante de démences tardives
N
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r
Evolution par à-coups, avec des rémissions partielles,
succédant à des aggravations brusques
-….
V- Alzheimer
V-2- Historique maladie AZ
•1ère description par Aloïs ALZHEIMER
le 4/11/1906 d’Auguste D. 51 ans:
démence présénile suivie à l’asile de Francfortsur-le Main depuis 1901;
Exercice dans la prévention des démences vasculaires
- Baisse des risques vasculaires
- Amélioration du fonctionnement cérébro-vasculaire
- Amélioration de la perfusion cérébrale
jalousie excessive puis déclin cognitif
associant aphasie, troubles psychocomportementaux (hallucinations auditives,
paranoïa), troubles mnésiques et désorientation
puis grabatisation, escarres, pneumopathie et décès
(pesait 34 Kg)…..
Autopsie: description des dégénérescences neurofibrillaires et des plaques séniles…..
V- Alzheimer
V- 3- Epidémiologie de la maladie AZ
• La cause la + fréquente de démence (Rimmer, 1997)
• 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)
• 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 Ö AZ++
An 0: espérance de vie moyenne = 27 ans
1800: toujours 27 ans
1900: 45-47 ans
2005: 80 ans
Il y avait probablement AZ en 1800 mais les gens
n’atteignaient pas l’âge
18
V- Alzheimer
V-4- Evolution progressive –
Symptômes
• Vieillissement accéléré
100%
A- Mémoire
Perte de 4-8% /10 ans
Cellules cérébrales
AZ
Seuils des symptômes AZ
Perte de 70-75%
hippocampe Ö cortex cérébral
Mémoire à court terme ≈ préservée
Mémoire à long terme :
30 ans
125 ans
- épisodique : altérée très vite (Ê encodage & rappel différé …)
- sémantique : préservée au début puis se dégrade
• Désintégration progressive globale irreversible des
fonctions mentales sur une période pouvant varier de 2 à
20 ans
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 Æ travaille + pour même résultat; par l’entourage)
Oubli des évènements les + récents, des tâches à effectuer, de RDV ou
de trajets
- procédurale : longtemps préservée
m.épisodique:
-nouvelle
-ancienne
m.sémantique:
-nouvelle
-ancienne
m.procédurale:
-nouvelle
-ancienne
Processus
déficients
V- Alzheimer
B- Autres altérations de la cognition
Altération progressive & irréversible
• des performances dans tâches routinières
• de l’orientation temporelle & spatiale
Démence
modérée
Démence
sévère
+
+/-
-
+/+
+/-
-
+
+
Apprentissage
+
+
Apprentissage
Rappel
Régions temporales
internes
(hippocampes+++)
Idem +/Néocortex
associatif
frontopariétal
+/+/Apprentissage
Stockage
Rappel
Idem +/Ganglions de la
base
N
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Topographie des
lésions
Démence légère
Troubles du langage
• manque du mot, compréhension et répétition normales, lecture
préservée; dysorthographie précoce : régularisation des mots
irréguliers (ex: batème/baptème, onion/oignon…)
• des qualités de langage & communication
• pensée abstraite
• altération du jugement
• désintégration du langage oral et écrit, expression jargonnée, débit
réduit, paraphasies sémantiques et phonémiques, compréhension
aléatoire et écriture illisible
• altérations du fonctionnement exécutif
19
V- Alzheimer
C- Troubles psycho-comportementaux
- dépression, troubles émotionnels, anxiété
- troubles psychotiques(hallucinations et délires, troubles
de l’identification)
D- Déclin fonctionnel
Risque majeur d’hospitalisation, institutionnalisation
(dépendance), et mortalité, baisse de qualité de vie
Altération modérée à sévère de l’équilibre
- agressivité, agitation, changements de personnalité
Amaigrissement fréquent
- épisodes de confusion
Sont souvent peu traités….
V- Alzheimer
Revue de Yu F et coll. Journal of Nursing Scholarship, 2006
Tableaux 2, 3
V- Alzheimer
E- Stades de la maladie AZ
Stade précoce
Maladie incurable
Ê sélective de la mémoire
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…
Stade intermédiaire
Confusion, irritabilité, troubles du langage et de l’attention
(altération de la mémoire explicite)
Stade avancé: démence
quotidienne: perte d’abord de la faculté de s’habiller puis d’aller aux
toilettes puis se nourrir, puis la marche
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(altération de la mémoire procédurale)
E- Suspicion d’AZ à partir des symptômes
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)
Détérioration ++ du patient
Difficultés (incapacités) pour des activités simples
(déglutition, contrôle de la vessie, manger, parler,
reconnaître les proches)
N
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r
2- Stades avancés AZ: altération des activités basiques de la vie
Intérêt du diagnostic précoce?
Intérêt du Dg au stade précoce:
Æ meilleure efficacité des thérapeutiques ?
Æ maintien des activités de la vie quotidienne permettant de garder
B. déclin cognitif par rapport à son fonctionnement antérieur
une "surface sociale"
C. début progressif et déclin continu
Æ protection juridique et prévention des risques (conduite voiture…)
D. pas d’atteinte du SNC (AVC, Parkinson, hydrocéphalie,
tumeur…), pas d’affection générale (hypothyroïdie, carence
B12 ou folate, hypercalcémie…), pas de toxicité
médicamenteuse, d’alcoolisme ou de stupéfiant
Contre le Dg précoce: caractère incurable, stigmatisation du
patient, réactions dépressives du patient
E. pas de confusion mentale
F. pas de dépression ou de psychose
20
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Bases du Dg précoce:
phase
pré-clinique
La qualité de l’interrogatoire et la réceptivité du
phase pré-démentielle
médecin aux plaintes (mnésiques ou non) du patient
démence
et de l’entourage +++
légère
modérée
Dépistage des
sujets à risque
sévère
Diagnostic précoce
= dépistage des sujets
Diagnostic précoce
de la démence
et l’atteinte du comportement affectif (apathie, pseudo-dépression)
et suivre l’évolution…
N
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à risque d’évoluer
vers la démence
⇒ repérer l’atteinte mnésique hippocampique ++
•HIER: Dg au stade démentiel
- recherche de causes curables de démences
- accompagnement jusqu’au décès
!!! L’imagerie ne montre pas de signes pathologiques
uniquement spécifiques de AZ
•AUJOURD’HUI: Diagnostic au stade pré-démentiel
Diagnostic:
troubles mnésiques
+/- troubles dysexécutifs
+/- troubles comportementaux
recherche des facteurs de risques vasculaires
Diagnostic de AZ probable selon évolutivité
Mise en place d’un traitement : Inhibiteur de la cholinestérase
L’atrophie est inconstante, aspécifique et tardive
•DEMAIN: DG des Facteurs de risques vasculaires de AZ et
des sujets à risque
V- Alzheimer
V-5- Diagnostic réél de la maladie
Maladie d’Alzheimer: symptômes communs à d’autres démences
A- Plaques séniles
(plaques amyloides & dégénérescence neurofibrillaire)
Seul diagnostic définitif: autopsie (lésions histologiques)
Dégénérescence
neurofibrillaire
Plaques amyloïdes
Plaques séniles
Mort neuronale
importante
Déficit en Ach?
Autres neurotransmetteurs
21
Dégénérescences
neurofibrillaires
ApoE
Plaques
amyloïdes
Snider, 1994
V- Alzheimer
Accumulation de
protéine Tau
hyperphosphorylée
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Plaque sénile
V- Alzheimer
Densité des lésions neurofibrillaires
Aires
sensorielles
primaires
Hippocampe
Cortex
pariétal
postérieur
Cortex
préfrontal
Dysfonctionnement
des microtubules
Mort neuronale
(& synaptique)
Entrée ++ Ca2+ dans
neurones
Accumulation du
peptide β-amyloïde
Stimulation de la
microglie
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APP: Amyloid Protein Precursor (chmse 21)
Région entorhinale
Cortex transentorhinal
d'après Duyckaerts et Dickson, 2003
V- Alzheimer
Stades de BRAAK(1991) fondé
fondés sur dégénerescence neurofibrillaire
- stades I et II: cortex entorhinal
- stades III et IV: extension hippocampique
- stades V et VI: cortex
V- Alzheimer
stade 4 : La DNF atteint le cortex temporal antérieur
stade 5 : puis le cortex temporal inférieur
stade 6 : le cortex temporal moyen
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Mauvais clivage
de APP
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 DNF
stade 1 : apparition d'une DNF dans la région transentorhinale
stade 2 : puis dans le cortex entorhinal lui-même
stade 3 : puis dans l'hippocampe
V- Alzheimer
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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 Broca
stade 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.
22
V- Alzheimer
V- Alzheimer
B- Déficit en Ach (& autres neurotransmetteurs?)
Cerveau basal
antérieur
Lobe pariétal
Corps calleux
Déficit en Ach ?
Cortex préfrontal
Neuroinflammation
Hémisphère cérébral
Lobe frontal
Thalamus
(renferme 3ème ventricule)
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
Hippocampe
4
ventricule
ème
Hypothalamus
Mais Inhibiteurs de acétylcholinestérase affectent seulement les
symptômes de la maladie (ne ralentissent pas maladie)
Cervelet
Arbre de vie du
cervelet
Lobe temporal
Pont
Bulbe rachidien
Amygdale
cervelet
Cortex entorhinal
Glutamate ?
Synapse normale au repos
Bruit de fond
On observe aussi une réduction néo-corticale des autres
neurotransmetteurs:
NA (vigilance)
5HT (dépression)
Dopamine (circuits de récompense)
Mg
NMDA
Glutamate ?
+
PPSE
Glutamate
Synapse normale au repos
Signal
Bruit de fond
Activation de la synapse
(Glutamate Æ NMDA)
Ò Bruit de fond
Synapse AZ au repos
Activation de synapse AZ
Mg
Ca2+
Mg
NMDA
Transcription
de gènes
NMDA
+
+
Signal confondu
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Neuroexcito
toxicité
Ca2+
Glutamate
Ò PPSE
Ò Glutamate (nb, sens?)
PPSE
Ca2+
23
V- Alzheimer
Facteurs de risque
V-6- Causes de maladie AZ ?
V- Alzheimer
Age
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 tau
Altération de régulation calcique (LaFerla, 2002)
Facteurs de risques vasculaires
- Role délétère HTA, cardiopathie, hypercholestérolémie
- Allèle ε4 de l’Apo E (protéine transportant lipides) Ö génère un
état vasculaire favorisant le développement de AZ
IRM: hypoperfusion temporopariétale, hippocampe …
prédictrices de survenue de AZ
Cause de la maladie reste inconnue
Donc pas de traitement curatif…
Facteurs de risques génétiques
V- Alzheimer
Antécédents familiaux de démences dégénératives
Ö 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)
V- Alzheimer
Exemple de mutation: Protéine APP
• 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
• 5 mutations décrites comme responsables de cas familiaux de
Down (La présence du gène de l'APP en 3 exemplaires est
maladie d'Alzheimer Æ gènes impliqués dans la synthèse des
probablement en partie responsable des lésions)
protéines amyloïdes et de la protéine Tau (dégénerescence
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neurofibrillaire)
V- Alzheimer
Exemple: Mutations des présénilines
V- Alzheimer
Ö 2- Formes tardives & Sporadiques AZ Î Facteur de
susceptibilité génétique :
Les présénilines 1 et 2 sont 2 protéines neuronales transmembranaires
Forme la + courante
Elles pourraient intervenir dans le métabolisme de APP (précurseur
de la protéine β-amyloïde)
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)…
24
V- Alzheimer
Remarque: rôle de l’apolipoprotéine E
L’Apo E:
• Produite ++ par cerveau & foie
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.
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V- Alzheimer
• 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
Mutation – α-macroglobuline
Oestrogènes
Effet neurotrophique des oestrogènes
• Chromosome 12
• Rôles: clairance et dégradation de la protéine β-amyloïde
• Une anomalie de ce gène semble plus fréquente chez AZ
Attention: oestrogènes après ménopause augmente le risque
de cancer *11 (bien que améliore mémoire)
En attente….
• Cette mutation n'est pas liée à l‘âge de début de la maladie.
Facteurs de risques cardiovasculaires
• Données encore contradictoires sur rôle de mutation de ce
gène dans apparition AZ
Diabète, hypercholestérolémie, hypertension….
Autres Facteurs de risques (++ controversés)
V- Alzheimer
- facteurs nutritionnels: AGL??? Cholestérol ?
- effet toxique de l’aluminium: encéphalopathie des dialysés,
exposition professionnelle? NON
V- Alzheimer
- AINS (anti-inflammatoire non-stéroidiens,
aspirine…) ne semblent pas protecteurs !
-Les antihypertenseurs (ralentit la maladie AZ?)
-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 +++
-Les antioxydants (étude Vit E: pas d’effet)
* Ginkgo Biloba (produit Vit E passant dans
cerveau)
* Vin rouge ? (étude à Bordeaux Æ réduction du
risque AZ?) (dans vin rouge: une levure poussant
sur le raisin, antioxydant +++)
25
V- Alzheimer
Eléments favorables
V- Alzheimer
V-7- Traitement
Entraînement de l’activité mentale (aller à l’école + longtemps)
Socialisation
On ne connaît pas les causes premières!
Problème de l’efficacité des traitements
Pratique régulière APS
Modification non spécifique du comportement du malade sans
s’attaquer aux causes
Inactivité physique
Facteur de risque OU signe d’atteinte précoce de AZ ?
A) Traitements symptomatiques
des troubles cognitifs
V- Alzheimer
Inhibiteurs de l’acétylcholinestérase
Inhibent la dégradation enzymatique de l’Ach dans les
synapses des neurones cholinergiques encore intacts
Exemples: Donopezil12, rivastigmine, galantamine
V- Alzheimer
Antagonistes du NMDA
N-Méthyl-D-Aspartate
Rôle ++ dans mémorisation (consolidation)
Récepteurs NMDA hyperstimulés dans AZ
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
Délétère
Exemple d’inhibiteur de NMDA: mémantine (réservée aux
stades moyens ou avancés de la maladie)
Sont moins efficaces avec progression de AZ
V- Alzheimer
B) Traitements symptomatiques
des troubles non cognitifs
Dépression Æ antidépresseurs (ISRS, ISRN) (attention pas tritétracycliques qui Ê Ach)
Troubles paranoides, hallucinatoires
Æantipsychotiques
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)
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Troubles anxieux
Æantidépresseurs (ISR)
ÆÉviter benzodiazépines (sauf ceux à ½ vie courte et si agitation
sommeil, agitation psychomotrice)
V- Alzheimer
26
V- Alzheimer
D) Prise en charge générale
V- Alzheimer
V-8- Exercice & Alzheimer
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
A- Les problèmes rencontrés dans
l’entraînement des AZ
-liés au déclin physique (perte de l’indépendance physique) et de
V- Alzheimer
Difficultés de prescrire un programme d’exercice chez les très âgées
Commencer le + tôt possible
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
L’exercice: le plus faible taux d’adhésion vs. les autres stratégies
préventives de santé (prends du temps vs. médoc)
conscients de leur maladie qu’à certains moments (perte
Mais la peur de l’Alzheimer pourrait motiver les gens à pratiquer!
d’initiative & d’intérêts -pb adhésion)
- maladresse motrice (difficultés d’exécution, troubles de la
concentration) & ralentissement (pb motivation)
V- Alzheimer
Recommandations:
- Qualité du suivi & patience
- Encouragement verbal et aide pour maintenir la motivation
du patient (pauses doivent être fréquentes et servir à
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)
valorisation des efforts du patient)
- souvent les patients AZ sont mal à l’aise dans les activités
- Ne pas confronter le patient à des échecs (vécus de façon ++
nouvelles Ö on peut demander à l’époux ou au soignant d’être
negative)
présent pour avoir un élément familier
- attention aux efforts inadéquats si autre maladie associée!
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V- Alzheimer
B- Précautions avant l’entraînement
Evaluation complète des possibilités physiques et de la
compréhension du patient
Ö pour mettre en place le programme & mieux suivre les effets
du programme
V- Alzheimer
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
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
Ö Maintien de la qualité de vie
V- Alzheimer
V- Alzheimer
D- Les types de programmes utilisés
Revue
Rolland Y. et coll. JAMDA, 2008
Rolland Y. et coll. JAMDA, 2008
Programmes d’entraînement utilisés dans la littérature:
Tableau 4
* Varient de 150 min 5 fois /sem à 20 min 3 fois /sem
Entraînement physique est faisable chez AZ même chez les patients
très déments
* La plupart se déroulent dans les maisons spécialisées de retraite
* Programme intense pas trop faisable
* Programmes simples comme exercice aérobie 2 fois/sem Ö
ralentit la progression de la maladie
* Exercices aérobie (marche) Ö améliorent les capacités
cognitives & fonctionnelles des AZ
* Entraînement de force, souplesse, équilibre
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’activités
Klein 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 fonctionnels
Stimulation d’organes internes
Maintien de la souplesse
Entraînement de l’équilibre
AZ
Bénéfices comportementaux & de santé générale
Ralentissement des déclins fonctionnels & cognitifs
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V- Alzheimer
F- La surveillance au long cours
V- Alzheimer
G- Les effets de l’entraînement chez AZ
Surveillance régulière
Exercices continuellement adaptés aux possibilités
Revue
Rolland Y. et coll. JAMDA, 2008
physiques et praxiques du patient
Tableaux 3,4
V- Alzheimer
V- Alzheimer
1- Prévention de l’Alzheimer
Lautenschlager 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.
Mécanismes par lesquels l’exercice physique pourrait
limiter l’apparition de démences (hypothèses) ?
)Augmentation de la plasticité cérébrale (synaptogenèse,
neurogenèse)
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
Mais les effets de l’exercice ne sont pas flagrants à l’échelle individuelle (sign
sur un grand groupe) → problèmes d’adhésion
V- Alzheimer
V- Alzheimer
2- Entraînement & mémoire
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)
Lautensclager NT et coll. JAMA 2008
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
Ö Amélioration des scores cognitifs (MMSE) et des capacités
fonctionnelles (fonction cardiopulmonaire, force musc.,
équilibre, agilité)
Remarque: il semblerait que entraînement de force (combiné ou
non à aérobie) aurait aussi des effets positifs (Heydn et coll.
2004)
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V- Alzheimer
V- Alzheimer
Williams & Tappen Aging Ment Health 2008
3- Entraînement & dépression
Williams CL et Tappen RM.Aging Ment Health 2008
Chez des patients Alzheimer
Baisse de dépression avec entraînement (16 sem de marche)
chez des AZ modérés à sévères
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)
Ê 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
Congrès de la société
Française 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
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