Spectre de l’Alcoolisation Fœtale : identification de marqueurs neuroanatomiques en IRM (SAFIR) – David Germanaud
Résumé de soumission
CONTEXTE
L’exposition prénatale à l’alcool est responsable de troubles du neurodéveloppement correspondant au diagnostic clinique de troubles du spectre de l’alcoolisation fœtale (TSAF).
De nouveaux marqueurs sont nécessaires pour améliorer nos capacités à porter ce
diagnostic, particulièrement difficile lorsque les patients ne présentent pas les signes physiques du syndrome d’alcoolisation fœtale (SAF), le déficit de croissance cérébrale quasi constant encourageant à rechercher ces marqueurs en IRM dans l’anatomie cérébrale.
OBJECTIFS
L’objectif était d’identifier des anomalies de dimensionnement de certaines structures cérébrales, récurrentes en cas de SAF, constituant un début de signature neuroanatomique de la maladie, et qui soit aussi retrouvée chez certains patients en l’absence de SAF.
MÉTHODOLOGIE
Cette étude rétrospective a porté sur les données de 90 patients avec TSAF (52 SAF) et 125 contrôles typiques (6-20 ans) incluant une IRM cérébrale anatomique. Nous avons mesuré (volume ou surface) le cerveau, le cervelet (lobes, vermis), les noyaux gris centraux (thalami inclus) et le corps calleux (genou, corps, isthme, splénium), proposant 2 nouveaux outils informatiques originaux pour ce dernier. Nous avons établi la loi de dimensionnement typique pour chaque structure (taille de la structure en fonction du cerveau chez les contrôles), puis identifié les patients avec ou sans SAF s’écartant anormalement de cette référence (sous-dimensionnement si < 10e percentile), et enfin utilisé ces déviations pour reconnaitre les patients ayant un cerveau caractéristique d’une alcoolisation fœtale.
PRINCIPAUX RÉSULTATS
Nous avons établi, avec des mesures manuelles simples sur IRM mais aussi avec des mesures automatisées plus précises voir innovantes, et pour la première fois avec des modèles de dimensionnement valides, que les patients avec SAF présentaient de façon récurrente et indépendante de leur réduction de volume cérébral : un cervelet sous dimensionné majoritairement au dépend des régions antérieurs et vermiennes, des noyaux gris centraux sous-dimensionnés majoritairement au dépend des noyaux caudés et globes pâles, et un corps calleux trop court, trop fin au niveau de l’isthme, de la région post-isthmique et du splénium. Ces écarts au dimensionnement cérébral typique nous ont permis d’apprendre à distinguer très spécifiquement les patients avec SAF des contrôles, en particulier avec des classifieurs informatisés, puis à reconnaitre parmi les patients sans SAF ceux dont les caractéristiques cérébrales proche des SAF confortaient le diagnostic de TSAF.
APPORTS OU IMPACTS POTENTIELS
Ces résultats confirment, précisent ou complètent la cartographie des anomalies cérébrales induites par l’alcoolisation fœtale. Ils montrent aussi qu’il est possible de s’appuyer sur une analyse individuelle et normative en IRM du dimensionnement du cerveau des patients pour consolider le diagnostic, ouvrant la voie à une meilleure identification des formes sans SAF.
Synthèse finale du projet
Productions scientifiques et communications (Liste non exhaustive)
- Liste des articles et communications écrites
• Fraize J, Garzón P, Ntorkou A, Kerdreux E, Boespflug-Tanguy O, Beggiato A, Delorme R, Hertz-Pannier L, Elmaleh-Berges M, Germanaud D. Combining neuroanatomical features to support diagnosis of fetal alcohol spectrumdisorders. Dev Med Child Neurol. 2023 Apr;65(4):551-562. doi:10.1111/dmcn.15411…
• Fraize J, Convert G, Leprince Y, Sylvestre-Marconville F, Kerdreux E, Auzias G, Lefèvre J, Delorme R, Elmaleh-Bergès M, Hertz-Pannier L, Germanaud D. Mapping corpus callosum surface reduction in fetal alcohol spectrum disorders with sulci and connectivity-based parcellation. Front Neurosci. 2023 Jun 9;17:1188367. doi: 10.3389/fnins.2023.1188367.
• Fraize J, Fischer C, Elmaleh-Bergès M, Kerdreux E, Beggiato A, Ntorkou A, Duchesnay E, Bekha D, Boespflug-Tanguy O, Delorme R, Hertz-Pannier L, Germanaud D. Enhancing fetal alcohol spectrum disorders diagnosis with a classifier based on the intracerebellar gradient of volumetric undersizing. Hum Brain Mapp. 2023 Aug 1;44(11):4321-4336. doi:
10.1002/hbm.26348.
• Fraize J, Leprince Y, Elmaleh-Bergès M, Kerdreux E, Delorme R, Hertz-Pannier L, Lefèvre J, Germanaud D. Spectral-based thickness profiling of the corpus callosum enhances
anomaly detection in fetal alcohol spectrum disorders. Front Neurosci. 2023 Nov 6;17:1289013. doi: 10.3389/fnins.2023.1289013.
• Kerdreux E, Fraize J, Garzón P, Chalain E, Etchebarren L, Sitbon D, Maruani A, BoespflugTanguy O, Hertz-Pannier L, Noulhiane M, Pinabiaux C, Germanaud D. Questioning
cognitive heterogeneity and intellectual functioning in fetal alcohol spectrum disorders from the Wechsler intelligence scale for children. Clin Neuropsychol. 2023 Nov 16:1-24.
doi: 10.1080/13854046.2023.2281703.
• Kerdreux E, Fraize J, Ntorkou A, Garzón P, Delorme R, Elmaleh-Berges M, Leprince Y, Hertz-Pannier L, Germanaud D. Heterogeneous basal ganglia undersizing as a diagnosis
marker of Fetal Alcohol Spectrum Disorders. To be submitted in 2024. Cf. poster
- Liste des thèses démarrées, en cours et/ou soutenues en relation directe avec le projet.
La dotation du projet SAFIR ne permettait de financer qu’un poste d’ingénieur de recherche de 18 mois et un stagiaire M2 de 6 mois. Le projet a néanmoins contribué au montage scientifique et opérationnel de deux thèses de science (et 2 mémoires de M2) dont une a été soutenue et l’autre est encore en cours.
• Fraize J. Trouble du spectre de l’alcoolisation fœtale : vers des marqueurs neuroanatomiques en imagerie [Internet] [PhD Thesis]. 2023. Available from:
http://www.theses.fr/2023UNIP7011/document …
• Kerdreux E. Neuroanatomie fonctionnelle dans les Troubles du Spectre de l’Alcoolisation Fœtale (TSAF) : des mesures cliniques à l’imagerie à ultra-haut champ [non available] [PhD Thesis]. 2025-26
Liste des séminaires ou colloques en rapport avec le projet financé auxquels vous avez participé et/ou que vous avez organisé durant la période concernée
- Communications orales en congrès internationaux
• Fraize J & al. (L.A. Germanaud D). Cerebellar gradient of volume reduction in Fetal Alcohol Syndrome: toward a neuroanatomical marker? 6th European Conference on FASD
(EUFASD), September 2022, Arendal (Norway).
• Germanaud D & al. Is there a place for brain MRI? A combination of neuroanatomical features to support diagnosis in Fetal Alcohol Spectrum Disorders. 6th European
Conference on FASD (EUFASD), September 2022, Arendal (Norway).
- Colloques organisés incluant communication orale
• Séminaire Atelier du réseau TSAF-R (1er). Mai 2022. Paris
https://tsafr.wordpress.com/2022/03/30/tsaf-r-2022-programme-definitif/
Liste des éventuelles missions à l’étranger effectuées dans le cadre du projet
• European Conference on FASD (6th). September 2022. Arendal, Norway
• OHBM 2022 Annual Meeting (28th). June 2022. Glasgow, UK. (communications affichées)
Communications au grand public URL et/ou fichier en annexe
• Germanaud D. Imagerie des troubles causés par l’alcoolisation fœtale (conférence grand public). Semaine du Cerveau 2023. https://www.youtube.com/watch?v=CfFR2Wxcr1M
Equipes du projet
Coordonnateur :
GERMANAUD David
N° ORCID : 0000-0001-5055-4624
Structure administrative de rattachement : AP-HP
Laboratoire ou équipe : UMR 1141 NeuroDiderot, Inserm, Équipe inDev (#5), CEA, Université de Paris
Autres équipes participantes :
Responsable de l'équipe 2 : DUCHESNAY Edouard
CEA - BAOBAB
Responsable de l'équipe 3 : LEFEVRE Julien
Université Aix-Marseilles - Meca team, U7289, Institut of Neuroscience of La Timone, CNRS, INSERM
Responsable de l'équipe 4 : DELORME Richard
AP-HP - Unité Fonctionnelle d’Addictologie, Service de Psychiatrie de l’enfant et de l’adolescent, Hôpital Robert Debré
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