L’encéphalopathie traumatique chronique, ou ETC, est une neurodégénérescence progressive du cerveau caractérisée par une accumulation anormale de protéine tau hyperphosphorylée.
Comme plusieurs maladies neurodégénératives, le diagnostic ne peut être défini que suivant l’autopsie, laissant la condition encore à ce jour plutôt mystérieuse. Cette condition semble initiée et accélérée par le cumul répétitif de commotions cérébrales (McKee et coll., 2016). Nous allons voir que les risques sont importants et il serait sage d’implémenter un plan d’intervention préventif chez les athlètes qui sont à risque de traumatisme cranio-cérébral léger (TCCL) répété dans leur carrière.
Chaque année, 38 millions de jeunes Américains participent à des sports organisés. Ce nombre atteint 170 millions de personnes lorsque l’on considère la simple pratique d’activité physique. Annuellement, 1,7 million d’entre eux subissent un TCCL et voient leurs risques de développer des problèmes de santé augmenter lors de leur vieillissement (Daneshvar et coll., 2011). De plus, il est rapporté que même les sous-commotions (les impacts comme une tête au soccer) peuvent, à répétitions, augmenter les risques d’ETC (McCrory et coll., 2017).
L’ETC se présente en quatre stages. Chacun d’entre eux présente des symptômes cliniques progressivement plus sévères (McKee et coll., 2013). Lorsqu’il vient à expliquer les mécanismes d’évolution, la littérature scientifique présente trois principales théories: la tauopathie, l’accumulation de protéine bêta-amyloïde et la TDP-43.
La tauopathie
La tauopathie est un groupe de condition neurodégénérative qui n’est pas encore pleinement compris, mais qui explique les maladies de démences comme l’Alzheimer.
La protéine tau a pour rôle de stabiliser les microtubules des axones des neurones. Cette protéine est essentielle au bon fonctionnement cérébral, mais peut devenir pathogène (nocive) lors de certains événements tels que la mutation du gène Tau, l’apparition de syndromes métaboliques, l’hyperactivité de la mTor, l’accumulation de bêta-amyloïde et les traumatismes crâniens. Lors de ces incidents, la protéine tau devient phosphorylée, se détache du microtubule et s’accumule dans le soma des neurones. Cela cause un dysfonctionnement des neurones et ultimement leur apoptose (leur mort).
Il y a deux principaux mécanismes semblant expliquer ce dysfonctionnement. Premièrement, les protéines phosphorylées cause une cascade cellulaire causant la protéine tau à stabiliser excessivement le cytosquelette d’actine, un filament cellulaire, causant une diminution de la plasticité synaptique et une mort éventuelle du neurone. Deuxièmement, des études in vitro ont observé la protéine se lier à l’ADN à l’intérieur du noyau lui causant des dommages directs.
Lors d’un traumatisme crânien, trois mécanismes spécifiques peuvent initier la dysfonction de la protéine tau. Tout d’abord, la concentration de phosphatase alcaline se voit diminuée. Puisque cette molécule permet la déphosphorylation de la protéine tau, cette dernière devient de plus en plus phosphorylé causant son détachement. Ensuite, une rupture des axones causée par le choc biomécanique peut causer un détachement de la protéine tau des microtubules. Finalement, il semblerait que l’inflammation chronique causée par le déséquilibre chimique à l’intérieur du cerveau par le TCCL soutient et amplifie la tauopathie.
Ainsi, de telles théories montrent qu’un traumatisme crânien comme une commotion cérébrale peuvent potentiellement jouer le rôle de déclencheur d’une tauopathie ou même d’accélérateur, causant le développement de démence relié à l’âge accentué ou même déclenché plus tôt dans une vie (Orr et coll., 2017).
Malgré tout, la tauopathie reliée à l’ETC se différencie des autres conditions comme l’Alzheimer, qui pour sa part suit un processus hiérarchisé (Braak, 1991). En effet, dans un cas d’Alzheimer, l’hippocampe est le premier touché, suivi du lobe temporal, les autres régions polymodales associatives, les régions unimodales, l’ensemble du cortex cérébral et finalement les régions primaires. Au contraire, dans un cas d’ETC, la tauopathie se développe de façon non définie. Elle peut débuter dans diverses régions cérébrales et peut se propager de façon désordonnée. Cela peut possiblement être influencé par la vitesse de l’impact et les régions cérébrales affectées, malgré que les études ne montrent pas encore de lien clair et précis (Washington et al., 2016).
Bêta-amyloïde
Stein et collègues (2015) expliquent en grand détail l’association entre la présence de plaques bêta-amyloïde et une représentation symptomatiques de la tauopathie et de la démence à corps de Lewy, et ce, indépendamment de l’âge. Il semble y avoir un dépôt de plaques à un plus jeune âge et à un rythme accéléré dans 52% des cas d’ETC. Ainsi, par rapport à un groupe contrôle sain, lorsque les sujets vieillissent, on retrouve une concentration de plaques plus élevée chez les gens atteints d’ETC. Les chercheurs attribuent alors une grande importance à l’effet de ce peptide dans l’évolution de l’ETC.
Il semblerait même qu’une seule commotion cérébrale soit nécessaire pour accélérer l’accumulation de la bêta-amyloïde. De plus, la quantité de plaques semble liée à la gravité des symptômes. En effet, les plaques séniles semblent responsables d’une augmentation de 4,5 fois plus de risque de développer une démence et 8,9 fois de parkinsonisme.
Cependant, à ce jour, les mécanismes déclencheurs sont encore méconnus. Il est encore incertain si l’ethnie et la nature, fréquence et intensité de la commotion cérébrale ont un effet sur la bêta-amyloïde. Aussi, bien que les groupes touchés d’ETC comprennent souvent des comorbidités telles que l’abus de substances et la dépression, aucune corrélation significative ne peut être établie, montrant que l’ETC peut en elle seule mener un développement significatif de plaque bêta-amyloïde.
TDP-43
La TDP-43, une protéine seulement découverte en 2006 comme responsable derrière diverses pathologies comme la sclérose latérale amyotrophique, a été détectée dans le cerveau des personnes âgées de plus de 80 ans. Cela entama de multiples recherches sur une protéinopathie plus tard connue sous le nom de LATE (limbic-predominant age-related TDP-43 encephalopathy).
L’accumulation de la protéine TDP-43 semble à ce jour être en cause du cinquième des cas diagnostiqués d’Alzheimer. L’accumulation normale de cette protéine avec l’âge semble offrir les mêmes symptômes cliniques qu’une telle démence, et ce, même sans grande présence de tauopathie ou de plaque bêta-amyloïde, malgré que plusieurs individus ont une représentation comorbide de ces trois conditions (Nelson et al., 2019).
Cela dit, dans des cas d’encéphalopathie traumatique chronique, on remarque une présence significative de la protéine TDP-43. À un stade avancé, la TDP-43 peut aussi se propager au niveau de la moelle épinière. Cela peut causer le développement d’une maladie neuromotrice plusieurs années avant la mort pouvant inclure une dysfonction du contrôle moteur comme dans les gestes de préhension, de marche, de parole, de déglutition et de respiration.
Étant tout nouvellement découvert, son mécanisme exact la corrélant à l’ETC reste mystérieux, mais il semblerait que le traumatisme aux axones, le même qui cause le détachement des protéines tau, vient accélérer l’accumulation de la TDP-43. Puisque cette dernière est naturellement encline à l’agrégation, sa neurotoxicité apparaît rapidement (McKee et coll., 2010).
Conclusion
La science est encore jeune sur l’encéphalopathie traumatique chronique. Bien que l’on commence à bien comprendre le rôle de la tauopathie sur les risques de démence associés à l’ETC, on ne fait que commencer à découvrir le lien entre la bêta-amyloïde et la TDP-43 sur les autres symptômes cliniques.
S’il y a une seule chose à se rappeler, c’est que l’accumulation de plusieurs commotions cérébrales (et même potentiellement des plus faibles coups que l’on caractérise de sous-commotion cérébrale) a le potentiel d’accélérer l’accumulation de protéine tau et d’augmenter les risques de développer une démence comme l’Alzheimer lors du vieillissement. Ainsi, que l’athlète soit jeune ou adulte, il est important de le protéger des coups inutiles. Votre santé est entre vos mains!
Références
https://doi.org/10.1016/j.csm.2010.08.006
McCrory, P., Meeuwisse, W., Dvorak, J., Aubry, M., Bailes, J., Broglio, S., … & Davis, G. A. (2017). Consensus statement on concussion in sport—the 5th international conference on concussion in sport held in Berlin, October 2016. British journal of sports medicine, 51(11), 838-847. https://doi.org/10.1136/bjsports-2017-097699
McKee, A. C., Gavett, B. E., Stern, R. A., Nowinski, C. J., Cantu, R. C., Kowall, N. W., … & Morin, P. (2010). TDP-43 proteinopathy and motor neuron disease in chronic traumatic encephalopathy. Journal of Neuropathology & Experimental Neurology, 69(9), 918-929. https://dx.doi.org/10.1097%2FNEN.0b013e3181ee7d85
McKee, A. C., Stein, T. D., Nowinski, C. J., Stern, R. A., Daneshvar, D. H., Alvarez, V. E., … & Riley, D. O. (2013). The spectrum of disease in chronic traumatic encephalopathy. Brain, 136(1), 43-64. https://doi.org/10.1093/brain/aws307
Nelson, P. T., Dickson, D. W., Trojanowski, J. Q., Jack, C. R., Boyle, P. A., Arfanakis, K., … & Coyle-Gilchrist, I. T. (2019). Limbic-predominant age-related TDP-43 encephalopathy (LATE): consensus working group report. Brain, 142(6), 1503-1527. https://doi.org/10.1093/brain/awz099
Stein, T. D., Montenigro, P. H., Alvarez, V. E., Xia, W., Crary, J. F., Tripodis, Y., … & Kubilus, C. A. (2015). Beta-amyloid deposition in chronic traumatic encephalopathy. Acta neuropathologica, 130(1), 21-34. https://doi.org/10.1007/s00401-015-1435-y
