Les maladies cardiovasculaires laisseraient-elles des traces dans le cerveau bien avant l’apparition des premiers signes de déclin cognitif? C’est l’une des questions qui occupe Claudine Gauthier, nouvelle professeure à la Faculté de médecine de l’Université de Montréal et titulaire de la Chaire Michal et Renata Hornstein en chirurgie cardiaque de l'UdeM.
Spécialiste de l’imagerie par résonance magnétique (IRM), elle étudie comment le vieillissement et les maladies cardiovasculaires transforment la santé vasculaire et la santé métabolique du cerveau.
L’ambition est claire: repérer tôt les personnes dont le cerveau est plus vulnérable au vieillissement et déterminer comment agir avant que les dommages deviennent irréversibles.
Voir ce que les images traditionnelles ne montrent pas
Au début des années 2000, Claudine Gauthier entreprend son doctorat sous la direction de Richard Hoge à l’Université de Montréal. L’IRM permet alors de voir la structure du cerveau et les régions qui s’activent. Elle révèle toutefois peu de choses sur ses états vasculaire et métabolique.
La chercheuse s’attelle donc à élaborer des techniques d’IRM quantitatives capables d’aller plus loin. Un postdoctorat à l’Institut Max-Planck de neurologie et des sciences cognitives de Leipzig, en Allemagne, puis un poste de professeure adjointe de physique à l’Université Concordia lui permettent d’affiner ses outils. Elle rejoint le Centre de recherche de l’Institut de cardiologie de Montréal, un établissement de Santé Québec, en 2018.
Aujourd’hui, son laboratoire peut mesurer en une seule séance d’une heure plusieurs paramètres de la santé cérébrale. Parmi ceux-ci figurent la circulation sanguine, la capacité des vaisseaux à se dilater, leur pulsatilité et la quantité d’oxygène extraite par le cerveau.
Ces mesures offrent une fenêtre sur des changements qui peuvent précéder les atteintes vues par les méthodes classiques.
«Il y a l’idée d’évaluer plusieurs aspects – certains qui apparaissent tôt dans le processus de vieillissement, d’autres plus tard», indique la chercheuse.
Cette approche a déjà révélé des différences chez des personnes atteintes de maladie coronarienne. Une étude récente a mis en évidence des altérations vasculaires et métaboliques ainsi que des changements de la matière blanche, notamment de la myéline, chez des participants pourtant considérés comme cognitivement normaux.
Reste à comprendre ce que ces différences signifient pour l’avenir. Certains individus pourraient être plus vulnérables que d’autres au déclin cognitif.
À l’aide de modèles informatiques et d’outils d’intelligence artificielle, son équipe cherche à établir ces profils de vulnérabilité. Elle veut ensuite cibler quelles interventions pourraient être les plus utiles pour chacun.
Intervenir avant le déclin
Observer le vieillissement ne suffit plus. Claudine Gauthier cherche à savoir s’il est possible d’en modifier la trajectoire.
Avec la participation du chercheur Louis Bherer, du Département de médecine de l'UdeM, elle mène le projet pilote NeuroDance. Pendant six mois, des personnes de plus de 60 ans pratiqueront la danse afin d’en mesurer les effets sur leur santé cérébrale et leurs capacités cognitives.
«La danse représente un véritable défi pour le cerveau: mémoriser une chorégraphie, coordonner ses mouvements, se repérer dans l’espace et s’adapter aux autres, explique la chercheuse. Nous comparerons les effets de cette intervention avec ceux d'un programme combinant exercice physique et stimulation cognitive et ceux d’un programme d’étirements et de tonification musculaire.»
L’équipe souhaite déterminer si cette double sollicitation du corps et du cerveau peut renforcer la santé cérébrale et préserver la cognition.
La ménopause: une période charnière
La transition vers la ménopause constitue une autre piste de recherche pour Claudine Gauthier. Financé par la Fondation des maladies du cœur et de l’AVC, son projet examine comment les bouleversements hormonaux peuvent influencer simultanément la santé du cœur et celle du cerveau.
Avant la ménopause, les hormones sexuelles semblent jouer un rôle protecteur pour le système cardiovasculaire. Après cette transition, le risque de maladies cardiovasculaires augmente, et certaines femmes pourraient aussi devenir plus vulnérables au déclin cognitif.
«Les femmes se mettent à souffrir des mêmes problèmes vasculaires et cardiométaboliques que les hommes, mais à un rythme souvent plus rapide», souligne-t-elle.
Son équipe mènera des études auprès de femmes de 30 à 60 ans, de la préménopause jusqu’aux premières années suivant la ménopause, qu’une hormonothérapie leur ait été prescrite ou non.
Cette période de transition demeure peu étudiée en imagerie cérébrale. C’est pourquoi l’IRM quantitative et différentes évaluations physiologiques et cognitives permettront de suivre les changements qui touchent les systèmes vasculaire et métabolique ainsi que les fonctions cognitives.
L’objectif n’est pas encore de mettre au jour des biomarqueurs prédictifs. Les travaux effectués ont d’abord pour but de mieux cerner cette période de transition et de faire émerger les prochaines questions: quand intervenir, chez qui et avec quelle approche?
Un même fil relie ses divers projets, de la danse à la ménopause.
«Ce que j’aimerais vraiment, c’est trouver des biomarqueurs qui me permettent de savoir qui est sur une mauvaise trajectoire de vieillissement et ce qu’on peut faire pour aider cette personne», dit Claudine Gauthier.
