Le cerveau peut fonctionner moins efficacement chez les enfants atteints de diabète de type 1

Les enfants atteints de diabète de type 1 présentent des différences subtiles mais importantes dans la fonction cérébrale par rapport aux enfants non diabétiques, selon une nouvelle étude menée par des chercheurs de la Stanford University School of Medicine.

Le diabète de type 1 survient lorsque le pancréas ne produit pas d'insuline, une hormone qui aide à réguler la glycémie. Les patients reçoivent de l'insuline via des injections ou une pompe à insuline. Mais même avec un traitement, leurs taux sanguins de glucose, principal sucre dans le sang, fluctuent beaucoup plus que chez les individus en bonne santé.

«Nos résultats suggèrent que, chez les enfants atteints de diabète de type 1, le cerveau n'est pas aussi efficace qu'il le pourrait», a déclaré Lara Foland-Ross, Ph.D., associée de recherche principale au Center for Interdisciplinary Brain Sciences Research à Stanford. . Foland-Ross partage la paternité principale de l'article avec Bruce Buckingham, M.D., professeur émérite de pédiatrie à Stanford.

«Les enfants atteints de diabète ont des fluctuations chroniques de la glycémie et le glucose est important pour le développement du cerveau.»

Les cellules cérébrales ont besoin d'un apport constant de glucose comme carburant. Des recherches antérieures ont montré des modifications de la structure cérébrale et une légère altération des performances sur les tâches cognitives chez les enfants atteints de diabète de type 1, mais le mécanisme n'avait jamais été étudié.

«Il était important de capturer fonctionnellement ce qui se passe dans le cerveau de ces enfants», a-t-elle déclaré.

En utilisant l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRM), les chercheurs ont découvert que le cerveau des enfants diabétiques présentait un ensemble de modèles d'activité cérébrale anormaux qui ont été observés dans de nombreux autres troubles, y compris le déclin cognitif lié au vieillissement, les commotions cérébrales, le trouble d'hyperactivité avec déficit de l'attention et sclérose en plaques.

«Ce qu'il faut retenir de notre étude, c'est que, malgré beaucoup d'attention des endocrinologues à ce groupe de patients et de réelles améliorations des directives cliniques, les enfants atteints de diabète risquent toujours d'avoir des problèmes d'apprentissage et de comportement qui sont probablement associés à leur maladie, »A déclaré l'auteur principal de l'étude, Allan Reiss, MD, professeur de psychiatrie et de sciences du comportement à Stanford.

Les chercheurs ont également constaté que les schémas d'activité cérébrale anormale étaient plus prononcés chez les enfants qui avaient eu le diabète plus longtemps.

L’équipe de recherche a réalisé des scintigraphies cérébrales par IRMf sur 93 enfants atteints de diabète de type 1 recrutés sur cinq sites: le système de santé pour enfants Nemours à Jacksonville, en Floride; Stanford; Université de Washington à St Louis; l'Université de l'Iowa; et Yale.

Un autre 57 enfants qui n'avaient pas la condition ont composé le groupe témoin. Tous les participants étaient âgés de 7 à 14 ans. Des tests comportementaux et cognitifs standard ont été administrés à tous les enfants avant le scanner cérébral.

Dans le scanner IRMf, les enfants ont effectué une tâche cognitive appelée «go / no-go»: différentes lettres de l'alphabet ont été affichées dans un ordre aléatoire, et les participants ont été invités à appuyer sur un bouton en réponse à chaque lettre sauf «X». La tâche est souvent utilisée dans les études de balayage cérébral pour évaluer ce qui se passe dans le cerveau pendant que les participants se concentrent.

Les résultats montrent que, bien que les enfants atteints de diabète aient effectué la tâche aussi précisément que ceux du groupe témoin, leur cerveau se comportait différemment. Chez les enfants diabétiques, le réseau en mode par défaut, qui est le système «inactif» du cerveau, ne s’éteignait pas pendant la tâche.

Pour compenser l’activation anormale du réseau en mode par défaut, les réseaux de contrôle exécutif du cerveau, responsables des aspects de l’autorégulation et de la concentration, travaillaient plus dur que la normale chez les enfants diabétiques.

Ces anomalies étaient plus prononcées chez les enfants qui avaient reçu un diagnostic de diabète à un plus jeune âge, ce qui suggère que le problème peut s'aggraver avec le temps.

«Plus vous êtes exposé à des changements dynamiques des niveaux de glucose sanguin, plus les altérations de la fonction cérébrale par rapport au réseau en mode par défaut sont importantes», a déclaré Foland-Ross. Des études chez des adultes diabétiques suggèrent que dans les derniers stades de la maladie, le cerveau perd finalement sa capacité à compenser ce problème, a-t-elle ajouté.

Les résultats sont publiés en ligne dans la revue Médecine PLOS.

Source: Médecine de Stanford