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Topographie de l’accumulation de substance blanche chez les enfants autistes et ceux accusant un retard d’acquisition du langage

Herbert MR, Ziegler DA, Makris N, Filipek PA, Kemper TL, Mormandin JJ, Sanders HA, Kennedy DN and Caviness, Jr., VS

Annals of Neurology 2004; 55: 530-540

Question : Est-ce que la quantité et la répartition de la substance blanche dans le cerveau sont différentes chez les enfants autistes, les enfants présentant un trouble d’acquisition du langage et les enfants sans trouble de développement?

Contexte : Au cours des dernières années, les chercheurs ont découvert que les enfants autistes ont en moyenne une circonférence crânienne supérieure à celle des enfants connaissant un développement typique1,2,3. En fait, environ 90 % des enfants autistes examinés par un chercheur avaient une tête anormalement grosse, la seule caractéristique physique commune à tous les enfants autistes4. Reste à savoir si cette augmentation de volume intéresse le cerveau en général, des zones précises du cerveau ou un type de tissu cérébral en particulier. Il y a deux types de tissu cérébral : la substance grise et la substance blanche. La substance grise constitue les centres de traitement du cerveau; la substance blanche forme les voies de communication entre les structures corticales. La substance blanche est composée de faisceaux de fibres nerveuses (axones) recouvertes d’une substance lipidique, la myéline. On a suggéré que la macrocéphalie serait attribuable à un excès de matière blanche.

À l’heure actuelle, il n’y a pas de test médical qui permet un diagnostic formel des troubles du spectre autistique (TSA). Dans cette étude, les chercheurs ont voulu vérifier si les anomalies structurales du cerveau ont une valeur diagnostique. Ils ont comparé les résultats des examens IRM – permettant de mesurer le volume de substance blanche et de substance grise – des enfants autistes à ceux des enfants présentant un trouble d’acquisition du langage (TAL). Le TAL se caractérise par des difficultés d’utilisation du langage dans un contexte social, similaires à celles observées chez les autistes, mais par d’autres symptômes qu’on ne retrouve pas dans l’autisme. En plus des troubles du langage, les enfants autistes affichent des problèmes de prise de décision, de planification et de cognition en général. Les chercheurs ont donc comparé les clichés IRM chez les deux groupes d’enfants à la recherche de disparités morphologiques pouvant expliquer leurs différences comportementales. Les résultats d’IRM ont ensuite été comparés à ceux des enfants sans trouble du développement.

Sujets : L’étude comprenait 41 garçons et 22 filles, âgés entre 5,7 et 11,3 ans, répartis en trois groupes : 1) 13 garçons ayant un TSA; 2) 14 garçons et 7 filles atteints d’un TAL; 3) 14 garçons et 15 filles au développement normal (témoins). Les enfants des deux premiers groupes avaient un quotient intellectuel (Q.I.) non verbal supérieur à 80 (à la limite inférieure ou au-dessus de la moyenne). Le diagnostic de TSA et de TAL a été établi par un pédopsychiatre à l’aide des critères de la troisième édition du DSM (DSM-III), en usage au moment de l’étude.

Méthodologie : On a réalisé les séquences standard d’IRM chez tous les enfants pour mesurer la substance blanche et la substance grise.

Résultats : Les enfants des groupes TSA et TAL – mais aucun enfant du groupe témoin – avaient une quantité anormalement abondante de substance blanche à la grandeur du cerveau, mais chez les enfants autistes, l’accumulation de substance blanche était beaucoup plus marquée dans le cortex préfrontal, qui est associé à la résolution des problèmes, aux émotions et au raisonnement.

Conclusions : Comparativement aux témoins, les enfants autistes et les enfants atteints d’un trouble d’acquisition du langage avaient une quantité sensiblement plus abondante de substance blanche. L’excès de substance blanche était dispersé dans plusieurs régions du cerveau. Cette augmentation était beaucoup plus marquée au niveau du cortex préfrontal dans les cas de TSA que dans les cas de TAL. Chez les témoins, la quantité de substance blanche était normale.

La substance blanche est le « câblage » entre les différentes aires du cerveau qui interviennent dans le raisonnement et le comportement. L’accumulation anormale de tissu cérébral décrite dans cette étude pourrait sous-tendre la gamme de problèmes comportementaux et cognitifs propres aux TSA et au TAL. En effet, la surabondance de substance blanche pourrait bloquer la communication entre les structures corticales participant au traitement de la reconnaissance des expressions faciales, au décodage des émotions, à l’apprentissage des règles sociales et à l’utilisation du langage. Les chercheurs ont émis l’hypothèse que l’augmentation du volume de substance blanche serait attribuable à une anomalie de la myéline, qui forme un manchon isolant autour des fibres nerveuses.

D’après les chercheurs, le fait que la substance blanche présente des anomalies similaires dans les deux groupes (TSA et TAL) porte à croire que les deux troubles ne sont pas entièrement distincts et que, par conséquent, le TAL appartiendrait au spectre autistique.

Cette étude confirme que l’augmentation du volume de substance blanche survient après la naissance – ce que d’autres recherches avaient démontré – et nous apprend que le tissu s’accumule sur une certaine période. Ces conclusions doivent être reproduites et clarifiées dans le cadre d’études plus poussées.

1. Aylward EH, Minshew NJ, Field K et al. Effects of age on brain volume and head circumference in autism. Neurology 2002; 59: 175-183.

2. Filipek P, Richelme C, Kennedy D et al. Morphometric analysis of the brain in developmental language disorders and autism. Annals of Neurology 1992;32:475.

3. Courchesne E, Carper R, Akahoomoff N. Evidence of brain overgrowth in the first year of life in autism. JAMA 2003;290:337-344.

4. Courchesne E, Karns CM, Davis HR et al. Unusual brain growth patterns in early life in patients with autistic disorder: an MRI study. Neurology 2001;57:245-254.