Neuropathologie de l’épilepsie Unité III – Neurologie 2016

Objectifs 4976 Décrire sur le plan pathologique plusieurs types de malformations congénitales et de lésions acquises du cortex cérébral qui peuvent prédisposer une personne à l’épilepsie.

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Épilepsie: définition An episodic disorder of the nervous system arising from the excessively synchronous and sustained discharge of a group of nerve cells. Hughlings Jackson ( 1873)

Épilepsie: définitions Epilepsy is a disorder of the brain characterized by an enduring predisposition to generate epileptic seizures and by the neurobiological, cognitive, psychological and social consequences of this condition. An epileptic seizure is a transient occurrence of signs and/or symptoms caused by the abnormal excessive or synchronous neuronal activity in the brain. Wang YY et al. Brain Pathology 20:1-16, 2010

Épidémiologie de l’épilepsie Universelle Fréquence entre 20 et 70 par 100,000 Incidence fréquemment évaluée avec des diagnostics présumés Plus élevée dans la première année de vie Les causes fréquentes: trauma crânien, trauma à la naissance, infections et maladies cérébro-vasculaires

Épidémiologie (2) 65% avec une condition médicale sérieuse et handicapante Retard mental, noté jusque chez 28% des patients, plus dans les cas jeunes et avec convulsions généralisées Déficits neurologiques notés habituellement dans les épilepsies focales

Épilepsie: sémiologie Petit mal: absence Grand mal: convulsions tonico-cloniques Généralisée: absence, tonique, clonique, tonico-clonique, myoclonique et atonique Focale et partielle: partielle simple, partielle complexe ou partielle évoluant en convulsions généralisées

Classifications Étiologie Sémiologie Morphologie

Classification morphologique Lésions de développement (héréditaires) Lésions acquises _______________________ Épilepsie peut être focale ou généralisée

Neuropathologie du cerveau avec épilepsie: deux questions Est-ce que la cause de l’épilepsie peut être identifiée? Est-ce qu’il y a des lésions secondaires à l’épilepsie?

Épilepsie: trois catégories majeures de problèmes trouvés à l’examen 1) Malformations du développement cortical 2) Lésions acquises causant l’épilepsie ( 1 et 2 sont en accord avec la classification morphologique mentionnée ci- dessous) 3) Effet de l’épilepsie sur le cerveau

Malformations du développement cortical Rôle de la neuro-imagerie Rôle des études génétiques dans la compréhension de l’étiologie de ces lésions Variété très grande, plusieurs se présentant tôt dans la vie, avec: - retard de développement - encéphalopathie - problèmes moteurs congénitaux - lésions malformatives/développementales associées

Classification morphologique de la dysplasie corticale Lissencéphalie (agyrie / pachygyrie) Polymicrogyrie Hétérotopie ( laminaire ou nodulaire) Neurones isolés hétérotopiques dans la substance blanche Dysplasie corticale focale (Autres formes rares)

Pathogénèse clé de la dysplasie corticale Anomalies de la migration neuronale : résultat d’une “programmation” corticale finale anormale Arrêt sélectif de la migration soit dans le cortex ou soit entre la zone germinale et le cortex

Dysplasie corticale focale La plupart des malformations du développement cortical dans les séries chirurgicales de l’épilepsie Type 1: cyto-architecture anormale sans neurones dysmorphiques ou cellules “ballonnées” Type 2: neurones anormaux ou cellules “ballonnées”; résultats supérieurs avec la chirurgie

Dysplasie corticale focale

Histoire de cas Garçon de 21 mois avec épilepsie Il avait une épilepsie partielle secondairement généralisée médicalement incontrôlable L’imagerie médicale a montré un foyer cortical épaissi avec un flou de la jonction grise-blanche dans la région temporo-pariétale droite Les EEG sur cuir chevelu au niveau de cette région ont montré des pics (spiking) continus

Dysplasie corticale avec jonction cortex substance blanche Jonction normale nette Couche moléculaire Dysplasie corticale avec jonction cortex substance blanche floue et perte de la lamination corticale Neu-N: Arrangement en colonnes de neurones raréfiés

Quelques aspects retrouvés dans la dysplasie corticale focale Neu-N: Neurones ectopiques, couche moléculaire Neu-N: Neurones avec orientation variable Neu-N: Neurones ectopiques dans la substance blanche Neurones dysmorphiques

Dysplasie corticale focale: étiologie Sporadique Migration neuronale arrêtée et différentiation Anomalies de prolifération des cellules souches et de la perte neuronale programmée durant le développement

Séquence sclérose tubéreuse Forme la plus sévère des dysplasies corticales focales avec neurones dysmorphiques et cellules ballonnées Hémi-mégalencéphalie

Histoire de cas Garçon de 4 ans avec retard mental et épilepsie. L’investigation a mené à un diagnostic de sclérose tubéreuse L’imagerie médicale montre quelques lésions corticales/sous-corticales, fréquemment avec calcifications et des nodules sous-épendymaires également fréquemment calcifiés Décision prise d’enlever une lésion perçue comme responsable de l’épilepsie non controllée

Voir diapo suivante pour certains changements clé Frontal Temporal Champ chirurgical: résection prévue (flèches) Un des fragments reçus: zone la plus anormale (flèches) H & E: lame complète; les zones les plus anormales sont aux extrémités Voir diapo suivante pour certains changements clé

Absence totale de lamination; peu de neurones; neurones très gros (voir ci-dessous) Calcifications dans la substance blanche, neuropile et capillaires Neurone dysmorphique, gauche; cellule ballonnée, droite Coloration à l’argent Neurones dysmorphiques Cellules ballonnées: la plupart sont négatives pour les marqueurs neuronaux et gliaux. Neu-N à gauche et GFAP à droite

Bel exemple d’une tubérosité: hémisphère droit, paramédian

Coupe coronale montrant des tubérosités; notez la jonction très floue entre le cortex et la substance blanche

Malformations légères du développement cortical Anomalies corticales subtiles Imagerie médicale généralement négative

Malformations généralisées du développement cortical Lissencéphalie (agyrie-pachygyrie) Polymicrogyrie Hétérotopie, laminaire ou nodulaire

Lissencéphalie (agyrie-pachygyrie) Cortex très épais

Coupes coronales: polymicrogyrie Régions les plus sévère (flèches)

mésiales (zones normales) Polymicrogyrie Voyez les régions temporales inféro- mésiales (zones normales)

Polymicrogyrie: Fusion des couches moléculaires et cortex à quatre couches

Polymicrogyrie touchant le cortex cérébelleux

Hétérétopies neuronales nodulaires sous-épendymaires

Hétérotopies neuronales nodulaires, substance blanche colorée pour la myéline

Patient porteur d’une hémi-mégalencéphalie: nombreuses hétérotopies neuronales nodulaires

Hétérotopies laminaires bi-hémisphériques; Coloration pour la myéline

Épilepsies acquises Tumeurs Trauma Vasculaire: paralysie cérébrale, ischémie, ACV Infections Fièvre, déshydratation Malformations vasculaires Encéphalite de Rasmussen Neurodégénérescence, incluant la maladie d’Alzheimer

Tumeurs et épilepsie Cause fréquente, environ 35% Lésions de croissance lente sont plus susceptibles de générer des convulsions: 70.9% des oligodendrogliomes, 58.5% des astrocytomes, 38.9% des méningiomes et 28.9% des glioblastomes Fréquemment le premier et seul signe clinique

Astrocytome diffus infiltrant (OMS grade II) Résection chirurgicale avec étude électroencéphalographique per-opératoire

Mort subite; épilepsie depuis plusieurs années: Envahissement arachnoidien Mort subite; épilepsie depuis plusieurs années: astrocytome de bas grade région du noyau amygdalien

Épilepsie depuis plusieurs années; malformation vasculaire Mort subite, Épilepsie depuis plusieurs années; malformation vasculaire

Effets des convulsions sur le cerveau Évidence que les convulsions prolongées et le status epilepticus peuvent générer une perte neuronale est clairement établi Effet des convulsions récidivantes et de durée courte est moins clair. Expérimentallement, démonstration d’une apoptose accrue dans les hippocampes; chez l’humain, des RMN sériées démontrent des signes d’atrophie hippocampale chez certains patients L’épilepsie de l’enfant entraine des risques importants pour une variété de problèmes cognitifs et de comportement

Status epilepticus Activité épileptique, continue ou intermittente, mais sans période de récupération, d’une durée prolongée: 60 min. pour les adultes 30 min. pour les enfants Si généralisée, c’est une urgence médicale

Status epilepticus Dommage plus sévère Si prolongé, avec perturbations importantes des fonctions cardio-respiratoires: - infarctus - décès

Pathologie des lésions associées aux convulsions Mort cellulaire neuronale: apoptose ou dommage aigu (nécrose), entraînant une perte neuronale Les structures cibles touchées sont essentiellement les mêmes que celles touchées dans l’ischémie et les infarctus précoces

Sclérose de l’hippocampe (mesial temporal sclerosis) Atrophie de l’hippocampe Association nette avec l’épilepsie mesio- temporale résistante aux traitements Indication chirurgicale chez les patients sélectionnés avec soin Considérée comme acquise mais d’étiologie inconnue (lien avec l’effet des convulsions sur les neurones)

SUDEP Mort subite inattendue de l’épilepsie Peut toucher jusqu’à 10% des patients Cause majeure de décès chez les patients entre 20 et 40 ans ? arrhythmie cardiaque ou arrêt respiratoire Oedème pulmonaire à l’autopsie, probablement d’origine neurogène

Merci de votre attention Bonne chance jmichaud@cheo.on.ca