Infections et troubles de la myélinisation Unité III – Neurologie 2016

Objectifs 4875 Décrire les constatations pathologiques correspondant aux infections intracrâniennes communes et graves, dont la méningite bactérienne, l’encéphalite herpétique, l’abcès cérébral et le syndrome de Creutzfeld-Jacob. 4877 Décrire l’aspect normal de la substance blanche du SNC et la structure d’une fibre nerveuse myélinisée normale et saine, et exposer les différences entre cette dernière et les fibres démyélinisées de la sclérose en plaques et du syndrome de Guillain-Barré. 4878 Exposer l’évolution des plaques de la SEP aiguë à la SEP chronique, sur le plan histologique.

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Infection : Une approche fondée sur l’emplacement Infections de l’espace épidural : empyème épidural Infections de l’espace sous-dural : empyème sous-dural Infections de l’espace sous-arachnoïdien : (lepto)méningite Infections du cerveau lui-même : abcès et encéphalite

Infection sous-arachnoïdienne (leptoméningite) Infection bactérienne : méningite purulente - L’arrivée des bactéries déclenche le processus inflammatoire classique - Elle est associée à un œdème cérébral généralisé : complication majeure de la phase aiguë - Le processus s’étend dans les espaces périvasculaires (Virchow-Robin), ainsi que dans le réseau ventriculaire par l’entremise des trous de Magendie et de Luschka

Vue latérale d’un hémisphère cérébral Pus entourant les vaisseaux sanguins et dans les sillons Vasodilatation, élément de l’ inflammation Pôle temporal

Exsudat

Image microscopique du cortex et de l’arachnoide néocortex Exsudat Rempli de cellules; à fort grossissement: neutrophiles Espace autour des capillaires et des neurones: oedème

Coloration de Gram sur le pus dans l’arachnoide Neutrophiles Cocci Gram positifs

Complications de la méningite Aiguë : oedème cérébral, gonflement, hernie Méningite subaiguë : - thrombose des vaisseaux sanguins avec infarctus - épendymite - encéphalite

Oedème Inflammation aiguë (neutrophiles), espaces péri- vasculaires (Virchow-Robin) où sont les bactéries (continuité de cet espace avec l’ arachnoide) L’inflammation entraîne la thrombose Thrombus dans une petite veine ou artère – peut causer des infarctus

Complications de la méningite 3) Méningite chronique : Fibrose des leptoméninges: Au niveau des ouvertures du 4e ventricule (hydrocéphalie non communicante) Convexité (hydrocéphalie communicante)

Vue supérieure du cerveau occipital frontal Scissure inter- hémisphérique Arachnoide fibreuse adhérente intéressant aussi les granulations de Pacchioni (entraînant un hydrocéphalie communicante)

Abcès Extension d’un processus local : (un seul abcès) - otite : lobe temporal - mastoïdite : cervelet - sinusite : lobe frontal Hématogène (généralement, abcès multiples)

Coupe coronale au niveau des lobes occipitaux Trois lésions arrondies avec du pus compatible avec des abcès multiples.

Abcès L’histologie est semblable à celle d’autres organes à l’exception d’une gliose dans la périphérie : Tissu nécrosé au centre avec bactéries et neutrophiles Zone de tissu de granulation Zone de gliose

PUS

Zone avec gliose Tissue de gramulation Colonie bactérienne Pus (neutrophiles avec débris nécrotiques

Cas Homme de 39 ans Traumatisme avec fracture ouverte du crâne Réparation chirurgicale le même jour 2 semaines plus tard : maux de tête et crises convulsives généralisées Une tomodensitométrie révèle une grosse lésion frontale à droite

Lésion en anneau rehaussante “Ring enhancing” Frontal Lobe frontal Lobe temporal protubérance cervelet Droit Gauche Occipital

Résection chirurgicale de la lésion…

Dans le centre de l’abcès, cellules inflammatoires et débris cellulaires Neutrophiles

Retrouvé avec les débris…. Cellules végétales de bois Cellules brunes= écorce Ensemble, le fragment qui a percé l’orbite et pénétré dans le cerveau Cause? Voir diapo suivante…

Cause…

Encéphalite virale : Eléments histologiques courants - Infiltrat inflammatoire dans l’espace sous-arachnoïdien, autour des vaisseaux sanguins (manchon périvasculaire) et dans le parenchyme - prolifération microgliale, diffuse ou en foyer - gliose réactive - changement neuronaux : nécrose, neuronophagie - inclusions virales dans les neurones, astrocytes ou oligodendrocytes

Encéphalite herpétique

Encéphalite herpétique Image en T2 : liquide = blanc Oeil droit Lobe temporal gauche Oedème léger Lobe temporal droit Oedème et effet de masse Mésencéphale Lobe occipital droit

Cortex cingulaire avec densité augmentée Hyperdensité du cortex temporal et insulaire avec oedème sévère Déplacement des structures médianes secondaire à l’oedème temporal droit Hyperdensité du cortex temporal et insulaire

Hémorragies dans le cortex Patient n’ayant pas survécu Cortex cingulaire brun et ramolli Ramollissement du cortex insulaire Ramollissement et microhémorragies du cortex temporal, particulièrement des hippocampes

Manchon cellulaire (lymphocytes et macrophages) Couche profonde du cortex Vaisseau sanguin

Oedème Neurones avec inclusions virales

Patient décédé 20 ans après une encéphalite herpétique Clinique: problèmes de mémoire et de langage Perte des stuctures suivantes: Cortex cingulaire Insula Structures limbiques & insula Cortex temporal Hippocampes

} 14 % } 1 % Maladies à prions 85 % sporadique génétique EST animale EST humaine sporadique 85 % Scrapie sMCJ } 14 % génétique ex-Scr fMCJ acq. par infection MDC/cwd GSS ETV IFF } 1 % ESB Kuru ESF iMCJ ex-EST vMCJ

Maladies à prions Maladie où la protéine normale du prion est mal pliée (de PrPC à PrPSc) PrPSc forme des agrégats qui constituent une base pour transformer davantage de PrPC en PrPSc La cause originale peut être génétique, infectieuse ou sporadique La fonction de PrPC est inconnue

Transformation anormale de la protéine prion Protéine prion normale Aggrégats de PrP (‘Prion’) anormale Vue de dessus Vue latérale

Maladies à prions Peut toucher toute la matière grise du cerveau et conduire à une maladie rapidement progressive présentant un ou plusieurs des signes suivants : Démence (cortex cérébral) Spasticité (cortex cérébral) Myoclonie (cortex cérébral) Cécité corticale Signes extrapyramidaux (noyaux gris centraux, SN) Ataxie (cervelet) Pathologie : Vacuoles Perte neuronale Gliose Dépôt de protéines du prion (parfois sous forme de plaques amyloïdes)

Anomalies macroscopiques : surtout absentes

Anomalies macroscopiques: surtout absentes Aucune anomalie Cornes frontales, ventricules latéraux Artères cérébrales antérieures x2 Cortex frontal orbitaire Nerfs olfactifs

Microscopie de la maladie de Creutzfeldt-Jakob

Cas 1 Patient de 64 ans Est allé en voiture en Floride 3 mois avant son décès Vague perte de mémoire 3 semaines après son retour A décliné rapidement : Démence profonde Ataxie Myoclonie Est décédé d’une bronchopneumonie

Néocortex

Néocortex microspongiose Perte neuronale microspongiose

Néocortex (ICH prion)

Néocortex (IHC prion ) La coloration brûne pour le PrP dans les couches neuronales indique un excès de la protéine prion. Réaction négative dans l’ arachnoide et la substance blanche. Note: patient sans CJD, aucune réaction car trop peu de PrP pour être détectée Coloration puncti- forme dans le sCJD Aussi appelée Coloration synaptique. Substance blanche

Maladie de Creutzfeldt-Jakob sporadique

Cas 2 Jeune femme de 23 ans Vagues changements de personnalité Sensations douloureuses dans le bras et la jambe gauches 4 mois après l’apparition de la maladie, ataxie et début de la démence Déclin progressif… est décédée 18 mois après l’apparition de la maladie

Néocortex

Néocortex Spongiose très légère Vacuoles à son pourtour Plaque floride Les plaques florides sont typiques de la variante CJD

Néocortex (IHC prion)

Néocortex (IHC prion) Coeurs de plaque florides fortement réactifs pour la protéine prion Processus astrocytaire colorés pour la protéine prion (vCJD seulement)

Variante de la maladie de Creutzfeldt-Jakob

Myéline périphérique/Nerfs

Nerf normal

* *

Cellule de Schwann avec axones non-myélinisés Gaine de myéline Axone Artère irriguant le nerf Nerf complet Faisceau

*

Cytoplasme de la cellule de Schwann Membrane double formant la myéline Axone

*Dommage axonal dû à un traumatisme (dégénérescence wallérienne distale) ou à un facteur intrinsèque (dégénérescence axonale). Dans ces cas, perte de myéline secondaire et remyélinisation si reconnection avec la cible. Chromatolyse centrale possible. * ** * **Démyélinisation due au dommage de la myéline (cellule de Schwann/oligodendrocyte) par une influence externe, l’axone demeure intact et est remyélinisé (le nouveau segment est plus court et la gaine est souvent plus mince.

Dégénérescence axonale/ Transsection axonale Dégénérescence wallérienne

Dégénérescence sévère aigüe dans un nerft: débris de myéline en chaines Coloration à l’osmium: lipides = brun-noir

Démyelinisation/ Remyélinisation

axone Gaine de myéline mince suite à une séquence démyélinisation-remyélinisation répétée

Sclérose en plaques (SP) Apparition fréquente chez les jeunes personnes (20-40 ans) F > H Exacerbations et rémissions (avec souvent une rémission partielle plus tard) Localisations : myéline centrale - symptômes de perte de fonction Symptôme initial fréquent : anomalie du champ visuel

Séquence FLAIR: eau en diffusion restricitive = blanc Démyélinisation périventriculaire Démyélinisation le long des veines

Zones grises et fermes très bien délimitées: Ce sont des plaques chroniques

Plaques chroniques dans la protubérance

Plaque dans la substance grise de la moëlle Substance grise intacte Perte de myéline en plaque dans les cordons blancs Substance blanche intacte Section de la moëlle épinière, coloration de Heidenhain pour la myéline (en noir)

Plaque jeune

Plaque jeune Veine Infiltrat lymphocytaire périveineux

Astrocytes réactionnels Macrophages/cellules microgliales avec phagocytose de myéline En général: perte des oligodendrocytes

Plaque chronique

Plaque chronique Partie du néocortex Absence d’oligodendrocytes Absence d’inflammation Astrocytes diminués de volume

Coloration LFB : bleu = myéline Substance blanche normale Plaque chronique: absence de myéline

Coloration à l’argent pour les axones Substance blanche: Densité normale des axones Plaque chronique: Diminution des axones passant dans la plaque

Pathogenèse Maladie auto-immune à médiation cellulaire T Hypothèse récente : congestion veineuse due à des anomalies vasculaires dans le cou