Published December 5, 2011 | Version v1
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Acetylcholine-Dopamine Interactions in Neurodegenerative Diseases: a Molecular Imaging Approach

Description

The question of how acetylcholine (ACh) and dopamine (DA) could be involved together in the pathophysiology of some neurodegenerative disorders is essential, particularly in dementia with Lewy bodies (DLB). The present study aims at assessing an in vivo molecular imaging method of both ACh and DA brain systems using single photon emission computed tomography. In the first part of the present study, a method based on pharmacokinetic analysis making it possible to quantify ACh neurons in vivo, using [123I]-IBVM, a specific radioligand of vesicular acetylcholine transporter, was developed and validated in healthy subjects and Alzheimer's disease patients. Then, we showed the ability of our method to demonstrate a differential alteration of ACh pathways in Progressive Supranuclear Palsy and Multiple System Atrophy patients. In the last part of this study, we imaged for the first time both ACh and DA systems in DLB patients, using not only [123I]-IBVM, but also [123I]-FP-CIT, a specific radioligand of dopamine transporter. Concomitantly, a behavioral exploration of hallucinations, fluctuating cognition and disturbances of circadian rhythms was achieved in these patients, as well as a neuropsychological examination. This study is currently in progress. The first results show consistent links between imaging and clinical data. (author)

Abstract (French)

Le role que pourrait jouer l'interaction des systemes cholinergiques (ACh) et dopaminergiques (DA) semble crucial dans la physiopathologie de certaines maladies neurodegeneratives, en particulier dans la demence a corps de Lewy (DCL). Ce travail de these se propose de valider un protocole d'imagerie moleculaire en tomographie d'emission monophotonique, consistant en un marquage de l'ACh et de la DA chez un meme individu, afin de pouvoir etudier in vivo les interactions ACh/DA. Apres avoir mis au point chez des sujets ages et des patients atteints de maladie d'Alzheimer une methode d'imagerie cerebrale quantitative des neurones ACh utilisant un radioligand selectif du transporteur vesiculaire de l'ACh, le [123I]- IBVM, et basee sur une modelisation pharmacocinetique, nous avons montre le potentiel de cette methode a mettre en evidence une atteinte differentielle des circuits ACh dans la Paralysie Supranucleaire Progressive et l'Atrophie Multisystematisee. Dans la derniere partie de ce travail de these, nous avons pour la premiere fois realise un double marquage des systemes ACh et DA dans la DCL, en utilisant, en plus du [123I]-IBVM, un radioligand selectif du transporteur de la dopamine et valide en routine clinique, le [123I]-FP-CIT. En parallele, une etude comportementale evaluant la presence d'hallucinations, de fluctuations cognitives, d'alterations des rythmes circadiens ainsi qu'un bilan des performances neuropsychologiques, ont ete menes. Cette etude est actuellement en cours de realisation. Les tous premiers resultats montrent l'existence de liens coherents entre les donnees d'imagerie moleculaire et les donnees cliniques. (auteur)

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Original title (French)
Interactions acetylcholine-dopamine dans les maladies neurodegeneratives: approche d'imagerie moleculaire

Publishing Information

Imprint Pagination
248 p.
Report number
FRNC-TH--15804

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Notes
[450 refs.]; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses