Objective: The pathophysiological mechanisms influencing psychosis spectrum disorders are largely unknown. The glymphatic system, which is a brain waste clearance pathway, has recently been implicated in its pathophysiology and has also been shown to be disrupted in various neurodegenerative and vascular diseases. Initial studies examining the glymphatic system in psychosis spectrum disorders have reported disruptions, but the findings have been confounded by medication effects as they included antipsychotic-treated patients. In this study, we used diffusion tensor imaging analysis along the perivascular space (DTI-ALPS) as a technique to measure the functionality of the glymphatic system in a sample of antipsychotic-minimally exposed patients with psychosis spectrum disorders and healthy controls.
Methods: The study included 13 antipsychotic-minimally exposed (2 weeks antipsychotic exposure in the past 3 months/lifetime) patients with psychosis spectrum disorders and 114 healthy controls. We quantified water diffusion metrics along the x-, y-, and z-axes in both projection and association fibres to derive the DTI-ALPS index, a proxy for glymphatic activity. Between-group differences were analyzed using two-way ANCOVA controlling for age and sex. Partial correlations were used to assess the association between the ALPS index and clinical variables.
Results: Analyses revealed that antipsychotic-minimally exposed psychosis spectrum disorder patients had a lower DTI-ALPS index value than healthy controls in both hemispheres and the whole brain (all P < 0.005). Significant differences were also observed between the x and y projections/associations between patients and healthy controls (P < 0.001). Furthermore, we did not find any significant correlations (all P > 0.05) between the DTI-ALPS index with age, body mass index, symptomatology, and metabolic parameters.
Conclusion: This study shows that the glymphatic system is dysregulated in antipsychotic-minimally exposed patients with psychosis spectrum disorders. Understanding the mechanisms that influence the glymphatic system may help to understand the pathophysiology of psychosis spectrum disorders as proper waste clearance is needed for normal brain functioning.
Objectif: Les mécanismes physiopathologiques qui influencent les troubles psychotiques demeurent en grande partie inconnus. D’après les travaux de recherche menés récemment, le système glymphatique (SG), un système d’évacuation des déchets du cerveau, jouerait un rôle dans cette physiopathologie. Par ailleurs, une perturbation du SG a été constatée en présence de diverses maladies neurodégéneratives et vasculaires. Les chercheurs des études initiales portant sur le système glymphatique de patients atteints de troubles psychotiques ont signalé des perturbations du SG, mais les résultats étaient brouillés par les effets pharmacologiques puisque certains des sujets prenaient des antipsychotiques (AP). Aux fins de la présente étude, nous avons eu recours à l’imagerie du tenseur de diffusion le long de l’espace périvasculaire (DTI-ALPS) pour évaluer le fonctionnement du SG chez des sujets témoins en santé et chez des patients atteints de troubles psychotiques qui avaient été peu exposés à des AP.
Méthodologie: L’étude a été menée auprès de 114 sujets témoins en santé et de 13 patients atteints de troubles psychotiques dont l’exposition à des AP était minime (exposition aux AP pendant 2 semaines ou moins au cours des 3 mois précédents ou pendant leur vie). Nous avons quantifié la diffusion des molécules d’eau le long des axes x, y et z dans les fibres de projection et dans les fibres d’association pour dériver l’indice DTI-ALPS, une approximation de l’activité glymphatique. Les différences entre les groupes ont été analysées au moyen d’une ANCOVA bidirectionnelle tenant compte de l’âge et du sexe des sujets. L’établissement de corrélations partielles a permis d’évaluer l’association entre l’indice ALPS et les variables cliniques.
Résultats: Les analyses ont révélé que l’indice DTI-ALPS était moins élevé chez les patients atteints de troubles psychotiques et peu exposés à des AP que chez les sujets témoins en santé, dans chacun des deux hémisphères cérébraux et dans le cerveau entier (P > 0.005 dans tous les cas). Des différences significatives ont également été observées entre les patients et les sujets en santé dans les valeurs x et y des fibres de projection et d’association (P < 0.001). Par ailleurs, nous n'avons relevé aucune corrélation significative (P > 0.05 dans tous les cas) entre l’indice DTI-ALPS et l’âge, l’IMC, les symptômes et les paramètres métaboliques des sujets.
Conclusion: Cette étude démontre que le SG est déréglé en présence de troubles psychotiques chez des patients peu exposés à des AP. Une évacuation appropriée des déchets du cerveau étant nécessaire à son bon fonctionnement, une meilleure connaissance des mécanismes qui influencent le SG aiderait à comprendre la physiopathologie des troubles psychotiques.
Keywords: Antipsychotique - exposition minimale; DTI-ALPS; Psychose; Schizophrénie; Système glymphatiqu; antipsychotic-minimally exposed; glymphatic system; psychosis; schizophrenia.