La radionécrose cérébrale. Limites et perspectives des modèles expérimentaux

Commissariat à l'énergie atomique, Direction des sciences du vivant, Département de pathologie et toxicologie expérimentales, Laboratoire de radiobiologie appliquée, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex

Reçu : 9 Octobre 1991

Résumé

La radiothérapie, traitement efficace des tumeurs cérébrales, peut avoir plusieurs effets secondaires dont la radionécrose tardive. Les lésions de nécrose et de gliose présentent une évolution généralement irréversible dans les mois ou les années qui suivent le traitement. Plusieurs facteurs sont liés à son apparition : l'âge et l'état systémique du malade, les facteurs de risque vasculaire et la susceptibilité individuelle, mais le protocole et la dose par fraction sont essentiels, bien que des cas de radionécrose aient été décrits après radiothérapie conventionnelle. La Physiopathologie de la radionécrose reste controversée malgré les théories gliales, vasculaires et autoimmunes fréquemment évoquées. Aucune théorie prise isolément ne peut expliquer la variabilité des délais d'apparition des lésions de radionécrose, la sensibilité particulière de la substance blanche, les modifications de fonction des oligodendrocytes et les anomalies vasculaires. Les lésions oligodendrogliales jouent probablement un rôle important au début du processus alors que l'atteinte de la barrière hémato-astrocytaire semble responsable des complications différées. Le méthodes récentes d'exploration biophysiques non invasives, comme les tomographies RX et par émission de positons, et l'imagerie et la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire, ont permis l'examen anatomophysiologique du cerveau après irradiation. Les limites et perspectives de ces méthodes biophysiques sont analysées ici dans des modèles expérimentaux d'étude de la radionécrose cérébrale, développés dans des espèces variant du rongeur au primate.

Abstract

Cerebral radiation necrosis is the major CNS hazard of clinical treatment therapy involving delivery of high doses of radiation to the brain. It is generally irreversible and frequently leads to death from brain necrosis. Necrosis has been reported with total doses of 60 Gy, delivered in conventional fractions. Symptoms depend upon the volume of brain irradiated and are frequently those of an intracranial mass and may be present as an area of gliosis or frank necrosis. Possible causes include some direct effect of radiation on glial cells, vascular changes and the action of an immunological mechanism. The weight of evidence suggests that demyelination is important in the early delayed reaction, and that vascular changes gradually become more important in the late delayed reactions, from several months to years after treatment. The advent of sophisticated radiographic technologies such as computed tomography, magnetic resonance imaging and spectroscopy, and positron emission tomography have facilitated serial non invasive examination of morphologic or physiologic parameters within the brain after irradiation. Limits and prospects of these technologies are reviewed in experimental animal models of late radiation injuries of the brain, which were carried out in many species ranging from mouse to monkey.