L'IRM est l'outil diagnostique et de suivi incontournable de la sclérose en plaques. Cet article de revue publié dans RadioGraphics, fait le point sur les biomarqueurs IRM classiques et les nouvelles signatures d'imagerie désormais intégrées aux critères diagnostiques révisés de 2024, en expliquant leur valeur diagnostique, pronostique et leur substrat physiopathologique.
La SEP est une maladie démyélinisante touchant jusqu'à 2,8 millions de personnes dans le monde. Son diagnostic repose sur les principes de dissémination spatiale et temporelle des lésions, démontrables par des critères cliniques et paracliniques. L'IRM est le principal outil paraclinique pour le diagnostic, la surveillance et l'évaluation de la réponse au traitement. Les critères actuels portent essentiellement sur la localisation, les caractéristiques de rehaussement et l'évolution des lésions visibles en IRM conventionnelle. Ces anomalies manquent toutefois de spécificité : de nombreuses affections de la substance blanche peuvent mimer la SEP en imagerie.
Phénotypes cliniques de la SEP
La classification clinique distingue plusieurs formes : le syndrome radiologiquement isolé (SRI), le syndrome cliniquement isolé (SCI), la SEP rémittente-récurrente (SEP-RR, environ 85 % des cas), la SEP primitivement progressive (SEP-PP, environ 15 %) et la SEP secondairement progressive. Ces formes sont de plus en plus considérées comme un continuum d'une même maladie plutôt que comme des entités distinctes, sans différences génétiques ou immunologiques établies entre elles.
Les mécanismes physiopathologiques (inflammation aiguë périphérique, inflammation chronique compartimentalisée du SNC, échec de remyélinisation et neurodégénérescence) se chevauchent tout au long de l'évolution.
Bases pathologiques des biomarqueurs IRM
La formation de nouvelles lésions est la signature de la SEP. Elle résulte d'une réaction inflammatoire initialement centrée sur la barrière hémato-encéphalique au niveau des veinules post-capillaires, avec infiltration de macrophages, lymphocytes T et B et activation microgliale. Cette inflammation se propage le long des veines médullaires, expliquant la topographie périveinulaire caractéristique des lésions.
À terme, les lésions peuvent évoluer vers l'inactivité chronique (démyélinisation résiduelle, perte axonale, gliose) ou rester actives (lésions actives chroniques, dites « smoldering »). La remyélinisation partielle est possible, notamment via la microglie anti-inflammatoire. La neurodégénérescence constitue un processus parallèle, s'aggravant dans les stades progressifs.
Biomarqueurs IRM conventionnels
Lésions en hypersignal T2
Les lésions classiques sont rondes ou ovoïdes, bien délimitées, hyperintenses en T2. Leur forme typique (ellipsoïde, triangulaire ou en U) reflète la propagation de l'inflammation autour d'une veine médullaire.
Les critères 2024 révisés ajoutent le nerf optique comme cinquième topographie pour la dissémination spatiale et reconnaissent deux lésions médullaires ou plus comme critère suffisant dans la SEP-PP. La présence de lésions dans quatre ou cinq topographies suffit désormais à poser le diagnostic sans critère de dissémination temporelle.
Lésions hypointenses en T1 (« trous noirs »)
Les lésions hypointenses persistantes en T1 en écho de spin témoignent d'une démyélinisation sévère et d'une perte axonale irréversible. Elles sont modérément associées au handicap clinique et à l'atrophie cérébrale, mais ne sont pas intégrées aux critères diagnostiques actuels.
Lésions rehaussées après injection de gadolinium
Le rehaussement traduit une rupture de la barrière hémato-encéphalique et une inflammation active. Il est typiquement nodulaire ou en anneau, avec une ouverture orientée vers les ventricules ou le cortex (rehaussement en anneau ouvert), ce qui aide à distinguer les lésions de SEP des tumeurs ou abcès. La durée habituelle est de 2 à 8 semaines. Ces lésions restent un critère de dissémination temporelle dans les critères 2024.
Valeur pronostique des biomarqueurs conventionnels
Un volume lésionnel élevé en T2, des lésions infratentorielles et médullaires, ainsi que des lésions rehaussées, sont associés à un risque accru de conversion en SEP, à la progression du handicap, à l'atrophie cérébrale et à la transition vers une forme progressive.
Biomarqueurs IRM émergents
Signe de la veine centrale (SVC)
Les techniques d'IRM de susceptibilité magnétique permettent de visualiser une veine centrale hypointense au sein des lésions démyélinisantes. Ce signe correspond histologiquement à la présence d'une veinule au centre de la plaque, reflet de la démyélinisation périveinulaire caractéristique de la SEP. Des méta-analyses ont confirmé des sensibilités de 95 à 100 % et des spécificités de 88 à 97 % pour distinguer la SEP des diagnostics différentiels (migraines, maladies des petits vaisseaux, neuromyélite optique, maladies associées aux anticorps anti-MOG, etc.) lorsqu'un seuil de 40 à 50 % de lésions positives est appliqué. Des critères simplifiés (dit « select6 » (au moins 6 lésions positives avec SVC)) ont été développés pour un usage clinique facilité. Le SVC est désormais intégré aux critères McDonald 2024 : sa positivité (critère select6) associée à la dissémination spatiale suffit au diagnostic, même sans dissémination temporelle ; elle permet également de diagnostiquer la SEP chez des patients présentant des lésions dans une seule topographie du SNC, en association avec d'autres critères.
Lésions à rebord paramagnétique (LRP)
Les LRP représentent un sous-groupe de lésions chroniques actives montrant un liseré hypointense en périphérie sur les séquences de susceptibilité magnétique. Ce rebord correspond histologiquement à du fer intracellulaire séquestré dans des macrophages et microglies pro-inflammatoires à la bordure lésionnelle, signant une inflammation compartimentalisée persistante. Leur prévalence est de 50 à 60 % chez les patients atteints de SEP, avec une spécificité de 87 à 100 % pour le diagnostic. Leur valeur pronostique est notable : un nombre élevé de LRP est associé aux formes progressives, à un handicap plus sévère, à des atteintes motrices et cognitives plus précoces, à des volumes cérébraux et médullaires réduits, et à une progression indépendante des rechutes. Les LRP sont également prédictives du développement d'une SEP cliniquement définie dans les formes SRI et SCI. Comme le SVC, les LRP sont incluses dans les critères McDonald 2024.
Lésions lentement expansives (LLE)
Les LLE correspondent à des zones de lésions T2 préexistantes non rehaussées montrant un élargissement concentrique progressif sur plusieurs années. Elles ne se superposent que partiellement aux LRP (environ 40 % des LRP sont des LLE, mais seulement 7 à 17 % des LLE sont des LRP), ce qui suggère des processus pathologiques distincts. Les LLE co-localisées avec des LRP identifient les lésions actives chroniques les plus agressives. Un nombre élevé de LLE est associé à une aggravation clinique dans les formes rémittentes et progressives.
Lésions corticales et démyélinisation sous-piale
Bien que classiquement considérée comme une maladie de la substance blanche, la SEP implique le cortex de manière significative. Les lésions corticales sont classées en leucocorticales (jonction substance grise-blanche, type I), intracorticales (type II), sous-piales (type III) pouvant s'étendre à toute l'épaisseur corticale (type IV). Elles sont associées à un handicap plus important, à une progression plus rapide et à des troubles cognitifs. Leur détection en IRM clinique reste limitée (environ 40 % des lésions leucocorticales en IRM 3T FLAIR 3D, seulement 5 % des lésions intracorticales et sous-piales), mais l'IRM à très haut champ (7 Tesla) améliore significativement leur visualisation.
Rehaussement leptoméningé
Le rehaussement leptoméningé, visible sur les séquences FLAIR 3D post-injection retardées, est un marqueur potentiel d'inflammation méningée. Il est associé à un âge plus avancé, une durée de maladie plus longue, un handicap plus élevé et une atrophie corticale. Sa valeur pronostique reste débattue.
Atrophie cérébrale et médullaire
L'atrophie cérébrale est un marqueur précoce de neurodégénérescence, corrélé plus fortement au handicap que les mesures lésionnelles conventionnelles. L'atrophie de la substance grise (corticale et thalamique en particulier) est plus significative cliniquement que celle de la substance blanche. L'atrophie médullaire cervicale progresse plus vite que l'atrophie cérébrale globale et est plus prononcée dans la SEP-PP. L'élargissement du plexus choroïde est également observé dans la SEP et associé à la charge lésionnelle, à l'atrophie et au déclin cognitif. L'utilisation en pratique clinique reste limitée par des contraintes techniques, bien que des outils commerciaux de segmentation automatisée soient en développement.
• Les lésions corticales, lentement expansives et à rebord paramagnétique constituent des marqueurs pronostiques, associés à la progression du handicap, aux formes progressives et à l'atteinte cognitive.
Commentaires : Cet article de Radiographics reprend les bases sémiologiques des biomarqueurs IRM dans la SEP, avec de belles iconographies. Il permet également de bien comprendre l'intérêt des nouveaux biomarqueurs en pratique clinique.
Outil interactif des critères 2024
Lim TR, Lim JG, et al. Conventional and emerging MRI biomarkers of multiple sclerosis. RadioGraphics 2026;46(3):e250069.
Lien vers l'article
- L'iconographie est en accès libre -