Approximately 7 – 9 % of the population is living with some form of diabetes. When poorly controlled (which is often the case), this disease is associated with cerebrovascular pathology such as microbleeds and impairments in cognitive function. The presence and burden of microbleeds in the brain has been strongly linked with cognitive decline and increased risk of dementia. Microglia, the resident immune cells of the central nervous system, dynamically respond to vascular insults by extending their processes to the site of injury. The rapid actions of microglia are thought to play a beneficial role in vascular repair since inhibiting these responses can exacerbate injury. Here, we hypothesized that diabetes, especially if not well controlled with insulin, will disrupt microglia responses to damaged microvessels in the brain which will lead to increased plasma leakage from damaged microvessels. Using two-photon in vivo imaging, we show that chronic hyperglycemia in the streptozotocin model of type one diabetes leads to decreased microglial process accumulation around the site of microvascular injury and increased permeability of fluorescent dyes from the damaged vessel 30 minutes after induction of the bleed. Importantly, this impaired microglial and vascular response could be partially mitigated with tight control of blood glucose levels with insulin. These results indicate that chronic hyperglycemia disrupts microglial based repair of damaged microvessels, which may help explain why poorly controlled diabetes is associated with greater a risk of cerebrovascular dysfunction and cognitive decline. / Graduate / 2018-01-12

Traumatic Brain Injury (TBI) is a growing global health problem. Mild forms of TBI (mTBI) such as concussions, represent the most common manifestation of this type of injury with children and youth (< 20 years old) among the most likely to sustain mTBI. There is growing evidence for the cumulative effects of repeated mTBI (rmTBI) suggesting that while a single concussion may not cause evident or long-lasting brain alterations, the summation of multiple mTBI may lead to more severe consequences. In contrast to severe TBI, lesions in mTBI patients are challenging to detect. Despite this, mTBI patients may still present with cognitive and emotional deficits. Cerebral microbleeds (CMBS), a subtle form of vascular damage, have been identified as an early hallmark in brain trauma and several neurodegenerative diseases. The cumulative effects of subtle but sustained microvascular damage could explain the persistent long-term functional deficits observed in mTBI. In this study, the awake closed-head injury (ACHI) model was used to investigate the association between rmTBI and microvascular damage in different brain regions in both male and female juvenile rats at one and seven days after the last injury. The results indicate that the injury paradigm used in this study (i.e. 8 impacts over 4 days) using the ACHI model is associated with an acute increase in sings of microvascular damage in both sexes that is no longer evident at a longer time point. These study is the first to describe the negative impact of rmTBI on CMBs in the juvenile using an awake animal model, and provides evidence for the potential involvement of this subtle form of vascular damage in the development of neurological deficits after rmTBI. / Graduate

京都大学 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第24489号 / 医博第4931号 / 新制||医||1063(附属図書館) / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 髙橋 良輔, 教授 永井 洋士, 教授 森田 智視 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

La maladie d'Alzheimer (MA) est un processus multifactoriel. La dysfonction vasculaire pourrait être impliquée dans sa progression. Les microhémorragies cérébrales (MH) sont fréquentes chez les patients atteints de MA, et pourraient jouer un rôle clé dans le lien qui relie la dysfonction vasculaire à la MA. Le sexe pourrait également impacter sur la sévérité des lésions. Les statines ont été proposées en prévention de maladies neurodégénératives dont la MA. Leur intérêt est encore débattu mais ces molécules ont une action pléiotrope. Ce travail a pour objectif d'étudier l'impact des lésions microhémorragiques sur le déclin cognitif dans la MA, le rôle du sexe et la modulation pharmacologique par Atorvastatine, dans une perspective translationnelle,i.e. en considérant à la fois l'aspect expérimental chez l'animal et l'aspect clinique. Pour la partie expérimentale, nous avons étudié à partir d'un modèle original de MH chez les souris femelles saines et pathologiques. La MHC est créée par injection stéréotaxique de Collagénase (0,8|uUI/|iL). L'atorvastatine est administrée dans l'alimentation quotidienne des rongeurs(5mg/Kg/J). Le suivi était multimodal à trois temps différents : six semaines, six mois et douze mois après la chirurgie. Au plan clinique, nous avons étudié une base de données de patients atteints de la MA, suivis de façon standardisée. Notre travail a mis en évidence, dans une approche translationnelle, un impact cognitif et non cognitif des MHs, en présence ou non d'une maladie d'Alzheimer chez le sexe féminin. Nos résultats tendent à confirmer l'intérêt de l'atorvastatine dans la neuroprotection, grâce à ses effets pléiotropes. D'une manière générale,notre travail souligne, une fois de plus, l'intérêt d'une prise en charge personnalisée, et précoce de la MA. / The physiopathology of Alzheimer disease (AD) is complex. Associated factors, in particular at the vascular level with damaged small blood vessels, might be involved. Cerebral microbleeds(CMB) in particular, could be one of the key contributing factor in AD. The cumulative evidence suggested a sex-specific patterns of disease. Furthermore, statins might be interesting by pleitropic effects. The objectives of this study was to evaluate the interaction between vascular and neurodegenerative lesions in Alzheimer, the influence of sex, and the pharmacological modulation by atorvastatin. This experimental model is designed in a multimodal approach to ensure its scientific relevance and to fit with clinical research. The third objective is indeed to confront theresulting experimental data to the clinical data of cohorts of Alzheimer patients. With an original model of CMB in female mice, we folio wed-up them from 1.5 months to 12 months postsurgery.For the clinical part, we studied patients with AD from a database of a tertiary memory center, with standardized framework. In a translational way, we observed a cognitive and a non cognitiveimpact of CMBs, differently in wild-type mice and in diseased mice. Different outcome was noticed for young female mice. And Atorvastatine offered a mild neuroprotection particularly in presymptomatic stage. Finally, the mechanism implied will be studied, in particular the inflammatory pathway, and will help to propose targeted pharmacological modulation in order to prevent or limit the impact of CMB on AD, by offering a personalized approach.

Advances in MR technology have improved the potential for visualization of small lesions in brain images. This has resulted in the opportunity to detect cerebral microbleeds (CMBs), small hemorrhages in the brain that are known to be associated with risk of ischemic stroke and intracerebral bleeding. Currently, no computerized method is available for fully- or semi-automated detection of CMBs. In this paper, we propose a CAD system for the detection of CMBs to speed up visual analysis in population-based studies. Our method consists of three steps: (i) skull-stripping (ii) initial candidate selection (iii) reduction of false-positives using a two layer classi cation and (iv) determining the anatomical location of CMBs. The training and test sets consist of 156 subjects (448 CMBs) and 81 subjects (183 CMBs), respectively. The geometrical, intensity-based and local image descriptor features were used in the classi cation steps. The training and test sets consist of 156 subjects (448 CMBs) and 81 subjects (183 CMBs), respectively. The sensitivity for CMB detection was 90% with, on average, 4 false-positives per subject.

L’augmentation de la prévalence des hémorragies cérébrales (HC) sous traitement antithrombotique constitue un problème de Santé Publique à cause du mauvais pronostic vital et fonctionnel et du risque compétitif de récidive hémorragique ou ischémique chez les survivants, qui pose le problème d’une prévention secondaire adaptée._x000D_L’objectif de la thèse était d’étudier l’impact des traitements antithrombotiques sur le pronostic des HC. Le terme d’HC, entendu au sens large, regroupe les HC spontanées et les microhémorragies cérébrales.La première partie avait comme objectif de comparer les caractéristiques des HC survenant avec ou sans traitement par antagonistes de la vitamine K (AVK), stratifiant l’analyse selon la localisation de l’HC. L’analyse a porté sur 545 patients de la cohorte Lilloise (PITCH), parmi lesquels 83 (15%) étaient sous AVK. La prise d’un traitement par AVK n’influençait pas la localisation de l’HC, mais était prédictive d’HC plus volumineuses (25 ml vs 12 ; p=0.002) chez les victimes d’HC non lobaire, alors que aucune différence existait en cas d’HC lobaire (26 ml vs 30; p=0.507). Ces résultats suggèrent que l’impact des AVK diffère en fonction de la localisation de l’HC et de la vasculopathie sous-jacente.La deuxième partie avait comme objectif d’analyser l’impact du traitement antithrombotique sur l’apparition de nouvelles microhémorragies cérébrales stratifiant l’analyse selon la localisation de l’HC. L’étude a porté sur 168 survivants à 6 mois d’une HC (cohorte PITCH) ayant bénéficié d’une IRM cérébrale 1.5T lors de l’HC et durant le suivi. Lors de l’HC, 89 (53%) patients présentaient des microhémorragies, et 80 (48%) ont développé des microhémorragies durant le suivi. La présence sur la première IRM de microhémorragies (aOR 2,3; IC 95%1,2-4,3), leur position mixte, lobaire et profonde (aOR 3.7; IC95% 1,7-8,3), et la présence de séquelles de macrohémorragies (aOR 6,8; IC95% 2,8-16,7), étaient associées à l’apparition de microhémorragies. Chez les patients avec HC non lobaire, l’apparition de microhémorragies était associée à l’utilisation d’un traitement antithrombotique durant le suivi (aOR 2,9 ; IC95% 1,1-7,3) et avec l’apparition de lacunes (aOR: 2,9; 95%CI 1,0-7,8). Chez les patients avec HC lobaire, l’apparition de microhémorragies était associée à l’apparition de macrohémorragie (aOR 9.8 ; IC95% 1,1-88,8). Ces résultats suggèrent que l’impact des traitements antithrombotiques diffère en fonction de la vasculopathie sous-jacente.La troisième partie avait comme objectif de : (i) comparer les proportions de survivants d’une HC ayant une indication formelle au traitement antithrombotique chez lesquels ce traitement était repris à la sorite ; (ii) identifier les caractéristiques associées à la reprise du traitement antithrombotique, au sein de 5 cohortes européennes (Lille, n=542; Utrecht, n=389 ; Amsterdam, n= 403 ; Londres, n=667 ; Lothian, n=137). Un traitement antithrombotique était recommencé chez 96 (20%) des 469 survivants ayant une indication formelle, mais en proportions différentes dans les 5 cohortes (Lille 18%, Utrecht 45%, Amsterdam 30% ; Londres 11% ; Lothian 15%; p<0.001). Nous n’avons retrouvé aucun autre facteur prédictif de reprise du traitement antithrombotique en dehors de la cohorte d’origine. Ces résultats montrent que la décision de reprise du traitement antithrombotique ne repose pas sur des critères reproductibles, et soulignent la nécessité de réaliser des essais randomisés.La quatrième partie, actuellement en cours, prévoit d’évaluer chez ces mêmes patients (survivants d’une HC ayant une indication formelle au traitement antithrombotique) le risque de récidive hémorragique ou ischémique en fonction de la reprise ou de l’arrêt du traitement antithrombotique. Il s’agit d’une étude observationnelle portant sur 274 patients de 4 cohortes Européennes, avec un suivi d’environ 2.5 ans. L’analyse statistique est en cours. / The proportion of patients who are taking antithrombotic drugs at the time they suffer a spontaneous intracerebral hemorrhage (ICH) is increasing over time, and this is a major issue in public health because of the poor prognosis of patients. Also, the decision to restart or not antithrombotic drugs in survivors is still a clinical dilemma. _x000D_The aim of this work was to evaluate the impact of antithrombotic drugs on ICH prognosis. The term ICH regroups (i) spontaneous ICH and (ii) cerebral microbleeds (CMBs).As a first step, we compared baseline characteristics of 545 consecutive patients with ICH included in the PITCH cohort (Lille, France), receiving or not Vitamin K Antagonists (VKAs) at the time of ICH, stratifying the analysis according to the ICH location (lobar vs non lobar). VKAs-ICH accounted for 83 patients (15%). The use of VKAs did not influence ICH location, but influenced ICH volume: in non lobar ICH, VKAs use was associated with larger ICH volumes (25 ml versus 12 ml, p=0.002). In lobar ICH, no difference was observed (26ml versus 30ml; p=0.507). The different impact of VKAs on ICH volumes according to location suggests a different susceptibility of the underlying vasculopathies to VKAs.As a second step, we aimed to evaluate the impact of antithrombotic drugs on the incidence of CMBs in 168 ICH survivors from the PITCH cohort who underwent 1.5T Magnetic resonance imaging (MRI) at ICH onset and during follow-up, stratifying the analysis according to the index ICH location. At the time of ICH, 89 (53%) patients had CMBs at ICH onset, and 80 (48%) showed new CMBs during follow-up. Predictors of incident CMBs were the presence on the first MRI of: at least 1 CMB (aOR 2.3; 95% CI: 1.2-4.3), old macro-hemorrhage (aOR 6.8; 95%CI 2.8-16.7), and CMBs in mixed location (aOR 3.7; 95%CI 1.7-8.3). In non lobar ICH, incident CMBs were associated with incident lacunes (aOR: 2.9; 95%CI 1.0-7.8) and with the use of antiplatelet agents (aOR 2.9; 95%CI 1.1-7.3). In lobar ICH, incident CMBs were associated with incident macro-hemorrhage (aOR 9.8; 95%CI 1.1-88.8). These results suggest that the impact of antithrombotic drugs differs according to the index ICH location, and therefore according to the underlying vasculpathy.The third step consisted in comparing the characteristics and proportions of patients taking antithrombotic drugs at ICH discharge in five European cohorts (Lille, France, n=542; Utrecht, The Netherlands, n=389; Amsterdam, The Netherlands, n=403; multicenter UK cohort, n=667; Lothian, Scotland, n=137). We then identified characteristics associated with restarting. Antithrombotic drugs were restarted in 96 (20%) of the 469 survivors who had an indication for antithrombotic drugs (secondary prevention or atrial fibrillation), but in different proportions according to the cohort of origin (Lille 18%, Utrecht 45%, Amsterdam 30%, CROMIS-2 ICH 11%, Lothian 15%; p<0.001). We did not find other consistent associations with restarting antithrombotic drugs. The variation in clinical practice in restarting antithrombotic drugs after ICH supports the need for randomized controlled trials.In the fourth step, we aim to analyse the risk of ICH recurrences or ischemic events in the same population of patients (ICH survivors who suffered from ICH while on antithrombotic drugs because of secondary prevention or atrial fibrillation) according to the antithrombotic drug status during follow-up. We included 274 patients from 4 European cohorts, with a median follow-up of 2.5 years. Statistical analysis is ongoing.

Balali_Pargol_MSc thesis_Neuroscience department_2023Sep / Background: Cerebral microbleeds are asymptomatic neuroimaging markers of small vessel disease (SVD), visualized as small hypointensities on blood-sensitive magnetic resonance imaging (MRI) sequences. Patients with ischemic stroke and microbleeds are at a higher risk of future ischemic stroke and intracranial hemorrhage. Antithrombotic therapies, the mainstay treatment of secondary stroke prevention, are associated with an increased risk of bleeding. This raises concerns surrounding the net benefit of antithrombotic therapies in these hemorrhage-prone patients. The overarching aim of this thesis is to determine the safety of antithrombotic treatments in patients with hemorrhage-prone SVD marked by microbleeds on MRI or prior intracerebral hemorrhage (ICH). I aimed to characterize the association between baseline microbleeds and the risk of future clinical outcomes in patients with ischemic stroke and whether there exists treatment effect modification of different anticoagulants on clinical outcomes according to microbleeds presence, location, and number. Methods: We performed post hoc analyses on two multicenter previously conducted randomized trials in patients with non-cardioembolic ischemic stroke. For the PACIFIC-STROKE trial, we used multivariable regression models to determine the contribution of microbleeds to the risk of new microbleeds, hemorrhagic transformation (HT), ischemic stroke, intracranial hemorrhage, and death. We assessed the treatment effect of asundexian, a factor XIa inhibitor, vs. placebo on these clinical outcomes, stratified by microbleeds presence, location, and number. I was trained on standardized rating of microbleeds on MRI, achieved excellent interrater reliability, and rated all DATAS-II participant MRIs. I used multivariable logistic regression models to identify the association between microbleeds and HT and 90-day excellent functional outcome. I assessed the interaction between treatment with dabigatran, a direct thrombin inhibitor, vs. aspirin and microbleeds for these outcomes. Separately, I performed a review of the literature and wrote an editorial discussing the optimum timing of antiplatelet re-initiation after ICH. Results: The PACIFIC-STROKE post hoc analyses showed that microbleeds are associated with a 1.6-fold and 4.4-fold higher risk of HT and new microbleeds, respectively. The DATAS-II exploratory analyses demonstrated no association between the risk of outcomes and microbleeds presence. We found no interaction between treatment assignment and microbleed presence for any of the clinical outcomes investigated in either of these studies. Based on the totality of evidence, we concluded that early resumption of antiplatelets in ICH survivors is likely to be safe. Conclusion: Our findings do not support existing concerns surrounding the use of anticoagulants in patients with acute ischemic stroke and microbleeds on MRI, nor for the early resumption of antiplatelets in ICH survivors. / Thesis / Master of Science (MSc) / Diseases of small brain blood vessels can lead to strokes due to blockage or bleeding. Small, asymptomatic brain bleeds on MRIs (microbleeds) are common among affected patients. Patients with clot-induced stroke and microbleeds have a higher risk of both types of strokes. Blood thinners are standard treatments to prevent future clotting events after clot-induced stroke. However, their potential to increase the risk of brain bleeding has raised concerns regarding their use in patients with microbleeds or bleeding-induced stroke. We assessed information from two large, previously completed randomized trials to evaluate the safety of strong blood thinners (anticoagulants) in patients with clot-induced stroke and microbleeds. Additionally, we evaluated the risk vs. benefit of restarting milder blood thinners (antiplatelets) early after bleeding-induced stroke. Bleeding was more prevalent in patients with microbleeds; however, the effect of the anticoagulants tested on bleeding outcomes was not modified by microbleed presence. Overall, our findings suggest that blood thinners are safe in patients with clot-induced stroke and microbleeds, and that early resumption of antiplatelets seems safe in patients with bleeding-induced stroke.

Les micro-saignements cérébraux (MSC) sont des dépôts d’hémosidérine particulièrement visibles sur des séquences IRM sensibles à la susceptibilité magnétique, comme par exemple la séquence en écho de gradient pondérée (GRE) en T2*. Néanmoins, leur détection in-vivo à partir de l’image d'amplitude GRE T2* obtenue en routine clinique est peu exacte et très sensible aux paramètres d’acquisition. Une détection automatique des MSC permettrait d’augmenter la portée et la pertinence de cette séquence, mais il est avant tout nécessaire de mieux caractériser les MSC pour augmenter la spécificité de détection. Cette thèse présente une nouvelle méthode pour extraire l’information d’intérêt (la carte champ interne) à partir d’images de phase obtenues avec les mêmes acquisitions cliniques GRE T2*. En effet, l’image de phase T2* contient directement une information sur la susceptibilité et pourrait donc améliorer la détection des MSC. Cette méthode a été évaluée avec succès sur des données multicentriques de qualité compatible avec la routine clinique pour des sujets avec un nombre très variable de MSC et a permis de différencier les MSC des micro-calcifications. Une étude de validation a également été menée pour évaluer l’utilité clinique de la carte de champ interne pour la détection par un expert, par rapport à d’autres types d’images et reconstructions utilisées en clinique. Elle a montré une amélioration de la spécificité. La thèse comprend également une preuve de concept d’une méthode d’identification automatique utilisant l’information provenant de plusieurs types d’image et de reconstruction afin d’augmenter la spécificité de l’identification. L’évaluation est menée sur les sujets précédemment décrits. Cette preuve de concept est basée sur un algorithme d’apprentissage supervisé ; cela consiste à combiner les informations issues des différents types d’image à partir desquels des descripteurs d’intensités et de forme ont été extraits pour créer un modèle de prédiction permettant discriminer les MSC. / CMBs, small hypo-intense foci with a maximum diameter of 10 millimeters, were first thought clinically silent. They are now considered as an imaging marker of cerebral small vessel diseases and their clinical involvement is increasingly recognized; they may be associated with an increased risk of hemorrhagic stroke, ischemia and dementia such as Alzheimer's disease. However, their relation with pathology and its causality remains largely to be understood, partly because of their tricky characterization in-vivo. Large scale studies or meta-analyses are made difficult because their identification varies with MRI sequence parameters and suffers from reproducibility issues and is time-consuming. Automatic identification methods have been proposed to address these issues but they all require manual post processing selection steps, because of a very high number of false positives. This suggests that a better characterization of CMBs may be the key to improve their detection, as it would allow better identifying them from misleading structures and lesions.This PhD focused on achieving a better characterization of CMBs to better detect them with an automatic method. It covers multiple aspects to improve CMBs identification. First, MR phase image was taken into account in addition to the standard MR magnitude image, because of its sensitivity to CMBs. A new MR phase image processing technique was thus developed to obtain the magnetic field of interest free of contamination from background sources in datasets equivalent to clinical routine. A comparison study was carried-out to evaluate the outcome of this tool for CMBs detection in a standardized dataset in a clinical environment. A proof-of-concept is given to illustrate the advantages of new features for automatically identifying CMBs.

La thrombolyse intraveineuse (TIV) est le seul traitement médical autorisé à la phase aiguë de l’infarctus cérébral (IC). Malgré ce traitement, un patient sur deux présente un mauvais pronostic fonctionnel à 3 mois (score mRS>2), ce qui s’explique le plus souvent par l’absence de recanalisation précoce ou la survenue d’une hémorragie intracrânienne symptomatique (sICH). Nos objectifs étaient, d’une part, de déterminer s’il est possible d’estimer le pronostic fonctionnel (mRS) 3 mois après TIV à partir de variables cliniques et IRM disponibles à l’admission, et, d’autre part, d’étudier les relations entre l’évolution au cours des premières 24 heures et le mRS à 3 mois. Nous avons collecté les données cliniques et d’IRM de l’ensemble des patients traités par TIV pour un IC≤4h30 entre 2003 et 2015 à l’hôpital Sainte-Anne. (1) Nous avons proposé le score MRI-DRAGON, un outil simple basé sur 7 variables cliniques et IRM disponibles à l’admission, qui permet une prédiction satisfaisante du mRS>2. 3 mois après un IC traité par TIV (c=0,83 [0,78-0,88]). (2) Nous avons ensuite réalisé une validation externe de ce score sur la cohorte du CHRU de Lille, confirmant qu’il présente une discrimination et une calibration satisfaisantes, malgré une surestimation du risque de mRS>2 en cas de score MRI-DRAGON élevé. (3) Afin d’essayer d’améliorer la prédiction, nous avons étudié les relations entre microsaignements (CMBs) sur l’IRM initiale et pronostic fonctionnel, et montré que le nombre de CMBs n’était pas un prédicteur indépendant du mRS à 3 mois, après ajustement sur les facteurs de confusion (âge, HTA). Nous avons par ailleurs étudié les relations entre l’évolution clinique très précoce après TIV et mRS à 3 mois, à partir de deux situations: (4) Premièrement, l’absence d’amélioration neurologique 1 heure après le début de la TIV en cas d’occlusion artérielle proximale, présente chez 77% des patients et fortement associée au mRS à 3 mois, mais qui n’améliorait pas la prédiction par rapport au score MRI-DRAGON. (5) Deuxièmement, l’aggravation neurologique survenant dans les 24 heures après le début de la TIV (END), dont l’incidence au sein de notre revue systématique était de 14%. (6) Au sein de notre cohorte, la valeur prédictive positive de l’END pour le mRS>2 à 3 mois était de 90%. L’END de cause indéterminée représentait 70% des END, et était associé à l’absence d’antiplaquettaire avant l’admission, la présence d’une occlusion artérielle proximale, d’un important mismatch diffusion-perfusion, et l’absence de recanalisation. Nous avons proposé un score simple permettant de prédire dès l’admission le pronostic fonctionnel à 3 mois d’un patient traité par TIV pour IC aigu. Il pourrait être utilisé pour guider la décision thérapeutique en identifiant les patients ayant une forte probabilité de mRS ≤2 après TIV seule. Par ailleurs, notre travail suggère que la prise en compte des CMBs avant TIV ne permet pas d’améliorer la prédiction pronostique, et que l’association entre CMBs et mRS n’est pas indépendante. Nous participons actuellement à une méta-analyse internationale sur données individuelles visant à déterminer si un sous-groupe de patients avec CMBs présente un risque de sICH si important qu’il pourrait annuler le bénéfice attendu de la TIV. Bien que l’absence d’amélioration neurologique à 1 heure soit fortement associée au mRS>2 à 3 mois, elle ne semble pas être un outil suffisamment robuste pour guider la décision d’une thrombectomie complémentaire à la TIV (bridging therapy), et ne doit donc pas retarder le geste endovasculaire. Enfin, nos résultats suggèrent que la majorité des END sont favorisés par la persistance d’une hypoperfusion cérébrale, et qu’une part d’entre eux pourrait être prochainement évitée, depuis la démonstration fin 2014, de la nette supériorité du bridging therapy par rapport à la TIV seule concernant la recanalisation artérielle. (...) / Intravenous thrombolysis (IVT) is the only licensed drug for acute ischemic stroke (AIS). However, about half of the treated patients do not achieve functional independence at 3 months (mRS>2), mostly due to lack of early recanalization or symptomatic intracranial hemorrhage (sICH). Firstly, we aimed to determine if 3-month outcome (mRS) after IVT can be reliably predicted based on clinical and MRI variables available at admission. Secondly, we assessed the relationships between the clinical course within 24 hours after IVT and 3-month mRS. We collected clinical and MRI data of all patients treated by IVT ≤4.5 hrs for AIS between 2003 and 2015 in Sainte-Anne hospital, Paris. (1) We derived the MRI-DRAGON score, a simple tool consisting of 7 clinical and MRI variables available at admission, which can reliably predict 3-month mRS>2 (c-statistic=0.83 [0.78-0.88]). (2) We then performed an external validation of this score in the Lille cohort, showing good discrimination and calibration of the model, despite an overestimation of the risk of mRS>2 in patients with a high MRI-DRAGON score. (3) Trying to find additional predictors of long-term outcome, we showed that the cerebral microbleed (CMB) burden at baseline was not an independent predictor of 3-month mRS after adjusting for confounding factors (age and hypertension).Furthermore, we assessed the relationships between early clinical course after IVT and 3-month mRS, based on two common clinical events: (4) Firstly, the lack of very early neurological improvement (VENI) 1 hour after IVT, which was observed in 77% patients and strongly associated with 3-month mRS, but did not improve the predictive ability of the model when incorporated into the MRI-DRAGON score. (5) Secondly, early neurological deterioration (END) within 24 hours after IVT, occuring in 14% patients in our systematic review and meta-analysis. (6) In our cohort, the positive predictive value of END for 3-month mRS>2 prediction was 90%. END of undetermined cause (ENDunexplained) accounted for 70% of ENDs, and was associated with no prior use of antiplatelets, proximal artery occlusion, DWI-PWI mismatch volume and lack of recanalization. We proposed a simple score to predict 3-month mRS soon after admission in patients treated by IVT for AIS. It may be used to help therapeutic decisions, by identifying patients likely to achieve 3-month mRS ≤2 after IVT alone. We have also shown that CMB burden before IVT is not an independent predictor or 3-month outcome. We participate in an ongoing international individual patient data meta-analysis to determine whether there is a subgroup of patients with CMBs, which seems to have an independent risk of poor 3-month outcome so important that it might outweigh the expected benefit of IVT. Although lack of VENI 1 hour after IVT is strongly associated with 3-month mRS>2, it doesn’t seem to be specific enough to guide decision-making regarding additional thrombectomy (bridging therapy), and should therefore not delay an endovascular procedure. Finally, our results suggest that a persistent cerebral hypoperfusion contributes to most ENDs. Therefore, many ENDs might be avoided in a near future, given the recent proof of the clear superiority of bridging therapy over IVT alone regarding recanalization. This revolution in acute stroke management leads the way to important clinical research perspectives, such as developing a tool to accurately predict 3-month mRS after bridging therapy. Important research efforts will be needed to develop a personalized treatment algorithm, helping to determine which therapeutic option (bridging therapy, IVT alone, thrombectomy alone, or no recanalization therapy) would be the best for each patient.

La thrombolyse intraveineuse (TIV) est le seul traitement médical autorisé à la phase aiguë de l’infarctus cérébral (IC). Malgré ce traitement, un patient sur deux présente un mauvais pronostic fonctionnel à 3 mois (score mRS>2), ce qui s’explique le plus souvent par l’absence de recanalisation précoce ou la survenue d’une hémorragie intracrânienne symptomatique (sICH). Nos objectifs étaient, d’une part, de déterminer s’il est possible d’estimer le pronostic fonctionnel (mRS) 3 mois après TIV à partir de variables cliniques et IRM disponibles à l’admission, et, d’autre part, d’étudier les relations entre l’évolution au cours des premières 24 heures et le mRS à 3 mois. Nous avons collecté les données cliniques et d’IRM de l’ensemble des patients traités par TIV pour un IC≤4h30 entre 2003 et 2015 à l’hôpital Sainte-Anne. (1) Nous avons proposé le score MRI-DRAGON, un outil simple basé sur 7 variables cliniques et IRM disponibles à l’admission, qui permet une prédiction satisfaisante du mRS>2. 3 mois après un IC traité par TIV (c=0,83 [0,78-0,88]). (2) Nous avons ensuite réalisé une validation externe de ce score sur la cohorte du CHRU de Lille, confirmant qu’il présente une discrimination et une calibration satisfaisantes, malgré une surestimation du risque de mRS>2 en cas de score MRI-DRAGON élevé. (3) Afin d’essayer d’améliorer la prédiction, nous avons étudié les relations entre microsaignements (CMBs) sur l’IRM initiale et pronostic fonctionnel, et montré que le nombre de CMBs n’était pas un prédicteur indépendant du mRS à 3 mois, après ajustement sur les facteurs de confusion (âge, HTA). Nous avons par ailleurs étudié les relations entre l’évolution clinique très précoce après TIV et mRS à 3 mois, à partir de deux situations: (4) Premièrement, l’absence d’amélioration neurologique 1 heure après le début de la TIV en cas d’occlusion artérielle proximale, présente chez 77% des patients et fortement associée au mRS à 3 mois, mais qui n’améliorait pas la prédiction par rapport au score MRI-DRAGON. (5) Deuxièmement, l’aggravation neurologique survenant dans les 24 heures après le début de la TIV (END), dont l’incidence au sein de notre revue systématique était de 14%. (6) Au sein de notre cohorte, la valeur prédictive positive de l’END pour le mRS>2 à 3 mois était de 90%. L’END de cause indéterminée représentait 70% des END, et était associé à l’absence d’antiplaquettaire avant l’admission, la présence d’une occlusion artérielle proximale, d’un important mismatch diffusion-perfusion, et l’absence de recanalisation. Nous avons proposé un score simple permettant de prédire dès l’admission le pronostic fonctionnel à 3 mois d’un patient traité par TIV pour IC aigu. Il pourrait être utilisé pour guider la décision thérapeutique en identifiant les patients ayant une forte probabilité de mRS ≤2 après TIV seule. Par ailleurs, notre travail suggère que la prise en compte des CMBs avant TIV ne permet pas d’améliorer la prédiction pronostique, et que l’association entre CMBs et mRS n’est pas indépendante. Nous participons actuellement à une méta-analyse internationale sur données individuelles visant à déterminer si un sous-groupe de patients avec CMBs présente un risque de sICH si important qu’il pourrait annuler le bénéfice attendu de la TIV. Bien que l’absence d’amélioration neurologique à 1 heure soit fortement associée au mRS>2 à 3 mois, elle ne semble pas être un outil suffisamment robuste pour guider la décision d’une thrombectomie complémentaire à la TIV (bridging therapy), et ne doit donc pas retarder le geste endovasculaire. Enfin, nos résultats suggèrent que la majorité des END sont favorisés par la persistance d’une hypoperfusion cérébrale, et qu’une part d’entre eux pourrait être prochainement évitée, depuis la démonstration fin 2014, de la nette supériorité du bridging therapy par rapport à la TIV seule concernant la recanalisation artérielle. (...) / Intravenous thrombolysis (IVT) is the only licensed drug for acute ischemic stroke (AIS). However, about half of the treated patients do not achieve functional independence at 3 months (mRS>2), mostly due to lack of early recanalization or symptomatic intracranial hemorrhage (sICH). Firstly, we aimed to determine if 3-month outcome (mRS) after IVT can be reliably predicted based on clinical and MRI variables available at admission. Secondly, we assessed the relationships between the clinical course within 24 hours after IVT and 3-month mRS. We collected clinical and MRI data of all patients treated by IVT ≤4.5 hrs for AIS between 2003 and 2015 in Sainte-Anne hospital, Paris. (1) We derived the MRI-DRAGON score, a simple tool consisting of 7 clinical and MRI variables available at admission, which can reliably predict 3-month mRS>2 (c-statistic=0.83 [0.78-0.88]). (2) We then performed an external validation of this score in the Lille cohort, showing good discrimination and calibration of the model, despite an overestimation of the risk of mRS>2 in patients with a high MRI-DRAGON score. (3) Trying to find additional predictors of long-term outcome, we showed that the cerebral microbleed (CMB) burden at baseline was not an independent predictor of 3-month mRS after adjusting for confounding factors (age and hypertension).Furthermore, we assessed the relationships between early clinical course after IVT and 3-month mRS, based on two common clinical events: (4) Firstly, the lack of very early neurological improvement (VENI) 1 hour after IVT, which was observed in 77% patients and strongly associated with 3-month mRS, but did not improve the predictive ability of the model when incorporated into the MRI-DRAGON score. (5) Secondly, early neurological deterioration (END) within 24 hours after IVT, occuring in 14% patients in our systematic review and meta-analysis. (6) In our cohort, the positive predictive value of END for 3-month mRS>2 prediction was 90%. END of undetermined cause (ENDunexplained) accounted for 70% of ENDs, and was associated with no prior use of antiplatelets, proximal artery occlusion, DWI-PWI mismatch volume and lack of recanalization. We proposed a simple score to predict 3-month mRS soon after admission in patients treated by IVT for AIS. It may be used to help therapeutic decisions, by identifying patients likely to achieve 3-month mRS ≤2 after IVT alone. We have also shown that CMB burden before IVT is not an independent predictor or 3-month outcome. We participate in an ongoing international individual patient data meta-analysis to determine whether there is a subgroup of patients with CMBs, which seems to have an independent risk of poor 3-month outcome so important that it might outweigh the expected benefit of IVT. Although lack of VENI 1 hour after IVT is strongly associated with 3-month mRS>2, it doesn’t seem to be specific enough to guide decision-making regarding additional thrombectomy (bridging therapy), and should therefore not delay an endovascular procedure. Finally, our results suggest that a persistent cerebral hypoperfusion contributes to most ENDs. Therefore, many ENDs might be avoided in a near future, given the recent proof of the clear superiority of bridging therapy over IVT alone regarding recanalization. This revolution in acute stroke management leads the way to important clinical research perspectives, such as developing a tool to accurately predict 3-month mRS after bridging therapy. Important research efforts will be needed to develop a personalized treatment algorithm, helping to determine which therapeutic option (bridging therapy, IVT alone, thrombectomy alone, or no recanalization therapy) would be the best for each patient.