Academic literature on the topic 'TEP [18F]MPPF'

I took my first ballet class in 1948 from 72-year-old Charles Purrington in the basement of his house (the Purrington Academy of Dance Art) in the Sugar House neighborhood of Salt Lake City. I was in heaven; I had been begging my parents for years to enroll me in these classes, and the big day had finally arrived. I remember vividly being told to stand with my left hand on the barre, put my heels together, and aim my feet in 180-degree opposite directions. The messages I absorbed from those early classes were clear: Dance begins with externally perceived positions of the feet and arms. It is about regimentation and precision.

Chez un patient épileptique, aucun examen ne permet la délimitation exacte de la zone épileptogène (ZE) qui est définie par la zone corticale nécessaire à la genèse des crises. Dans les épilepsies du lobe temporal (ELT), près d’un tiers des patients ne sont pas libres de crises après la chirurgie en dépit d’un bilan préopératoire concluant. La tomographie par émission de positons (TEP) au [18F]MPPF permet la mise en évidence de zones d’hypofixation qui sont, à l’échelle du groupe, corrélées à l’épileptogénicité du parenchyme cérébral. Afin d’évaluer la validité de la TEP au [18F]MPPF pour identifier la ZE au plan individuel, tout d'abord nous avons comparé l’analyse visuelle et statistique par SPM de la TEP au [18F]FDG à la TEP au [18F]MPPF en termes de sensibilité et de spécificité chez 42 patients souffrant d’une ELT en cours de bilan préchirurgical. Dans une seconde étude nous avons développé une méthode d’analyse statistique d’un index d’asymétrie (IA) de la fixation du [18F]MPPF [BPND] et comparé les rendements de cette nouvelle approche à l’analyse standard SPM des images TEP en utilisant deux seuils statistiques différents (p< 0,05, corrigé au niveau du voxel et p< 0,05, corrigé au niveau du cluster) chez 24 patients opérés et guéris de leur ELT. Dans une troisième étude nous avons évalué, au niveau du groupe, l’influence d’un état dépressif sur le BPND du [18F]MPPF chez 24 patients souffrant d’une ELT. Ces trois études ont permis les conclusions suivantes : i) dans des conditions d’analyse identiques, La TEP au [18F]MPPF est supérieure au [18F]FDG pour identifier le lobe épileptogène chez des patients souffrant d’une ELT, ii) L’analyse de l’IA, avec un seuil à p< 0,05 corrigé au niveau du cluster, est la meilleure technique d’analyse de la TEP au [18F]MPPF et permet l’identification de la ZE avec une sensibilité de 96% et une spécificité de 88% dans l’ELT, iii) A l’échelle du groupe, un état dépressif est responsable d’une augmentation du BPND du [18F]MPPF dans les noyaux du raphé et l’insula controlatérale à la ZE
In patients suffering from epilepsy, no neuroimaging method has proved able to delineate the epileptogenic zone (EZ), which is defined by the area of cortex required to generate the epileptic seizures. About one third of patient suffering from temporal lobe epilepsies (TLE) are not seizure free after surgery after removal of the cortical area supposed to included the EZ according to the presurgical evaluation. Data from previous studies carried out in our departement suggested that decreases of the [18F]MPPF binding potential (BPND) correlated, at the group level, with cortical epileptogenicity. Our aim was to validate the relevance of [18F]MPPF PET at the individual level for identifying the EZ in TLE. In a first study, the [18F]MPPF PET of 42 patients suffering from TLE were visually and statistically analyzed and compared with [18F]FDG PET, which were performed in the same group of patients during their presurgical evaluation. In a second study, we developed a voxel based analysis of asymmetry index (AI) of [18F]MPPF binding and compared the sensibility and specificity of this method to those of conventional SPM analysis of [18F]MPPF PET data. This second study was carried out in 24 patients, who have been operated and remained seizure-free after surgery. Two statistical thresholds (p< 0.05 corrected at the voxel level and p< 0.05 corrected at the cluster level) were used for each method. In a last study, the correlation between the depressive symptoms and the BPND of [18F]MPPF was studied in 24 patients suffering from TLE. These three studies lead to the following conclusions: i) [18F]MPPF PET is more performant than [18F]FDG PET for identifying the epileptogenic lobe in patients suffering from TLE, ii) AI analysis with a statistical threshold of p< 0.05 corrected at the cluster is the method of analysis of [18F]MPPF PET that allowed EZ identification with the best sensitivity [96%] and specificity [88%] in TLE, iii) at the group level, depressive symptoms positively correlate with an increase of the BPND of [18F]MPPF BPND within the raphe nuclei and the insula controlateral to the EZ

Chez un patient épileptique, aucun examen ne permet la délimitation exacte de la zone épileptogène (ZE) qui est définie par la zone corticale nécessaire à la genèse des crises. Dans les épilepsies du lobe temporal (ELT), près d'un tiers des patients ne sont pas libres de crises après la chirurgie en dépit d'un bilan préopératoire concluant. La tomographie par émission de positons (TEP) au [18F]MPPF permet la mise en évidence de zones d'hypofixation qui sont, à l'échelle du groupe, corrélées à l'épileptogénicité du parenchyme cérébral. Afin d'évaluer la validité de la TEP au [18F]MPPF pour identifier la ZE au plan individuel, tout d'abord nous avons comparé l'analyse visuelle et statistique par SPM de la TEP au [18F]FDG à la TEP au [18F]MPPF en termes de sensibilité et de spécificité chez 42 patients souffrant d'une ELT en cours de bilan préchirurgical. Dans une seconde étude nous avons développé une méthode d'analyse statistique d'un index d'asymétrie (IA) de la fixation du [18F]MPPF [BPND] et comparé les rendements de cette nouvelle approche à l'analyse standard SPM des images TEP en utilisant deux seuils statistiques différents (p< 0,05, corrigé au niveau du voxel et p< 0,05, corrigé au niveau du cluster) chez 24 patients opérés et guéris de leur ELT. Dans une troisième étude nous avons évalué, au niveau du groupe, l'influence d'un état dépressif sur le BPND du [18F]MPPF chez 24 patients souffrant d'une ELT. Ces trois études ont permis les conclusions suivantes : i) dans des conditions d'analyse identiques, La TEP au [18F]MPPF est supérieure au [18F]FDG pour identifier le lobe épileptogène chez des patients souffrant d'une ELT, ii) L'analyse de l'IA, avec un seuil à p< 0,05 corrigé au niveau du cluster, est la meilleure technique d'analyse de la TEP au [18F]MPPF et permet l'identification de la ZE avec une sensibilité de 96% et une spécificité de 88% dans l'ELT, iii) A l'échelle du groupe, un état dépressif est responsable d'une augmentation du BPND du [18F]MPPF dans les noyaux du raphé et l'insula controlatérale à la ZE.

Les difficultés actuelles du diagnostic précoce de la Maladie d'Alzheimer (MA) rendent l'exploration cérébrale par imagerie moléculaire particulièrement pertinente et performante. Les travaux effectués au cours de cette thèse ont développé les méthodologies de l'imagerie TEP (tomographie par émissions de positons) dans cette optique.
Une première partie, méthodologique, a consisté à automatiser et à optimiser la radiosynthèse du [11C]PIB, un radiotraceur pouvant détecter l'accumulation des peptides amyloïdes dans le cerveau de patients atteints de la MA.
Dans une seconde partie, nous nous sommes intéressés à l'imagerie TEP de la neurotransmission sérotoninergique. Les antagonistes des récepteurs 5-HT6 ont démontré des propriétés procognitives et des études post-mortem ont montrées leur modification dans la MA. Cependant, aucun centre ne dispose encore d'un radiotraceur spécifique. Nous rapportons l'évaluation biologique d'un radiotraceur antagoniste des 5-HT6, le [18F]12ST05. D'autre part, une étude récente en imagerie TEP au [18F]MPPF, un antagoniste des récepteurs 5-HT1A, a révélé une diminution de sa fixation chez des patients Alzheimer alors qu'une augmentation pouvait être constatée chez des patients MCI. Nous sommes parvenus à reproduire une surexpression transitoire des 5-HT1A dans un modèle animal de la MA et nous proposons différents mécanismes compensatoires à l'origine de cette augmentation. Ces résultats apportent des hypothèses sur la nature des phénomènes compensatoires précoces stimulés et pourraient avoir des conséquences sur les thérapeutiques ciblant les 5-HT1A.

L’implication des récepteurs 5-HT1A dans la physiopathologie de la schizophrénie a été suggérée par de nombreuses études post mortem et pharmacologiques. Le développement d’études exploratoires du système sérotoninergique 5-HT1A chez des patients schizophrènes permet de préciser le rôle des récepteurs 5-HT1A dans la physiopathologie de la maladie et d’envisager de nouvelles stratégies thérapeutiques. L'existence du p-[18F]MPPF, radioligand ayant une affinité spécifique pour les récepteurs 5-HT1A, nous a permis de réaliser une exploration du système sérotoninergique 5-HT1A in vivo en tomographie par émission de positons (TEP) chez 19 patients schizophrènes et de comparer les résultats obtenus aux images de 19 témoins issus de la banque de données du CERMEP (Lyon). Notre premier objectif a été de mettre en évidence d’éventuelles différences de répartition de potentiel de liaison (BP) entre les patients et les témoins. Une diminution significative du [18F]MPPF BPND au niveau des régions frontales et orbitofrontales a été retrouvée chez les patients schizophrènes par rapport aux témoins. Dans un second temps, la comparaison des images TEP obtenues chez les patients selon que le traitement antipsychotique reçu a une action agoniste 5-HT1A (aripiprazole) ou en soit dépourvu (olanzapine, rispéridone) a montré une diminution plus importante du [18F]MPPF BPND chez les patients traités par aripiprazole que chez les patients traités par d’autres antipsychotiques, soulignant ainsi l’impact in vivo de ce traitement sur le système sérotoninergique 5-HT1A. Notre étude est la première, à notre connaissance, à utiliser le p-[18F]MPPF chez des patients schizophrènes
Backgrounds: Multiple post-mortem and pharmacological studies suggest a key role of the serotonergic 1A (5-HT1A) system in the pathophysiology of schizophrenia. Materials and methods: The aim of our work was to assess the 5-HT1A receptors availability In patients suffering from schizophrenia treated with different antipsychotic drugs, compared to controls, using a new ligand antagonist of 5-HT1A receptors, the [18F]MPPF. The 5-HT1A binding potential of 19 schizophrenic patients (treated with either aripiprazole (a 5-HT1A partial agonist) or Second Generation Antipsychotic (olanzapine or risperidone) was compared with that of 19 age-matched healthy controls. This is the first report of a [18F]MPPF PET study in treated patients with schizophrenia. Results: A significant reduction of [18F]MPPF BPND was found in treated patients with schizophrenia compared to age- and gender-matched healthy subjects. These modifications were mainly localized in the frontal and orbitofrontal cortex and may reflect either the pathophysiology of schizophrenia or medication effects. In comparison to matched healthy subjects, the reduction of 5-HT1A receptor availability was more extensive in schizophrenic patients with aripiprazole treatment than in schizophrenic patients with SGA treatment. Conclusion: These results suggest that aripiprazole has a major impact on [18F]MPPF BPND, likely due to its partial agonist activity at 5-HT1A receptors. In order to distinguish the relative contributions of the disease itself versus medication effects, future [18F]MPPF studies should be performed in APD-naïve patients with schizophrenia

Cette thèse présente un travail relatif à la méthodologie développée pour permettre l'exploitation neurophysiologique et clinique d'un traceur de tomographie par émission de positons (TEP). Le cas du [18F]MPPF, marqueur TEP spécifique du récepteur sérotoninergique 5-HT1A est l'objet d'application de cette démarche.
Les travaux contenus dans cette thèse comprennent : i/ une expérience de modélisation compartimentale des échanges in vivo entre le ligand et son récepteur soutenue par une étude chez un échantillon réduit d'hommes sains dans un protocole TEP multi-injection de [18F]MPPF, ii/ la recherche et la validation d'un protocole de modélisation simplifiée grâce à la connaissance du modèle complexe élaboré dans l'expérimentation multi-injection, iii/ la réalisation d'une base de données normative du marquage des récepteur 5HT1A par le [18F]MPPF dans le cas sain, chez les hommes et les femmes au cours de la vie adulte, IV/ la réalisation d'un étude TEP test-retest pour la connaissance de la reproductibilité de la mesure au [18F]MPPF, V/ la constitution d'une base de données simulées par la méthode de Monte-Carlo pour le développement et la validation des outils de correction et d'exploitation de la mesure quantitative de la fixation du traceur.
La base simulée est utilisée pour la mise au point de méthodes de correction (effet de volume partiel) ou de détection (libération de sérotonine endogène).
L'application des travaux expérimentaux est exposée dans le contexte d'une utilisation de cette mesure quantitative à l'usage de la recherche clinique.
Ce travail constitue une phase importante dans le développement d'un traceur : il se situe à l'interface entre les expérimentations biologiques sur l'animal et l'utilisation du traceur TEP dans un examen chez l'Homme.

Les troubles du comportement alimentaire les plus courants sont l’anorexie mentale et la boulimie nerveuse, ils représentent un grave problème de santé publique avec d’importantes conséquences physiques et psychiques. Dans un contexte de médecine de précision émergente, de plus en plus de domaines font appel au phénotypage des patients afin de permettre une meilleure prise en charge et la personnalisation de l’offre de soin. Ces travaux de recherches ont eu pour préoccupation l’anorexie mentale et la boulimie nerveuse avec la définition de la place de l’imagerie cérébrale métabolique et morphologique dans leur parcours thérapeutique et pronostique. Objectifs : Analyser le lien entre l’activité sérotoninergique cérébrale et l’efficacité de la fluoxétine dans la boulimie nerveuse ; Analyser le lien entre la morphologie et la fonction de l’hypophyse dans l’anorexie mentale ; Création d’un atlas IRM de l’hypophyse. Nous avons utilisé la tomographie par émission de positrons au radio ligand [18F]MPPF pour l’analyse de l’activité sérotoninergique cérébrale dans la boulimie nerveuse, les corrélations avec la réponse à la fluoxétine ainsi que les analyses voxel à voxel ont été réalisé par SPM. Pour l’étude de la morphologie de l’hypophyse dans l’anorexie mentale, nous avons délimité manuellement des lobes antérieurs et postérieurs de la glande et réalisé des corrélations avec les hormones hypophysaires. À partir de délimitations de l’hypophyse chez des femmes témoins nous avons créé un atlas IRM optimisé grâce à une approche de « masquage de la fonction de coût des lésions » avec SPM. Ont été mis en évidence, une corrélation négative entre le BPND [18F]MPPF du noyau du raphé dorsal (avant fluoxétine) et la réponse à la fluoxétine dans la boulimie nerveuse ainsi que des différences significatives entre le BPND [18F]MPPF avant et après la fluoxétine dans les régions limbiques chez les répondeurs mais pas chez les non répondeurs. Dans l’anorexie mentale, une corrélation entre le volume de l’hypophyse antérieur et l’hormone de croissance a été retrouvé. L’atlas IRM de l’hypophyse global, antérieur et postérieur a donné une bonne concordance et corrélation entre avec les méthodes manuelles. L’imagerie cérébrale qu’elle soit métabolique ou morphologique a définitivement sa place dans le domaine des troubles du comportement alimentaire. Elle permet d’élucider des mystères qui entourent encore la physiopathologie de ces troubles, nos résultats nous permettent d’ailleurs de proposer l’activité du noyau du raphé dorsal comme biomarqueur de la réponse à la fluoxétine dans la boulimie nerveuse. Quant au volume hypophysaire il nous apparait comme un véritable marqueur de la sévérité de la maladie. Notre atlas de l’hypophyse vise à nous affranchir des délimitations manuelles permettant un gain de temps non négligeable dans le quotidien de la recherche clinique
The most common eating disorders are anorexia nervosa and bulimia nervosa; they represent a serious public health problem with significant physical and psychological consequences. In the context of emerging precision medicine, various fields are increasingly turning to patient phenotyping to improve treatment and personalize healthcare. This research has focused on bulimia nervosa and anorexia nervosa, aiming to define the role of metabolic and morphological brain imaging in their therapeutic and prognostic pathways. Aims : Analyze the link between cerebral serotonergic activity and the efficacy of fluoxetine in bulimia nervosa ; Analyze the relationship between the morphology and function of the pituitary gland in anorexia nervosa ; Creation of an MRI atlas of the pituitary gland. We used positron emission tomography with the radioligand [18F]MPPF to analyze cerebral serotonergic activity in bulimia nervosa, and correlations with the response to fluoxetine, as well as voxel-wise analyses, were performed using SPM. For the study of pituitary gland morphology in anorexia nervosa, we manually delineated anterior and posterior lobes of the gland and conducted correlations with pituitary hormones. From pituitary delineations in control women, we created an optimized MRI atlas using a "lesion cost masking" approach with SPM. We found a negative correlation between BPND [18F]MPPF in the dorsal raphe nucleus (before fluoxetine) and the response to fluoxetine in bulimia nervosa. Significant differences in BPND [18F]MPPF were also observed before and after fluoxetine treatment in limbic regions among responders but not in non-responders. In anorexia nervosa, a correlation was found between the volume of the anterior pituitary and growth hormone. The MRI atlas of the global, anterior, and posterior pituitary showed good concordance and correlation with manual delineations. In the field of eating disorders, both metabolic and morphological brain imaging undoubtedly play a significant role. It helps unravel mysteries still surrounding the pathophysiology of these disorders. Our results also suggest the dorsal raphe nucleus activity as a biomarker for fluoxetine response in bulimia nervosa. As for pituitary volume, it appears to be a good marker of disease severity. Our pituitary atlas aims to eliminate manual delineations, providing a significant time-saving advantage in clinical research