Neurotransmission sérotoninergique 5-HT1A : approche méthodologique de la mesure in vivo par le [18F]MPPF en tomographie par émission de positons

Methodology for an in vivo quantitative imaging of the 5-HT1A serotoninergic neurotransmission system with the [18F]MPPF PET tracer

• Auteur / Autrice : Nicolas Costes
• Direction : Philippe Ryvlin, Gérard Gimenez
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurologie
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cerveau

Sérotonine

Complexes récepteur-ligand

Tomographie par émission

Transmission nerveuse

Système sérotoninergique

Résumé

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

This thesis presents a complete work relating to methodology developed for the neurophysiologic and clinical exploitation of a Positron Emission Tomography (PET) tracer. The case of [18F]MPPF, antagonist PET tracer specific of serotoninergic 5-HT1A receptor is the object of application. Experimental procedures and developments include: I/ A compartmental modelling procedure of the in vivo ligand-receptor exchanges sustained by a multi-injection [18F]MPPF PET experiment performed on a small group of healthy men, II/ Research and validation of a simplified modelling procedure with tissue reference based on mono-injection protocol, III/ Constitution of a normative database of the 5-HT1A binding by the [18F]MPPF in a healthy population of women and men from 20 to 65 years old, IV/ A reliability test-retest study for the [18F]MPPF binding measurement, V/ The constitution of a Monte-Carlo simulated database of [18F]MPPF acquisitions for the development and validation of data processing methods. Simulated database has been used to validate a partial volume effect correction processing method, and for a detectability study of the endogenous ligand discharge. Modelling and normative experimental data have been used in several clinical studies. This works constitutes an important phasis in a tracer development: it takes place between biological experimentation on animals and the human clinical use of a tracer