Encéphalopathie hypoglycémique

L'encéphalopathie hypoglycémique (EH) est une atteinte cérébrale qui survient lors d'une hypoglycémie profonde et/ou prolongée et qui se manifeste par des troubles de conscience pouvant aller de la confusion au coma, des convulsions ou des syndromes déficitaires dont la réversibilité dépend essentiellement de la durée  et de la profondeur de l’hypoglycémie.

En MIR, les patients admis pour encéphalopathie hypoglycémique (EH) présentent un biais de sélection lié à la gravité de leur état. La majorité des comas hypoglycémiques sont diagnostiqués dès la prise en charge d'urgence et traités par resucrage. L'amélioration clinique des patients au bon pronostic est généralement très rapide, et seuls les patients présentant un pronostic intermédiaire ou défavorable sont orientés vers la MIR. L'encéphalopathie hypoglycémique en MIR va poser un problème de neuropronostication moins bien défini que dans le cas d'un arrêt cardiorespiratoire (ACR).

L’intensité des lésions induites par l'hypoglycémie varie en fonction de la profondeur et de la durée de celle-ci. Une hypoglycémie de courte durée sera suivie d'une récupération clinique rapide et complète, mais sa prolongation entraînera des lésions neuronales irréversibles, touchant d'abord les zones de vulnérabilité avant d'affecter l'ensemble des structures cérébrales.

En effet, la vulnérabilité du cerveau aux lésions hypoglycémiques est plus hétérogène que dans les encéphalopathies post-anoxiques ; le cortex, le noyau caudé, le putamen et l'hippocampe sont considérés comme les plus sensibles. À l'inverse, les thalami, le cervelet et l'hypothalamus sont généralement épargnés (Jung, 2005).

Cette vulnérabilité sélective à l'hypoglycémie est attribuée à des différences régionales de teneur en glucose dans le cerveau, de flux de glucose, de distribution des acides aminés, ou d'inhibition sélective de la synthèse des protéines cérébrales (Butterworth, 1982; Kiessling, 1984; LaManna, 1985; Paschen, 1986). Même au sein du cortex cérébral, les centres moteurs, sensoriels et visuels, qui sont phylogénétiquement plus anciens, montrent une plus grande résistance par rapport aux zones associatives (Young, 1971), ce qui est corroboré par une demande énergétique moindre observée chez les animaux comparée à celle des humains (Armstrong, 1990).

L'hypoglycémie prolongée entraine une incapacité des cellules cérébrales à maintenir les pompes membranaires sodium/potassium (Na+/K+) dépendantes de l'ATP, responsables de la concentration élevée de sodium à l'extérieur de la cellule et faible à l'intérieur. Lorsque l'énergie fait défaut (toute situation d’ischémie), ces pompes cessent de fonctionner et le sodium s'accumule dans la cellule, entraînant avec lui du chlorure (Cl-) et de l'eau suivant un gradient osmotique. Cela provoque un gonflement cellulaire et une réduction du volume extracellulaire cad un œdème cytotoxique. Ces phénomènes sont les principales raisons de l'augmentation de la diffusion restreinte observée à l'IRM.

L'IRM de diffusion met en évidence les zones cérébrales présentant un œdème cytotoxique sous forme d'hypersignaux. Ces hypersignaux apparaissent précocement dans les zones cérébrales en souffrance et disparaissent rapidement lorsque les cellules reçoivent à nouveau du glucose et gardent leur fonctionnalité. Ainsi, une IRM de diffusion réalisée tardivement après la récupération des signes déficitaires secondaires à une hypoglycémie sera non contributive. En revanche, la persistance d'hypersignaux associée à des symptômes déficitaires persistants après 24 à 48 heures de surveillance indique la présence d'un œdème cytotoxique, en lien avec une destruction neuronale irréversible.

Lors d’EH sévère, l'IRM en diffusion détecte des lésions, en particulier des zones vulnérables à l'hypoglycémie :

• atteinte de la substance blanche : capsule interne (Johkura, 2012 ; Kim, 2006), corps calleux (Kim, 2006)
• noyaux gris centraux (ganglions de la base) (Lim, 2009)
• l'hippocampe ( Chalmers, 1991; Finelli, 2001)
• substance noire
• néocortex  (Yanagawa, 2006)

Les lésions sont majoritairement bilatérales, avec parfois une prédominance sur un hémisphère. Des lésions unilatérales sont également rapportées dans certains cas (Lim, 2009).

IRM en diffusion

L'image pondérée en diffusion (diffusion-weighted image - DWI) est une technique d'IRM qui mesure la diffusion des molécules d'eau dans les espaces intracellulaire et extracellulaire.

Son signal est élevé lorsque la diffusion est restreinte, ce qui indique des dommages cytotoxiques. Grâce à cette capacité, la DWI est particulièrement efficace pour détecter les lésions cérébrales causées par l'hypoglycémie et constitue donc un excellent outil diagnostique pour évaluer l'encéphalopathie hypoglycémique.

La corrélation entre les lésions mises en évidence en IRM de diffusion et le pronostic sont parfois sujet de controverse dans certains articles médicaux.

Deux facteurs interviennent dans cette confusion :

• le moment de la réalisation de l’IRM
• le critère pronostic pris en compte

1/ Timing de l'IRM :

Les IRM en diffusion précoces dans les heures suivants l'admission mettent en évidence des hypersignaux souvent bilatéraux, parfois unilatéraux essentiellement au niveau de la capsule interne (Kim, 2006; Johkura,2012). A ce stade, certains patients n'ont pas dépassés la période critique d'hypoglycémie et présentent une symptomatologie réversible qui s'accompagne à 24-48heures d'une disparition complète des hypersignaux signant l'absence de lésons irréversibles et expliquant la restitution clinique.

L'IRM de diffusion apportera des arguments pronostiques après 48 heures de non évolution clinique en montrant des hypersignaux persistants d'oedème cytotoxique secondaires à des zones de nécrose cérébrale. A ce stade, les localisations et leur ampleur prennent généralement un caractère pronostique péjoratif pour la plupart des auteurs notamment l’atteinte des ganglions de la base aurait un mauvais pronostic (décès (Auer, 1989; Bakhshi, 2004), état végétatif (Fujioka, 1997; Kang, 2010; Ma et al., 2009; Finelli, 2001).

2/ Critère pronostique :

Les  séquelles neurologiques ne sont pas ou très rarement responsables de décès direct par mort encéphalique. Le décès surviendra indirectement soit par arrêt des soins, soit par complications infectieuses respiratoires dans un délai variant selon des considérations éthiques propres à chaque équipe. La présence d'hypersignaux comme facteur pronostique doit être interprété sur le pronostic fonctionnel.

Absence de corrélation :

Johkura, 2012 : IRM en diffusion réalisées dans les premières heures d'admission aux urgences et contrôlées à 48 heures.

Kang, 2010 : 11 patients admis pour EH avec IRM dans les 0 à 3 jours. Evolution peu détaillée montrant une forme atteinte de la substance blanche qui semble mieux évoluer que les atteintes corticales.

Ma, 2009 :

En règle générale, une évolution favorable sans séquelles est observée dans les premières heures (Kim, 2006; Johkura, 2012). Plus le rétablissement de la conscience tarde, plus le risque de séquelles est élevé. Ces séquelles dépendent de l'ampleur des lésions cérébrales et des zones touchées par l'hypoglycémie :

• Hémiplégie transitoire (Koike, 2013) : résultant de lésions précoces de la substance blanche (Johkura et al.,2012).
• Amnésie antérograde et rétrograde (Chalmers, 1991; Koike, 2013) : liée à des lésions hippocampiques.
• Syndrome aphaso-agnoso-aphasique (Yanagawa, 2006; Koike, 2013) : associé à des lésions des hémisphères cérébraux, épargnant les aires motrices, sensorielles et visuelles.
• Etat pauci-relationnel ou état de conscience minimale : dû à l'atteinte des noyaux gris centraux (Bakshi, 2000; Auer, 1989; Fujioka, 1997), conduisant souvent à un décès par complications respiratoires ou à l'arrêt des soins.

La récupération des formes sévères de Rankin Scale modifiée (RSm) > 3 après 28 jours est d'environ de +/- 1 point et fixé définitivement à 6 mois.