Quantification lipidique par imagerie et spectrométrie proton à 3.0T pour l’étude de la surnutrition
Contexte:
L’obésité est définie par l’organisation mondiale de la santé comme « une accumulation de masse grasse ayant des conséquences néfastes pour la santé ». De nouvelles données mettent en évidence que le tissu adipeux n’est pas un tissu homogène et que celui-ci possède des spécificités en fonction de sa localisation. On peut distinguer le tissu adipeux souscutané, du tissu adipeux viscéral. L’accumulation de tissu adipeux viscéral semble à l’origine des pathologies cardiométaboliques. De plus, les dépôts ectopiques de triglycérides au niveau intrahépatique et au niveau intramusculaire ont été montrés associés à une insulino-résistance. La nature chimique des acides gras est également très importante dans leur devenir métabolique : oxydation, stockage mais également dans leurs conséquences métaboliques les acides gras saturés étant plus délétères que les acides gras polyinsaturés à longue chaine. Les effets délétères de ces dépôts de graisse sont parfaitement connus, cependant il est très difficile d’avoir accès à ces dépôts sans recourir à une technique invasive. Dans le cadre de la recherche sur l’obésité, l’imagerie et la spectrométrie par résonance magnétique ont le potentiel d’apporter des informations riches et diverses (répartition spatiale, quantité, nature) sur les graisses corporelles et d’étudier l’abdomen dans son ensemble. La localisation 3D du tissu adipeux en différenciant en particulier le tissu adipeux sous-cutané du tissu adipeux viscéral, et connaitre la longueur des chaînes carbonés des acides gras qui le compose, sont autant d’informations d'intérêt (1,2,3). Ce travail sera réalisé dans la cadre d’un protocole de surnutrition afin d’étudier les phases précoces de prise de poids. Ce protocole consistera à faire consommer +1100 kcal/jour à des sujets volontaires sains pendant 1 mois. Une prise de poids théorique de 2,7kg en moyenne est attendue. Un suivi sous IRM au cours du temps sera réalisé. Les résultats seront comparés à des biopsies de tissu adipeux sous-cutané réalisées en zone périombilicale.
Objectif:
L’objectif de ce stage est, sur la base de travaux précédent réalisés dans l’équipe (4,5,6), de développer, caractériser et valider des méthodes de RM toujours plus précises et reproductibles destinées à apporter une information quantitative sur le contenu et la nature lipidique dans un contexte de réalité clinique. Ces méthodes feront appel à l’imagerie et à la spectroscopie et seront utilisées dans le cadre d’une étude de surnutrition.
Méthodologie:
- Validation des procédures de segmentation automatique des volumes de graisse intra-péritonéale, sous-cutanée et hépatique préalablement développées sur des objets tests et par comparaison avec une quantification manuelle.
- Amélioration du protocole d’acquisition pour la quantification du volume et de la densité de la graisse abdominale souscutanée, intra-abdominale et intrahépatique par imagerie à 3T en corrigeant pour les inhomogénéités du champ magnétique RF B1 d’émission et du champ magnétique statique B0.
- Développement de procédures de traitement automatiques pour l’estimation des résonances entrant dans la détermination des chaines lipidiques.
- Etude des profils lipidiques des graisses abdominale, viscérales et hépatiques et de leur reproductibilité.
- Suivi des acquisitions du protocole de surnutrition et traitement des données afférentes.
Compétences et qualités requises :
Connaissance de l’IRM, maitrise d’outils de programmation (Matlab,..), traitement d’image, travail dans un milieu interdisciplinaire, autonome, dynamique, bon niveau en anglais.
Accueil:
Le stage sera effectué au laboratoire CREATIS au sein de l’équipe 5 sur le campus de la Doua. Les expérimentations auront lieu au Centre Hospitalier Lyon Sud (CHLS). Ce projet sera réalisé en collaborations avec l’équipe de M. Laville du laboratoire Carmen et P-J. Valette, du service de radiologie du CHLS. Ce projet pourra donner suite à un projet de poursuite en thèse.
Contacts:
Hélène Ratiney (CR CNRS) / helene.ratiney@univ-lyon1.fr / Tél : 04 72 44 79 22
Olivier Beuf (DR CNRS) / olivier.beuf@univ-lyon1.fr / Tél : 04 72 43 15 97
Références bibliographiques :
1. Szczepaniak L, Nurenberg P, Leonard D et al. Magnetic resonance spectroscopy to measure hepatic triglyceride content: prevalence of hepatic steatosis in the general population. Am J Physiol Endocrinol Metab 2005;288:462-468.
2. Thomas EL, Hamilton G, Patel N, O’Dwyer R, Doré CJ, Goldin RD et al. Hepatic triglyceride content and its relation to body adiposity: a magnetic resonance imaging and proton magnetic resonance spectroscopy study. Gut. 2005 54(1):122-7.
3. Thomas EL, Parkinson JR, Frost GS et al. The missing risk: MRI and MRS phenotyping of abdominal adiposity and ectopic fat. Obesity. 2012 20(1):76-87.
4. Leporq B, Ratiney H, Pilleul F, Beuf O. Liver fat volume fraction quantification with fat and water T1 and T2* estimation and accounting for NMR multiple components in patients with chronic liver disease at 1.5 and 3.0 T. Eur Radiol. 2013 23(8):2175-86.
5. Ramamonjisoa N, Ratiney H et al. In vivo hepatic lipid quantification using MRS at 7T in a mouse model of glycogen storage disease type 1a.J Lipid Res. 2013 54(7):2010-22.
6. Monnier F, Ratiney H, Leporq B, Laville M, Seyssel K, Valette PJ, Beuf O. “Abdominal fat segmentation using T1- and T2*- corrected images and characterization by proton spectroscopy: preliminary study”. 30th Scientific Meeting of ESMRMB, October 3-5, Toulouse, France, 2013.