L'infarctus ischémique cérébral, également appelé accident vasculaire cérébral (AVC) ischémique, représente la forme la plus fréquente d'AVC. Cette pathologie grave survient lorsqu'un caillot sanguin obstrue une artère cérébrale, privant ainsi une partie du cerveau d'oxygène et de nutriments essentiels. La compréhension des mécanismes sous-jacents, des facteurs de risque et des options thérapeutiques actuelles est cruciale pour améliorer la prise en charge et le pronostic des patients. Explorons en détail ce trouble neurologique majeur, ses implications cliniques et les avancées récentes dans son traitement.
Mécanismes physiopathologiques de l'infarctus ischémique cérébral
Occlusion artérielle et hypoperfusion focale
L'infarctus ischémique cérébral débute par une occlusion artérielle, généralement due à un thrombus ou un embole. Cette obstruction entraîne une réduction drastique du flux sanguin dans le territoire cérébral concerné. Lorsque le débit sanguin chute en dessous de 20 ml/100g/min, les neurones commencent à dysfonctionner. Si la perfusion descend sous les 10 ml/100g/min, des lésions irréversibles apparaissent rapidement. Cette zone de tissu cérébral gravement hypoperfusée constitue le core de l'infarctus.
Autour de ce noyau ischémique se forme une zone de pénombre, où le flux sanguin est réduit mais suffisant pour maintenir temporairement la viabilité cellulaire. Cette région représente une cible thérapeutique majeure, car sa reperfusion rapide peut limiter l'extension des dommages cérébraux. Le concept de time is brain souligne l'importance cruciale d'une prise en charge précoce pour sauver ce tissu cérébral menacé.
Cascade biochimique de l'ischémie cérébrale
Dès les premières minutes suivant l'occlusion artérielle, une cascade complexe d'événements biochimiques se déclenche. La privation d'oxygène et de glucose perturbe le métabolisme énergétique neuronal, entraînant une déplétion rapide en ATP. Cette défaillance énergétique provoque un dysfonctionnement des pompes ioniques membranaires, notamment la pompe Na+/K+ ATPase.
La perturbation de l'homéostasie ionique conduit à une dépolarisation neuronale massive, avec un afflux de calcium intracellulaire. Cette surcharge calcique active diverses enzymes protéolytiques et lipolytiques, initiant des processus de dégradation cellulaire. Parallèlement, la production de radicaux libres s'intensifie, amplifiant les dommages oxydatifs aux membranes et aux organites cellulaires.
Rôle de l'excitotoxicité glutamatergique
L'excitotoxicité glutamatergique joue un rôle central dans la pathogenèse de l'infarctus cérébral. La dépolarisation neuronale massive entraîne une libération excessive de glutamate dans l'espace extracellulaire. Ce neurotransmetteur excitateur, en concentrations anormalement élevées, suractive les récepteurs NMDA et AMPA post-synaptiques.
Cette stimulation excessive provoque un afflux massif de calcium dans les neurones, exacerbant les mécanismes de mort cellulaire déjà en cours. De plus, l'activation des récepteurs NMDA induit la production de monoxyde d'azote (NO), un puissant vasodilatateur qui peut paradoxalement aggraver les lésions ischémiques en favorisant la formation de peroxynitrites toxiques.
L'excitotoxicité glutamatergique constitue un mécanisme clé dans la progression des lésions ischémiques, amplifiant les dommages initiaux et élargissant la zone de nécrose cérébrale.
Stress oxydatif et inflammation post-ischémique
Le stress oxydatif représente une composante majeure des lésions ischémiques cérébrales. La production excessive de radicaux libres, notamment d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) et de l'azote (RNS), dépasse rapidement les capacités antioxydantes des cellules. Ces molécules hautement réactives endommagent les protéines, les lipides membranaires et l'ADN, conduisant à une dysfonction cellulaire et à l'apoptose.
Parallèlement, une réponse inflammatoire intense se développe dans les heures et les jours suivant l'ischémie. L'activation de la microglie et l'afflux de leucocytes circulants contribuent à la production de cytokines pro-inflammatoires, telles que le TNF-α et l'IL-1β. Cette inflammation exacerbe les dommages tissulaires et peut compromettre la récupération fonctionnelle à long terme.
Classification étiologique des infarctus ischémiques
Infarctus athérothrombotiques et critères TOAST
Les infarctus athérothrombotiques représentent environ 25 à 30% des AVC ischémiques. Ils résultent de l'obstruction d'une artère cérébrale par un thrombus formé sur une plaque d'athérome. La classification TOAST ( Trial of Org 10172 in Acute Stroke Treatment ) est largement utilisée pour catégoriser les sous-types d'AVC ischémiques selon leur étiologie présumée.
Pour qu'un infarctus soit classé comme athérothrombotique selon les critères TOAST, il faut démontrer la présence d'une sténose >50% ou d'une occlusion d'une artère cérébrale ou cervicale extracrânienne, en l'absence d'autre cause identifiée. L'athérosclérose des gros troncs artériels, notamment au niveau carotidien, constitue un facteur de risque majeur pour ce type d'AVC.
Cardio-embolies et fibrillation auriculaire
Les infarctus cardio-emboliques représentent environ 20 à 25% des AVC ischémiques. Ils sont causés par la migration d'un embole d'origine cardiaque vers la circulation cérébrale. La fibrillation auriculaire (FA) est de loin la cause la plus fréquente de cardio-embolie, responsable d'environ 50% des cas.
D'autres sources cardiaques d'embolie incluent les valvulopathies, les prothèses valvulaires mécaniques, l'infarctus du myocarde récent avec thrombus intraventriculaire, ou encore les cardiomyopathies dilatées. Le diagnostic de cardio-embolie repose sur la mise en évidence d'une source emboligène cardiaque en l'absence d'autre étiologie évidente.
Infarctus lacunaires et maladie des petites artères
Les infarctus lacunaires, représentant 20 à 25% des AVC ischémiques, sont de petits infarctus sous-corticaux (<3 cm de diamètre) résultant de l'occlusion de petites artères perforantes. Ils sont intimement liés à la maladie des petites artères cérébrales, elle-même favorisée par l'hypertension artérielle chronique et le diabète.
Cliniquement, les infarctus lacunaires se manifestent souvent par des syndromes lacunaires typiques : déficit moteur pur, déficit sensitif pur, syndrome ataxique-hémiplégie, ou dysarthrie-main malhabile. Leur diagnostic repose sur la corrélation entre la présentation clinique et l'imagerie cérébrale montrant une lésion de petite taille dans les territoires profonds.
Causes rares : dissection, thrombophilie, vascularites
Environ 5% des AVC ischémiques sont attribuables à des causes plus rares, particulièrement chez les sujets jeunes. La dissection des artères cervico-encéphaliques représente une cause importante d'AVC chez les moins de 45 ans. Elle peut être spontanée ou faire suite à un traumatisme, même minime.
Les thrombophilies, qu'elles soient héréditaires (déficit en protéine C, S ou antithrombine III) ou acquises (syndrome des antiphospholipides), augmentent le risque thromboembolique cérébral. Enfin, certaines vascularites, comme la maladie de Horton chez le sujet âgé ou la maladie de Takayasu chez le jeune adulte, peuvent être responsables d'infarctus cérébraux.
L'identification précise de l'étiologie d'un infarctus cérébral est cruciale pour guider la stratégie de prévention secondaire et réduire le risque de récidive.
Symptomatologie clinique selon la topographie lésionnelle
Syndromes de l'artère cérébrale moyenne
L'artère cérébrale moyenne (ACM) est le siège le plus fréquent des occlusions artérielles responsables d'infarctus cérébraux. Une obstruction du tronc de l'ACM entraîne typiquement un déficit sensitivomoteur de l'hémicorps controlatéral, prédominant au membre supérieur et à la face. S'y associent fréquemment une hémianopsie latérale homonyme et, en cas d'atteinte de l'hémisphère dominant (généralement le gauche), une aphasie.
Les syndromes cliniques varient selon le territoire précis atteint :
- Occlusion du segment M1 : hémiplégie massive avec déviation conjuguée de la tête et des yeux
- Atteinte du territoire superficiel : déficit brachio-facial et troubles du langage si hémisphère dominant
- Atteinte du territoire profond : hémiplégie pure ou hémiparésie proportionnelle
Tableaux cliniques des infarctus vertébro-basilaires
Les infarctus du territoire vertébro-basilaire présentent une symptomatologie souvent complexe et polymorphe. Une occlusion de l'artère basilaire, particulièrement grave, peut se manifester par un locked-in syndrome , caractérisé par une tétraplégie avec paralysie des nerfs crâniens et préservation de la conscience.
D'autres tableaux cliniques incluent :
- Syndrome alterne : atteinte ipsilatérale d'un nerf crânien et controlatérale des voies longues
- Syndrome cérébelleux aigu avec vertiges, nystagmus et ataxie
- Troubles visuels : hémianopsie, cécité corticale
- Troubles de la vigilance pouvant aller jusqu'au coma
Manifestations des infarctus lacunaires
Les infarctus lacunaires, de petite taille, touchent les territoires profonds et se traduisent par des syndromes cliniques caractéristiques :
- Déficit moteur pur : hémiparésie ou hémiplégie touchant la face, le bras et la jambe
- Déficit sensitif pur : hémihypoesthésie ou hémianesthésie
- Syndrome dysarthrie-main malhabile : dysarthrie associée à une maladresse de la main
- Ataxie-hémiplégie : hémiparésie associée à une ataxie ipsilatérale
Ces syndromes lacunaires, bien que de bon pronostic à court terme, peuvent évoluer vers des troubles cognitifs vasculaires à long terme, soulignant l'importance d'une prévention secondaire rigoureuse.
Imagerie diagnostique de l'infarctus ischémique aigu
L'imagerie cérébrale joue un rôle crucial dans le diagnostic et la prise en charge de l'infarctus ischémique aigu. Le scanner cérébral sans injection reste l'examen de première intention, permettant d'exclure rapidement une hémorragie intracrânienne. Dans les premières heures, il peut montrer des signes précoces d'ischémie tels qu'un effacement des sillons corticaux ou une hypodensité parenchymateuse discrète.
L'IRM cérébrale, avec ses séquences de diffusion, est l'examen le plus sensible pour détecter un infarctus récent. Elle permet de visualiser la lésion ischémique dès les premières minutes sous forme d'un hypersignal en diffusion avec baisse du coefficient apparent de diffusion (ADC). La séquence FLAIR aide à dater l'infarctus, tandis que les séquences T2* peuvent révéler des microsaignements évocateurs d'une angiopathie amyloïde.
L'angio-IRM ou l'angio-scanner des troncs supra-aortiques et intracrâniens sont essentiels pour localiser l'occlusion artérielle et évaluer l'état de la circulation collatérale. Ces informations sont cruciales pour guider les décisions thérapeutiques, notamment concernant la thrombectomie mécanique.
L'imagerie multimodale, combinant perfusion et angiographie, permet d'identifier le mismatch entre le core de l'infarctus et la zone de pénombre potentiellement sauvable, orientant ainsi la stratégie de reperfusion.
Prise en charge thérapeutique en phase aiguë
Thrombolyse intraveineuse par rt-PA
La thrombolyse intraveineuse par activateur tissulaire du plasminogène recombinant (rt-PA) constitue le traitement de référence de l'infarctus cérébral aigu. Son efficacité a été démontrée jusqu'à 4,5 heures après le début des symptômes. Le rt-PA est administré à la dose de 0,9 mg/kg, avec 10% de la dose en bolus et le reste en perfusion sur 60 minutes.
Les critères d'éligibilité à la throm
bolyse intraveineuse sont stricts et incluent notamment un délai inférieur à 4,5 heures, l'absence d'hémorragie intracrânienne ou de contre-indication hémorragique, et un déficit neurologique significatif mais non massif. Le principal risque est la transformation hémorragique symptomatique, survenant dans 2 à 7% des cas.Thrombectomie mécanique endovasculaire
La thrombectomie mécanique a révolutionné la prise en charge des infarctus cérébraux avec occlusion des gros troncs artériels. Cette technique consiste à extraire mécaniquement le thrombus à l'aide d'un stent-retriever ou d'un système d'aspiration. Elle est indiquée en cas d'occlusion proximale (carotide interne, segment M1 de l'ACM, tronc basilaire) chez des patients sélectionnés, jusqu'à 6 heures après le début des symptômes.
Les critères de sélection incluent un score NIHSS ≥6, un core ischémique limité (ASPECTS ≥6 sur le scanner ou volume <70 ml en IRM), et la présence d'une circulation collatérale satisfaisante. Dans certains cas sélectionnés, la fenêtre thérapeutique peut être étendue jusqu'à 24 heures sur la base de critères d'imagerie de perfusion.
La thrombectomie mécanique a montré une efficacité supérieure à la thrombolyse seule, avec des taux de recanalisation dépassant 80% et une amélioration significative du pronostic fonctionnel à 3 mois.
Unités neurovasculaires spécialisées
La prise en charge des patients victimes d'infarctus cérébral en unité neurovasculaire (UNV) est un élément clé du traitement. Ces unités spécialisées offrent une surveillance continue, une expertise multidisciplinaire et une initiation précoce de la rééducation. Elles permettent de réduire la mortalité, le handicap et la durée d'hospitalisation.
Les UNV assurent notamment :
- Une surveillance neurologique et des paramètres vitaux 24h/24
- La prévention et le traitement des complications précoces (œdème cérébral, pneumopathie d'inhalation, etc.)
- L'initiation du bilan étiologique et de la prévention secondaire
- Une rééducation précoce et adaptée
Prévention secondaire et réadaptation post-AVC
La prévention secondaire après un infarctus cérébral vise à réduire le risque de récidive, estimé à environ 10% la première année. Elle repose sur plusieurs piliers :
1. Contrôle des facteurs de risque vasculaire : l'hypertension artérielle doit être strictement contrôlée, avec une cible <130/80 mmHg. Le diabète, la dyslipidémie et le tabagisme doivent être pris en charge de manière agressive.
2. Antithrombotiques : en l'absence de cardiopathie emboligène, un traitement antiplaquettaire (aspirine, clopidogrel ou association) est recommandé. En cas de fibrillation auriculaire ou autre source cardioembolique, une anticoagulation au long cours est indiquée.
3. Statines : elles sont recommandées chez la majorité des patients, indépendamment du taux de cholestérol initial, pour leur effet pléiotrope de stabilisation des plaques d'athérome.
4. Chirurgie carotidienne : une endartériectomie est indiquée en cas de sténose carotidienne symptomatique ≥50% ou asymptomatique ≥60%, chez des patients sélectionnés.
La réadaptation post-AVC est un processus complexe et individualisé, impliquant une équipe multidisciplinaire. Elle doit être initiée précocement et poursuivie aussi longtemps que des progrès sont observés. Les principaux axes comprennent :
- Rééducation motrice et fonctionnelle
- Prise en charge des troubles du langage et de la déglutition
- Gestion des troubles cognitifs et du comportement
- Accompagnement psychologique et social
Les nouvelles approches, telles que la thérapie par contrainte induite ou la stimulation magnétique transcrânienne, offrent des perspectives prometteuses pour optimiser la récupération fonctionnelle post-AVC.
La prévention secondaire et la réadaptation sont des composantes essentielles de la prise en charge globale de l'infarctus cérébral, visant à réduire le risque de récidive et à maximiser la récupération fonctionnelle du patient.