Mécanismes contrôlant l’ontogenèse et les fonctions des cellules de la microglie

La vitamine A est une molécule très importante impliquée dans diverses fonctions vitales chez les vertébrés, notamment le développement, la croissance et l’homéostasie. La perturbation de la signalisation de la vitamine A chez l’humain ou dans les modèles murins entraîne un comportement de type dépressif et pourrait être associée à la neurodégénérescence. Bien que plusieurs études montrent que les cellules microgliales (MGC), cellules immunitaires résidentes du cerveau, sont impliquées dans les comportements dépressifs et les troubles neurologiques qui y sont associés, aucune étude n’a établi le lien entre la signalisation par la vitamine A et les MGC. Afin de combler cette lacune, nous avons développé des lignées de souris génétiquement modifiées qui nous permettent de perturber la signalisation de la vitamine A spécifiquement dans les MGC. Ce projet vise à comprendre l’importance de la signalisation de la vitamine A dans le développement des MGC et ses fonctions dans le cerveau de la souris adulte. Les résultats du projet ouvriront de nouvelles voies en matière de thérapeutique pour différents troubles neurodégénératifs en ciblant spécifiquement les MGC et leur capacité à sauver les fonctions cérébrales.

Les données de la recherche ont montré que certains récepteurs de la vitamine A se trouvent dans des types spécifiques de cellules microgliales – des cellules immunitaires qui vivent dans le cerveau – à différents stades du développement. D’autres études ont suggéré que les cellules microgliales sont impliquées dans les comportements liés à la dépression, et nous avons constaté que lorsque certains récepteurs des rétinoïdes sont inactivés chez les souris, les animaux présentent des comportements similaires à la dépression ou des signes de neurodégénérescence. S’il est prouvé que ces récepteurs jouent un rôle important dans d’autres cellules immunitaires (comme les macrophages), peu de recherches ont été menées sur la façon dont ils affectent directement les cellules microgliales, qui sont essentielles à la santé du cerveau. Au début de la vie, les cellules microgliales contribuent au développement du cerveau et à la formation de différents types de cellules cérébrales, tandis qu’à l’âge adulte, elles protègent le cerveau et aident à maintenir l’équilibre des fonctions cérébrales. Ce projet vise à explorer le rôle et la chronologie de ces récepteurs dans le développement et la fonction microgliale, à la fois pendant la croissance du cerveau et dans le cerveau adulte. Les résultats pourraient nous aider à mieux comprendre comment la vitamine A pourrait être utilisée dans le traitement des maladies neurodégénératives, où les cellules microgliales jouent un rôle clé dans la réponse aux lésions cérébrales et à l’évolution de la maladie.

Injections intra-péritonéales : selon le groupe expérimental, 4 injections ou 5 injections (1 injection par jour successif). L’injection ne dure qu’une dizaine de secondes entre le moment où l’animal est saisi et le moment où le produit est injecté. Seul un sous-groupe d’animaux recevra en tout 9 injections (4 injections successives à 8 semaines d’âge, 5 injections successives à 12 semaines d’âge). Tests comportementaux non aversifs que chaque animal passera une seule fois : test 1 : 40 minutes, évaluation de la locomotion induite par la nouveauté, test 2 : 2 x 20 minutes, reconnaissance d’objets nouveaux, test 3 : 5 minutes, évaluation de la capacité d’exploration, test 4 : 3 x 5 minutes, coordination motrice, test 5 : 32 heures, mesure de l’activité spontanée nuit/jour, test 6 : 6 minutes, activité natatoire, test 7 : 1 semaine, évaluation de la préférence à une boisson sucrée, test 8 : 5 minutes, activité de toilettage.

Les tests comportementaux à effectuer ne sont pas susceptibles de causer des souffrances mais certains peuvent occasionnellement causer du stress. Dans ce but, l’ordre des tests est établi du moins stressant au plus stressant et certains tests nécessitant une isolation temporelle ou du contact avec de l’eau seront effectués à la fin de la batterie de tests comportementaux. Les effets stressants de l’isolation seront négligeables grâce à la réduction de temps d’isolation à la nuit, et le temps limité de durée du test de préférence à la boisson sucrée. Les injections peuvent provoquer une légère douleur et un stress chez l’animal et seront minimisées par utilisation d’aiguille très fines. Dans les cas d’injection d’agent inflammatoire, un état d’inflammation légère et transitoire sera provoqué.

Tous les animaux utilisés seront euthanasiés afin de collecter du matériel biologique pour des analyses cellulaires et moléculaires qui complèteront les résultats obtenus à partir du comportement.

Pour étudier le rôle de la signalisation de la vitamine A dans les cellules microgliales et ses implications neurologiques, la souris est un modèle optimal en raison de la similitude des génomes de la souris et de l’homme et de la disponibilité de différentes lignées de souris portant des mutations génétiques ciblées qui couvrent tous les processus physiologiques, en particulier le développement neurologique et la neurodégénérescence. De plus, les mécanismes d’action de la forme bioactive de la vitamine A sont très bien caractérisés chez la souris et divers traitements pharmacologiques sont déjà disponibles pour évaluer son mode d’action. Afin d’obtenir des résultats comparables et fiables, nous utiliserons des animaux d’âge similaire au moment des tests, à savoir 12 semaines d’âge post-natal, âge minimal reconnu par la communauté scientifique comme un stade « adulte » permettant d’obtenir des résultats fiables dans les études comportementales.