Etude du rôle de la microglie dans les effets anxiolytiques et neurogéniques de la fluoxétine chez la souris MODIFICATION

La dépression et l’anxiété sont les troubles psychiatriques les plus fréquents. Les traitements appartiennent à la famille des inhibiteurs sélectifs de la recapture de sérotonine (ISRS), mais leur efficacité est variable et 1/3 des personnes traitées y sont insensibles pour des raisons encore inconnues. Les ISRS augmentent les concentrations de sérotonine ce qui provoque une diminution de l’anxiété et une augmentation de la neurogenèse adulte chez la souris. Cette neurogenèse adulte est diminuée dans les modèles murins de dépression et elle est nécessaire pour permettre les effets anxiolytiques des ISRS. Les cellules immunitaires du cerveau (microglie) sont impliquées dans la régulation de la neuro-inflammation. Elles peuvent adopter un phénotype pro-inflammatoire en situation de stress ou un phénotype anti-inflammatoire qui favorise la neurogenèse adulte. Toutefois, une persistance de l’état pro-inflammatoire peut se produire, qui pourrait contribuer à la pathophysiologie de la dépression. Corrélativement, il a été montré que des ISRS peuvent réduire l’activation pro-inflammatoire de la microglie, suggérant une régulation de ces cellules par la sérotonine. Ce lien entre neuro-inflammation et dépression oriente la recherche vers des traitements ciblant la microglie et l’inflammation cérébrale, en particulier pour les patients résistants aux antidépresseurs classiques. La modulation de la microglie, sans supprimer son activité essentielle dans l’immunité, pourrait représenter une stratégie pour améliorer les symptômes de la maladie. Dans ce cadre, nous nous intéresserons à des récepteurs de la sérotonine, exprimés par la microglie afin de déterminer s’ils sont nécessaires aux effets des ISRS sur l’anxiété et la neurogenèse adulte. Le cas échéant, nous étudierons les modifications à l’échelle transcriptomique, induites par le traitement antidépresseur selon que l’expression de ces récepteurs est bloquée ou non dans la microglie. MODIFICATION : Les effets chroniques des antidépresseurs ne sont observables que sur des animaux stressés. Pour générer un stress, notre projet teste déjà un protocole de retrait des enrichissements des cages. Nous sollicitons une modification de projet pour ajouter un groupe témoin à ce protocole, tester une seconde méthode de stress, valider ces protocoles dans des tests comportementaux, et évaluer d’autres antidépresseurs. Ceci va augmenter le nombre de souris dans le projet.

Ce projet vise à comprendre le rôle de la microglie, et de sa régulation par la sérotonine, dans les effets des antidépresseurs qui modulent les niveaux de sérotonine dans le cerveau. Cette étude permettra de mieux comprendre comment la sérotonine, un neurotransmetteur clé dans la régulation de l’humeur, influence la microglie, et donc d’apporter de nouvelles connaissances sur les interactions neurones – cellules immunitaires dans le cerveau. Elle pourrait également permettre d’identifier, de nouvelles cibles thérapeutiques dans la dépression, notamment pour les patients qui présentent des résistances aux traitements pharmacologiques classiques.

Différentes interventions sont réalisées sur des animaux adultes vigiles (conscients) : – deux gavages oraux à 48h d’intervalle d’un composé pharmacologique pour bloquer l’expression d’un gène dans un type cellulaire spécifique sur des animaux de 4 à 6 semaines L’acte dure moins de 30 secondes. – MODIFICATION : induction d’un stress modéré par le retrait de l’enrichissement des cages (absence d’abri et de matériel pour faire un nid), associé ou non à l’ajout d’une hormone de stress dans le biberon pour une durée totale de 8 à 10 semaines – MODIFICATION : un traitement chronique dans le biberon (antidépresseur, 6 à 8 semaines), ou un traitement aigu via 1 injection intrapéritonéale (antidépresseur, ou anxiolytique). MODIFICATION : Un prélèvement sanguin sur animal vigile sera également réalisé, qui dure une minute. Une partie des animaux effectuera soit un seul, soit plusieurs tests comportementaux (MODIFICATION) : des tests mesurant l’anxiété ou la dépression (entre 5 et 30 min dans des cages inconnues), l’activité générale (de 30 min dans une cage inconnue à 2h dans la cage d’hébergement), l’anhédonie (sur 24h dans la cage d’hébergement). Les tests seront réalisés à raison de 2 maximum par jour avec un intervalle minimum de 2h, et certains seront répétés 2 fois à 3 semaines d’intervalle. L’autre partie des animaux recevra soit une seule injection intrapéritonéale d’un marqueur de division cellulaire (geste durant moins de 20 secondes), soit 2 injections à 2h d’intervalle en alternant les côtés de l’animal pour limiter les douleurs répétées au même site d’injection. Enfin, une chirurgie sans réveil sous anesthésie générale et analgésie sera réalisée en fin de procédures, pendant laquelle un second prélèvement sanguin sera réalisé (MODIFICATION). Ce geste dure moins de 5 minutes.

L’hébergement sans enrichissement environnemental, MODIFICATION associé ou non à l’administration d’une hormone de stress dans l’eau de boisson MODIFICATION, va provoquer un stress modéré, nécessaire pour révéler les effets anxiolytiques et antidépresseurs des composés pharmacologiques, qui sont donnés en médecine humaine. MODIFICATION : Les tests comportementaux vont provoquer un stress léger à modéré. Lors de l’administration d’un composé pharmacologique par gavage, il y a un stress lié à la contention de l’animal, un risque de blessure au niveau de l’œsophage lors de l’insertion de la sonde de gavage, et un risque mineur de “fausse route”. Le traitement pharmacologique dans l’eau de boisson peut entraîner une baisse de la consommation hydrique. MODIFICATION : Le prélèvement de sang induit une douleur légère et transitoire à l’endroit de la piqûre. L’injection IP peut générer une douleur légère et transitoire au point d’injection, avec un risque de péritonite si l’acte est répété. L’anesthésie peut induire dans de rares cas une hypothermie, une détresse respiratoire voire un arrêt cardiorespiratoire.

Nous devons euthanasier les animaux à l’issue de la procédure pour pouvoir prélever leurs organes (ici, le cerveau) et réaliser des analyses qui sont nécessaires à la compréhension des mécanismes de plasticité cérébrale et du lien entre microglie et effets des antidépresseurs et anxiolytiques.

La souris est un modèle pertinent pour nos études car en tant que mammifère, son système nerveux présente des homologies importantes avec l’homme. En effet, l’organisation des structures cérébrales et des différentes voies qui les connectent sont similaires entre ces 2 espèces. Les voies sérotoninergiques ainsi que les récepteurs à la sérotonine, sont bien décrites chez la souris, et comparables avec ceux décrits chez l’homme. La souris adulte est le modèle standard pour l’évaluation des effets neurobiologiques des antidépresseurs de type ISRS et les paradigmes comportementaux sont validés. Utiliser la souris est essentiel pour garantir la comparabilité et la reproductibilité avec des études effectuées précédemment. De plus, il existe dans cette espèce des lignées modifiées génétiquement, qui permettent d’étudier le rôle de certains gènes et de certaines cellules de manière précise. On peut en effet invalider des gènes précis spécifiquement dans un type cellulaire donné et à un stade ou âge donné. Dans notre étude, les animaux auront un développement normal, puis nous induirons à l’âge de 4 semaines, l’invalidation d’un gène spécifiquement dans la microglie. Cela nous permet d’élever les animaux dans un état où les modifications génétiques sont silencieuses, sans effet, jusqu’au moment de l’expérience. Les animaux seront ensuite traités à partir de 10 semaines avec un antidépresseur, classiquement donné en médecine humaine pour soigner les troubles dépressifs et anxieux.