Elucider le rôle des interactions neurogliales dans le remodelage du canal central en contexte neuro-inflammatoire chez la souris adulte

Le canal central de la moelle épinière est bordé par une barrière qui régule les échanges entre le liquide céphalo-rachidien (LCR) et le tissu nerveux environnant. Cette interface est en contact étroit avec plusieurs types de cellules spécialisées. Lors d’épisodes neuro-inflammatoires, la structure et la perméabilité de la barrière peuvent être altérées, ce qui risque de modifier la composition du LCR, de perturber la communication entre les cellules nerveuses, et d’entraîner des troubles des fonctions sensorimotrices et autonomes, par exemple le contrôle de la vessie. Les mécanismes de plasticité de cette barrière restent encore largement méconnus, en particulier dans un contexte inflammatoire. Mieux comprendre comment cette interface se remodèle et interagit avec les cellules nerveuses est essentiel pour identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et mieux prendre en charge les patients présentant des troubles des fonctions autonomes (par ex contrôle de la vessie) liés à une inflammation de la moelle épinière. Notre projet a pour objectif de déterminer comment une inflammation induite par une toxine bactérienne, le lipopolysaccharide (LPS) modifie la morphologie et le fonctionnement de cette barrière. Nous chercherons à déterminer quels changements cellulaires et moléculaires surviennent au niveau de cette barrière et quelles sont les conséquences sur la dynamique du LCR et la régulation des fonctions sensorimotrices et autonomes.

Ce projet vise à mieux comprendre la plasticité de la barrière qui régule les échanges entre le liquide céphalo-rachidien (LCR) et le tissu nerveux environnant en contexte neuro-inflammatoire. À court terme, les travaux permettront de caractériser les modifications cellulaires, moléculaires et fonctionnelles (miction (action d’uriner), locomotion) induites par une inflammation aiguë, grâce une combinaison d’approches techniques. À moyen terme, les résultats permettront d’identifier de nouvelles cibles susceptibles d’être mobilisées pour restaurer ou protéger l’intégrité de la barrière. L’étude des conséquences fonctionnelles, notamment urinaires et locomotrices, apportera des éléments déterminants pour comprendre la genèse de symptômes observés dans les pathologies inflammatoires de la moelle épinière, telles que la sclérose en plaques ou les myélites. À long terme, ce projet contribuera à la mise en évidence de biomarqueurs dans le LCR permettant de suivre l’évolution et la réponse aux traitements des affections inflammatoires de la moelle épinière. Les connaissances acquises ouvriront également la voie à des stratégies thérapeutiques visant à limiter les effets délétères de l’inflammation et à favoriser la régénération tissulaire.

# Injection-sous cutanée d’une toxine bactérienne (LPS) : moins d’une minute. # Injections sous-cutanées d’un composé pharmacologique une fois par jour pendant 5 jours : moins d’une minute. # Injection d’un virus (non pathogène) dans les ventricules du cerveau sous anesthésie : chirurgie 30 minutes ; surveillance après l’opération : 1h ; l’animal est en dehors de la zone de stabulation pendant 2 à 4h. # Prélèvement de liquide céphalo-rachidien sous anesthésie (acte terminal) : 15 minutes. # Injection d’un traceur dans les ventricules du cerveau sous anesthésie (acte terminal) : 15 minutes. # Test comportementaux : – Etude la miction : 4h. – Activité locomotrice spontanée : 40 minutes. – Poutre d’équilibre : 3/5 x 5 minutes. – Tapis roulant : 30 minutes.

1\ L’injection aigue de lipopolysaccharide est classiquement utilisée pour induire une neuro-inflammation aiguë chez les animaux. Ce traitement engendre un état de maladie transitoire dont les symptômes (anorexie, hyper ou hypothermie, inactivité, somnolence, évitement social, …) culminent à 6-10h post injection et se résolvent en 24h. 2\ Les injections sous-cutanées quotidiennes d’une substance pharmacologique pendant cinq jours consécutifs peuvent provoquer du stress et de l’inconfort en raison des manipulations répétées. 3\ Les interventions chirurgicales (injections dans les ventricules du cerveau) menées sur les animaux sont susceptibles de générer des douleurs et du stress après l’opération. La chirurgie proprement dite durera environ 30 minutes et le suivi immédiat durera au minimum 1 heure. 4\ Les tests comportementaux peuvent également induire du stress lié à la nouveauté de l’environnement et à la manipulation des animaux. Chaque test induit un stress plus ou moins important selon sa nature (par exemple, l’étude la miction ou la mesure de l’activité locomotrice spontanée sont peu stressantes alors que la poutre d’équilibre et le tapis roulant sont plus stressants). 5\ Afin de mettre au point la caractérisation génétique des animaux transgéniques utilisés dans notre projet, nous allons réaliser des biopsies de queue ce qui engendrera un stress et une douleur au niveau de la queue des animaux.

624 souris seront mises à mort pour prélèvement de la moelle épinière et analyses. La moitié des souris (ie 144 souris) qui auront été caractérisées génétiquement sont inclues dans les 624 souris qui seront mises à mort et l’autre moitié (ie 144 souris) sera ré-utilisée dans d’autres projets ou pour de la reproduction.

La souris est l’espèce la plus pertinente pour notre étude car (1) ce modèle est largement maîtrisé au sein de notre équipe et au laboratoire, et (2) notre projet repose sur l’utilisation de lignées transgéniques spécifiques permettant le marquage ou la manipulation ciblée de différents types cellulaires. L’existence d’outils génétiques adaptés chez la souris permet d’atteindre nos objectifs expérimentaux avec précision tout en limitant le nombre d’animaux nécessaires. Les animaux utilisés seront des souris adultes (60-90 jours) au démarrage de l’expérimentation. Le choix de ce stade de développement est guidé par la volonté de réaliser des expériences chez la souris adulte, post-pubertaire.