Impact de l’activité neuronale sur l‘effet délétère de l’inflammation dans un modèle murin de sclérose en plaques

La sclérose en plaques est une maladie inflammatoire, dégénérative du système nerveux central et la première cause d’handicap neurologique non traumatique chez les jeunes adultes. Dans cette maladie, on observe des phases de démyélinisation (il s’agit d’une perte de la myéline, substance permettant de favoriser les influx nerveux et la protection des neurones) dans lesquelles l’organisation des neurones myélinisés est altérée, conduisant à des déficits fonctionnels chez les patients. Un mécanisme de réparation existe, mais il est incomplet et très variable selon les patients. Les cellules immunitaires du système nerveux central (microglie) sont activées précocément lors de la démyélinisation et participent à la réparation de la gaine de myéline. La microglie contacte par ailleurs les neurones et cette interaction peut influencer positivement la réparation post-démyélinisation. Dans ce projet nous souhaitons étudier si une augmentation physiologique de l’activité neuronale lors de la phase de rémission dans un modèle murin inflammatoire de sclérose en plaques peut moduler les interactions microglie-neurones et ainsi favoriser la réparation tissulaire et la récupération fonctionnelle. Ce modèle sera comparé à un modèle non inflammatoire, afin de mieux comprendre l’impact de l’inflammation dans la sclérose en plaques et comment contrecarrer son aspect délétère.

Ce projet permettra de mieux comprendre le rôle des interactions neurones-cellules immunitaires dans la sclérose en plaques. La mise en évidence d’effets bénéfiques de l’activité neuronale sur la réparation via une modulation directe du dialogue neurones-cellules imunitaires pourrait permettre d’envisager des stratégies thérapeutiques visant à limiter la progression du handicap chez les patients

Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale sous anesthésie générale (injection focale au niveau de la moelle épinière dorsale, durée maximale de 15 min), avec une prise en charge analgésique adaptée. Une partie des animaux sera entrainée à effectuer des tests comportementaux non invasifs (sessions de maximum 10 min par jour par animal). Ils seront ensuite immunisés pour induire un modèle de pathologie neurologique. Le jour de l’induction, deux types d’injections sont nécessaires, en injection sous-cutanées et par voie intrapéritonéale. Afin de minimiser le stress et la douleur liée aux injections, les animaux sont préalablement anesthésiés par anesthésie gazeuse, qui est rapidement réversible (durée totale d’anesthésie et du geste 10 minutes par animal). Une partie des animaux ayant déclenché la maladie seront amenés à effectuer de nouveaux les tests comportementaux non invasifs auxquels ils étaient préalablement entrainés. Durant les tests comportementaux, les animaux seront amenés à marcher dans des couloirs équipés d’une caméra ou de capteurs mesurant automatiquement les caractéristiques de la marche et à agripper une grille avec les quatre pattes pour mesurer la force musculaire. Tous les tests ont une durée courte (maximum 10 min par session) et seront réitérés maximum deux fois par animal (habituation et en fin de procédure). L’autre groupe de souris sera soumis à une deuxième procédure chirurgicale sous anesthésie générale (injection focale au niveau de la moelle épinière dorsale un mois après la première, durée maximale de 15 min), avec une prise en charge analgésique adaptée. La moitié des animaux recevra une injection intrapéritonéale (durée de la manipulation de l’ordre de la minute) pour moduler l’activité neuronale, l’autre moitié recevra une injection de solution saline (contrôles). Tous les animaux sont euthanasiés en fin d’étude par une méthode réglementaire pour réaliser différents prélèvements tissulaires.

Concernant la chirurgie, cela engendre un inconfort temporaire lors du réveil après anesthésie (15 min de durée de chirurgie et 30 min d’inconfort au réveil) et des douleurs post-opératoires. Le modèle murin de démyélinisation inflammatoire induit un mois après la chirurgie, l’encéphalite autoimmune expérimentale, est fréquemment utilisé pour étudier la sclérose en plaques. Le stress lié à la manipulation des souris et la douleur des injections sous-cutanées est minimisé par une très courte anesthésie gazeuse (5 minutes maximum pour la procédure d’injection). Après immunisation, les souris peuvent développer des troubles de la marche, de la coordination, une faiblesse musculaire et une perte de poids. Ces symptômes s’installent progressivement sur 3-5 jours suivis d’une récupération partielle ou complète. La procédure d’injection pour activation par voie intrapéritonéale peut générer un stress et une douleur localisée liée à la contention et l’injection. Le traitement peut occasionner un trouble locomoteur et une gêne dans les 3 heures maximum suivant l’injection. La fatigue liées aux tests comportementaux est mineure, car il s’agit de tests courts.

Des prélévements tissulaires (cerveau et moelle épinière) sont réalisés post mortem, ce qui implique l’euthanasie de l’ensemble des animaux.

La souris est l’espèce de choix pour générer des modèles de maladies humaines. Son anatomie, sa physiologie et sa génétique sont bien connues et sont relativement proches de l’Homme. Le modèle d’encéphalite autoimmune expérimentale chez la souris est un modèle classique de sclérose en plaques, permettant de reproduire en partie l’aspect inflammatoire observé chez les patients, et qui apporte une approche intégrée des déficits observés dans la pathologie. L’âge adulte est requis pour pouvoir faire l’acte chirurgical, induire l’encéphalite autoimmune expérimentale et faire les tests comportementaux envisagés chez la souris. L’usage de jeunes adultes reproduit par ailleurs les conditions d’initiation de la sclérose en plaques chez l’humain et limite les risques d’artefacts liés au vieillissement de l’animal.