Modèle à tête fermée contrôlé électromagnétique de lésion cérébrale traumatique légère chez la souris

Les lésions cérébrales traumatiques (TCC) sont causées par une force externe sur le cerveau, souvent associée à des chutes, des blessures sportives, de la violence physique ou des accidents de la route. En 2014, les Centers for Disease Control and Prevention ont déterminé que 2,53 millions d’Américains se sont rendus au service des urgences pour demander de l’aide médicale pour des accidents liés à un TCC¹. Étant donné que les TCC légers (TCL) représentent la majorité des cas de TCC, au cours des dernières décennies, plusieurs modèles de TCC ont été adoptés, notamment la perte de poids, les traumatismes crâniens fermés entraînés par piston et les chocs corticaux contrôlés, les lésions par rotation, les lésions légères par percussion fluide et les modèles de blessures par souffle ^2,3. L’hétérogénéité des modèles de TCLm est utile pour aborder les différentes caractéristiques associées au TCLm observées chez les personnes et pour aider à évaluer les mécanismes cellulaires et moléculaires associés aux lésions cérébrales.

Parmi les modèles couramment utilisés de traumatisme crânien fermé, l’un des premiers et des plus largement utilisés est la méthode de perte de poids, où un objet est laissé tomber d’une hauteur spécifique sur la tête de l’animal (anesthésié ou éveillé)^2,4. Dans la méthode de perte de poids, la gravité de la blessure dépend de plusieurs paramètres, notamment la craniotomie pratiquée ou non, la tête fixe ou libre, ainsi que la distance et le poids de l’objet qui tombe ^2,4. L’un des inconvénients de ce modèle est la grande variabilité de la gravité de la blessure et le taux de mortalité élevé associé à la dépression respiratoire ^5,6. Une alternative courante consiste à administrer l’impact à l’aide d’un dispositif pneumatique ou électromagnétique, ce qui peut être fait directement sur la dure-mère exposée (impact cortical contrôlé: CCI) ou le crâne fermé (traumatisme crânien fermé: CHI). L’une des forces de la blessure entraînée par piston est sa reproductibilité élevée et sa faible mortalité. Cependant, l’ICC nécessite une craniotomie^7,8, et une craniotomie elle-même induit une inflammation⁹. Au lieu de cela, dans le modèle CHI, il n’y a pas besoin de craniotomie. Comme déjà indiqué, chaque modèle a des limites. L’une des limites du modèle CHI décrit dans cet article est que la chirurgie est effectuée à l’aide d’un cadre stéréotaxique et que la tête de l’animal est immobilisée. Bien que l’immobilisation complète de la tête assure la reproductibilité, elle ne tient pas compte du mouvement après l’impact qui pourrait contribuer à la blessure associée à un TCL.

Ce protocole décrit une méthode de base pour effectuer un impact CHI avec un dispositif d’impact électromagnétique^{disponible dans le commerce 10} dans une souris. Ce protocole détaille les paramètres exacts impliqués pour obtenir une blessure hautement reproductible. En particulier, l’enquêteur a un contrôle précis sur les paramètres (profondeur de la blessure, temps de séjour et vitesse d’impact) pour définir précisément la gravité de la blessure. Tel que décrit, ce modèle CHI produit une lésion qui entraîne une pathologie bilatérale, à la fois diffuse et microscopique (c.-à-d. activation chronique des dommages gliaux, axonaux et vasculaires) et des phénotypes comportementaux 11,12,13,14,15. De plus, le modèle décrit est considéré comme bénin car il n’induit pas de lésions cérébrales structurelles basées sur l’IRM ou de lésions macroscopiques sur la pathologie même 1 an après la lésion^16,17.