Modèle murin modifié de lésion cérébrale traumatique légère répétitive incorporant une fenêtre de crâne amincie et une percussion fluide

Les traumatismes crâniens légers, y compris les commotions cérébrales et les sous-commotions cérébrales, représentent la majorité de tous les cas de traumatismes crâniens (>80 % de tous les traumatismes crâniens)¹. Les traumatismes crâniens légers résultent généralement de chutes, d’accidents de la route, d’actes de violence, de sports de contact (p. ex., football, boxe, hockey) et de combats^{militaires2,3}. Un traumatisme crânien léger peut entraîner des événements neurobiologiques qui affectent les fonctions neurocomportementales tout au long de la vie du patient et augmentent le risque de maladies neurodégénératives ^4,5,6. Les modèles animaux constituent un moyen efficace et contrôlé d’étudier les traumatismes crâniens légers, dans l’espoir d’améliorer davantage le diagnostic et le traitement des traumatismes crâniens légers. Divers modèles de TCC légers ont été développés, tels que l’impact cortical contrôlé (CCI), la chute de poids (WD), la blessure par percussion fluide (FPI) et les modèles TBI ^7,8. Aucun modèle expérimental unique ne peut imiter toute la complexité de la pathologie induite par les traumatismes crâniens ^9,10. L’hétérogénéité de ces modèles est avantageuse pour aborder les diverses caractéristiques associées aux patients atteints de TCC léger et étudier les mécanismes cellulaires et moléculaires correspondants. Cependant, chaque modèle animal de TCC a ses limites³, ce qui limite nos connaissances actuelles sur les TCC légers chez l’animal et leur pertinence clinique.

Les modèles WD et CCI sont utilisés pour reproduire des conditions cliniques telles que la perte de tissu cérébral, l’hématome sous-dural aigu, les lésions axonales, les commotions cérébrales, le dysfonctionnement de la barrière hémato-encéphalique et même le coma après un traumatisme crânien ^3,11,12. Le modèle WD consiste à induire des lésions cérébrales en frappant soit la dure-mère, soit le crâne avec des poids tombant librement. L’impact d’un objet lesté sur un crâne intact peut reproduire des lésions mixtes focales/diffuses ; Cependant, cette méthode est associée à une précision et une répétabilité médiocres du site de la blessure, à des lésions par rebond et à un taux de mortalité plus élevé dû aux fractures du crâne ^3,11,12. Le modèle CCI consiste à appliquer un métal entraîné par l’air pour impacter directement la dure-mère exposée. Par rapport au modèle WD, le modèle CCI est plus précis et reproductible, mais il ne produit pas de lésions diffuses en raison du petit diamètre de la pointe^{d’impact 11}. Au cours de la modélisation FPI, le tissu cérébral est brièvement déplacé et déformé par la percussion. Le FPI peut induire des lésions focales / diffuses mixtes et reproduire une hémorragie intracrânienne, un gonflement du cerveau et des lésions progressives de la matière grise après un TCC. Cependant, le FPI a un taux de mortalité élevé en raison de lésions du tronc cérébral et d’apnée prolongée ^3,12. La craniotomie impliquée dans les modèles WD, CCI et FPI conventionnels peut entraîner une contusion corticale, des lésions hémorragiques, des dommages à la barrière hémato-encéphalique, une infiltration de cellules immunitaires, une activation des cellules gliales, un temps de modélisation prolongé et des issues fatales possibles ^3,12.

Le TCC léger se caractérise par un score GCS (Glasgow coma scale, GCS) compris entre 13 et 15². Les traumatismes crâniens légers peuvent être focaux ou diffus et sont associés à des lésions aiguës, telles que la dégradation de l’homéostasie cellulaire, l’excitotoxicité, l’épuisement du glucose, le dysfonctionnement mitochondrial, les troubles du flux sanguin et les lésions axonales, ainsi qu’à des lésions subaiguës, notamment des lésions axonales, une neuroinflammation et une gliose ^2,3. Malgré des progrès significatifs dans la délimitation de la physiopathologie complexe des TCC, les mécanismes sous-jacents des TCC/TCL légers restent insaisissables et nécessitent des investigations plus^{approfondies 9}. Étant donné que le CHI est le type le plus courant de TCC¹², ce protocole présente une nouvelle approche pour créer un modèle murin contrôlé plus précisément de TCL à l’aide d’un dispositif FPI modifié pour effectuer un impact dans une fenêtre de crâne amincie¹³. En évitant les lésions induites par la craniotomie, l’épaisseur variable du crâne et les imprécisions induites par la forme, ainsi que les blessures de rebond, cette approche vise à surmonter les principaux inconvénients associés aux modèles WD, CCI et FPI. L’application de l’impact FPI sur la fenêtre du crâne aminci est pratique pour évaluer les lésions des vaisseaux cérébraux après un TCL et aide à minimiser les taux de mortalité élevés dans certains modèles, ce qui se traduit par une ressemblance plus étroite avec les caractéristiques cliniques des patients TCC.