Lésion cérébrale induite au laser dans le cortex moteur des rats

À l’échelle mondiale, l’AVC est la deuxième cause de décès et la troisième cause d’invalidité¹. L’AVC entraîne également un handicap grave, nécessitant souvent des soins supplémentaires de la part du personnel médical et de leurs proches. Il est donc nécessaire de comprendre les complications associées au trouble et d’améliorer le potentiel de résultats plus positifs.

L’utilisation de modèles animaux est la première étape pour comprendre les maladies. Pour assurer les meilleurs résultats de recherche, un modèle typique comprendrait une technique simple, une abordabilité, une reproductibilité élevée et une variabilité minimale. Les déterminants dans les modèles d’AVC ischémiques incluent le volume d’œdème cérébral, la taille infarctus, l’étendue de la rupture de la barrière hémato-encéphalique (BBB) et l’affaiblissement fonctionnel généralement évalué par le score de gravité neurologique².

La technique d’induction de course la plus largement utilisée dans les modèles de rongeurs occluse l’artère cérébrale moyenne (MCA) transitoirement ou de façon permanente³. Cette technique produit un modèle de trait semblable à ceux chez l’homme : elle a une penumbra entourant la zone caressée, est très reproductible, et régule la durée de l’ischémie et la reperfusion⁴. Néanmoins, la méthode MCAO a quelques complications. La technique est sujette à l’hémorragie intracrânienne et des blessures à la rétine ipsilateral avec un dysfonctionnement du cortex visuel et l’hyperthermie commune qui conduisent souvent à des résultats supplémentaires^5,6,7. D’autres limitations incluent des variations élevées dans l’avc induit (résultant de l’extension probable de l’ischémie aux régions involontaires, comme la région externe de l’artère carotide), l’occlusion insuffisante du MCA, et la reperfusion prématurée. En outre, les rats de différentes souches et tailles présentent divers volumes infarctus⁸. En plus de tous les inconvénients mentionnés, le modèle MCAO ne peut pas induire de petits accidents vasculaires cérébraux isolés dans les zones profondes du cerveau, parce qu’il est limité techniquement en termes d’exigence de la taille minimale du navire pour la cathétérisme. Cela rend le besoin d’un modèle alternatif d’autant plus critique. Une autre méthode, la photothrombose, offre une alternative possible aux procédures MCAO, mais n’améliore pas l’efficacité⁹. Cette technique cible les traits avec la lumière et offre quelques améliorations sur les modèles précédents. Cependant, la photothrombose nécessite une craniotomie invasive qui est associée à des compications secondaires⁹.

À la lumière des lacunes décrites, le protocole présenté ici fournit une technique laser alternative capable pour induire des lésions cérébrales chez les rongeurs. Le mécanisme d’action de la technique laser est basé sur les effets photothermaux du laser transmis sur les tissus vivants, ce qui conduit à l’absorption des faisceaux lumineux par les tissus du corps et leur conversion en chaleur. Les avantages de l’utilisation d’une technique laser sont sa sécurité et sa facilité de manipulation. La capacité d’un laser à produire de la chaleur pour arrêter le saignement le rend très important en médecine, tandis que sa capacité à amplifier différents faisceaux à un point de rencontre donné assure que les lasers évitent de détruire les tissus sains qui se dresse sur le chemin du point cible¹⁰. Le faisceau laser utilisé dans ce protocole peut passer à travers un milieu liquide faible, comme l’os, sans émettre son énergie et / ou causer une destruction. Une fois qu’il atteint un milieu liquide élevé, comme les tissus du cerveau, il utilise son énergie pour détruire les tissus cibles. La technique, par conséquent, ne peut induire des lésions cérébrales que dans la zone appropriée du cerveau.

La technique présentée ici a montré une énorme quantité de capacité à réguler ses niveaux d’irradiation, produisant les variations choisies de lésions cérébrales prévues dès le début. Contrairement au MCAO original qui affecte à la fois le cortex et le striatum, la technique laser a été en mesure de réguler l’impact des lésions cérébrales, induisant des blessures uniquement sur le cortex moteur prévu. Ici, le protocole de lésion cérébrale induite par le laser et un résumé des résultats représentatifs de la procédure effectuée sur le cortex cérébral des rats sont fournis.