Double injection directe de sang dans la Cisterna Magna comme modèle d’hémorragie subarachnoïde

L’hémorragie subarachnoïde (SAH) représente jusqu’à 5% de tous les cas d’AVC et constitue une pathologie relativement commune avec une incidence de 7,2 à 9 patients pour 100.000 par an, avec un taux de mortalité de 20%-60% selon l’étude^1,2,3. Dans la phase aiguë, la mortalité est attribuable à la gravité des saignements, des rebleedings, du vasospasme cérébral (CVS) et/ou des complications médicales⁴. Chez les survivants, les lésions cérébrales précoces (EBI) sont associées à l’extension parenchymale de l’hémorragie et à l’augmentation abrupte de la pression intracrânienne, qui peut entraîner l’ischémie cérébrale primaire⁵ et la mort immédiate dans environ 10%-15% des cas⁶. Après le stade initial « aigu » de la SAH, le pronostic dépend de l’apparition de l’ischémie cérébrale « secondaire » ou retardée (DCI), détectée chez près de 40 % des patients par tomographie calculée cérébrale, et chez jusqu’à 80 % des patients après imagerie par résonance magnétique (IRM)^7,8. En plus du CVS se produisant entre 4 à 21 jours après la rupture d’anévrisme dans une majorité de patients de SAH, DCI⁹ peut résulter des lésions diffuses multifactorielles de cerveau secondaire à la formation de microthrombosis, la perfusion cérébrale réduite, la neuroinflammation, et la dépression corticale de propagation (CSD)^10,11,12,13. Cela affecte 30% des survivants de SAH et affecte les fonctions cognitives, y compris la mémoire visuelle, la mémoire verbale, le temps de réaction, et les fonctions exécutives, visuospatiales et de langage¹⁴ altérant la vie quotidienne¹⁵. Les thérapies standard actuelles pour prévenir cvs et/ou les mauvais résultats cognitifs chez les patients sah sont basées sur le blocage de ca²⁺ signalisation et vasoconstriction en utilisant les inhibiteurs du canal Ca^{2 +} comme Nimodipine. Cependant, des essais cliniques plus récents ciblant la vasoconstriction ont indiqué la dissociation entre les résultats neurologiques du patient et la prévention du CVS¹⁶, suggérant des mécanismes pathophysiologiques plus complexes impliqués dans les conséquences à long terme de SAH. Par conséquent, il est nécessaire de mieux comprendre le nombre d’événements pathologiques accompagnant la SAH et l’élaboration de modèles animaux valides et normalisés pour tester les interventions thérapeutiques originales.

La rupture d’un anévrisme intracrânien principalement responsable de sah chez l’homme est probablement difficile à imiter dans les modèles animaux précliniques. Actuellement, la rupture de l’anévrisme et la situation sah peuvent provisoirement être testés par la perforation de l’artère cérébrale moyenne (modèle de perforation endovasculaire) responsable des dysfonctionnements CVS et sensitivomoteurs chez les souris^17,18. En raison de l’absence de tout contrôle possible sur l’apparition du saignement et la diffusion du sang dans ce modèle, d’autres méthodes ont été développées chez les rongeurs pour générer des modèles sah sans rupture endovasculaire. Plus précisément, ils consistent en l’administration directe du sang artériel dans l’espace sous-arachnoïd par une seule ou une double injection dans le magna cisterna¹⁹ ou une seule injection dans la citerne préchiasmatique²⁰. Le principal avantage de ces modèles de souris sans rupture endovasculaire est la possibilité de maîtriser reproductiblement la procédure chirurgicale et la qualité et la quantité de l’échantillon de sang injecté. Un autre avantage de ce modèle par perforation endovasculaire en particulier est la préservation du bien-être général de l’animal. En fait, cette chirurgie est moins invasive et techniquement moins difficile que celle nécessaire pour générer une rupture de mur carotide. Dans ce dernier modèle, l’animal doit être intubé et ventilé mécaniquement, tandis qu’un monofilament est inséré dans l’artère carotide externe, et avancé dans l’artère carotide interne. Cela conduit probablement à l’ischémie transitoire due à l’obstruction du navire par la trajectoire de fil. Par conséquent, la comorbidité (état moribond, douleur et mort importantes) associée à la chirurgie est moins importante dans le modèle d’injection double par rapport au modèle de perforation endovasculaire. En plus d’être une SAH plus cohérente, la méthode d’injection double directe est conforme au bien-être des animaux dans la recherche et les tests (réduction du temps sous anesthésie, douleur de perturbation tissulaire dans la chirurgie et la détresse) et conduit à un nombre total minimum d’animaux utilisés pour l’étude du protocole et la formation du personnel.

En outre, cela permet la mise en œuvre du même protocole aux souris transgéniques, conduisant à une compréhension pathologique optimisée de la SAH et la possibilité d’essais comparatifs de composés thérapeutiques potentiels. Ici, nous présentons un modèle normalisé de souris de l’hémorragie sous-arachnoïde (SAH) par une double injection quotidienne consécutive de sang artériel autologue dans le cisterna magna dans 6-8 semaines-vieux mâles C57Bl/6J souris. Le principal avantage de ce modèle est le contrôle du volume de saignement par rapport au modèle de perforation endovasculaire, et le renforcement de l’événement de saignement sans une augmentation drastique de la pression intracrânienne²¹. Récemment, la double injection directe de sang dans la cisterna magna a été bien décrite sur les questions expérimentales et physiopathologiques chez les souris. En effet, nous avons récemment démontré cvs de grandes artères cérébrales (basilar (BA), milieu (MCA) et antérieur (ACA) artères cérébrales), le dépôt de fibrine céphalo-vasculaire et l’apoptose cellulaire du jour 3 (D3) à 10 (D10), les défauts de circulation du liquide céphalospine paravasculaire accompagné de sensitivomoteur altéré et des fonctions cognitives chez les souris, 10 jours post-SAH dans ce modèle²². Ainsi, il rend ce modèle maîtrisé, validé et caractérisé pour les événements à court terme et à long terme post-SAH. Il devrait être idéalement adapté pour l’identification prospective de nouvelles cibles et pour des études sur des stratégies thérapeutiques puissantes et efficaces contre les complications associées à la SAH.