Injection unique pré-chiasmatique de sang autologue pour induire une hémorragie sous-arachnoïdienne expérimentale chez un rat

L’hémorragie sous-arachnoïdienne non traumatique (HSA) est une forme d’AVC, représentant environ 5% de tous les cas. La cause la plus fréquente d’HSA non traumatique est la rupture soudaine d’un anévrisme (HSAa), qui représente 85% des HSA. D’autres causes incluent la rupture d’une malformation artério-veineuse, des coagulopathies et la rupture des veines dans l’hémorragie périmésencéphale¹. Le taux d’incidence est de 9 pour 100 000 années-personnes avec une mortalité d’environ une sur trois et un autre tiers nécessitant le soutien de la vie quotidienne après l’HSA ^2,3.

Après la stabilisation initiale et la confirmation du diagnostic, le traitement dépend de la gravité de l’hémorragie. Les patients les plus sévèrement atteints auront un drain extra-ventriculaire inséré dans les ventricules pour réduire la pression intracérébrale (PIC) et seront admis à l’unité de soins neurointensifs, où ils seront étroitement surveillés. Les patients subiront une angiographie pour identifier l’anévrisme (probable) et ensuite auront l’anévrisme enroulé ou coupé pour éviter une récidive hémorragique⁴. Malgré de nombreux essais de thérapies pharmacologiques, seule la nimodipine, un antagoniste des canaux calciques, a montré qu’elle améliorait les résultats⁵. Plusieurs essais cliniques sont actuellement en cours. Veuillez consulter l’examen par Daou et ses collègues pour une liste complète⁶.

La rupture d’un anévrisme a été décrite comme l’apparition soudaine du pire mal de tête jamais connu ou d’un coup de tonnerre. La rupture entraîne une forte augmentation de l’ICP suivie d’une réduction du débit sanguin cérébral (CBF). Cette réduction entraîne une ischémie globale du cerveau, ce qui peut entraîner une perte de conscience. Cette voie plus mécaniste, ainsi que la dégradation initiée des éléments extravasés du sang, donne lieu à la libération de cytokines et à l’activation du système immunitaire inné, ce qui entraîne une neuroinflammation stérile. En outre, une dégradation de la barrière hémato-encéphalique, entraînant un œdème cérébral et une perturbation de l’homéostasie ionique, est souvent observée. Tous ces changements et plus encore, appelés lésions cérébrales précoces (EBI), se produisent dans les deux premiers jours et entraînent une perte neuronale et une apoptose⁷.

Environ 1/3 des patients atteints d’HSAa développeront une ischémie cérébrale retardée (ICD) entre le 4e et le 14e jour⁸. L’ICD est définie comme le début d’une déficience neurologique focale ou une chute d’au moins deux points sur l’échelle de coma de Glasgow pendant au moins 1 h, lorsque d’autres causes, y compris les convulsions et les saignements répétés, sont exclues. L’ICD est associée à un risque accru de décès et à une diminution des résultats fonctionnels après l’HSAa⁹. Le vasospasme cérébral (CVS), le rétrécissement des artères cérébrales, est connu pour être associé à l’ICD depuis des décennies et était autrefois considéré comme la seule raison de l’ICD. Il a depuis été démontré que le SVC peut se produire sans le développement d’ICD et d’autres facteurs, y compris la thrombose et la constriction microvasculaires, la dépression de propagation corticale et une réponse inflammatoire de l’EBI ont depuis été identifiés^10,11,12.

En raison de la grande influence de l’EBI et du DCI sur l’évolution de la maladie et l’issue des patients atteints, les modèles animaux doivent les imiter dans la plus grande mesure possible, tout en restant reproductibles. Les chercheurs ont utilisé un large éventail de modèles différents chez une variété d’animaux, des souris aux primates non humains, pour essayer de simuler l’HSA. Les rats sauvages Sprague-Dawley et Wistar sont actuellement les animaux de laboratoire les plus couramment utilisés, et les modèles les plus courants sont le modèle de perforation endovasculaire, le modèle de double injection citerne-magna, et enfin le modèle pré-chiasmatique à injection unique, qui sera décrit dans cet article¹³.

Le modèle pré-chiasmatique à injection unique a été développé à l’origine par Prunell et ses collègues pour remédier à certaines des lacunes des autres modèles expérimentaux¹⁴. La chirurgie, lorsqu’elle est maîtrisée, est hautement reproductible et minimise les variations entre les animaux. Le modèle imite l’HSA chez l’homme sur plusieurs points, y compris l’augmentation soudaine de la PIC suite à l’injection de sang, entraînant une ischémie globale transitoire due à une chute du CBF^15,16. Il affecte la circulation antérieure, qui est l’endroit où la plupart des HSA chez l’homme se produisent¹⁷. La mortalité varie de 10% à 33% selon l’étude et la quantité de sang injectée^14,18. La mort cellulaire retardée et la neuroinflammation peuvent être détectées les jours 2 et 7, fournissant ainsi des variables pour étudier les conséquences de l’EBI et de l’ICD^19,20.

L’étude présente une description mise à jour du modèle d’injection unique pré-chiasmatique chez le rat ainsi qu’une description de la façon d’utiliser la sonde ICP comme port pour l’administration intrathécale de produits pharmaceutiques.