Implantation directe de canules dans la Cisterna Magna des porcs

Le liquide céphalo-rachidien (LCR) est un ultrafiltrat de sang qui se trouve à l’intérieur et autour du système nerveux central (SNC)^1,2. En plus de donner de la flottabilité au cerveau ou d’absorber les forces mécaniques dommageables, le LCR joue également un rôle central dans l’élimination des déchets métaboliques du ^SNC3. L’élimination des déchets est facilitée par le système glymphatique récemment caractérisé qui permet le flux convectif du LCR à travers le parenchyme cérébral via des espaces périvasculaires (PVS), qui encerclent les artères pénétrantes3,4,5. Il a été démontré que ce processus dépend de l’aquaporine-4 (AQP4), un canal d’eau exprimé principalement sur les pieds astrologiques, lié au ^PVS4,6. L’étude du système glymphatique est réalisée par imagerie in vivo et ex vivo, à l’aide de la microscopie optique avancée ou de l’imagerie par résonance magnétique (IRM), à la suite de l’introduction d’un traceur fluorescent / radioactif ou d’un agent de contraste dans le LCR7,8,9,10,11.

Un moyen efficace d’introduire un traceur dans le LCR sans subir de dommages au parenchyme cérébral consiste à utiliser la canulation cisterna magna (CMc)^12,13. Une grande majorité de toutes les études glymphatiques, jusqu’à présent, ont été réalisées chez des rongeurs et évitées chez les mammifères supérieurs en raison du caractère invasif du CMc associé à la simplicité pratique du travail avec un petit mammifère. De plus, les crânes minces de souris permettent l’imagerie in vivo sans avoir besoin d’une fenêtre crânienne et permettent par la suite une extraction cérébrale ^simple11,14. Les expériences menées chez l’homme ont fourni de précieuses données macroscopiques in vivo sur la fonction glymphatique, mais se sont appuyées sur des injections intrathécales de traceurs dans la colonne lombaire distale et, en outre, utilisent l’IRM qui ne donne pas une résolution suffisante pour capturer la microanatomie du système glymphatique7,15,16 . Comprendre l’architecture et l’étendue du système glymphatique chez les mammifères supérieurs est essentiel pour sa traduction chez l’homme. Afin de faciliter la traduction glymphatique chez l’homme, il est important d’appliquer les techniques qui sont effectuées chez les rongeurs aux mammifères supérieurs afin de permettre des comparaisons directes du système glymphatique entre les espèces de complexité croissante de la cognition et du ^cerveau17. Les cerveaux des porcs et des humains sont gyrencéphales, possédant une neuroarchitecture pliée, tandis que les cerveaux des rongeurs sont lissencéphales, ayant ainsi une différence substantielle entre eux. En termes de taille globale, les cerveaux de porc sont également plus comparables à ceux des humains, étant 10 à 15 fois plus petits que le cerveau humain, tandis que les cerveaux de souris sont 3 000 fois plus ^petits18. En comprenant mieux le système glymphatique chez les grands mammifères, il pourrait être possible d’utiliser le système glymphatique humain pour une intervention thérapeutique future dans des conditions telles que les accidents vasculaires cérébraux, les lésions cérébrales traumatiques et la neurodégénérescence. Le CMc direct chez les porcs in vivo est une méthode qui permet la microscopie optique à haute résolution du système glymphatique chez un mammifère supérieur. En outre, en raison de la taille des porcs utilisés, il est possible d’appliquer des systèmes de surveillance similaires à ceux utilisés dans les chirurgies humaines, ce qui permet de documenter et de réguler étroitement les fonctions vitales afin d’évaluer comment celles-ci contribuent à la fonction glymphatique.