Le système nerveux entérique (SNE) est un vaste réseau de nerfs et de cellules gliales qui s’étend sur toute la longueur du tractus gastro-intestinal (GI). Le SNE contrôle fonctionnellement tous les aspects de la digestion, y compris le péristaltisme, l’absorption/sécrétion de liquide, la sensation de stimuli, etc. Il contient plus de 500 millions de neurones, plus que ce que l’on trouve dans la moelle épinière, et contient toutes les classes de neurotransmetteurs présentes dans le cerveau. De plus, le SNE est unique en ce sens qu’il peut fonctionner de manière réflexe sans intervention du système nerveux central 2. La compréhension du SNE est cruciale, non seulement pour comprendre son rôle physiologique normal, mais aussi pour comprendre son implication dans une variété de neuropathies qui peuvent être congénitales (maladie de Hirschsprung), acquises (maladie de Chagas), secondaires à des états pathologiques (gastroparésie diabétique), induites par des médicaments (syndrome intestinal opioïde) ou dues à une lésion (iléus postopératoire) 1. De plus, les neurones entériques peuvent être un réservoir d’infection virale (varicelle-zona)3. En raison de ses similitudes avec le cerveau et des niveaux élevés de sérotonine dans l’intestin, les médicaments visant à traiter les anomalies du système nerveux central ont souvent des effets secondaires indésirables sur l’ENS 2. Il convient également de noter que de nombreuses neuropathies telles que la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson présentent des changements cellulaires similaires dans les neurones entériques bien avant leur apparition dans les neurones centraux, faisant du SNE un modèle accessible pour étudier la pathogenèse de ces maladies 4. Par conséquent, une compréhension approfondie du SNE est nécessaire pour comprendre les états pathologiques et prévenir/prédire les effets secondaires pharmacologiques.
Les neurones du SNE ont été traditionnellement étudiés chez le cobaye à l’aide de préparations entières 5-7 ou de neurones cultivés 8. Malgré la facilité avec laquelle les neurones peuvent être étudiés chez ce grand animal, ce modèle présente de nombreuses limites, notamment le manque de souches génétiquement modifiées, le manque de réactifs spécifiques à cette espèce et le coût élevé associé à la commande et à l’hébergement de ces sujets. La mise au point d’un modèle de système nerveux entérique murin présente l’avantage unique de divers systèmes d’élimination, d’une vaste gamme d’autres méthodologies établies qui peuvent être utilisées conjointement avec la technique de culture cellulaire et de la capacité de fournir une validation pour le modèle de cobaye.
Le SNE est composé de trois plexus qui s’étendent sur toute la longueur du tractus gastro-intestinal : le plexus myentérique externe (entre le muscle longitudinal et le muscle circulaire) qui est principalement responsable des actions péristaltiques de l’intestin, ainsi que les plexi sous-muqueux et muqueux (situés respectivement sous et à l’intérieur de la muqueuse) qui contrôlent en grande partie l’absorption/sécrétion de liquide et la détection des stimuli 1. Cette méthode commence par l’isolement de la préparation du muscle longitudinal / plexus myentérique (LMMP) en décollant la couche musculaire externe du tractus gastro-intestinal. Cela réduit considérablement les problèmes de contamination qui surviennent lorsque la couche muqueuse est impliquée dans l’isolement. Par conséquent, ce processus est idéal pour l’étude du contrôle neuronal de la motilité plutôt que des actions sécrétoires du SNE.
La méthode présentée ici aboutit à une culture mixte de neurones entériques et de cellules gliales. Au moins deux types de neurones différents sont présents sur la base d’observations électrophysiologiques et immunocytochimiques antérieures 9. La présence de cellules gliales est très avantageuse, car elles sont non seulement un type de cellule important à étudier en soi, mais elles contribuent à la survie des neurones entériques 10 et maintiennent l’expression des récepteurs natifs à la surface des cellules neuronales 11. De plus, les déficiences de la glie entérique peuvent entraîner des états anormaux de motilité gastro-intestinale, appelés « neuro-gliopathies » 12. Par conséquent, la culture ENS présentée ici aboutit à plusieurs types de cellules qui sont mûrs pour l’étude.
Les avantages de cette méthodologie sont la facilité d’isolation, les outils peu coûteux requis et un court laps de temps pour maîtriser la technique par du personnel de laboratoire expérimenté. Les limites de la méthodologie comprennent un faible rendement cellulaire global dû à des volumes tissulaires élevés et l’exclusion des neurones ENS du plexi muqueux et sous-muqueux. Cette procédure sera très avantageuse pour les chercheurs spécialisés en électrophysiologie, en immunohistochimie, en PCR unicellulaire et d’autres méthodologies.