Les maladies cardiovasculaires sont la principale cause de décès dans le monde, les cardiopathies ischémiques et les accidents vasculaires cérébraux représentant un décès sur quatre1. La plupart des cas sont provoqués par l'athérosclérose, une maladie caractérisée par une accumulation lente de plaques chargées de lipides avec des signes d'inflammation chronique dans les artères de grande et moyenne taille2. La maladie reste habituellement inaperçue pendant plusieurs décennies jusqu'à ce qu'une rupture ou une érosion de la plaque provoque une thrombose artérielle qui mène aux dommages ischémiques de tissu.
Une artère normale se compose d'une couche d'intima avec des cellules endothéliales et des cellules musculaires lisses peu distribuées, une couche média avec des cellules musculaires lisses et des lamelles élastiques, et une couche adventitielle environnante avec le tissu conjonctif lâche3. Une rétention intimale de LDL compense le développement de l'athérosclérose4. L'accumulation et la modification des lipoprotéines conduisent à l'agrégation et au piégeage dans l'intima artérielle5. Une réponse inflammatoire est évoquée par les lipoprotéines piégées et modifiées6. Les cellules endothéliales commencent à exprimer des molécules d'adhérence, telles que VCAM-1 aux emplacements dans l'arbre artériel avec le flux sanguin turbulent, menant au recrutement des monocytes circulants et d'autres leucocytes7. Les monocytes infiltrants se différencient en macrophages qui engloutissent les lipides avec la transformation qui s'ensuit en cellules de mousse de macrophage8.
L'athérosclérose a été étudiée dans des modèles de souris avec une fréquence croissante depuis le milieu des années 1980. C57BL/6 est la souche de souris consanguine la plus couramment utilisée pour ces études, et elle est utilisée comme fond génétique pour la majorité des souches génétiquement modifiées9. Cette souche a été établie dans les années 192010, et son génome a été publié en 200211. Les expériences sur les modèles murins présentent plusieurs avantages : les colonies se reproduisent rapidement, le logement est économe en espace et la consanguinité réduit la variabilité expérimentale. Le modèle permet également des manipulations génétiques, telles que des suppressions de gènes ciblées et l'insertion de transgènes. Cela a conduit à une nouvelle compréhension pathophysiologique de la maladie et de nouvelles cibles de thérapie12.
Les souris de type sauvage C57BL/6 sont naturellement résistantes à l'athérosclérose. Ils ont la plupart du cholestérol circulant dans HDL, et les lésions athérosclérotiques complexes ne sont pas formées même lorsqu'elles sont alimentées un régime riche en graisses et en cholestérol13. Les souris hypercholestérolémiques, comme Apoe-/- sur le c57BL/6-arrière-plan, sont donc utilisées comme modèles expérimentaux de l'athérosclérose14,15. L'absence d'ApoE altère l'upprise hépatique des lipoprotéines restantes et perturbe sévèrement le métabolisme des lipides. Dans Apoe-/- souris, le cholestérol circulant est principalement dans les particules de VLDL, et les souris développent des plaques athérosclérotiques complexes sur un régime régulier de chow.
Ldlr-/- les souris imitent le développement de l'athérosclérose vue chez l'homme avec l'hypercholestérolémie familiale16. Les souris Ldlr-/- ont besoin d'un régime occidental de type pour développer l'athérosclérose17. Le régime occidental imite l'apport alimentaire humain et contient habituellement 0,15% de cholestérol. Le récepteur LDL reconnaît apoB100 et ApoE et médiatise l'apport de particules de LDL par endocytose. Les récepteurs de LDL sont fondamentaux pour le dégagement de foie du LDL de la circulation, alors que l'expression de récepteur de LDL dans les cellules hématopoietic n'influence pas ce processus. Ceci ouvre la possibilité pour la transplantation de moelle de Ldlr- / cellules dans l'hypercholestérolémie Ldlr-/- destinataires et évaluation du développement d'athérosclérose. Les chimères de moelle ont été couramment employées pour étudier la participation des cellules hématopoïétiques dans l'athérosclérose expérimentale. Cependant, la transplantation de moelle pourrait influencer la taille et la composition des plaques athérosclérotiques, rendant l'interprétation des résultats ambigu.
Différentes variantes d'Apoe-/et de Ldlr-/- des souris présentant d'autres altérations génétiques ont été développées pour étudier des processus spécifiques de la maladie18. Un exemple est l'homme APOB100-transgénique Ldlr-/- (HuBL) souris qui portent la pleine longueur humaine APOB100 gène19,20. Ces souris développent l'hypercholestérolémie et l'athérosclérose sur un régime régulier de chow. Cependant, le développement de plaques athérosclérotiques complexes prend au moins six mois et les protocoles expérimentaux plus courts utilisent habituellement le régime occidental21. Une grande fraction du cholestérol plasmatique circule dans les particules de LDL, ce qui donne aux souris HuBL un profil de lipoprotéines dyslipidémiques plus humains que les souris Apoe-/- et Ldlr-/- Les souris HuBL permettent également des études de l'apoB humain comme autoantigène22.
Les modèles de souris de l'athérosclérose développent des plaques athérosclérotiques complexes avec des dispositifs partagés de la maladie humaine. Cependant, les plaques sont assez résistantes à la rupture avec l'infarctus du myocarde qui s'ensuit. L'athérothromose n'est détectée que sporadiquement et expérimentalement difficile à évaluer23,24,25. Des modèles spéciaux de rupture de plaque ont été développés, mais le champ expérimental n'a pas de modèle fiable et reproductible pour l'évaluation des agents stabilisateurs de plaque.
Quantification de l'athérosclérose a été rapportée de nombreuses manières dans la littérature. Des efforts récents ont tenté de normaliser la conception expérimentale, l'exécution et la production de rapports sur les études sur les animaux26. Les chercheurs ont des préférences et des techniques différentes adaptées à leurs laboratoires. La plupart des projets de recherche sont également uniques d'une manière qu'ils nécessitent des modifications au protocole. En raison de la nature multifactorielle de la maladie, les contrôles optimaux varient d'un projet à l'autre. Les conditions locales et l'absence de normalisation peuvent entraîner des différences observées dans le développement de la maladie, ce qui entrave les progrès du domaine de la recherche. Les différences dans la variabilité expérimentale signifient également que les calculs statistiques de la puissance doivent être basés sur des études pilotes dans des conditions locales.
La quantification de l'athérosclérose est recommandée à plusieurs endroits dans l'arbre vasculaire. Ce protocole décrit comment obtenir des résultats de la racine aortique, de l'arc aortique, et de l'artère brachiocéphalique dans une souris simple, en plus de laisser le reste de l'aorte thoracoabdominale pour d'autres analyses. En préparations face permettent une quantification rapide des plaques chargées de lipides dans l'arc aortique. La charge de morbidité dans l'artère brachiocéphalique peut également être quantifiée si les spécimens sont soigneusement montrés. Le découpement plus long de la racine aortique laisse plusieurs sections disponibles pour l'évaluation détaillée de la composition de la plaque.