$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
L’ischémie tissulaire est fréquemment rencontrée en médecine clinique et reste un élément clé de la recherche actuelle. Dès 1880, l’occlusion coronaire catastrophique a été utilisée pour démontrer les effets de l’ischémie, mais ce n’est que récemment que la lésion distincte et séparée associée à la reperfusion a été reconnue1. La recherche sur l’ischémie/lésion de reperfusion (IRI) se développe à un rythme rapide. Dans cette collection, nous mettons en évidence les nouveaux ajouts importants dans le domaine, des modèles de pointe aux thérapies innovantes dans des modèles précliniques variés. Cette compilation rassemble des outils utiles pour tout chercheur en sciences fondamentales. Par exemple, les modèles d’ischémie cérébrale ou cardiaque proposés ici peuvent être imagés à l’aide des méthodes de coloration au chlorure de 2,3,5-triphényl-2H-tétrazolium (TTC) décrites par Liepinsh2. De même, Paro et al.3 et Compton et al.4 utilisent le laser Doppler pour confirmer les états d’ischémie et de reperfusion dans des tissus distincts.
L’occlusion coronaire est la principale cause de mort cardiaque subite5. De nombreux modèles in vivo tentent de récapituler cette lésion de manière non physiologique (par exemple par cryoablation ou cautérisation). 6 Grâce à la micromanipulation, Lv et al.6 démontrent que l’artère descendante antérieure gauche (DAL) peut être ligaturée et reperfusée de manière fiable dans un modèle murin reproductible à faible coût d’IRIcoronaire 6. Le ventricule gauche est exposé par thoracotomie, et un microscope de dissection permet l’identification du DAL et le passage d’une suture autour de l’artère. Un noeud coulant est utilisé pour l’occlusion réversible. La troponine, l’échocardiographie et la coloration TTC peuvent être utilisées pour quantifier l’IRI. Ce modèle a de nombreuses applications, allant de la thérapeutique aux études mécanistes chez cette espèce génétiquement modifiable.
L’accident vasculaire cérébral est la deuxième cause de mortalité la plus fréquente, et l’occlusion de l’artère cérébrale moyenne (ACM) est la forme la plus courante d’accident vasculaire cérébral 7,8. À l’heure actuelle, il y a un manque de traitements efficaces pour le rétablissement après les stades aigus de l’AVC. Les approches précédentes visant à augmenter la croissance vasculaire et à rétablir l’apport sanguin nécessaire ont donné des résultats décevants. Paro et al.3 adaptent une procédure neurochirurgicale actuelle pour le traitement novateur de l’AVC ischémique3. Dans cette approche technique, l’occlusion intravasculaire et la reperfusion sont réalisées à l’aide d’un monofilament de suture passé de l’artère carotide à l’ACM. Les modifications du flux sanguin sont confirmées par un laser Doppler. Le muscle temporal est ensuite tourné à travers une craniotomie pour se trouver sur la surface cérébrale du territoire MCA exposé. Cette procédure module les facteurs de croissance de l’angiogenèse et conduit à une augmentation de la densité de la croissance de nouveaux vaisseaux dans les lésions ischémiques.
Passant de l’in vivo à l’ex vivo, Barajas et al.9 élargissent un modèle éprouvé, la préparation cardiaque de Langendorff, pour l’utiliser avec des cœurs de souris en développement chez les nouveau-nés9. Cela permet d’étudier des sujets génétiquement modifiables à des moments clés du développement. Les études antérieures sur le développement se limitaient à des animaux plus gros. Le cœur du nouveau-né présente des différences dans le métabolisme et les réponses physiologiques et pharmacologiques IRI. Cette méthode soutiendra non seulement le développement de modèles d’IRI pédiatriques, mais pourrait également aider à résoudre des questions de développement de longue date. Le cœur de souris nouveau-né est trop petit pour mesurer le travail cardiaque avec un ballon et nécessite l’utilisation d’un transducteur de force fixé à l’apex ventriculaire, ce qui représente l’approche classique décrite par Langendorff en 189510.
L’évaluation de haute qualité des zones de tissus viables, à risque et nécrotiques après l’IRI est primordiale pour l’évaluation des interventions. Une telle quantification est applicable dans les trois articles décrits ci-dessus. Il existe de nombreux outils pour ce processus ; cependant, une méthode par étapes élégamment simple et peu coûteuse est détaillée par Liepinsh et al.2 pour le cœur et le cerveau. Il s’agit d’une méthodologie utile dans la boîte à outils de tout chercheur ex vivo et in vivo . La manipulation correcte des tissus comprend la garantie d’une pression et d’un temps de coloration normalisés, ainsi que de temps de congélation et de stockage standardisés. Les paramètres de macrophotographie doivent être ajustés manuellement ; Une exposition et une balance des blancs incorrectes, ainsi que le flou et les reflets, peuvent être soigneusement évités grâce à leur configuration détaillée.
Les signaux cellule-cellule en réponse à l’IRI se produisent dans tous les types de cellules et entre les cellules, à la fois en contact physique et à de plus longues distances les unes des autres11. Li et al.12 mettent en évidence ce phénomène en utilisant une co-culture cellulaire endothélio-cardiomyocytaire compatible avec la diaphonie mais physiquement isolée12. Cette méthode permet l’analyse in vitro haute fidélité d’une seule lignée cellulaire. Dans leur étude, la mise en évidence de l’atténuation des cellules endothéliales de l’IRI des cardiomyocytes dépendait de la distance intercellulaire. Cela démontre les avantages évidents des cocultures non mixtes et souligne aux futurs chercheurs l’importance de contrôler les environnements physiques. Bien que ce modèle se prête immédiatement à l’étude des interactions endothéliales cardiaques-cardiomyocytes, l’expansion à toute autre interaction tissu-organe est possible.
En partant des tissus cardiaques et cérébraux, Compton et al.4 explorent l’effet de la luminothérapie sur l’IRI des membres4. Il n’y a pas de pression ou de temps de gonflage optimal définitif du garrot, et les lésions musculaires et neuronales causées par les garrots chirurgicaux sont bien documentées et peuvent entraîner une morbidité du patient13. Les auteurs imitent les paramètres cliniques en utilisant des garrots pour l’ischémie unilatérale des membres confirmée par Doppler laser chez la souris. Dans leur étude, 5 minutes de traitement à la lumière proche infrarouge par heure de temps ischémique ont modifié la prolifération des macrophages, les marqueurs inflammatoires et les niveaux de nécrose tissulaire. Ce modèle cliniquement applicable et cette thérapie non invasive repoussent les limites actuelles des pratiques chirurgicales « sans sang ».
Après le cœur et le cerveau, les reins sont parmi les organes IRI les plus étudiés. Le rein est extrêmement sensible à la malperfusion, et Godoy et al.14 soulignent que la même procédure, même si elle est légèrement modifiée, peut conduire à des états pathologiques variés14. L’utilisation d’une approche rétropéritonéale pour exposer et clamper le pédicule rénal pendant aussi peu que 30 minutes entraîne des dommages importants. Grâce à l’altération du temps de reperfusion, divers états de récupération et de maladie peuvent être étudiés, notamment l’obstruction tubulaire, la dilatation tubulaire, l’infiltration de neutrophiles et même la fibrose focale. Ce modèle préserve le rein controlatéral à des fins de comparaison, ce qui peut aider à caractériser les marqueurs de blessures, en particulier en ce qui concerne la diaphonie rénale-rénale.
En résumé, cette compilation de méthodes IRI fournit une boîte à outils largement applicable pour les chercheurs utilisant de nombreux tissus et préparations différents, des modèles in vitro aux modèles ex vivo et in vivo . Qu’il s’agisse de réinventer les techniques chirurgicales ou d’étendre des méthodes éprouvées, les experts établis de la recherche IRI fournissent des outils d’investigation novateurs et de pointe. Cependant, un point commun entre ces études semble être l’amélioration de la traduisibilité aux modèles cliniques grâce au développement de techniques pertinentes. Qu’il s’agisse d’imiter des paramètres chirurgicaux avec des garrots ou de l’occlusion MCA et LAD, l’amélioration des modèles précliniques contribuera sans aucun doute à l’application clinique future de nos travaux.