Les procédures d’élevage, d’entretien et d’expérimentation des animaux ont été menées conformément à la loi britannique de 1986 sur les animaux (procédures scientifiques), autorisée par le ministère de l’Intérieur, et au décret présidentiel 56/2013 de la République hellénique, examinées par les organismes de bien-être animal et d’éthique des universités de Cambridge et de Patras, ainsi qu’approuvées et examinées par le comité préfectoral local de protection et d’utilisation des animaux (numéro de protocole : 5675/39/18-01-2021). Des rats Sprague-Dawley, Wistar et Long-Evans mâles et femelles, âgés de 2 à 4 mois et pesant entre 150 g et 250 g, ont été utilisés. Le protocole est résumé graphiquement à la figure 1.
1. Libérer la préparation du cocktail
REMARQUE : Préparez frais le jour de l’intervention et conservez-le sur glace. Les quantités sont données par 2 μL à injecter dans chaque ventricule latéral. Préparer 1 μL supplémentaire par injection prévue.
- Préparer 0,5 μL de neuraminidase à 500 mU de Clostridium perfringens (Clostridium welchii).
REMARQUE : Conservez-le sous forme de 1 U/μL dilué dans de l’eau stérile à -20 °C. D’autres types de neuraminidases n’ont pas été testés.
- Préparer 1 μL contenant 1 μg d’anticorps bloquant l’intégrine-β1.
REMARQUE : Conservez-le à 4 °C.
- Préparer 0,5 μL contenant 0,5 μg de facteur de croissance des fibroblastes basiques (FGF-basique humain recombinant).
REMARQUE : Conservez-le sous forme de bouillon de 1 μg/μL dilué dans de l’eau stérile à -20 °C.
2. Injection de cocktail de libération
REMARQUE : L’ensemble du processus peut être effectué en 20 minutes. Prenez soin d’effectuer la chirurgie dans des conditions aseptiques. Nettoyez toutes les surfaces avec un antiseptique (p. ex., peroxyde d’hydrogène à 3 % ou 6 %). Utilisez des outils, des gants, des blouses et des champs autoclavés ou facilement stériles.
- Anesthésier l’animal de laboratoire par inhalation d’isoflurane (2,5 % pour l’induction et 2 % pour l’entretien). Confirmez la profondeur de l’anesthésie en vérifiant le réflexe cornéen, la réaction aux stimuli (test de pincement des membres postérieurs et de la queue) et le mode de respiration.
REMARQUE : Les interventions chirurgicales peuvent être réalisées sous anesthésie générale induite par une anesthésie injectable intrapéritonéale (par exemple, kétamine [40 mg/kg] et xylazine [10 mg/kg]). L’anesthésie profonde a été confirmée par la vérification du réflexe cornéen, de la réaction aux stimuli (test de pincement des membres postérieurs et de la queue) et du mode de respiration.
- Administrer un analgésique par voie sous-cutanée (p. ex. 0,3 mg/mL de buprénorphine) lors de l’induction de l’anesthésie.
- Montez le rat sur le cadre stéréotaxique.
- Rasez la fourrure de la tête avec un rasoir et nettoyez la peau avec un antiseptique, tel qu’une solution de povidone iodée à 10%, puis de l’alcool. Appliquez l’antiseptique trois fois à l’aide de cotons-tiges stériles. Frottez en effectuant des mouvements circulaires pendant 3 à 5 s à chaque fois. Appliquez une pommade pour les yeux pour prévenir la sécheresse.
- Faites une incision de 2 cm dans la peau de la tête le long de la ligne médiane à l’aide d’un scalpel stérile.
- Nettoyez méticuleusement le crâne à l’aide d’écouvillons stériles et d’une solution saline stérile.
- Identifiez le bregma à l’aide du bord de l’aiguille d’une seringue Hamilton de 10 μL montée sur le dispositif stéréotaxique. Réglez le bregma sur « point 0,0 ».
NOTE : Le bregma est identifié comme le point d’intersection entre les sutures sagittales et coronales. Plus de détails peuvent être trouvés dans l’atlas du cerveau de rat de Paxinos et Watson5.
- Déplacez l’appareil vers les coordonnées antériopostérieures (AP) = 0,3 mm, latérales (L) = +1,2 mm (pour cibler la ZES) ou AP = 1,5 mm, L = +2,0 mm (pour cibler le CC).
- Percez un trou de bavure de 1 mm à l’aide d’une perceuse dentaire.
REMARQUE : Lorsque vous percez à la main, veillez à ne pas blesser la surface corticale. L’hémorragie ne devrait pas être considérable. Éliminez tout sang avec une solution saline et appliquez une pression pour arrêter les saignements plus persistants.
- Chargez 4 μL du cocktail de libération dans la seringue Hamilton de 10 μL.
- Abaissez l’aiguille (de préférence émoussée ou conique) de la seringue Hamilton afin d’entrer en contact avec la dure-mère.
- Insérez l’aiguille à la profondeur souhaitée (D = 3,5 mm).
REMARQUE : Versez une solution saline sur la surface de la dure-mère pour garder les tissus hydratés.
- Infuser 2 μL du cocktail libératoire à raison de 1 μL/min.
- Laissez l’aiguille en place pendant encore 2 minutes avant de la récupérer lentement pour éviter que le cocktail de libération ne remonte à la surface.
- Répétez les étapes 2.8-2.14 pour l’autre hémisphère aux coordonnées AP = 0,3 mm, L = -1,2 mm (pour cibler la ZES) ou AP = 1,5 mm, L = -2,0 mm (pour cibler le CC).
- Suturez l’incision avec du nylon 5-0 (diamètre 0,1 mm) et nettoyez la zone suturée avec un antiseptique.
- Retirez le masque qui fournit l’anesthésique et transférez l’animal dans la zone de surveillance post-opératoire.
REMARQUE : La récupération de l’anesthésie et le maintien de la position couchée doivent se produire dans les 5 à 10 minutes, et la récupération complète (comportement normal) dans les 25 minutes.- Surveillez de près la récupération (mouvement vif et ininterrompu, accès fréquent à l’eau) dans un espace calme et bien chauffé (24-25 °C), sans litière de petites particules, qui peut obstruer les voies respiratoires. Ne remettez l’animal en compagnie de ses compagnons de cage (et non à de nouveaux animaux) qu’après avoir confirmé qu’il est complètement rétabli.
- Surveiller l’animal à l’installation d’entretien pendant au moins 48 h après la chirurgie. Traiter les signes de douleur (masquage de la tête, posture anormale de la tête ou du corps, hypersensibilité et hyperexcitabilité à la manipulation) en administrant un analgésie (par ex. 0,3 mg/mL de buprénorphine, par voie sous-cutanée). Référez les animaux dont la fourrure est décolorée ou érigée au vétérinaire responsable.
3. Biopsie liquide du liquide céphalorachidien (LCR)
REMARQUE : L’ensemble du processus peut être effectué en 10 minutes. La biopsie liquide décrite ici est réalisée 3 jours après l’injection du cocktail libératoire mais peut être réalisée exactement de la même manière chaque fois que nécessaire. Prenez soin d’effectuer la chirurgie dans des conditions aseptiques. Nettoyez toutes les surfaces avec un antiseptique (par exemple, du peroxyde d’hydrogène à 3 % ou 6 %). Utilisez des outils, des gants, des blouses et des champs autoclavés ou facilement stériles.
- Anesthésier l’animal par inhalation d’isoflurane (2,5 % pour l’induction et 2 % pour l’entretien). Confirmez la profondeur de l’anesthésie en vérifiant la cornée
le réflexe, la réaction aux stimuli (test de pincement des membres postérieurs et de la queue) et le mode de respiration.
REMARQUE : Les interventions chirurgicales peuvent être réalisées sous anesthésie générale induite par une anesthésie injectable par voie intrapéritonéale (p. ex., kétamine [40 mg/kg] et xylazine [10 mg/kg]). Cependant, cela n’est pas conseillé car la procédure est courte, surtout si les biopsies doivent être effectuées plusieurs fois sur des jours consécutifs.
- Administrer un analgésique par voie sous-cutanée (p. ex. 0,3 mg/mL de buprénorphine) lors de l’induction de l’anesthésie.
- Montez l’animal expérimental sur le cadre stéréotaxique. Utilisez des barres auriculaires pour fixer la tête sans entraver le mouvement de rotation vers l’avant et l’arrière.
- Stabilisez la tête à un angle de 40° vers le bas afin d’obtenir une bonne extension de la nuque.
REMARQUE : Une façon de le faire est d’utiliser la barre buccale de l’appareil6.
- Rasez la fourrure dans la région du cou à l’aide d’un rasoir et nettoyez la peau avec un antiseptique, tel qu’une solution de povidone iodée à 10%, puis de l’alcool. Appliquez l’antiseptique trois fois à l’aide de cotons-tiges stériles. Frottez en effectuant des mouvements circulaires pendant 3 à 5 s à chaque fois.
- Du bout du doigt, trouvez la zone dépressible en forme de losange positionnée entre la protubérance occipitale et la colonne vertébrale de l’atlas6.
- Dessinez un repère ponctuel (par exemple, à l’aide d’un marqueur).
- Fixez une seringue de 1 mL ou 0,5 mL sur le cadre stéréotaxique.
REMARQUE : Il est conseillé d’utiliser des seringues avec des aiguilles non détachables car elles produisent une meilleure aspiration et ont moins de volume mort.
- Amenez l’aiguille au point de contact avec la peau au niveau de la pointe.
- À l’aide d’une pince, soulevez la peau tout en abaissant la seringue à travers les couches de peau.
- Récupérez légèrement le piston pour générer une pression négative dans la seringue.
- Recommencez à tremper l’aiguille très lentement jusqu’à ce que du liquide (LCR) apparaisse dans la seringue.
- Installez l’aiguille à cette position et laissez l’écoulement lent du LCR.
REMARQUE : L’aiguille peut être abaissée ou légèrement surélevée si le débit du LCR est très lent.
- Commencez à retirer le LCR lentement (par pas de 40 μL/min) jusqu’à 120 μL.
- Récupérez lentement la seringue.
- Administrer par voie intrapéritonéale 1 mL de sérum normal pour aider l’animal de laboratoire à se réapprovisionner en liquides.
- Mélanger la biopsie liquide (LCR) avec 400 μL de milieu NSC et maintenir le tube de microcentrifugation à 4 °C jusqu’à la réutilisation.
REMARQUE : Les biopsies liquides doivent être traitées dans les 3 heures si elles ne sont pas congelées.
- Retirez le masque qui fournit l’anesthésique et transférez l’animal dans la zone de surveillance postopératoire.
REMARQUE : La récupération de l’anesthésie et le maintien de la position couchée doivent se produire dans les 5 à 10 minutes, et la récupération complète (comportement normal) dans les 25 minutes.- Surveillez de près la récupération (mouvement vif et ininterrompu, accès fréquent à l’eau) dans un espace calme et bien chauffé (24-25 °C), sans litière de petites particules, qui peut obstruer les voies respiratoires. Ne remettez l’animal en compagnie de ses compagnons de cage (et non à de nouveaux animaux) qu’après confirmation de son rétablissement complet.
- Surveiller l’animal à l’installation d’entretien pendant au moins 48 h après la chirurgie. Si des signes de douleur (masquage de la tête, posture anormale de la tête ou du corps, hypersensibilité et hyperexcitabilité à la manipulation) sont observés, administrer un analgésique (par ex. 0,3 mg/mL de buprénorphine par voie sous-cutanée). Référez les animaux dont la fourrure est décolorée ou érigée au vétérinaire responsable.
4. Traitement des tissus pour l’immunofluorescence
- Euthanasier l’animal par perfusion intracardique de 20 mL de solution saline glacée, suivie de 50 mL de paraformaldéhyde glacé à 4 % (PFA ; dans une solution saline tamponnée au phosphate [PBS] de pH = 7,4).
- Disséquer le tissu cérébral.
- Séparez la tête du corps à l’aide de ciseaux pour faire une incision dans la région cervicale. Utilisez les ciseaux pour enlever la peau, puis coupez l’os du crâne le long de la ligne médiane sagittale, avec les pointes des ciseaux pointant vers le haut afin de ne pas endommager le tissu cérébral. Essayez de continuer à couper autant que possible, en passant par la ligne médiane coronale.
- Utilisez des pinces pour enlever les os, en commençant par les os supraoccipitaux et pariétaux et enfin les os frontaux.
- Une fois que le tissu cérébral est révélé, utilisez la pince ou une spatule pour le soulever hors du crâne. Pour faciliter cela, coupez les nerfs à la base du cerveau et les bulbes olfactifs, si vous ne le souhaitez pas.
- Post-fixez le tissu pendant la nuit dans du PFA à 2 % à 4 °C.
- Cryo-protéger le tissu dans du saccharose à 30 % (dans du PBS) pendant au moins 48 h à 4 °C jusqu’à ce que le tissu coule au fond.
- Congeler le tissu à -80 °C.
- Coupez le tissu cérébral en sections coronales de 14 μm d’épaisseur à l’aide d’un cryostat.
- Effectuer une coloration par immunofluorescence à l’aide de protocoles standard 3,7
- Incuber les coupes avec un tampon bloquant (3 % d’albumine sérique bovine [BSA], 0,1 % de Triton X-100, dans du PBS) pendant 2 h à température ambiante.
- Effectuer la récupération de l’antigène (ébullition pendant 15 min dans un tampon de citrate de 10 mM, pH = 6,0, à l’aide de bocaux en verre).
REMARQUE : Cette étape est facultative, mais nécessaire pour les antigènes nucléaires.
- Porter à température ambiante et incuber avec des anticorps primaires dirigés contre la protéine acide fibrillaire gliale (GFAP), la doublecortine (Dcx), le S100β et la β-caténine (voir le tableau des matériaux) dans un tampon bloquant pendant une nuit à 4 °C.
- Incuber pendant 2 h avec des anticorps secondaires dans du PBS avec du 4',6-diamidino-2-phénylindole (DAPI) pour la contre-coloration nucléaire à température ambiante (voir le tableau des matériaux).
- Montez les lamelles.
5. Traitement des cellules isolées pour l’immunofluorescence
- Plaquer les cellules dans des plaques de 96 puits compatibles pour la microscopie, enrobées de poly-D-lysine (100 μg/mL).
- Fixez les cellules dans du PFA glacé à 2 % pendant 10 min et lavez-les 3 fois avec du PBS.
- Effectuer l’immunofluorescence à l’aide des procédures standard3,7 pour PDGFRα, GFAP, Dcx, SOX2 et ID3 (voir le tableau des matériaux).
- Conservez les cellules dans PBS + NaN3 (0,1 %) à 4 °C dans l’obscurité.
6. Microscopie et analyse d’images
- Prenez des images à l’aide de l’épifluorescence ou de la microscopie confocale et effectuez des numérations cellulaires à l’aide d’outils logiciels d’analyse d’images standard, tels que des compteurs de cellules.