Ce protocole présente un modèle murin d’infection vaginale ascendante et décrit les méthodes d’évaluation de la neuropathologie néonatale et des résultats respiratoires. La procédure pour induire une infection vaginale ascendante doit être rapide (dans les 5 minutes) et les souris devraient se rétablir en quelques minutes. Les mères ont développé des symptômes d’infection après environ 24 h25. Cela comprend des mouvements lents, une piloérection et une posture voûtée. Le délai moyen d’accouchement chez les souris infectées était de 40,3 h après l’administration d’E. coli (moyenne du groupe témoin PBS 52,7 h), survenant le jour de E18.5 par rapport à l’accouchement à terme du groupe témoin PBS le E19.531. Le pourcentage de petits nés vivants par portée a été réduit (de 100 % à 71,4 %) avec l’infection, tout comme leur survie plus de 7 jours après la naissance (figure 5)25. Lorsque des bactéries bioluminescentes sont utilisées, l’imagerie peut suivre la propagation de l’infection chez les mères et les petits. Des bactéries ont été observées dans l’utérus, les membranes fœtales, le placenta et chez certains fœtus dans les 18 heures suivant l’administration (Figure 6), et les médiateurs inflammatoires, mesurés par qPCR et ELISA, ont été régulés à la hausse dans ces tissus, ainsi que dans les tissus périnataux des petits, tels que le cerveau, les poumons et l’intestin 25,29,31.
Une batterie d’évaluations neuropathologiques, telles que l’évaluation de la morphologie, de la mort cellulaire, de l’activation microgliale et de l’activation des astrocytes, a été réalisée sur les fœtus et les nouveau-nés à l’aide de l’histologie et de l’immunohistochimie 25,31,33. Le tissu pulmonaire peut également être évalué (Figure 4 et Figure 7). Une coloration positive pour TUNEL suggère une dégradation de l’ADN, un stade ultérieur de la mort cellulaire34. Nous constatons une augmentation significative de la coloration TUNEL dans le cortex, le cortex pyriforme, la capsule externe, l’hippocampe et le thalamus dans le cerveau des petits exposés à l’infection à E. coli pendant la grossesse (Figure 8A,B)31. Les cellules microgliales marquées IBA-1, les cellules immunitaires résidentes du cerveau, peuvent être classées en fonction de leur état morphologique, la ramification suggérant un phénotype au repos, tandis que les cellules activées et phagocytaires deviennent amiboïdes ou arrondies en forme35. Par conséquent, plutôt que de quantifier les cellules microgliales, nous présentons une stratégie pour évaluer leur phénotype comme indication de leur état. Nous constatons une augmentation des ramifications IBA1+ dans le cortex externe et le striatum des bébés E. coli, par rapport au groupe PBS (figures 8C et D)31. Les astrocytes réactifs marqués au GFAP, qui peuvent être associés à l’inflammation et aux lésions neurologiques, ont été augmentés dans le cortex pyriforme et la capsule externe chez les petits E. coli (figures 8E, F)31, 36, 37. La coloration de Nissl permet d’évaluer les modifications morphologiques grossières de la structure du cerveau ; Le violet de crésyle est une coloration histologique standard pour les neurones et marque à la fois les granules d’ARN extranucléaires et les noyaux cellulaires. Dans le groupe E. coli, nous constatons une réduction de l’épaisseur du cortex (Figure 9)31. De même, l’H&E, qui colorent respectivement le noyau et le cytoplasme des cellules, permet d’évaluer la morphologie pulmonaire (Figure 4)31. Nous constatons une augmentation des espaces aériens chez les souris exposées à E. coli, ainsi qu’une augmentation du nombre de neutrophiles Ly6G+, une indication d’inflammation (Figure 7)31.
Pour l’analyse des données, le délai de livraison a été analysé par un test t non apparié si les données étaient distribuées normalement. Pour les données en pourcentage pour les petits nés vivants, une transformation de racine carrée arcsinus a d’abord été nécessaire pour transformer une distribution de proportion (limitée par l’intervalle de 0 à 1) en une distribution normale, ce qui est l’une des conditions requises pour pouvoir effectuer un test t. La survie des petits a été analysée à l’aide d’un test de logarithme (Mantel-Cox). Pour l’histologie et l’immunohistochimie, on a utilisé soit le test U de Mann-Whitney, soit plusieurs tests t avec correction de Welsh, selon le type de données et leur distribution normale. Pour une puissance statistique suffisante, nous recommandons d’utiliser un minimum de cinq mères par groupe de traitement.

Figure 1 : Administration intravaginale d’Escherichia coli et calendrier de traitement pour induire une naissance prématurée et une morbidité néonatale chez la souris. (A) E. coli [1], suivi d’un gel pluronique F127 à 20 % [2], est administré dans le vagin de la souris à l’aide d’une pointe de pipette stérile de 200 μL. La poudre de quinine est ajoutée à l’introït [3]. (B) E. coli est libéré dans le vagin au 16,5e jour embryonnaire. Les tissus, tels que les poumons et le cerveau, peuvent être prélevés pendant la période fœtale ou néonatale. Abréviation : EN = jour embryonnaire N ; PN = jour postnatal N ; PBS = solution saline tamponnée au phosphate. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 2 : Régions du cerveau évaluées pour la neuropathologie. Un exemple de coloration de Nissl du cerveau d’un petit nouveau-né et les régions qui pourraient être évaluées pour la neuropathologie. Toutes les régions du cerveau peuvent être évaluées pour TUNEL, IBA-1 et GFAP. Nous avons choisi d’évaluer la morphologie du cortex et de l’hippocampe à l’aide de Nissl. Grossissement : 1x. Barre d’échelle = 1,5 mm. Abréviations : TUNEL = marquage terminal de l’extrémité de l’encoche de la désoxynucléotidyl transférase dUTP ; IBA-1 = allogreffe facteur inflammatoire 1 ; GFAP = protéine acide fibrillaire gliale. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 3 : Évaluation positive de la coloration et de l’indice de ramification de l’IBA-1. Pour quantifier l’indice de ramification des cellules IBA-1+, comptez le nombre de corps cellulaires dans la grille et le nombre moyen de branches traversant les lignes horizontales et verticales de la grille. Abréviation : IBA-1 = facteur inflammatoire d’allogreffe 1. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 4 : Mesures de l’espace aérien dans les poumons des petits (coloration H&E). (A) Délimiter les espaces aériens et mesurer à l’aide de l’outil à main levée de l’ImageJ. (B) La surface moyenne de l’espace aérien est augmentée chez les petits exposés à E. coli par rapport au PBS. (C) Images H&E représentatives des poumons des petits exposés au PBS et à E. coli in utero. Grossissement : 40x. Barre d’échelle = 59,5 μm. Abréviations : H = hématoxyline ; E = éosine. n = 2 de 4 portées. *p < 0,05. Cette figure a été adaptée de Boyle et al.31. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 5 : Effets d’E. coli intravaginal sur le délai d’accouchement et la survie des petits. (A) Le délai avant l’accouchement est réduit en présence d’E. coli. (B) Le pourcentage de petits nés vivants est considérablement réduit et (C) la survie des petits est réduite chez les petits exposés à E. coli. Délai d’accouchement : n = 8 à 10 portées par groupe ; petits nés vivants : n = 10 à 17 portées par groupe ; Survie des petits : N = 10-12 portées par groupe. *p < 0,05, ***p < 0,001. Cette figure a été adaptée de Boyle et al.31. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 6 : Imagerie par bioluminescence pour surveiller la propagation d’E. coli. (A) E. coli bioluminescent monte du vagin dans les cornes utérines dans les 48 heures. (B) Les cornes utérines disséquées montrent une infection à E. coli dans les 18 heures, (C) tout comme le placenta et les membranes fœtales. Cette figure a été adaptée de Suff et al.25 et Boyle et al.31. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 7 : Coloration Ly6G pour les neutrophiles dans les poumons fœtaux. (A) Coloration pour Ly6G (positifs : pointes de flèche), pour évaluer l’afflux de neutrophiles, chez les fœtus exposés au PBS et à E. coli. (B) Le nombre moyen de cellules Ly6G+ est significativement augmenté chez les fœtus d’E. coli. Grossissement : 40x. Barre d’échelle = 59,5 μm. n = 10 à partir de 5 portées par groupe. *p < 0,05. Abréviations : Ly6G = Lymphocyte antigen 6 complex locus G6D. Cette figure a été adaptée de Boyle et al.31. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 8 : Exemples de coloration TUNEL, IBA1 et GFAP. (A) Coloration TUNEL pour la mort cellulaire dans le cerveau postnatal du petit exposé au PBS ou à E. coli. (B) Le nombre moyen de cellules TUNEL+ est augmenté dans le cortex, le cortex pyriforme, la capsule externe, l’hippocampe et le thalamus. (C) Immunohistochimie IBA1 pour la microglie dans les groupes PBS et E. coli. (D) L’indice de ramification, en tant que mesure de l’activation de la microglie, est augmenté dans la capsule externe et le striatum chez les petits E. coli. (E) la coloration GFAP pour les astrocytes, (F) qui est augmentée dans le cortex pyriforme et la capsule externe chez les bébés E. coli. Barre d’échelle = 59,5 μm. Abréviations : GFAP = protéine acide fibrillaire gliale ; TUNEL = marquage terminal de l’encoche de la désoxynucléotidyl transférase dUTP ; Pyr = cortex pyriforme ; EC = capsule externe ; Str = striatum ; Hanche = hippocampe ; thal = thalamus ; total = toutes les régions ; CA = cornu ammonis ; OLV = valeurs de luminosité optique. Analyses immunohistochimiques : n = 5-7 de 5 portées par groupe. *p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, n.s. - non significatif. Cette figure a été adaptée de Boyle et al.31. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 9 : Exemple de coloration Nissl positive et négative et d’évaluations morphologiques. (A) Coloration Nissl du cerveau postnatal du petit pour évaluer la structure et la morphologie des tissus. (B) Il n’y a pas d’impact sur la largeur du cerveau, mais (C) l’épaisseur corticale est réduite chez les petits exposés à E. coli. (D) Il n’y a pas de différence dans le volume de l’hippocampe. Grossissement : 1x. Barre d’échelle = 1,5 mm. n = 5-7 à partir de 5 portées par groupe. **p < 0,01. Cette figure a été adaptée de Boyle et al.31. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
| Anticorps primaire | Dilution | Anticorps secondaire/dilution | Dilution |
| Lapin anti-GFAP | 1:6000 | Chèvre anti-lapin | 1:100 |
| Lapin anti-IBA1 | 1:1000 | Chèvre anti-rat | 1:100 |
| Souris anti-Ly6G | 1:1000 | Chèvre anti-lapin | 1:100 |
Tableau 1 : Anticorps pour l’immunohistochimie.
| Pas | Réactif | Temps (min) |
| 1 | Coloration NISSL | 10 |
| 2 | Eau fraîche distillée | 2 |
| 3 | Eau fraîche distillée | 2 |
| 4 | 70 % d’EtOH | 2 |
| 5 | 90 % EtOH | 2 |
| 6 | 96 % EtOH | 2 |
| 7 | 96 % d’EtOH avec 3 à 5 gouttes d’acide acétique glacial | 2-5 (VÉRIFIEZ CONSTAMMENT) |
| 8 | 100 % EtOH | 2 |
| 9 | Isopropanol | 2 |
| 10 | Xylène | 2 |
| 11 | Xylène | 2 |
| 12 | Xylène | 2 |
Tableau 2 : Procédure Nissl.