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La lésion mésentérique I/R combinée à la microscopie intravitale a été appliquée à un modèle murin génétique de déficit en F2r (PAR1) dans les cellules endothéliales pour l’analyse in vivo des leucocytes et des TNE après 1 h d’ischémie. Le modèle de lésion mésentérique I/R est fréquemment utilisé chez les rongeurs, les temps d’ischémie et de reperfusion variant de quelques minutes à plusieurs heures23,31, influençant l’issue inflammatoire32 et la mortalité33. Le modèle dépend également de plusieurs facteurs, notamment le microbiote19,34, les récepteurs immunitaires 10,35,36,37, le sexe 38,39 et l’âge 35. Outre la variation des temps I/R, une autre variable de ce modèle est la réponse différentielle des différentes parties de l’intestin aux blessures, l’intestin grêle présentant des lésions muqueuses plus importantes que le côlon40. Le positionnement de l’attache microvasculaire affectant la région ischémique est crucial pour la reproductibilité de la méthode32,33. Il est important de noter qu’une occlusion supérieure de l’artère mésentérique combinée à une interruption du flux collatéral produit des taux de mortalité qui sont constamment liés à la durée de l’ischémie41.
Dans cette étude, des souris ont été soumises à 1 h d’ischémie, et l’adhésion leucocytaire in vivo et la formation de TNE ont été visualisées immédiatement après la reperfusion pour examiner la réponse inflammatoire précoce déclenchée par l’état ischémique en l’absence d’expression endothéliale de F2r . L’application de ces méthodes à des modèles génétiques de souris permet d’étudier comment certaines molécules cibles affectent le comportement cellulaire et la réponse inflammatoire à la fois après l’ischémie et pendant la reperfusion.
Le protocole comporte plusieurs étapes critiques, notamment le maintien de l’intégrité intestinale. La manipulation de l’intestin doit être faite en douceur pour éviter d’endommager les tissus. À cette fin, les cotons-tiges humides sont l’outil approprié pour détacher temporairement l’intestin de la cavité abdominale. Il est crucial que l’intestin reste humide jusqu’à ce qu’il soit repositionné dans l’abdomen. Des blessures mineures dues à la manipulation peuvent déclencher l’activation de divers types de cellules, telles que les plaquettes et les cellules endothéliales, ce qui peut affecter les résultats.
Pour plus de cohérence, il est crucial de visualiser le même site de segments intestinaux avant et après l’ischémie. Cela peut être difficile car l’intestin est repositionné dans la cavité abdominale après une ischémie. Pour résoudre ce problème, une approche consiste à placer un petit morceau de compresse humide sur la partie de l’intestin qui a été visualisée avant l’ischémie.
Pour visualiser le roulement et l’adhésion des leucocytes ainsi que la formation de TNE in vivo, des souris ont reçu une injection d’un colorant de fluorescence de leucocytes et d’un colorant de fluorescence d’acide nucléique via la veine jugulaire. Le colorant leucocytaire (voir tableau des matériaux) est un colorant de fluorescence métachromatique perméable aux cellules qui se lie aux globules blancs mais pas aux globules rouges et a été largement utilisé pour colorer les leucocytes in vivo17,42. Le colorant est appliqué par voie intraveineuse et procure une forte coloration des leucocytes en quelques secondes. Cependant, la spécificité peut être une limitation car elle colore également d’autres cellules nucléées, telles que les cellules endothéliales. Néanmoins, les cellules circulatoires conservent la coloration plus longtemps en raison d’un effet de lavage43. Le colorant de fluorescence d’acide nucléique (voir Tableau des matériaux) est une coloration d’acide nucléique imperméable aux cellules couramment utilisée pour visualiser la formation de TNE 30,44,45. Il peut également être appliqué par voie intraveineuse, se lie avec une grande affinité et est rapide et facile à utiliser. Encore une fois, la spécificité est un inconvénient car le colorant se liera à toute cellule avec une membrane non intacte. Idéalement, il devrait être associé à un marqueur de neutrophiles (par exemple, CD15, CD11b) ou à un marqueur de NETosis (par exemple, des anticorps anti-citH3) pour améliorer la spécificité. Ces colorants permettent l’imagerie in vivo des leucocytes dans les veinules mésentériques d’animaux de laboratoire.
La principale limitation de la technique est la présence de graisse viscérale, ce qui restreint la visualisation des capillaires intestinaux et entrave considérablement l’acquisition d’images. Pour éviter cette complication, il est nécessaire d’utiliser de jeunes animaux de laboratoire (âgés de 6 à 8 semaines) qui ont une formation de graisse viscérale réduite. De plus, l’analyse histologique ex vivo est entravée par l’utilisation de la coloration in vivo . Une autre limitation est l’impact du microbiote intestinal et de l’alimentation sur ce modèle, qui peut varier fortement entre les différents élevages de souris46. Pour remédier à cette limitation, l’étude de modèles murins gnotobiotiques pourrait être considéréecomme 10.
Dans cette étude, la réponse cellulaire immédiate a été étudiée après l’ischémie, et une réduction du dépôt de leucocytes à l’endothélium mésentérique activé et la formation de TNE ont été observées in vivo. La dégradation des TNE par administration intraveineuse de DNase 1 h après l’ischémie réduit la réponse pro-inflammatoire précoce et améliore la perturbation de la barrière intestinale47. Il convient de noter que le traitement à la thrombomoduline, une glycoprotéine transmembranaire qui inhibe l’activité de la thrombine48, a amélioré la survie des souris présentant de graves lésions intestinales I/R, atténuant la réponse inflammatoire de la dysfonction endothéliale et réduisant l’accumulation intense d’histones dans les organes distants49. Ici, il a été démontré que le récepteur endothélial de la thrombine influence le résultat I/R, soulignant l’importance de combiner le modèle de lésion intestinale I/R avec la microscopie intravitale chez des souris génétiquement modifiées pour étudier d’importants médiateurs de la pathologie de la maladie.