Un modèle de commotion cérébrale pédiatrique chez la souris : traumatisme crânien fermé avec troubles à long terme (CHILD)

Christophe   J. Dubois; J. Yan; A. Obenaus; J. Badaut

doi:10.3791/67667

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Article de méthode

Un modèle de commotion cérébrale pédiatrique chez la souris : traumatisme crânien fermé avec troubles à long terme (CHILD)

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DOI :

10.3791/67667

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7 février 2025

Christophe J. Dubois¹^,² , J. Yan³ , A. Obenaus^*³ , J. Badaut^*¹^,²^,⁴

¹Centre d'Études Biologiques de Chizé-Centre National de la Recherche Scientifique (CEBC-CNRS), UMR 7372 CNRS/Université de La Rochelle, ²Univ. Bordeaux, CNRS, CRMSB, UMR 5536, ³Division of Biomedical Sciences, School of Medicine, University of California Riverside, ⁴Department of Basic Sciences, Loma Linda University School of Medicine

^* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Les commotions cérébrales pédiatriques peuvent entraîner des séquelles à long terme avec des perturbations physiologiques et psychologiques. Ce modèle de souris pédiatrique entraîne une neuroinflammation à long terme, des altérations de la substance blanche et des modifications neuronales avec dysfonctionnement comportemental. Le modèle peut être adapté aux lieux d’impact différentiel ou aux commotions cérébrales répétées pour évaluer les changements au cours de la vie.

Résumé

Les commotions cérébrales et les traumatismes crâniens légers (TCL) pendant l’enfance représentent un danger important pour la santé, de nombreux patients présentant plus tard dans la vie des résultats physiologiques, neurologiques et psychosociaux débilitants. Les mécanismes physiopathologiques cellulaires et moléculaires sont relativement inconnus, et cette lacune importante empêche effectivement l’étude de stratégies thérapeutiques spécifiques pour atténuer les séquelles chroniques. Aucun modèle de commotion cérébrale chez l’animal ne récapitule toutes les caractéristiques signalées chez les sujets humains, et les modèles actuels sont conçus pour répondre à des questions de recherche spécifiques. Nous avons entrepris de développer une commotion cérébrale juvénile qui récapitule les symptômes cliniques précoces et à long terme rencontrés, appelée traumatisme crânien fermé avec trouble à long terme (CHILD). Dans ce modèle, une force de commotion cérébrale via un impacteur électromagnétique est délivrée à la tête d’une souris post-natale non retenue légèrement anesthésiée (P17), permettant une rotation libre de la tête. Les souris sont placées sur une feuille d’étain étroitement étirée à travers un dispositif stéréotaxique, et l’impacteur est soigneusement aligné avec la région corticale ciblée. L’impacteur électromagnétique facilite la sélection de la profondeur, de la durée de séjour et de la durée de l’impact pour déterminer la gravité des blessures. L’une des forces de ce modèle est qu’il permet la rotation de la tête, une caractéristique clinique importante. Après l’impact, les souris sont immédiatement surveillées pour se remettre en état et avoir le temps d’explorer leur environnement, puis de retourner à leur barrage. L’augmentation de la gravité de la commotion cérébrale entraîne des hémorragies intracrâniennes chez un sous-ensemble de souris. Le comportement et la neuroimagerie des souris peuvent être régulièrement surveillés tout au long de leur vie, selon les besoins. Diverses gravités de blessures imitent la nature hétérogène des commotions cérébrales juvéniles. Le modèle standard actuel de CHILD ne présente aucune fracture du crâne, aucun changement de neuroimagerie conventionnelle observable (similaire à la clinique), mais conduit à une mort neuronale progressive et persistante, à une IRM de diffusion altérée, à une activité et une plasticité neuronales modifiées, à une gliose accrue et à des perturbations comportementales progressives avec l’âge. En résumé, ce modèle CHILD imite les caractéristiques précoces et à long terme observées chez de nombreux patients atteints de commotions cérébrales cliniques.

Introduction

Le traumatisme craniocérébral pédiatrique (TCC) est un problème de santé majeur, car il représente la principale cause de visites médicales d’urgence pédiatriques et est associé à des résultats de santé débilitants plus tard dans la vie. Même un TCC léger, qui représente 75 % de tous les cas de TCC¹, entraîne des anomalies à long terme, notamment des dysfonctionnements physiologiques, psychologiques, neurologiques et cognitifs². Malgré l’incidence élevée des traumatismes crâniens légers chez l’enfant et les risques pour la santé qui y sont associés, les mécanismes pathologiques, cellulai....