Les maladies cardiovasculaires (MCV) restent la principale cause de mortalité mondiale, l’athérosclérose servant de base pathologiquecommune 1. L’artère carotide est un site critique pour les lésions athéroscléreuses ; L’étude de l’athérosclérose carotide est essentielle pour comprendre la pathogenèse des MCV et développer des stratégiesthérapeutiques 2. Les modèles animaux sont des outils indispensables pour la recherche in vivo sur l’athérosclérose, pourtant les modèles existants présentent souvent des limites en termes de commodité et de capacité à reproduire des caractéristiques physiopathologiques humaines.
Comparée à l’athérosclérose dans d’autres sites artériels (par exemple, aorte, artère fémorale), la formation de l’athérosclérose carotide est plus fortement influencée par l’hémodynamique. L’artère carotide subit une forte contrainte de cisaillement (10-15 dyn/cm², dynes par centimètre carré), deuxième seulement après l’artère coronaire (6-45 dyn/cm²)3. En particulier lors de la bifurcation carotide, un écoulement vortex se produit, caractérisé par une contrainte de cisaillement oscillatoire perturbée. Cet environnement hémodynamique anormal déclenche une activation pro-inflammatoire soutenue des cellules endothéliales locales, caractérisée par une expression surrégulée de molécules d’adhésion et de chimiokines qui facilitent le recrutement des monocytes et l’initiation de l’athérosclérose3. De plus, les lésions athéroscléreuses carotidiennes humaines à haut risque présentent souvent un degré de sténose supérieur à 70 %, ce qui est défini comme le pourcentage de réduction du diamètre luminal causé par laplaque 4. Ainsi, les modèles animaux capables d’induire une sténose athéroscléreuse sévère sont importants.
Le modèle de ligature partielle de la carotide (LCP) est un modèle d’athérosclérose induit par une perturbation persistante du flux sanguin, qui présente l’avantage d’un temps de modélisation court et de lésionssévères 5. L’apolipoprotéine E (ApoE) est une protéine clé impliquée dans le métabolisme et l’élimination des lipoprotéines circulantes du cholestérol et des triglycérides, jouant un rôle crucial dans le maintien de l’homéostasie lipidique plasmique. Cependant, le modèle PCL traditionnel utilisant des souris ApoE-knockout (ApoE⁻/⁻) est difficile et coûteux àfabriquer 5. Lorsqu’un knockout du gène cible est nécessaire, un knockout double du gène (du gène cible et du gène ApoE) est nécessaire, compliquant encore davantage le processus de modélisation. En revanche, lorsque seules des souris sauvages de type C57BL/6 sont utilisées pour le LCP, le modèle ne présente pas d’hypercholestérémie, un facteur de risque central pour l’athérosclérose humaine, et présente rarement des lésions athéroscléreuses riches en lipidesproéminentes 6,7. D’autres modèles, tels que les souris ApoE⁻/⁻ ou LDLR-knockout (LDLR⁻/⁻) nourries avec un régime riche en graisses (HFD), sont largement utilisés dans la recherche sur l’athérosclérose pour étudier l’athérosclérose aortique. Néanmoins, ces modèles n’intègrent pas l’effet de la circulation sanguine perturbée et ne peuvent pas provoquer d’athérosclérose sévère en peu de temps. Des études antérieures ont démontré qu’après 3 mois d’alimentation à base de DAF, les souris ApoE⁻/⁻ ou LDLR⁻/⁻ ne développent que des plaques athérosclérotiques légères dans les régions aortiques ou brachiocéphales, tandis qu’aucune lésion de plaques évidentes ne se forme dans les artèrescarotides 8,9.
La subtilisine/kexine de type 9 (PCSK9) proprotéine convertase est un régulateur clé du métabolisme du cholestérol des lipoprotéines de basse densité (LDL-C) : elle favorise la dégradation des récepteurs LDL, augmentant ainsi les niveaux sériques deLDL-C 10. Le virus adéno-associé recombinant exprimant PCSK9 (PCSK9-AAV) permet une hypercholestérolémie contrôlable par dose chez les souris WT sans nécessiter de modificationsgénétiques 11. La combinaison de l’hypercholestérolémie induite par PCSK9-AAV, de la DCF (qui aggrave encore les troubles du métabolisme lipidique) et du LCP (qui induit des troubles hémodynamiques locaux) permet de construire un modèle animal intégrant deux facteurs de risque clés pour l’athérosclérose humaine : l’hypercholestérolémie et les troubles du flux.
S’appuyant sur les progrès de rechercheantérieurs 12, ce protocole établit une méthode standardisée pour induire l’athérosclérose carotide chez les souris C57BL/6. Comparé aux protocoles modèles existants, il offre trois avantages clés : (1) Pertinence physiopathologique : il récapitule simultanément l’hypercholestérolémie et les troubles du flux, entraînant des lésions carotidiennes présentant des caractéristiques similaires à celles de l’athérosclérose humaine de stade moyen à avancé ; (2) Reproductibilité : Une paramétrisation détaillée du dosage d’AAV, des interventions chirurgicales et du contrôle alimentaire réduit la variabilité interlaboratoire ; (3) Ponctualité : La période totale de modélisation est de 5 semaines, ce qui réduit significativement le temps nécessaire à l’établissement du modèle.
Ce protocole convient aux chercheurs étudiant la biologie de la paroi vasculaire, évaluant l’efficacité des médicaments anti-athérosclérotiques et explorant l’interaction entre l’hémodynamique et le métabolisme lipidique dans l’athérosclérose. Notamment, ce protocole est un modèle centré sur les carotides, qui ne peut pas reproduire entièrement tous les aspects des facteurs de risque systémiques humains pour l’athérosclérose, y compris, mais sans s’y limiter, le tabagisme, le diabète sucré, l’hypertension et l’obésité. Voici un guide étape par étape pour l’établissement des modèles et l’évaluation des lésions.