Méthodes de mesure de la neurodégénérescence dans les modèles de rongeurs

Table des matières

Abstrait

Présentation

01. Introduction 02. Méthodes d’analyse des volumes régionaux 03. Méthodes d’analyse de l’épaisseur corticale 04. Modèle TDP-43 05. Images MR du modèle TDP-43 06. TDP-43 Analyse IRM du modèle 07. Modèle alpha-synucléine 08. Images MR du modèle Synucléine 09. Analyse IRM du modèle Synucléine 10. Résumé

La neurodégénérescence est une caractéristique centrale de nombreux modèles de maladies du SNC chez les rongeurs. La capacité de mesurer avec précision et robustesse la neurodégénérescence et sa modulation par intervention thérapeutique peut être un outil puissant dans les études précliniques de thérapies expérimentales modificateurs de la maladie.

Exemples de méthodes pour mesurer la neurodégénérescence dans des modèles de rongeurs

Mesures quantitatives sur coupes de tissus
- Mesures morphologiques
- Immunohistochimie et marqueurs d’immunofluorescence
Biomarqueurs à base de liquide
- Neurofilaments à chaîne légère (NfL) dans le plasma et le LCR
Imagerie non invasive
- Mesures du volume et de l’épaisseur corticale dérivées de l’IRM

Mesures quantitatives sur des coupes de tissus

https://opt003stagmediafiles.blob.core.windows.net/image/196cd837afc54d8795fa9c2bbb7767d7

Mesure manuelle de l’épaisseur corticale sur une coupe de tissu cérébral de souris.

https://opt003stagmediafiles.blob.core.windows.net/image/e26589cc09ae4f2dba2b8bde96bf383a

https://opt003stagmediafiles.blob.core.windows.net/image/59205e610f384fef90be32ff8fe9b76f

Comptage ou mesures de densité basés sur des coupes de tissus colorés par immunohistochimie (IHC) à l’aide de marqueurs du corps cellulaire, dendritiques, axonaux et/ou synaptiques. Exemple de coloration NeuN IHC dans un modèle d’ensemencement/propagation de fibrilles préformées à l’alpha-synucléine (PFF) de la maladie de Parkinson démontrant une perte neuronale claire dans le cortex piriforme ipsilatéral de souris injectées avec des PFF dans le noyau olfactif antérieur (AON).

Biomarqueurs à base de liquide

https://opt003stagmediafiles.blob.core.windows.net/image/a734192639a24630b2c967d1c13c5a28

Analyse quantitative des neurofilaments à chaîne légère (NfL) dans le plasma de souris inoculées PBS et PFF mesurée par le test Simoa. Cet exemple montre des niveaux très élevés de NfL à 12 et 16 semaines après l’inoculation dans ce modèle.

Imagerie non invasive

https://opt003stagmediafiles.blob.core.windows.net/image/c9117d9b737e4c13b184ef7cba1923e3

Mesure automatisée des volumes cérébraux régionaux à partir d’images anatomiques par résonance magnétique. Cet exemple montre la segmentation (en rouge) du cortex piriforme chez une souris témoin (à gauche) par rapport à une souris injectée de synucléine PFF avec une atrophie significative du cortex ipsilatéral au site d’injection (à droite).

--:--

Il existe une variété de méthodes disponibles pour mesurer la neurodégénérescence dans des modèles de rongeurs. Toutes ces approches ont leurs avantages et leurs inconvénients. Les différentes mesures peuvent fournir des informations complémentaires et peuvent être utilisées ensemble pour fournir une caractérisation complète de la neurodégénérescence.

Les mesures morphométriques sur les coupes de tissus souffrent de plusieurs limitations, notamment le rétrécissement des tissus pendant la fixation et le traitement, la nature bidimensionnelle (2D) des sections, les angles obliques de la coupe et les différences d’anatomie entre les sections, l’échantillonnage limité et les mesures manuelles.

L’immunohistochimie quantitative et l’immunofluorescence peuvent fournir des informations spécifiques sur les processus cellulaires contribuant aux changements neurodégénératifs, tels que la perte cellulaire, la réduction de l’arborisation dendritique, la dégénérescence axonale et la réduction de la densité synaptique. Cependant, les mêmes limitations mentionnées ci-dessus s’appliquent également à ces mesures tissulaires.

Les biomarqueurs à base de liquide, tels que les niveaux de lumière des neurofilaments, peuvent fournir des mesures très sensibles de la neurodégénérescence. Cependant, ils n’ont pas de spécificité régionale (par exemple , atrophie de l’hippocampe). Contrairement aux mesures tissulaires transversales (terminales), les biomarqueurs à base de liquide peuvent être mesurés à plusieurs moments de la vie.

Les biomarqueurs d’imagerie présentent plusieurs avantages, notamment la mesure longitudinale in vivo , la morphométrie tridimensionnelle (3D) et la localisation régionale. Bien que très sensibles à l’atrophie, les mesures d’IRM ne sont pas spécifiques quant aux changements pathologiques sous-jacents. Cependant, ces informations peuvent être glanées via des études complémentaires d’immunohistochimie ou d’immunofluorescence.