Modèles animaux

1.1 Modèle d’inflammation : mélanome murin B16

Nous avons montré précédemment dans quelle mesure la Lp-PLA2 était une cible de choix dans l’imagerie de la plaque d’athérome vulnérable. En effet, elle est synthétisée par les macrophages et transportée par les lipoprotéines qui peuvent s’accumuler dans les cœurs lipidiques des plaques. Avant de tester le Darapladib dans un modèle d'athérome, nous avons opté pour modèle plus caricatural, qui nous permettrait de visualiser une possible accumulation de Lp-PLA2 de manière très focale. En effet, nous avons émis l'hypothèse que nous pourrions cibler la Lp-PLA2 présente au niveau des tumeurs en marquant les macrophages présents (Banciu, Metselaar et al. 2008).

Le modèle choisi a alors été le mélanome murin issu de cellules B16. Après injection sous-cutanée, les B16 forment une tumeur entre 5 et 10 jours et vont atteindre 1 cm³ entre 14 et 21 jours (Overwijk and Restifo 2001). Après injection des cellules, nous avons réalisé l’imagerie des souris avec injection de ¹⁸F-Darapladib 11 jours après induction tumorale. Les images sont présentées en Figure 51.

Figure 51. Imagerie PET de tumeurs B16 de mélanome murin par injection de 18F-Darapladib et ¹⁸F-FDG. Les images sont représentatives d’expériences réalisées au moins en triplicata (voir partie expérimentale).

Comme indiqué sur la Figure 51, aucune accumulation notable n’a pu être observée avec le 18F-Darapladib. En revanche, le 18F-FDG a montré une très forte accumulation au sein des tumeurs. En effet, les cellules tumorales ont une grande appétence pour le glucose et le

18F-FDG est un traceur reconnu dans l’imagerie de tumeurs chez l’homme (Almuhaideb, Papathanasiou et al. 2011). Cependant, l’absence de marquage du ¹⁸F-Darapladib pour les tumeurs est inattendue et une histologie précise des tumeurs (notamment via l’anticorps F8/40) pourra nous permettre d’expliquer ce résultat.

1.2 Modèle ApoE -/-

Les murins représentent de mauvais modèles pour étudier l’athérosclérose car ils transportent essentiellement leur cholestérol dans des HDL, à l’inverse de l’homme (LDL). L’apolipoprotéine E ou ApoE est présente à la surface de plusieurs types de lipoprotéines (comme les VLDL et les chylomicrons) qui, suite à un remodelage plasmatique par des lipoprotéines-lipases (formation de « remnants »), vont être recaptées par le foie via des récepteurs spécifiques. L’absence d’ApoE limite donc la clairance de ces lipoprotéines et du cholestérol qu’elles transportent. Par voie de conséquence, les taux de LDL et VLDL sont augmentés, favorisant ainsi leur accumulation dans la paroi des artères de gros calibre comme l’aorte. Les dépôts de lipides au sein du circuit vasculaire peuvent être observés 3 mois après la naissance (Tamminen, Mottino et al. 1999).

En dépit de l’usage intensif de ce modèle, il présente plusieurs désavantages. Le cholestérol plasmatique est principalement transporté par les « remnants » plutôt que par les LDL en comparaison avec l’humain. De plus, l’ApoE possède d’autres fonctions affectant le rôle biologique des macrophages et la fonction immunitaire qui peuvent avoir un possible impact sur l’athérogenèse indépendant des niveaux lipidiques plasmatiques (Getz and Reardon 2009). En comparaison, le modèle invalidé pour le récepteur aux LDL (LDLr KO) influence principalement les niveaux lipidiques contrairement à l’ApoE qui possède diverses

Figure 52. Profils lipidiques de cholestérol dans divers modèles animaux en comparaison à

l’homme (Xiangdong, Yuanwu et al. 2011).

Au vu des moyens à notre disposition, nous nous sommes tournés vers le modèle murin le plus utilisé de la littérature et disponible au laboratoire (KO ApoE). Les souris ApoE -/- ont été élevées pendant 18-20 mois sous régime normal puis ont été injectées avec du ¹⁸ F-Darapladib et ¹⁸F-FDG.

L’imagerie a été réalisée sous anesthésie sur 1h avec 4 acquisitions de 15 minutes afin d’étudier le temps optimal d’imagerie. Le contrôle négatif utilisé est la lignée C57Bl6 qui possède le même fond génétique que les ApoE -/- mais sans l’invalidation du gène (voir partie expérimentale). Les résultats sont présentés en Figure 53.

Figure 53. Imagerie corps entier du ¹⁸F-FDG et ¹⁸F-Darapladib sur un modèle murin d’athérome (ApoE -/-).

Nous n’avons pas observé de différence significative entre 15, 30, 45 et 60 minutes. Le temps optimal d’imagerie a alors été fixé à 15 minutes pour les expériences suivantes. L’injection de ¹⁸F-FDG et l’imagerie TEP associée montrent une accumulation dans le cœur, les reins, la vessie et le cerveau. En effet, les principaux organes consommateurs de glucose sont le cœur et le cerveau. L’accumulation dans le circuit urinaire est la voie métabolique de dégradation du FDG. Aucune accumulation n’est visible dans le système circulatoire. Le 18 F-Darapladib montre une accumulation intense dans le foie, les reins et les intestins. Un marquage peu intense est observé au niveau du cœur. Comme montré précédemment (Dave,

et de ses métabolites dans les intestins. Ces résultats se corrèlent avec nos résultats d’imagerie. L’accumulation dans le foie, quant à elle, peut s’expliquer par la voie métabolique empruntée par les lipoprotéines. En effet, l’efflux de cholestérol vers le foie est réalisé par les HDL. Chez la souris, la majorité de la Lp-PLA2 est transportée par les HDL qui retournent au foie, pouvant ainsi expliquer le marquage hépatique intense. De la même façon que pour le FDG, aucune accumulation notable n’a été observée dans le système circulatoire. Afin d’observer une possible accumulation dans les artères, l’aorte et le cœur des animaux ont été prélevés puis imagés pendant 15 minutes. Les aortes ont ensuite été conservées dans du sérum physiologique puis disséquées afin d’observer une possible corrélation entre l’imagerie (accumulation de ¹⁸F-Darapladib) et les clichés macroscopiques (présence de plaques) (Figure 54). L’adventice et le tissu adipeux péri-aortique sont éliminés puis l’aorte est ouverte longitudinalement. Après fixation sur une surface noire, les photos macroscopiques sont prises, permettant d’évaluer la localisation et la surface des plaques (blanches).

Figure 54. Imagerie des aortes et cœurs des souris C57Bl6 et KO ApoE après injection de 18F-Darapladib et ¹⁸F-FDG.

Les clichés macroscopiques des souris C57BL/6 montrent l’absence de plaques d’athérome et l’imagerie obtenue corrèle ces observations. Aucune accumulation n’est observée au niveau des deux aortes après injection de Darapladib ou de FDG. Cependant, les clichés macroscopiques de souris ApoE -/- montrent la présence de nombreuses lésions athéromateuses et de plaques au niveau notamment de la crosse aortique et le long du vaisseau lui-même (en blanc). Le ¹⁸F-FDG ne montre aucune accumulation tant chez le contrôle que chez la souris ApoE -/-. A contrario, le ¹⁸F-Darapladib montre une accumulation au niveau de la crosse aortique ainsi que le long de l’aorte en corrélation avec les clichés macroscopiques. Cette expérience permet de mettre en évidence une possible efficacité du Darapladib comme traceur dans ce modèle d’athérosclérose.