Les modèles animaux sont utilisés afin de mieux comprendre l’impact d’un facteur à l’étude sur les causes et mécanismes physiologiques liés à une pathologie précise, lorsque l’analyse ne peut être produite chez l’homme et que l’utilisation d’un modèle in vitro ne peut permettre une investigation assez poussée. Il existe actuellement plusieurs modèles in vivo dont certains ont été développés spécifiquement pour mieux comprendre les mécanismes inflammatoires. Par exemple, les modèles murins d’inflammation aiguë sont souvent liés à un marqueur ou symptôme d’inflammation précis, comme la douleur, la chaleur et la migration cellulaire, permettant de tester les effets anti- ou pro- inflammatoires du facteur à l’étude. Les modèles in vivo n’étant cependant pas parfaitement représentatifs de la situation humaine, la combinaison de différents modèles est souvent nécessaire afin d’obtenir une image plus globale des effets obtenus [77].
1.4.1 Modèle de la poche d’air dorsale
Le modèle de la poche d’air dorsale est utilisé depuis les années 50 dans les études in vivo portant sur l’activation et l’infiltration leucocytaire. Ce modèle d’inflammation aiguë se résume en une injection sous-cutanée d’air stérile qui amène la formation d’une cavité que l’on surnomme la poche d’air. La cicatrisation de la plaie suite au décollement cutané entraine la formation d’une nouvelle membrane tissulaire plus dense composée de cellules musculaires lisses, de fibroblastes, de macrophages et de cellules endothéliales [78]. Ce nouveau tissu formé serait comparable à la membrane synoviale qui tapisse la cavité des articulations. L’injection d’un irritant inflammatoire peut être effectuée à l’intérieur de la cavité afin d’étudier divers aspects de la réponse inflammatoire [79]. Les évènements précoces de l’activation inflammatoire occasionnée par l’injection d’un agoniste tel que le LPS incluent le recrutement des leucocytes en circulation vers le site enflammé. La liaison du LPS aux récepteurs TLR4 présents à la surface des cellules endothéliales favorise la mobilisation des protéines membranaires impliquées dans la migration cellulaire. En premier arrivent les PMN, dont l'accumulation culmine entre 4 et 8 heures après l'injection. Dans les 24 à 48 heures suivantes, les PMN sont remplacés par un nombre plus restreint de lymphocytes et monocytes/macrophages.
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Les cellules activées du tissu formant la membrane, entrainent de plus la libération de médiateurs inflammatoires tels que le TNF, l’IL-1, l’IL-6 et les chimiokines de la famille des CC et CXC, provoquant l’activation et le recrutement des leucocytes en circulation. Les neutrophiles ayant atteint la cavité par transmigration peuvent à leur tour participer à la production de médiateurs importants dans l’orchestration de la réponse inflammatoire [3].
1.4.2 Modèle au dextran sulfate sodium
Le modèle murin de colite ulcéreuse induite au dextran sulfate sodium (DSS) permet de reproduire plusieurs des symptômes cliniques et dommages histologiques retrouvés chez les patients atteints d’une maladie inflammatoire chronique intestinale (MICI) [80, 81]. La toxicité du DSS provoque la détérioration des cellules épithéliales du côlon, entrainant l’augmentation de la perméabilité de l’épithélium [82]. Les voies de pénétration du DSS à travers la barrière intestinale ne sont cependant pas encore clarifiées. L’hypothèse d’un passage actif ou passif de la molécule par un récepteur membranaire aurait été proposée. De récentes études auraient aussi suggéré la formation d’un complexe moléculaire via la liaison du DSS à un acide gras à moyenne chaine formant ainsi une nanovésicule qui aurait la capacité de traverser l’endothélium intestinal. Les sels sodiques étant reconnus pour diminuer l’efficacité des jonctions serrées augmenteraient ainsi la perméabilité de la membrane [83]. L’affaiblissement de la barrière intestinale permet alors l’entrée d’antigènes et de microorganismes du microbiote dans la muqueuse intestinale, provoquant une réponse inflammatoire puissante.
Il existe à ce jour une multitude de variantes de ce modèle selon la concentration, la durée ainsi que la fréquence de la prise du DSS, déclenchant des réponses inflammatoires distinctes [82]. Les symptômes les plus communs sont la perte de poids, la diminution de la longueur du côlon et son épaississement, le recrutement leucocytaire dans le colon, ainsi que l’augmentation des scores cliniques histologiques et endoscopiques. [84]. Le modèle de la colite ulcéreuse représente donc un modèle d’inflammation fort utile dans l’étude de l’infiltration leucocytaire [85].
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1.4.3 Microscopie intravitale avec blessure au laser.
Depuis plus d’une vingtaine d’années, l’utilisation et le perfectionnement de la microscopie intravitale permet l’analyse de processus cellulaires dans un organisme vivant, et est responsable d’une avancée considérable concernant les processus cellulaires. Plusieurs techniques et modèles ont été conçus selon les différents paramètres à l’étude [86]. Parmi ceux-ci, le modèle de la blessure au laser non invasive combinée à une microscopie deux photons est souvent utilisé dans les études portant sur les interactions cellules-cellules et la migration cellulaire. Dans ce modèle, un dommage tissulaire est provoqué par le faisceau d’un laser dont la longueur d’onde fut intentionnellement diminuée et la puissance augmentée. Cette haute énergie concentrée en périphérie de l’endothélium vasculaire cause donc un dommage de chaleur. La microscopie deux photons permet par la suite d’observer l’impact de ce dommage sur le recrutement cellulaire et le système de coagulation. Le dommage tissulaire au laser est peu invasif et est principalement effectué au niveau de la surface dorsale de l’oreille ou du coussinet plantaire arrière chez la souris, où la peau est assez mince pour permettre d'observer le flux sanguin. L’absence de poils sur la zone cible est aussi nécessaire afin de limiter l’autofluorescence qu’ils peuvent occasionner. Grâce aux techniques de marquages de tissus spécifiques et d’un large éventail de souris exprimant différentes protéines/cellules fluorescentes, il est désormais possible d’observer presque n’importe quelle composante cellulaire ou structure. Les capacités de cette imagerie en temps réel sont alors infinies et permettent de produire des images et vidéos plus informatifs [87, 88].
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