Récupération de la locomotion suite à une lésion partielle de la moelle épinière chez la souris
Jeffrey-Gauthier R
1-3, Leblond H
1,31. Département d'anatomie, UQTR; 2. Centre de recherche en neuropsychologie et cognition (CERNEC);
3. Groupe de recherche en cognition, neuroscience, affect et comportement (CogNAC)
Conclusion
Les souris précédemment hémilésées sont capables de réaliser un patron locomoteur asymétrique dès le jour 2 après une lésion com-plète de la moelle épinière.
L'injection de buspirone active le CPG et déclenche une locomotion symétrique au jour 2 suivant la lésion complète.
L'injection de buspirone combiné à l'entraînement est plus efficace que l'entraînement seul pour permettre la récupération de la locomo-tion.
Références
[1] Barbeau et Rossignol. Brain Research, 1987. 412(1) [2] Barrière et
al. J Neuroscience, 2008. 28(15) [3] Leblond et al. J Neuroscience,
2003. 23(36) [4] Guertin et al. Neurorehabilition and Neural Repair,
2006. 141(1) [5] Wang et Dun. J Physiology, 1990. 430(1) [6] Takahashi
Introduction
Lors de lésion spinale complète, un réseau locomoteur
spinal situé dans la moelle épinière lombaire (CPG) permet de générer un patron locomoteur en absence de communi-cation avec le cerveau.
Des souris précédemment hémilésées sont incapables de récupérer la marche suivant une lésion complète: la contri-bution du CPG à la récupération suivant une lésion
par-tielle demeure inconnue.
Certaines interventions telles que l'entraînement et l'activa-tion pharmacologique de récepteurs sérotoninergiques
(5HT) par injection de buspirone (agoniste 5HT) permettent de dévoiler l'état de fonctionalité du CPG.
L'objectif de cette étude est de confirmer la fonctionalité du CPG suite à une lésion complète chez des souris
précé-demment hémilésées par l'entraînement et l'activation de récepteurs 5HT.
Hypothèses
L'injection de buspirone déclenche la locomotion.
L'injection de buspirone combinée à l'entraînement permet une meilleure récupération de la locomotion que l'entraîne-ment seul.
Méthodes
3) Lésion complète
4,5) Jour 2 Jour 9 Jour 15 Jour 21 1) Hémilésion latérale gauche
2) Entraînement
1)Hémilésion latérale gauche effectuée à T7 suivie d'une période d'entraînement quotidien de 10 minutes(2).
3) Une lésion complète a été effectuée à T8.
4) Période d'entraînement pour les souris des 2 groupes avec enregistrement de la marche et analyse des paramè-tre cinématiques de la locomotion au jour 2, 9, 15 et 21 sui-vant la lésion complète(5). Les souris du groupe 1
rece-vaient également une injection de buspirone (8 mg/kg, i.p.) quotidiennement avant l'entraînement.
Group 1 (n=4): Entraînement + buspirone Group 2 (n=6): Entraînement
Des marqueurs sont appliqués sur 6 points de la patte gauche et 1 point de la patte droite de la souris soit 1) la crête illiaque 2) grand trochanter 3) genou 4) cheville 5) articulation métatarsophalangienne 6) bout du deuxième orteil patte gauche et 7) bout du deuxième orteil patte droite
Les souris précédemment hémilésées présentaient une locomotion symétrique et en alternance réciproque entre la patte droite et gauche (c~0,5) avec un placement
plantaire en avant de l'articulation de la hanche au jour 9 (entraînement + buspirone) et au jour 21 (entraînement seul).
Résultats
Les souris précédemment hémilésées (A) étaient capable de réaliser une locomo-tion asymétrique dès le jour 2 après la lésion spinale complète. Suite à l'injeclocomo-tion de buspirone, une locomotion symétrique et alternée (D) avec placement plantaire
(B,C) était observée.
Effet chronique de l'entraînement combiné à l'injection de buspirone sur la récupération de la locomotion
Effet aigu de l'injection de buspirone sur la locomotion 48 h après la lésion complète chez une souris précédemment hémilésée
D) Cycle de marche et couplage homologue
B) Diagramme à bâtonnet Preinjection Postinjection 0 50 100 150 200 250 300 Post. G Post. D Post. G Post. D 0 50 100 150 200 250 300 0 0.25 0.5 0.75 Hanche 30.0 60.0 90.0 120.0 150.0 Genou 10.0 40.0 70.0 100.0 130.0 Cheville 20.0 55.0 90.0 125.0 160.0 MTP 120.0 160.0 200.0 240.0 280.0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 C) Excursions angulaires Preinjection Stance Swing Postinjection Stance Swing A) Contrôle histologique A) Couplage homologue Jour 21 Jour 15 Jour 9 Jour 2 0 0.25 0.5 0.75 0 0.25 0.5 0.75 0 0.25 0.5 0.75 0 0.25 0.5 0.75
B) Positionnement de l'orteil par rapport à la hanche au contact
Entraînement Entraînement + buspirone
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 Hémi 15 Jour 2 Jour 9 Jour 15 Jour 21 Post. D Post. G Post. D Post. G C) Excursions angulaires Hanche 30.0 60.0 90.0 120.0 150.0 Genou 27.5 0.0 55.0 82.5 110.0 Cheville 20.0 52.5 85.0 117.5 150.0 MTP 90.0 135.0 180.0 225.0 270.0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 Jour 15 Jour 21 Jour 9 Jour 2
Discussion
G D G D G D Hémilésion Lésion complète Lésion complète 5HTModulation du CPG gauche révélée par
la lésion complète subséquente CPG droit par la buspi-Activation du rone et adaptation à long terme par
l'entraî-nement
Remerciements
Ce projet est financé par le conseil de recherches en sciences natu-relles et génie du Canada. Renaud Jeffrey-Gauthier est boursier de la Fondation chiropratique du Québec (FCQ).
