La méthode de « traite cérébrale » pour l’isolement de cellules souches neurales et de cellules progénitrices d’oligodendrocytes provenant de rats vivants

Dimitrios Dimitrakopoulos; Chrisitna Dimitriou; Freyja McClenahan; Robin J. M. Franklin; Ilias Kazanis

doi:10.3791/65308

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Article de méthode

La méthode de « traite cérébrale » pour l’isolement de cellules souches neurales et de cellules progénitrices d’oligodendrocytes provenant de rats vivants

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DOI :

10.3791/65308

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9 février 2024

Dimitrios Dimitrakopoulos¹ , Chrisitna Dimitriou¹ , Freyja McClenahan² , Robin J. M. Franklin²^,³ , Ilias Kazanis¹

¹Laboratory of Developmental Biology, Department of Biology, University of Patras, ²Wellcome Trust-MRC Cambridge Stem Cell Institute, University of Cambridge, ³Altos Labs, Cambridge Institute of Science

Dans cet article

Résumé

Une méthode d’isolement de cellules souches neurales et de cellules progénitrices d’oligodendrocytes à partir du cerveau de rats vivants est présentée ici en détail expérimental. Il permet de multiples prélèvements de ces cellules chez les mêmes animaux sans compromettre leur bien-être.

Résumé

Les cellules souches neurales (CSN) spécifiques aux tissus restent actives dans le cerveau postnatal des mammifères. Ils résident dans des niches spécialisées, où ils génèrent de nouveaux neurones et des cellules gliales. L’une de ces niches est la zone sous-épendymaire (ZES, également appelée zone ventriculaire-sous-ventriculaire), qui est située à travers les parois latérales des ventricules latéraux, adjacentes à la couche de cellules épendymaires. Les cellules progénitrices oligodendrocytaires (OPC) sont abondamment réparties dans tout le système nerveux central, constituant un pool de cellules progénitrices prolifératives capables de générer des oligodendrocytes.

Les NSC et les OPC présentent tous deux un potentiel d’auto-renouvellement et des cycles de quiescence/activation. En raison de leur emplacement, l’isolement et l’investigation expérimentale de ces cellules sont effectués post-mortem. Nous décrivons ici en détail la « traite cérébrale », une méthode d’isolement des NSC et des OPCs, entre autres cellules, à partir d’animaux vivants. Il s’agit d’un protocole en deux étapes conçu pour être utilisé chez les rongeurs et testé chez les rats. Tout d’abord, les cellules sont « libérées » du tissu par injection intra-intra-ventriculaire stéréotaxique (i.c.v.) d’un « cocktail de libération ». Les principaux composants sont la neuraminidase, qui cible les cellules épendymaires et induit la dénudation de la paroi ventriculaire, un anticorps bloquant l’intégrine-β1, et le facteur de croissance des fibroblastes-2. Lors d’une deuxième étape de « prélèvement », des biopsies liquides du liquide céphalorachidien sont réalisées à partir de la citerne magna, chez des rats anesthésiés sans avoir besoin d’une incision.

Les résultats présentés ici montrent que les cellules isolées conservent leur profil endogène et que les CSN de la ZES préservent leur quiescence. La dénudation de la couche épendymaire est limitée au niveau anatomique de l’injection et le protocole (libération et prélèvement) est bien toléré par les animaux. Cette nouvelle approche ouvre la voie à la réalisation d’études longitudinales de la neurogenèse endogène et de la gliogenèse chez les animaux de laboratoire.

Introduction

Les cellules souches tissulaires spécifiques sont des cellules partiellement engagées qui peuvent donner naissance à toutes les populations cellulaires qui constituent les tissus respectifs. En plus d’être multipotentes, ce sont des cellules auto-renouvelables et cruciales pour le maintien de l’homéostasie et de la capacité de régénération des tissus¹. Certaines cellules souches tissulaires restent actives et fortement prolifératives, comme les cellules souches intestinales ou hématopoïétiques. D’autres, comme les cellules souches cérébrales, restent en grande partie au repos ou dormantes². Dans le cerveau adulte, les ce....