Étude fonctionnelle neurocomportementale à la suite de lésions cérébelleuses périnatales dans un modèle murin évaluant le rôle de la réponse microgliale post-lésionnelle

Abstract

Le troisième trimestre de grossesse est une période-clé du développement cérébelleux. L’extrême prématurité et les lésions cérébelleuses (LCb) associées prédisposent ces enfants à des déficits moteurs, sociaux, comportementaux et cognitifs. Nos objectifs étaient de décrire les déficits neurocomportementaux associés à long-terme aux LCb, et d’explorer le rôle des microglies cérébelleuses dans leur survenue. À 3 jours de vie, des LCb ont expérimentalement et aléatoirement été induites chez des souriceaux transgéniques (B6.129P2(Cg)-Cx3Cr1 CreERT2-EYFP/iDTR), présentant ou non, une déplétion microgliale cérébelleuse transitoire : contrôle, hémorragies cérébelleuses, état inflammatoire systémique précoce et association des deux lésions. Une évaluation neurocomportementale a été réalisée à l’aveugle en période juvénile et à l’âge adulte. En présence de microglies cérébelleuses, les souris mâles adultes ayant souffert de LCb présentaient une diminution des comportements liés à l’anxiété (test du labyrinthe en croix surélevé) et les souris femelles juvéniles ayant souffert de LCb une augmentation des comportements d’investigation sociale (test de reconnaissance sociale) en comparaison des groupes contrôles. Vis-à-vis d’un état inflammatoire systémique précoce, la déplétion microgliale cérébelleuse assurait une récupération fonctionnelle du phénotype anxieux masculin et social féminin. Ce constat suggérait l’implication d’une activation microgliale délétère à la suite de LCb. Des études complémentaires permettront de préciser les sous-domaines neurocomportementaux affectés et d’investiguer les conséquences d’une activation microgliale (altération de l’élagage synaptique et/ou de la myélinogénèse cérébelleuse).

The third trimester of pregnancy is a key period for cerebellar development. Extreme prematurity and cerebellar injuries (CBI) predispose ex-preterm infants to long-term motor, social, behavioral, and cognitive deficits. Our objectives were to describe the long-term neurobehavioral deficits associated with CBI, and to determine if cerebellar microglia play a pathological role in these induced neurobehavioral deficits. At 3 days of life, CBI were experimentally and randomly induced in transgenic mice (B6.129P2(Cg)-Cx3Cr1 CreERT2-EYFP/iDTR), with or without transient cerebellar microglial depletion: control, cerebellar hemorrhages, early systemic inflammatory state, and association of these 2 injuries. A blinded neurobehavioral assessment was performed in juvenile and adult age. In the presence of cerebellar microglial cells, CBI adult male mice exposed to CBI showed a decrease in anxiety-related behaviors (elevated plus maze test), and CBI juvenile female mice exposed to CBI showed an increase in social investigation behaviors (social recognition test) compared to control groups. Cerebellar microglial depletion ensured a functional recovery of these anxiety-related and social investigation behaviors in mice exposed to an early systemic inflammatory state. This finding was consistent with a deleterious role of microglial activation. Further studies will precise the neurobehavioral subdomains affected and investigate the consequences of microglial activation (alteration of synaptic pruning and/or cerebellar myelinogenesis).