Stratégies innovantes pour la régénération cérébrale : conception et évaluation d’un implant 3D régénératif dans le cadre d’une lésion cérébrale chez le rat.

L’accident vasculaire cérébral (AVC) ischémique, l’une des principales causes de morbidité et de mortalité à l’échelle mondiale, est provoqué par l’obstruction d’une artère cérébrale, en particulier l’artère cérébrale moyenne (ACM). Cette obstruction déclenche une cascade d’événements délétères, comprenant la mort cellulaire massive et une réponse inflammatoire aiguë dans la zone touchée, affectant principalement les régions sensorimotrices du cerveau. En parallèle de l’AVC, les traumatismes crâniens (TC) peuvent causer des lésions cérébrales aiguës similaires, exacerbant les déficits sensorimoteurs, qui deviennent une source majeure d’invalidité chez la majorité des patients survivants.

Face à ces dommages, le cerveau tente de mettre en œuvre des mécanismes de réparation intrinsèques, connus sous le terme de plasticité cérébrale. Ces mécanismes comprennent la réorganisation des connexions neuronales et la neurogenèse, en particulier autour de la lésion. Ces processus de régénération peuvent partiellement compenser les dommages causés par l’AVC ou les traumatismes, initiant une autoréparation du tissu cérébral. Cependant, la régénération au cœur de la lésion reste très limitée, en raison du microenvironnement hostile et de l’inflammation persistante, qui compromettent la survie cellulaire.

Dans ce contexte, l’intérêt pour le développement de neuroimplants biomimétiques, capables de reproduire les propriétés de la matrice extracellulaire et de favoriser la croissance de nouvelles cellules, s’est considérablement accru. Ces implants pourraient offrir une solution thérapeutique novatrice en soutenant la régénération neuronale et en améliorant significativement la récupération fonctionnelle des patients atteints de lésions cérébrales.

Ma thèse s’inscrit dans la continuité des travaux de l’équipe, qui a déjà exploré la biocompatibilité et la cytocompatibilité de divers biomatériaux. Ces recherches ont permis d’identifier plusieurs biomatériaux prometteurs pour des applications neuro-régénératives. L’objectif de ma thèse sera de concevoir et de tester de nouveaux implants en explorant diverses combinaisons de biomatériaux et de structures, afin d’améliorer leur efficacité régénérative et leur intégration dans le tissu cérébral.

Dans le cadre de ces recherches, une lésion du cortex moteur sera induite chez des rats, suivie par l’implantation du biomatériau sélectionné. Les effets de l’implant seront évalués par une approche multidisciplinaire comprenant des analyses comportementales, des techniques d’imagerie par résonance magnétique (IRM), des analyses histologiques, ainsi que des études d’immunohistochimie et d’immunofluorescence. Les tests comportementaux, essentiels pour le suivi de l’état de santé des rats, permettront de quantifier les déficits sensorimoteurs et d’évaluer la récupération motrice post-implantation.

Les analyses histologiques, combinées aux suivis par IRM, permettront de suivre l’intégration des implants dans le tissu cérébral et de détecter la formation éventuelle de voies de migration cellulaire autour de la lésion. Enfin, les études d’immunofluorescence approfondiront l’examen de la réponse inflammatoire, notamment en analysant l’équilibre entre les phénotypes pro- et anti-inflammatoires des astrocytes et de la microglie, ainsi que la régénération du tissu nerveux.