Rôle des nanoplastiques de polystyrène dans l’induction de l’épilepsie

L’épilepsie est une maladie qui se traduit par une activité électrique anormale du cerveau. Elle touche surtout les enfants, les adolescents et les personnes âgées à des degrés divers. Les causes peuvent être génétiques, mais dans la plupart des cas, elles ne sont pas identifiées. Dans 60% des cas d’épilepsie, on suspecte des lésions du cerveau qui ne sont pas détectées par les méthodes de diagnostiques actuelles. Notre hypothèse est que les résidus de polluants environnementaux pourraient altérer le cerveau au moment de sa formation et induiraient de l’épilepsie qui apparaitrait plus tard dans la vie de l’individu. Notre objectif est de comprendre si une exposition aux nanoplastiques de polystyrène peut induire de l’épilepsie ou une sensibilité accrue à des stimulants pro-épileptiques chez les souris. Pour cela, nous allons faire des mesures de l’activité électrique cérébrale via des électroencéphalogrammes (EEG) et des observations du comportement dans ces 2 cas. Indépendamment de l’apparition de crises (ou pas), les enregistrements pourront mettre en évidence des modifications de l’activité cérébrale qui pourraient sous-tendre aux troubles du neurodéveloppement liés à l’exposition aux nanoplastiques, ainsi qu’une sensibilité accrue aux stimuli pro-épileptiques. Ceci sera évalué grâce à une injection d’un composé convulsivant, qui, à faibles doses, n’induit pas de réponse chez l’animal sain mais provoque une crise épileptique chez les animaux susceptibles, indicative d’une fragilité du réseau neuronal.

Le projet aura des bénéfices sur la santé humaine : (i) identification d’un lien entre l’exposition aux nanoplastiques et l’épilepsie; (ii) si les souris développent de l’épilepsie, cela permettrait d’expliquer, en partie, l’origine de certains cas d’épilepsie; (iii) au vu de la quantité de plastiques rejetés dans l’environnement, il a été évalué que les êtres humains ingèrent l’équivalent d’une carte bancaire par semaine (5 g par personne et par semaine). Nos recherches pourraient pousser les autorités à prendre des mesures plus drastiques pour limiter l’usage des plastiques dans les emballages alimentaires et protéger la santé des populations les plus fragiles étant donné que des études récentes ont montré que les nanoplastiques pénètrent dans le cerveau.

Trois interventions : 1) Exposition aux nanoplastiques de polystyrène dans l’eau de boisson sur femelles gestantes et leurs petits jusqu’à 10 mois d’âge. Nombre femelles gestantes = 36 et progéniture = 156. 2) Implantation d’électrodes dans le cerveau des souris (progeniture) en vue d’enregistrements électro-encéphalogrammes (EEG). Durée de la chirurgie = 40 minutes maximum. 7-10 jours entre l’implantation et les enregistrements. Nombre d’animaux = 156. 3) Une seule injection de composé pro-épileptique lors de la deuxième session d’enregistrement EEG. Durée du geste: 30 s maximum. Nombre d’animaux = 156.

D’après nos résultats préliminaires, l’administration de nanoplastiques dans l’eau des biberons induit une nuisance faible, voire inexistante. L’éventuelle survenue de crises épilepsies peut être source de stress pour l’animal. Il est difficile de savoir si une douleur est associée aux crises motrices (secousses) mais chez l’humain il n’y a pas de douleur rapportée en cas de crise. Concernant l’implantation des connecteurs EEG, la chirurgie en soi pourrait induire une douleur, bien que tout soit mis en place pour minimiser ces effets. La chirurgie sera effectuée sous anesthésie générale après injection d’anesthésiants. Ces injections peuvent engendrer une légère douleur locale. Un spray anesthésiant est également appliqué dans les oreilles afin d’éviter une douleur locale au réveil. Concernant les suites post-opératoires, et d’après notre expérience, ce type de procédure n’engendre pas de signes de douleur, ni d’infection. L’enregistrement des EEG pourrait engendrer un léger stress dû au changement d’environnement.

A l’issue de la procédure tous les animaux seront euthanasiés et leur cerveau prélevé pour des analyses ultérieures.

Dans les modèles d’expositions in utéro aux polluants environnementaux, la souris représente un modèle de choix, pour les raisons suivantes: – ce sont des mammifères donc le mode de transmission des polluants via le placenta et le lait est similaire à l’humain; – des études précédentes sur l’exposition aux plastiques ont permis de mettre en évidence que les nanoplastiques affectent le cerveau et le comportement des souris; – la reproduction et la gestation sont relativement rapides ce qui permet de générer les groupes nécessaires à l’étude assez rapidement; – le nombre de petits par portée est élevé, ce qui permet d’avoir une robustesse dans nos études comportementales, de prendre en compte le sexe dans les groupes et d’avoir des échantillons en nombre suffisant pour les analyses. Les mères (6-8 semaines) seront traitées avec les nanoplastiques de polystyrène à faibles doses avant l’accouplement pendant 1 mois, puis pendant l’accouplement et la gestation. Elles seront en permanence sous traitement à une concentration résiduelle, comme c’est le cas de la population humaine exposée chroniquement aux plastiques tout au long de leur vie. Les petits issus de ces portées seront également soumis aux nanoplastiques de polystyrène à faibles doses pendant le développement (stade foetal), pendant la lactation et jusqu’à la date d’euthanasie prévue des animaux.