Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 27/07/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-303904)
120 rats vont être utilisés, tous tués à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur induit une migraine par injection d’un neuropeptide, le PACAP-38, puis mesure la sensibilité de la face au moyen de filaments de Von Frey et de jets d’air répétés pendant quatre heures après chaque injection. Il décrit une douleur modérée dont l’animal peut s’écarter faute de contention, et tue tous les rats pour prélever leur cerveau. Le projet vise à mettre au point un modèle de migraine chez mâles et femelles, le porteur affirmant qu’aucune méthode ne peut remplacer l’observation in vivo de l’intégration de la douleur.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’objectif du projet est de développer un nouveau modèle de migraine en se basant sur les derniers résultats scientifiques. Nous étudierons un nouveau neuropeptide présent dans le système trigémino-vasculaire mais également dans l’hypothalamus et la vascularisation des méninges. Ce composé jouerait un rôle dans l’inflammation neurogène ainsi que la modulation et la sensibilisation des neurones nociceptifs trigémino-vasculaires. Des étude récentes chez l’homme ont montré que l’administration de ce produit induit des crises de migraine chez des patients souffrant de migraine sans aura. Ainsi pour mimer les conditions cliniques, nous souhaitons utiliser l’administration systémique du neuropeptide pour provoquer l’activation du système trigémino-vasculaire chez le rat. Nous évaluerons les effets de ce neuropeptide sur le comportement de l’animal, mais également sur l’excitabilité du complexe trigémino-vasculaire en utilisant des marqueurs d’activation neuronale chez le mâle et la femelle. Nous souhaitons comparer d’une part l’activation des régions du système nerveux central chez les mâles et les femelles pour voir s’il y a des différences entre les mâles et les femelles, mais aussi en fonction des variations hormonales qui ont lieu pendant le cycle sexuel chez la femelle.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
A court terme, ce projet nous permettra de développer un modèle animal plus proche de la clinique et des dernières études scientifiques. Ceci devrait nous aider par la suite à mieux comprendre les mécanismes de la crise de migraine, caractériser ses spécificités chez le mâle et la femelle et identifier de nouvelles thérapeutiques. En effet, la migraine est plus fréquente chez les femmes que les hommes, mais les études ont été majoritairement réalisées chez les mâles. Pourtant, il est connu qu’il existe des différences d’intégration inhérentes au sexe et au cycle hormonal. Ainsi à moyen terme, identifier les différences ainsi que le rôle des différentes régions cérébrales dans ce nouveau modèle murin de migraine nous permettra de mieux comprendre cette pathologie. Par ailleurs, on sait que les triptans sont les médicaments spécifiques de la migraine, malheureusement ces molécules ne sont efficaces que chez environ 60% des personnes suggérant que d’autres mécanismes triptan-indépendants sous-tendent la crise de migraine. Ainsi les découvertes récentes chez l’homme montrant que les triptans et les antagonistes du CGRP sont moins efficaces sur les céphalées induites, suggèrent que l’inhibition de la voie du neuropeptide étudié constitue une cible de choix pour développer de nouveaux traitements antimigraineux.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Mesure de la sensibilité cutanée : les jours d’injection pendant 4h ; cette mesure se fait par l’application de filaments fins sur la peau de l’animal et par l’envoi d’un jet d’air toutes les 30 min pendant 4 h après l’injection des molécules en sous cutané (chaque application dure 3 secondes). Les jours entre les injections, la mesure se fait une fois.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Nous utilisons un modèle de migraine qui provoque une douleur modérée de l’animal. Cette douleur est ressentie après les injections, mais n’empêche pas les mouvements de l’animal. Enfin, les stimulations mécaniques avec les filaments de Von Frey ou les jets d’air avec l’AirPuff induisent un retrait de la face signe d’une douleur modérée. L’animal peut échapper à cette stimulation puisqu’il n’est pas en contention. Cette stimulation dure au maximum 3 secondes.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
La procédure ne permet pas de réutiliser les animaux. En effet, elle se termine par des études immunohistochimiques qui nécessitent de prélever le cerveau : les animaux seront donc mis à mort à la fin de la procédure.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Aucune méthode alternative ne permet de remplacer ce protocole. Il est nécessaire de réaliser ces études in vivo, car l’intégration de la douleur implique de nombreuses régions du système nerveux central et périphérique. Il est donc nécessaire de réaliser les observations chez l’animal in vivo.
2. Réduction
Le nombre d’animaux utilisés sera réduit au maximum. Huit animaux par groupe est le nombre d’animaux nécessaire pour permettre de mettre en évidence une différence statistique entre eux (logiciel statistique dédié). Par ailleurs pour rendre compte des mécanismes sans doute différents chez l’homme et la femme (hormones différentes), nous avons besoin de réaliser l’étude à la fois chez les mâles et les femelles.
3. Raffinement
La nuisance identifiée sur le bien-être des animaux est la douleur engendrée dans le cadre du modèle. Concernant la douleur générée par l’application des stimulations mécaniques (à l’aide de filaments en plastique ) , nous respectons les recommandations de l’International Association for the Study of Pain. Nous limitons les stimulations en durée et en intensité au minimum et l’animal a toujours la possibilité d’échapper à la stimulation puisqu’il est libre de ses mouvements. Les stimulations mécaniques ne dépassent pas les point limite fixés. Pour améliorer le bien-être des animaux , les cages sont enrichies à l’aide de rouleaux permettant aux animaux de se cacher. La chirurgie et la mise à mort de l’animal sont realisées sous anesthésie generale.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souche Sprague-Dawley est couramment utilisée au sein du laboratoire depuis de nombreuses années et dans les études précédentes sur le sujet dans d’autres laboratoires . C’est par ailleurs un des modèles les plus utilisés pour les études comportementales dans le domaine de la douleur. Les animaux seront âgés de 6-8 semaines pour la comparaison avec les autres données de la littérature : les rats sont considérés comme adultes.