Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 19/09/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-851612)
520 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une chirurgie de la patte leur inflige une douleur neuropathique chronique, suivie de tests du seuil mécanique aux filaments de von Frey, de préférence de place conditionnée et d’observation en IntelliCage, pour étudier l’anxiété et la dépression liées à la douleur chez les femelles. Le porteur précise qu’aucun anti-inflammatoire ni opiacé ne peut être administré, ces molécules interférant avec la douleur qu’il cherche à maintenir. Il affirme qu’il lui est « impossible » de remplacer ce modèle par une approche in vitro ou in silico.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La douleur neuropathique est consécutive à une lésion ou une pathologie du système nerveux somatosensoriel. Généralement chronique, avec une prévalence de 5 à 7% dans la population, elle s’accompagne d’un fort risque de développement de troubles de l’humeur. En effet, environ 50% des patients présentent cette co-morbidité. Ceci constitue un enjeu important de santé publique. Malgré les données cliniques, les mécanismes sous-jacents de cette co-morbidité restent encore inconnus et nécessitent des études précliniques. Une modélasation chez la souris mâle des conséquences affectives à long terme d’une douleur neuropathique existe. De plus, les données d’imagerie neuroanatomique et fonctionnelle chez l’homme, ainsi des résultats obtenus par des approches lésionnelle, ,d’optogénétique et imagerie, chez la souris montrent que la dépression majeure mais aussi les situations douloureuses s’accompagnent de changements dans des structures limbiques comme le cortex cingulaire antérieur (CCA), l’Habénula laterale (HBl), le noyau basolatéral de l’amygdale (BLA) et l’aire tegmentale ventrale (VTA). Le but de ce projet est de caractériser les comportements anxio-dépressifs dans un modèle de douleur neuropathique chez les femelles et comparer les changements moléculaire et physiologique entre mâles et femelles.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le but de ce projet est double : 1) caractériser pour la première fois chez la femelle l’établissement de la douleur chronique neuropathique et le développement progressif des comportements de type anxieux et dépressif et 2) en étudier les changements moléculaires au cours du développement de cette comorbidité dans 4 structures cérébrales d’intérêt, le cortex cingulaire antérieur (CCA), l’Habénula laterale (HBl), le noyau basolatéral de l’amygdale (BLA) et l’aire tegmentale ventrale (VTA). A l’issue de ce projet, nous serons en mesure de détailler pour la première fois l’apparition de cette comorbidité chez la femelle, en comparaison avec les données déjà connues chez le mâle, et pourront de plus décrire les adaptations moléculaires liées au développement des comportements de type anxieux et dépressif chez les deux sexes. Cette avancée pourrait permettre de révéler de nouvelles cibles thérapeutiques, potentiellement différentes chez le mâle et la femelle.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à une douleur chronique avec développement de troubles anxio-dépressifs. Chirugie patte droite de l’animal et pose de puce d’identification.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Suite à la chirurgie « cuff » et / ou à la chirurgie stéréotaxique, toute perte de poids qui atteindrait 15 % sans récupération, ou une plaie ouverte seront considérées comme point limite. Tout animal montrant un de ces points limites et dont l’état ne s’améliore pas sur une période raisonnable (48 h pour une blessure et 5 jours pour la perte de poids) sera mis à mort par inhalation de dioxyde de carbone. Après chaque chirurgie, des croquettes ainsi que de l’eau gélifiée sont disposés dans les cages. Une fiche individuelle de suivi est utilisée afin de suivre le bon rétablissement de chaque animal. Cette fiche présente en annexe 3 est basée sur une évaluation numérique (scoring). Pour la chirurgie « cuff », chaque animal est scoré le lendemain de la chirurgie, puis deux fois par semaine jusqu’à la fin du protocole expérimental. Pour la chirurgie stéréotaxique, chaque animal est scoré quotidiennement pendant les 3 jours suivants la chirurgie puis deux fois par semaine jusqu’à la fin du protocole expérimental. » Points limites : – si le poids est inférieur à 80 % du poids initial (avant chirurgie) pendant 48 h – si, après anesthésie, l’animal présente des signes d’abdomen gonflé pendant 48 h – si l’animal présente une vocalisation spontanée ou une automutilation – si l’animal présente deux scores de 2 ou un score supérieur à 6 sur la grille de suivi-post-chirurgical (annexe 2). – Pour la procédure 1: problèmes moteurs, difficulté à se déplacer ou paraplégie – Pour les procédures 8 et 9 : rougeurs ou signes d’infection autour de l’implant crânien Remarque : l’utilisation d’antidouleur de type anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) et opiacés n’est pas possible en post-chirurgie dans notre cas. Les AINS tout comme les opiacés bloqueraient (ou interfèreraient avec) les processus inflammatoires nécessaires au développement et au maintien de la douleur neuropathique.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
• P1 : Modèle de douleur neuropathique (TOUS les animaux sont gardés en vie pour les procédures suivantes soit 520 animaux) • P2 : Evaluation du seuil de sensibilité mécaniques filaments de von Frey (TOUS les animaux sont gardés en vie pour les procédures suivantes soit 520 animaux) • P3 : Evaluation de l’état anxieux/dépressif (TOUS les animaux sont mis à mort par CO2 soit 160 animaux) P4: Evaluation de la douleur spontanée par le test de préférence de place conditionnée (CPP) (TOUS les animaux sont mis à mort par CO2 soit 120 animaux) • P5 : Pose de puce pour analyse du comportement spontané dans une IntelliCage (TOUS les animaux sont mis à mort par CO2 soit 80 animaux) • P6 : Evaluation de l’état anxieu/dépressif des animaux pour analyses moléculaires (TOUS les animaux sont mis à mort par dislocation cervicale soit 160 animaux)
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Au vu de notre thématique d’étude, il nous est malheureusement impossible de remplacer notre modèle in vivo par un modèle in vitro ou in sillico. En effet, la caractérisation de la douleur et de sa composante émotionnelle et affective nécessite une observation comportementale, uniquement possible chez l’animal vivant et vigile.
2. Réduction
Afin de réduire l’angoisse des animaux, les souris seront hébergées à 4-5 par cage. Chaque cage sera enrichie avec de la frisure et du coton pour favoriser les comportements de nidation et un barreau bois à ronger pour limiter les comportements d’agressivité. Au regard de la littérature et de la variabilité phénotypique inter-individuelle, les groupes expérimentaux explorant les comportements de type anxio-dépressif liés aux douleurs chroniques seront constitués d’au moins 20 souris. Les animaux étant consanguins, la variabilité phénotypique est considérablement diminuée, ce qui permet de réduire le nombre d’animaux tout en mettant en évidence un effet statistiquement significatif. Un calcul statistique « power analysis » a également été réalisé pour s’assurer que les résultats obtenus sont valides au plan statistique (multiple ANOVA).
3. Raffinement
Les animaux sont hébergés en animalerie dont la température, l’humidité et le cycle jour/nuit sont contrôlés, nourriture et boisson sont disponibles ad libitum. Ils seront hébergés en cohorte de 4 ou 5 individus pour respecter leurs besoins sociaux. Des carrés de coton seront placés dans la cage pour favoriser la nidation, et des barreaux de bois à ronger pour limiter les comportements d’agressivité. Nous travaillerons en cycle jour/nuit inversé (lumière allumée de 21h à 9h), pour éviter les manipulations durant le temps de sommeil des animaux et ainsi diminuer le stress. Les animaux seront observés tous les jours et leur comportement sera suivi afin de déceler tout signe d’inconfort ou de stress. Durant les chirurgies des méthodes d’anesthésie et d’analgésie sont systématiquement utilisées. Les signes de mal-être suivants seront recherchés : perte de poids, blessure ou plaie ouverte, dégradation de l’état du pelage, dos arqué. Un exemplaire du « mouse grimace scale » sera disponible (annexe 1) pour aider à la détection des signes de douleurs aiguës. En cas de signes de souffrance de l’animal, des soins (désinfection, suture de plaie), une administration d’antalgique ou d’anti-inflammatoire, une séparation (blessures entre congénères) seront réalisés après concertation avec le vétérinaire, la Structure chargée du Bien-Etre des Animaux (SBEA) et/ou le personnel zootechnique de l’institut. Enfin, des points limites sont mis en place pour l’ensemble des procédures expérimentales. Si de nouvelles approches moins stressantes ou douloureuses pour l’animal venaient à être mises au point après le début de ce projet, une concertation avec la SBEA de l’institut pourra être réalisée afin d’intégrer ces nouvelles pratiques dans nos procédures.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le modèle de douleur neuropathique utilisé dans cette étude a été caractérisé et validé pharmacologiquement chez la souris et non dans une autre espèce comme le rat par exemple. De plus, de nombreuses lignées de souris transgéniques existent et sont disponibles ce qui nous permettra de répondre de façon précise aux questions scientifique posées. Etant donné que l’étude de comportements nécessite des systèmes neurobiologiques totalement matures, des animaux adultes seront utilisés (début des procédures à 8 semaines, poids supérieur à 20g).