Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 11/02/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-401084)
La ligature d’un nerf spinal lombaire installe chez la souris une hyperalgésie et une allodynie mécanique et thermique durables : 4 344 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Certaines reçoivent en plus une injection de virus dans la corne dorsale de la moelle épinière, geste qui peut entraîner une infection ou une atteinte motrice. Le porteur écrit que les tests comportementaux, un filament de diamètre croissant appliqué sur les pattes, sont arrêtés dès le début d’une réponse douloureuse, tout en reconnaissant que la douleur spontanée du modèle est difficile à observer, « ce qui n’empêche pas qu’il y en ait ». L’effectif inclut 20 % de pertes attendues en chirurgie, et toutes les souris sont tuées pour prélever leur moelle épinière.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’objectif principal de ce projet est d’étudier le rôle de récepteurs de la sérotonine dans un contexte de douleurs chroniques en étudiant, en particulier, la localisation fonctionnelle de ces récepteurs dans le système nerveux central et périphérique. Nous évaluerons également comment est régulé le trafic intracellulaire de ces récepteurs dans différents contextes douloureux. Enfin, Nous proposons d’évaluer le pouvoir antalgique d’outils moléculaires capables de moduler leurs voies d’activation ou leur fonctionnalités (interaction avec des proteines en lien avec l’expression membranaire des récepteurs).
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le contrôle de la sérotonine sur l’intégration du message nerveux nociceptif dans la corne dorsale de la moelle épinière est complexe à étudier dû aux nombreux récepteurs exprimés dans cette région et la nature variable des unités fonctionnelles anatomiques sensibles à la sérotonine (neurones de projection interneurones excitateur ou inhibiteurs, microglie, astrocytes, terminaisons primaires). Le projet devrait permettre d’identifier de nouveaux acteurs dans le contrôle de la douleur par la sérotonine, en identifiant de nouveaux récepteurs et d’identifier les neurones cibles. Ce projet devrait permettre également de comprendre les mécanismes intervenant dans la régulation de ces récepteurs et donc de leur fonction et in-fine leurs effets sur le comportement douloureux. De nombreuses molécules sont déjà disponibles sur le marché pour moduler (y compris chez l’Homme) ce système sérotoninergique (inhibiteurs de recapture type anti-dépresseurs, antagonistes, agonistes des récepteurs sérotoninergiques). La compréhension fine des mécanismes impliqués dans ce contrôle sérotoninergique pourrait permettre la mise au point d’un traitement mixte plus efficace dans le traitement de ces douleurs chroniques.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Intervention 1 (une seule injection de virus par souris) : test des niveaux de base des seuils de douleurs sur animaux naïfs (non douloureux) avec injections dans la moelle épinière d’outils moléculaire sous anesthésie générale, durée 3 semaines. Intervention 2: Ligature d’un nerf spinal au niveau lombaire sous anesthésie générale, durée 15 jours pour le développement des neuropathies, puis les souris seront soumises aux mêmes tests comportementaux. Une partie des animaux va potentiellement recevoir les deux interventions (intervention 1 puis 2), nous ne ferons probablement pas la deuxième intervention sur l’ensemble des animaux (50%). Pour les souris génétiquement délétées conditionnelles, elles ne recevront pas d’intervention 1 mais uniquement la deuxième, avec là aussi des tests comportementaux. En ce qui concerne les tests comportementaux, nous utiliserons un test mécanique (un filament appliqué sur les pattes postérieurs de l’animal de diamètre croissant) avant et après les procédures.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le modèle de douleur neuropathique choisit induit en particulier de l’hyperalgésie et de l’allodynie mécanique et thermique (froid principalement). Il est cependant plus difficile d’observé de la douleur spontanée, ce qui n’empêche pas qu’il y en ait. Les tests comportementaux utilisés pour « comparer » le niveau de douleur sont également inconfortables pour les animaux mais ils sont stoppés dès le début d’une réponse douloureuse. L’injection de virus dans la corne dorsale de la moelle épinière peut entrainer également des infections ou des atteintes moteur si la sensibilité est modifiée.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les souris seront mise à mort pour prélèvement de la moelle épinière pour des études de western-blot et des études immunohistochimiques ultérieures.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Ces études comportementales, réalisées chez l’animal vigile, sont nécessaires pour appréhender des mécanismes intégrés et pour évaluer la pertinence de traitements antalgiques potentiels. Il n’existe pas de méthodes alternatives
2. Réduction
Une étude bibliographique a été réalisée afin de s’assurer que les mêmes expérimentations n’ont pas été précédemment effectuées. Le nombre d’animaux (n=12 animaux/groupe) a été défini selon la puissance statistique et la variabilité des paramètres étudiés (nombre de groupes; traitements; durée qui peuvent etre comparés dans ces tests). Dans ce nombre sont compris les 20% de perte potentiel lors de la chirurgie. De plus, dans une optique de réduction des animaux, lorsque cela est possible, plusieurs tests pourront être effectués sur le même groupe. Les injections virales dans la corne dorsale seront faites de façon unilatérale ce qui permettra de tester la sensibilité tactile des animaux du coté ipsilateral et d’avoir un control du coté controlatéral. Ainsi nous pourrons réduire par deux le nombre d’animaux.
3. Raffinement
Les animaux seront stabulés en groupe avec un nombre de n dépendant de la surface des cages, conformément à la législation. Un suivi permanant avec rotations du personnel les vacances et les weekends pour assurer notamment un accès ad-libitum à l’eau et la nourriture. Un enrichissement approprié et varié est proposé aux animaux (capuchons, boites plastique type « boite à cônes », morceaux de bois à ronger, ouate pour faire un nid, « friandises » après les opérations) et une attention particulière sera portée après la chirurgie des animaux. La douleur post-opératoire sera traitée par l’administration d’un anti-inflammatoire immédiatement après la chirurgie puis 12 et 24 h après. Les animaux opérés le jour même ne sont pas séparés les uns des autres mais gardés en groupe de 3 dans la même cage (ainsi ils se réveillent en même temps et ne reste pas seul la nuit). Les opérations cessent en début d’après-midi pour avoir un suivi des animaux dès leur réveil. Les animaux opérés sont stabulé dans une zone avec une chaleur plus importante (lampe) le temps de leur réveil.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est une espèce de choix reconnue internationalement pour l’étude de la physiopathologie et la pharmacologie de la douleur. Les rongeurs sont choisis car leur système nerveux, bien que différent, est assez proche du système nerveux humain. De plus, les rongeurs présentent des avantages éthiques par rapport aux primates non-humains mais également des avantages au niveau technique. Les modèles utilisés ont déjà été validés dans la littérature et au laboratoire ce qui permet la comparaison avec d’autres études. Pour le modèle de neuropathie chez la souris et les injections de virus, des souris de 6-8 semaines sont utilisées ce qui permettra de tester les animaux deux-trois semaines après (le temps de développement des neuropathies ou de l’expression du transgène porté par le virus) au minimum donc à 10 semaines en moyenne. Pour les autres procédures des souris de 8 à 16 semaines seront utilisées.