Rôle du système sérotoninergique dans la physiopathologie des douleurs neuropathiques

La neuropathie diabétique est une des complications les plus fréquentes du diabète de type 1 (DT1, insulino-dépendant) et de type 2 (DT2, insulino résistant) touchant jusqu’à 50% des patients diabétiques et responsable de neuropathie douloureuse pour 50% d’entre eux. Ses principaux symptômes associent des douleurs évoquées (hyperalgie, allodynie), spontanées (décharges électriques, sensation d’étau, …), une perte de la sensibilité thermique. Les neuropathies douloureuses sont difficiles à traiter et, en raison de leur chronicité, elles sont fréquemment associées à des comorbidités anxieuses, dépressives et cognitives. Ces co-morbidités peuvent interférer avec les actes de la vie courante et avoir un impact important sur la qualité de vie des patients. A l’heure actuelle, trois classes pharmacologiques sont recommandées en 1ère intention dans cette indication : les antidépresseurs tricycliques, les inhibiteurs de la recapture de la sérotonine et de la noradrénaline et les anti-épileptiques ligands des canaux calciques voltage-dépendants. Néanmoins, ils ont une efficacité limitée d’où un besoin urgent d’innovation thérapeutique. Sur la base de ce constat clinique, la modélisation de la neuropathie diabétique douloureuse est une nécessité. Le modèle de neuropathie diabétique chimiquement induite reproduit les mécanismes lésionnels métaboliques du DT1 associés aux symptômes de d’hypersensibilité et aux co-morbidités cognitives. Nous proposons d’étudier dans ce modèle animal à haute valeur translationnelle, l’implication de récepteurs de la sérotonine, dans les mécanismes physiopathologiques de la douleur neuropathique afin de proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques permettant d’améliorer la prise en charge des douleurs neuropathiques. Les données précédemment acquises indiquent que cet objectif, pourrait être atteint en modulant l’activité de récepteurs de la sérotonine. Ce projet, qui mettra en œuvre des approches comportementales, pharmacologiques et moléculaires a pour but d’identifier les mécanismes spinaux sous-tendant les effets bénéfiques des modulateurs testés sur la douleur neuropathique diabétique.

Si l’administration des agents pharmacologiques permet de soulager les symptômes douloureux et les co-morbidités associées, alors on peut espérer i) soit le repositionnement de certains de ces agents déjà introduits dans des essais cliniques pour une autre indication (troubles cognitifs associés à la maladie d’Alzheimer), ii) soit le développement de nouveaux agents. Au vu du nombre croissant de patients atteints de diabète dans le monde, de la sévérité des douleurs neuropathiques, de l’efficacité très limitée et des nombreux effets indésirables des traitements disponibles, le développement de thérapeutiques médicamenteuses efficaces dans le traitement des douleurs neuropathiques est fortement attendu.

Les animaux vigiles sont soumis à des tests comportementaux de sensibilité 21 jours après l’induction du diabète puis, après l’administration de l’agent pharmacologique ou du véhicule, 1 fois toutes les 30 min pendant 3 h maximum (au total entre 5 et 7 mesures). Le test de cognition est réalisé une seule fois, 21 jours après l’induction du diabète, il dure 10 minutes. Les animaux rentrant dans deux procédures ne subissent qu’un seul test de sensibilité et le test cognitif. Entre leur arrivée et leur mise à mort, les animaux subissent: entre 9 et 11 injections. La durée totale de chaque injection (qui comprend l’immobilisation du rat dans la main de l’opérateur et l’injection) est de 10 secondes. Pour mesurer la glycémie, une goutte de sang est recueillie par piqûre de l’extremité de la queue du rat, une ou deux fois pendant toute la durée de l’étude (piqûres espacées de 7 jours). La piqûre et le recueil de la goutte de sang durent 5 secondes.

Chez les rats diabétiques, un arrêt de la croissance pondérale (sans perte de poids par rapport au poids initial), une polydypsie (sévère), une polyurie (sévère), une perte de la masse musculaire (modérée), une apparition d’une allodynie et/ou d’une hyperalgésie (sévère) persistant pendant toute la durée de l’étude sont attendus. Injections réalisées sur animal vigile : stress (modéré) lié à l’immobilisation du rat dans la main de l’opérateur et douleur (légère) liée à la piqure. Tests comportementaux réalisés sur animal vigile : stress (modéré) dû au changement de salle (salle de stabulation vers salle d’expérimentation). Stress (modéré) lors des tests de sensibilité dû à l’immobilisation du rat entre les mains de l’opérateur (durée 15 sec). Aucun effet indésirable majeur n’est attendu après administration des agents pharmacologiques.

Mise à mort en raison de l’état douloureux chronique de l’animal.

Le choix du rat est justifié par i) sa pertinence physiologique (nombreuses similarités structurelles et fonctionnelles de son système nerveux avec l’humain) pour permettre des extrapolations ; ii) la richesse de ses comportements facilement observables et mesurables, reproductibles, pour l’étude des fonctions cognitives et de la douleur ; iii) sa facilité de manipulation et sa docilité, iv) son cycle de vie court (permettant d’étudier en quelques semaines les effets d’une pathologie chronique qui évolue sur plusieurs mois chez l’homme) ; v) la possibilité de développer des modèles de maladies humaines, dont le diabète de type 1, permettant de tester de nouvelles thérapies potentielles avant de passer aux essais cliniques chez l’humain. Rats jeunes adultes (âgés de 7-8 semaines): des jeunes adultes sont préférés car le taux de létalité est plus bas (3 % chez les 6-11 semaines et 220-400 g) que chez des rats plus âgés (83 % chez les rats de 12-17 semaines).