Dysrégulation des réseaux neuroendocriniens dans des modèles précliniques de sclérose latérale amyotrophique

La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie grave qui touche les nerfs contrôlant les muscles. Elle provoque une paralysie progressive et entraîne le décès en quelques années. Les traitements actuels ne permettent que de ralentir légèrement son évolution. Des travaux récents ont montré que, bien avant les premiers signes de paralysie, les personnes atteintes peuvent présenter d’autres symptômes : perte de poids, modification du métabolisme et troubles du sommeil. Ces problèmes apparaissent parfois plusieurs années avant les difficultés motrices. Notre groupe de recherche a observé, chez des patients et chez des souris modèles de la maladie, que ces signes précoces sont liés à des anomalies dans une zone du cerveau qui régule l’appétit, l’énergie du corps et l’alternance veille-sommeil. Dans ce projet, nous cherchons à mieux comprendre comment ces circuits du cerveau sont perturbés au début de la maladie. Pour cela, nous utiliserons des souris génétiquement modifiées reproduisant certains aspects de la sclérose latérale amyotrophique. L’objectif est d’identifier des cibles thérapeutiques très précoces pour tenter de ralentir l’évolution de la maladie avant l’apparition des symptômes moteurs. Nous testerons notamment l’effet de traitements déjà utilisés chez l’humain pour améliorer le sommeil, afin de voir s’ils peuvent aussi agir sur l’évolution de la sclérose latérale amyotrophique. Mieux comprendre et traiter ces signes précoces pourrait, à terme, contribuer à améliorer la qualité de vie et l’espérance de vie des patients.

Ces expériences permettront de mieux comprendre les mécanismes moléculaires et génétiques impliqués dans la voie de signalisation de l’orexine dans les modèles de sclérose latérale amyotrophique. Elles pourraient conduire à l’identification de nouvelles voies ou cibles thérapeutiques potentielles, tout en apportant un éclairage sur les effets bénéfiques que pourrait avoir la modulation de cette voie chez les patients atteints de sclérose latérale amyotrophique. Le sommeil, dont les altérations précèdent les symptômes moteurs, constitue un déficit prodromal de la maladie en partie dépendant de la signalisation à l’orexine. Agir sur cette voie pourrait ainsi contribuer à ralentir la progression de la sclérose latérale amyotrophique.

Toutes les souris subiront un prélèvement tissulaire sur animal vigile, d’une durée inférieure à une minute, pour leur identification génétique. Un premier lot sera soumis à une intervention chirurgicale unique sous anesthésie générale, d’une durée d’environ une heure. Après récupération, ces animaux seront temporairement isolés à plusieurs reprises pour réaliser des mesures physiologiques, comprenant des enregistrements cérébraux (EEG) et métaboliques. Chaque session pourra durer jusqu’à sept jours, avec un total de cinq à huit sessions, espacées de dix jours à un mois selon le groupe. Une partie de ces animaux recevra un traitement comprenant une injection quotidienne pendant trente jours, tandis que l’autre partie recevra deux injections espacées d’un jour. La manipulation, incluant la contention, ne dépassera pas quinze secondes par injection. Un second lot ne subira pas de chirurgie mais sera suivi du point de vue comportemental. Ce suivi comprendra des évaluations courtes, d’environ trois minutes chacune, permettant d’apprécier la capacité motrice, la motricité fine et les interactions sociales. Ces évaluations seront réalisées à intervalles réguliers, tous les quinze à vingt jours ou selon la nature du test. Ces animaux recevront également, selon le groupe, soit un traitement quotidien de trente jours, soit deux injections espacées d’un jour, avec une durée totale de manipulation inférieure à quinze secondes. En résumé, les interventions prévues incluent : un prélèvement bref sur animal vigile pour tous les individus ; une chirurgie unique suivie de sessions de mesures physiologiques pour un premier lot ; des évaluations comportementales pour un second lot ; et, pour l’ensemble des animaux traités, des injections ponctuelles ou répétées de très courte durée.

Chez les souris SOD1 G86R, des altérations motrices progressives des pattes arrière peuvent apparaître à partir de 90 jours, évoluant ensuite vers les pattes avant, accompagnées d’une perte de poids pouvant atteindre 20 %. Ces signes seront suivis de près à l’aide de points limites prédéfinis pour anticiper toute souffrance et décider d’une euthanasie si nécessaire. Les animaux subiront également un stress lié à la contention et à l’isolement temporaire, notamment lors des mesures physiologiques (EEG et calorimétrie). Bien que les animaux soient progressivement habitués à la manipulation, un stress de courte durée est inévitable mais maîtrisé grâce à l’enregistrement en temps réel de paramètres physiologiques permettant de détecter toute détresse. La chirurgie d’implantation peut induire une inflammation locale et une douleur post-opératoire. Ces effets sont limités par la formation expérimentale, la prise en charge adaptée et l’utilisation systématique d’analgésiques et d’antalgique conformément aux protocoles en vigueur. D’autres nuisances possibles incluent une altération temporaire du comportement liée à la manipulation, à l’isolement et aux interventions expérimentales. Ces effets sont surveillés quotidiennement et des mesures correctives seront appliquées si nécessaire, afin de garantir le bien-être des animaux tout au long de l’étude

Tous les animaux seront mis à mort afin de prélever leurs cerveaux ainsi que leurs tissus.

La souris est un modèle important et pertinent dans l’étude de la sclérose latérale amyotrophique. Pour intégrer la complexité de la pathologie, et notamment des implications du dysfonctionnement de hypothalamus, il est indispensable de travailler avec un modèle animal possédant une structure hypothalamique bien caractérisée. De plus, les modèles transgéniques de souris sont des modèles expérimentaux très puissants (génétique connue, commercialisation d’outils moléculaires, etc.). En conséquence, dans le cadre de la question biologique posée, le modèle animal choisi ne saurait être remplacé par un autre. Dans toutes les procédures expérimentales, un de nos modèles sera utilisées à un âge compris entre 50 et environ 120 jours et l’autre entre 3 mois et 10 mois. Pour chaque modèle, cette période correspond à la fenêtre temporelle durant laquelle les troubles caractéristiques de la maladie se manifestent. Elle permet ainsi d’évaluer les effets du traitement à la fois en phase présymptomatique, en débutant l’intervention à 60 jours ou 3 mois, et en phase post-symptomatique, avec un traitement initié à 75 jours ou 7 mois. Cette approche garantit une analyse complète de la progression pathologique.