Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2023-09-19 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-399153)
798 rats vont être utilisés, tous tués à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Ils reçoivent un agent épileptogène qui provoque un état de mal épileptique puis une épilepsie durable, subissent des craniotomies de cinq à dix heures et le port d’électrodes intracérébrales pendant deux à douze semaines, avant une perfusion intracardiaque terminale sous anesthésie. Le porteur indique une mortalité d’environ 30 % dans le modèle d’épilepsie généralisée, des crises spontanées récurrentes et une perte de poids pouvant atteindre 30 %. Il affirme qu’il est « indispensable » de disposer d’un modèle animal et qu’aucune méthode alternative n’existe, le rat étant présenté comme l’espèce de référence.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le projet de recherche fondamentale que nous mènerons pendant 5 ans consiste à déterminer comment les rythmes circadiens et multidiens contraignent la dynamique cérébrale en condition physiologique et pathologique. Cette question est primordiale sur le plan humain car toutes les fonctions de l’organismes sont régulées de façon circadienne, et que nombre de ces régulations sont modifiées en condition pathologique comme l’épilepsie. L’épilepsie est la maladie neurologique la plus répandue après la migraine et touche près de 50 millions de personnes dans le monde et 600 000 en France. Environ 30% des patients sont résistants aux traitements médicamenteux. Ce taux de pharmaco résistance n’a hélas pas changé depuis les années 1950 car les mécanismes sous-tendant l’épilepsie sont toujours mal connus. En plus des crises, de nombreuses comorbidités, comme de profonds troubles mnésiques, handicapent les patients. Ces troubles mnésiques ne sont pas pris en charges au niveau thérapeutique et sont souvent encore plus invalidants que les crises. Il est donc indispensable de disposer d’une approche pertinente permettant de comprendre les mécanismes du développement de cette pathologie afin de proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour traiter à la fois les crises et les déficits cognitifs associés. Les données récentes montrent de plus que les crises d’épilepsies sont non seulement régulées de façon circadienne (elles ont une plus grande probabilité de se produire à une certaine heure) mais aussi multidienne (elles montrent une périodicité de plusieurs jours/semaines). Ces résultats ont été retrouvés dans diverses espèces : homme, chien, rat et souris. Il est fondamental d’en comprendre les mécanismes non seulement pour prédire les crises mais aussi pour traiter les individus au meilleur moment.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet de recherche consiste à déterminer la relation entre crises, comorbidités cognitives et rythmes circadiens/multidiens. Pour cela, nous allons développer et utiliser des modèles animaux pertinents reproduisant de nombreuses caractéristiques de la pathologie. Notre but est de déterminer le plus grand nombre de mécanismes sous-tendant la genèse et la propagation des crises, l’apparition des déficits mnésiques dans le contexte des épilepsies généralisées et focales, et leur rythmicité circadienne/multidienne. La description de ces mécanismes pourra idéalement fournir des marqueurs prédictifs de la maladie qui pourraient être à terme transféré à l’Homme.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis : – Traitement avec un agent épileptogène, qui induit un status epilepticus et permet le développement d’une épilepsie qui perdure à vie ; ce traitement est soit injecté IP une seule fois, soit une seule fois in situ dans le cerveau sous anesthésie générale (chirurgie de 3-4h); – Procédures chirurgicales (craniotomies) sans réveil (durant 5-6h) sous anesthésie générales et analgésie afin d’enregistrer l’activité cérébrales avec des microélectrodes; – Procédures chirurgicales (craniotomies) sous anesthésie générale et analgésie avec réveil et traitement adapté de la douleur éventuelle, afin d’implanter à demeure des microélectrodes (durée de la chirurgie 6-10h) afin d’enregistrer l’activité cérébrales chez l’animal vigile pendant deux à 12 semaines; – Perfusion intracardiaque sous anesthésie générale et analgésie profondes dans le but d’extraire les cerveaux (terminal)
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Dans la procédure #1 la genèse des modèles d’épilepsie généralisée induisent une mortalité de 30% environ. Elle est de moins de 5% dans le modèle d’épilepsie focale de la procédure #2. Les animaux issus de ces modèles développent des crises épileptiques spontanées récurrentes. Ils subissent généralement une perte de poids pouvant aller jusqu’à 30% mais qui se rattrape dès le 2e jour post-status et une déshydratation qui peut aussi persister jusqu’à 2 jours. L’implantation d’électrodes intracérébrales (procédures #2, 4, 5) chez ces animaux (et chez les animaux contrôles) nécessite le placement d’un « chapeau » protecteur sur le crâne. La plaie au niveau du scalp cicatrise en quelques jours.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux sont euthanasiés pour prélever les cerveaux pour réaliser des analyses anatomiques et histologiques.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le caractère méconnu du fonctionnement cérébral implique que ce projet ne peut pas se passer de l’utilisation d’animaux afin d’en déterminer les mécanismes. Il n’existe pas de méthode alternative à l’expérimentation animale pour réaliser ce travail. Ce projet utilise des rats comme modèle animal, qui est l’espèce la plus pertinente car de nombreuses études montrent que les régions cérébrales impliquées dans la mémoire sont conservées entre les rongeurs et l’Homme. Les résultats de notre étude permettront de mieux extrapoler les mécanismes de la mémoire chez l’Homme.
2. Réduction
Ce projet utilise des outils de collection des données à la pointe de la technologie nous permettant d’obtenir des données fiables sur un faible échantillon. De plus, des tests statistiques adéquats nous permettront de limiter la taille des cohortes à un minimum.
3. Raffinement
ce projet propose des méthodes pertinentes pour limiter la douleur, la souffrance, le stress et l’inconfort. Nous avons mis en place des points limites adaptés et précoces pour chaque procédure (comme les interventions chirurgicales) et une réponse rapide (suivi post-opératoire, analgésie (Buprécare 0,05mg/kg/24h s.c. et Métacam 2mg/kg/24h i.p.), suivi quotidien des animaux). Tous les actes invasifs seront pratiqués sous anesthésie générale utilisant du sévoflurane (4%) ou une association de kétamine-xylazine (80 mg/kg et 10mg/kg, i.p.) – Buprécare (0,05mg/kg s.c.) et ropivacaïne (2mg/kg s.c.). Le bien-être animal est aussi privilégié au niveau des conditions d’hébergement (animaux à plusieurs dans de grandes cages, eau et nourriture ad libitum, enrichissement avec nid végétal, tubes en cartons et divers objets) pour minimiser le stress et être au plus près du comportement naturel de l’espèce animale.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Ce projet utilise des rats comme modèle expérimental. C’est l’espèce de référence dans le cadre de l’étude des mécanismes de la mémoire et de l’épilepsie. Les régions cérébrales impliquées sont conservées entre les rongeurs et l’Homme. Ce projet est la continuité de travaux pré-existants et des projets #01451 et #20325-2019041914138115 v2. Donc dans le but de respecter la règle des 3R, nous avons choisi d’utiliser les mêmes espèces et souches animales de façon à ne pas répéter inutilement des expériences sur d’autres animaux d’espèce ou de souche différente. Nous étudions la relation entre rythmes circadiens et multidiens et épilepsie dans un cerveau dont le développement est achevé, donc nous utilisons des rats mâles adultes âgés de 6 semaines minimum à quelques mois.