Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2024-06-25 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-473569)
1 100 rats juvéniles, âgés de 21 à 45 jours, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, tous tués à la fin pour prélèvement d’organes. Des convulsivants leur provoquent un état de mal épileptique pouvant durer jusqu’à quatre heures, 360 d’entre eux subissant en plus une chirurgie d’implantation d’électrodes crâniennes d’une heure, et jusqu’à vingt-deux gavages ou injections quotidiennes selon les groupes. L’isolement de deux à vingt-quatre heures pendant l’enregistrement des crises figure lui aussi parmi les nuisances déclarées, et les rats dont l’état de mal dépasse deux heures après administration des produits sont tués par surdose d’anesthésique. Sur le remplacement, le porteur affirme que les méthodes in vitro ne reproduisent pas les propriétés des crises dans un « cerveau entier » et que la modélisation informatique manque encore de données.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet va permettre d’évaluer l’efficacité de traitements (pharmacologiques et probiotiques) sur 1) la terminaison de l’état de mal épileptique (status epilepticus) dans un premier modèle, et 2) la prévention de ce status epilepticus dans un deuxième modèle, chez des rats jeunes. Le status epilepticus est défini par une crise prolongée (plus de 5 min). Bien que la plupart des patients répondent bien aux benzodiazépines (médicament donné en première intention), certains patients sont réfractaires (35%) et nécessitent d’autres traitements. Nous proposons ici d’étudier les effets de différents traitements et différentes voies d’administration (orale, intrapéritonéale et intraveineuse) dans 2 modèles de status epilepticus, en commençant par une analyse comportementale, puis, après confirmation des doses effectives, par analyse électroencéphalographique (EEG).
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet permettra d’identifier de nouveaux traitements anti-épileptiques pharmacologiques et/ou probiotiques efficaces dans la terminaison et/ou la prévention de l’état de mal épileptique. Le but est de proposer ces traitements chez l’enfant, soit pour prévenir de l’état de mal épileptique, présent dans de nombreux syndromes épileptiques, dont le syndrome de Dravet ; soit pour terminer un état de mal épileptique afin d’éviter la survenue d’altérations neurologiques. L’état de mal épileptique prolongé (réfractaire aux traitements actuels) touche 1 tiers de patients épileptiques et peut avoir des conséquences délétères pour le cerveau, voire entrainer la mort des patients.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
– Injection sous-cutanée : animal vigile, 1 fois pour tous les 1100 animaux, et au moins 2 fois pour les 360 animaux qui subiront une chirurgie. – Injection intrapéritonéale : animal vigile, 1 fois ou 2 fois pour 378 animaux respectifs ; et 6 fois (1 fois/jour) ou 22 fois (1 fois/jour) pour 86 animaux respectifs. – Injection intraveineuse : animal vigile, 1 fois pour 378 animaux. – Gavage oral : animaux vigiles, 6 fois (1 fois/jour) ou 22 fois (1 fois/jour) pour 86 animaux respectifs. – Chirurgie d’implantation d’électrodes EEG : anesthésie générale (une fois par animal) et analgésie (en tout 3 ou 4 injections sous-cutanée), 360 animaux, durée de la chirurgie maximum 1h. Ces procédures seront effectuées par du personnel expérimenté pour limiter le stress de l’animal.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les nuisances attendues sont : 1) Une survenue d’un état de mal épileptique (d’une durée maximale de 4h) 2) un stress et une douleur dus à l’administration des convulsivants (PTZ et pilocarpine) 3) un stress et une douleur dus à l’administration aigue ou chronique des traitements proposés 4) un stress du à la chirurgie pour l’implantation d’électrodes (procédures 2 et 4) 5) un stress dû à l’isolement (de 2h à 24h) pendant les périodes d’enregistrement des crises Les traitements seront effectués par une personne expérimentée pour limiter le stress des animaux.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront mis à mort à la fin des procédures afin d’effectuer des prélèvements d’organes, pour compléter cette étude.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’utilisation d’animaux est justifiée car: (1) Les modifications cérébrales induites par les crises ne peuvent être étudiées expérimentalement chez l’humain. (2) Les méthodes expérimentales in vitro ne reproduisent pas l’ensemble des propriétés des crises d’épilepsie survenant dans un cerveau entier (et ceux malgré le développement de méthodes alternatives). (3) La modélisation in silico nécessite des données expérimentales encore insuffisantes pour produire des données applicables chez l’humain.
2. Réduction
Nous ferons une planification rigoureuse des expériences, en testant d’abord les traitements par analyse comportementale avant d’effectuer des analyses EEG. De plus, les groupes contrôles et traités seront regroupés afin de minimiser l’utilisation des animaux. Enfin, pour les traitements préventifs : le traitement court de 5 jours sera réalisé en premier avant d’envisager un traitement plus long (21 jours) si nécessaire. Le calcul du nombre des animaux est fait selon une approche statistique, il nous faut au minimum 10 animaux par groupe. Pour les animaux qui seront implantés par des électrodes, un maximum de 12 animaux/groupe sera envisagé afin d’atteindre un minimum de 10 en cas de perte d’animaux.
3. Raffinement
Les animaux sont hébergés dans des cages ventilées enrichies avec des tunnels en plastiques (ou des huttes en carton après implantation d’électrodes, afin d’éviter que les animaux se soient coincés au niveau de leur connecteur). La température est controlée. Le cycle jour/nuit est de 12h, changeant à 7h/19h. Une surveillance attentive et quotidienne des animaux est réalisée. Avant chirurgie, une dose d’analgésique est administrée (environ 45 min avant). Pendant la chirurgie, un gel est instillé au niveau de chaque oeil pour éviter le dessèchement de la cornée. Un spray d’anesthésique local est appliqué au niveau de la peau incisée pour limiter la douleur. De plus, l’animal est maintenu à une température de 37°C à l’aide d’un tapis chauffant avec rétrocontrôle. Puis, à la fin de la chirurgie, une deuxième dose d’analgésique est administrée dans les 4h (soit 6h après la première) pour réduire la douleur postopératoire, puis un antalgique dans l’eau de boisson est donné pendant 48h. Une distribution d’aliment hydraté pourra être effectuée pour faciliter l’alimentation. Lors de l’induction de l’état de mal épileptique, les animaux sont suivis par vidéo ou vidéo-EEG. Si cet état de mal dure plus de 2h après administration des produits, les animaux seront mis à mort par surdose d’anesthésique. Les administrations (intrapéritonéale, sous-cutanée, intraveineuse ou par gavage oral) seront effectuées sur des animaux vigiles par du personnel expérimenté.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
L’espèce que nous avons choisi (rat Sprague Dawley) est le modèle le plus décrit dans la littérature comme reproduisant au mieux l’épilepsie induit par les proconvulsivants utilisés dans cette étude. Les rongeurs ont un cerveau suffisamment élaboré pour générer des activités épileptiques dont les mécanismes pathologiques aux niveaux cellulaire et moléculaire sont similaires à l’humain. De plus, la lignée Sprague Dawley choisie montre un taux de survie élevé suite à l’induction des crises proposées. Pour toutes les procédures, nous testerons des animaux juvéniles (entre P21 et P45) afin d’évaluer des traitements compatibles chez l’enfant.