Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 08/10/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-591010)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Plusieurs complications de l’épilepsie sont associées au sommeil, telles que les troubles respiratoires du sommeil ou la mort subite et inattendue (SUDEP : Sudden Unexpected Death in Epileptic Patient), pour laquelle, il n’existe aucune stratégie de prévention spécifique. Les crises sont modulées par les états de vigilance des patients, avec une interaction entre le sommeil et l’épilepsie. La SUDEP fait généralement suite à une crise convulsive généralisée nocturne, résultant principalement d’un dysfonctionnement respiratoire central post crise. Cette altération de la commande respiratoire induit une apnée centrale fatale. Cette interaction entre dysfonctionnement respiratoire, régulation de l’éveil et l’épilepsie pourrait jouer un rôle dans la pathophysiologie de la SUDEP, en particulier à travers un effet de la répétition chronique des crises sur la voie de l’adénosine dans le tronc cérébral. L’adénosine est un neuromodulateur qui participe à la fois à la régulation du cycle veille-sommeil et à la régulation de la respiration. L’étude proposée ici porte sur la mise au point de la mesure de l’adénosine dans trois structures cérébrales impliquées dans la régulation de la vigilance et dans le contrôle respiratoire. Les résultats obtenus permettront une étude poussée portant sur le dysfonctionnement de la régulation de l’adénosine dans ces structures dans l’épilepsie pharmaco-résistante et l’impact sur le risque de SUDEP.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Cette étude fournira de nouvelles indications essentielles pour l’optimisation de futures études portant sur le role de l’adénosine dans l’épilepsie. En particulier, ce projet nous permettra de mettre en place une méthode fiable pour l’implémentation d’un système de quantification des fluctuations de l’adénosine dans diverses régions du tronc cérébrale chez le rat, en situation contrôle et en situation pathologique lors d’une crise aigüe.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux de ce projet seront soumis à une procédure chirurgicale permettant l’injection d’une sonde fluorescente et l’implantation d’une fibre optique, d’électrodes d’enregistrements ainsi que d’une électrode de stimulation (chirurgie unique d’une durée maximale de 5h). De plus, ils seront soumis à des injections de médicaments (d’une durée maximale de quelques secondes, 5 fois pendant la chirurgie). Aussi, ils pourront être placés en hébergement individuel post chirurgie afin de permettre la cicatrisation complète des sutures (d’une durée maximale de 2 semaines). Finalement, ils pourront être soumis à des enregistrements électrophysiologiques et photométriques (d’une durée maximale de 4h une fois par jour pendant 7 jours) en conditions de crise convulsive (maximum une crise par jour).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Chirurgie : – Douleur modérée due à l’incision du scalp. – Déshydratation légère de courte durée. Enregistrements : – Stress léger et de courte durée dû au raccordement par câble de l’animal au dispositif d’enregistrement électrophysiologique et photométrique. Hébergement individuel pour cicatrisation: – Isolement jusqu’à 2 semaines. Induction de crise épileptique : – Stress intense de courte durée du à l’induction dû à l’induction de crises d’épilepsie. – Douleur modérée de courte durée en cas d’endommagement du connecteur par l’animal. – Dans de très rares cas, les animaux peuvent subir une mort subite (SUDEP).
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
À l’issue de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort et le cerveau sera récupéré pour des investigations ex-vivo.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le caractère inattendu de la SUDEP chez le patient rend les expériences prévues dans ce projet non envisageables chez le sujet humain. L’étude des rythmes cérébraux et cardio-respiratoires au cours ou en dehors d’une crise épileptique nécessitent l’utilisation d’animaux vivants et ne permet pas l’utilisation de méthodes substitutives à l’expérimentation animales telles que des modèles in vitro ou des analyses informatiques de par notamment les interactions entre différents organes (système respiratoire et système nerveux) dans la physiopathologie de la SUDEP.
2. Réduction
Cette demande est réalisée pour un faible nombre d’animaux afin de pouvoir déterminer différents paramètres et réduire par la suite le nombre total d’animaux pour un projet futur. Nous avons estimé un nombre suffisant d’animaux pour mettre au point notre protocole et confirmer, en comparaison des données de la littérature sur la mesure in vivo chez la souris de la fluctuation de l’adénosine, la reproductibilité de nos méthodes, intégration virale et mesure photométrique, chez le rat et dans nos 3 régions d’intérêt.
3. Raffinement
Ce projet a été planifié en gardant à l’esprit la nécessité de réduire, sinon de soulager l’inconfort, la douleur, la détresse ou l’angoisse des animaux. L’évaluation et la prise en charge de la douleur, la souffrance et l’angoisse seront effectuées tout au long du projet. Des critères de points limites précis sont définis dans une grille de suivi. Un animal atteignant un des points limites définis nécessitant une intervention est pris en charge sans délai et l’expérience est stoppée. Le bien-être des animaux sera pris en compte à chaque étape : une pesée hebdomadaire, l’apport d’enrichissement spécifique aux rongeurs dans le milieu et le recours à de l’anesthésie générale, additionnée d’une anesthésie locale en présence d’antalgiques ainsi que d’un maintien de la température et d’une hydratation régulière des tissus lors des procédures de chirurgies. L’utilisation d’analgésiques sera systématique avant la chirurgie puis quotidiennement et durant les 3 jours qui suivent le jour de la chirurgie. Afin de réduire au maximum le stress lié au changement d’environnement entre le fournisseur et l’animalerie, les animaux seront commandés dès l’âge de 9 semaines, permettant une adaptation à l’animalerie ainsi qu’à l’expérimentateur de 4 semaines avant la chirurgie. Les animaux seront hébergés en groupe de deux ou trois avec accès à la nourriture et à l’eau ad libitum et à un enrichissement (bandes de papier, des cubes de bois et une maison en plastique semi-opaque) pour assouvir leur besoin naturel de ronger. Les animaux qui auront été isolés dû à la chirurgie seront manipulés quotidiennement pendant 5 minutes.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le projet sera réalisé sur le rat pour les raisons suivantes : 1) le modèle d’épilepsie chez le rat fait partie des modèles les plus utilisés dans le domaine de la recherche préclinique en épilepsie, dès lors que des études comportementales et électrophysiologiques doivent être couplées 2) La caractérisation de ce modèle sur le plan respiratoire est à ce jour spécifique à l’espèce « rat » permettant ainsi de réduire l’effectif des animaux que nécessiterait une nouvelle caractérisation de la fonction respiratoire chez une espèce différente de celle du rat. Nous travaillerons sur des rats pubères (âgés de 13 semaines, poids entre 180 et 200 g) car la grande majorité des cas d’épilepsie acquise (non-génétique) chez l’humain se déclarent chez l’adolescent et le jeune adulte et que les cas de SUDEP surviennent majoritairement chez l’adulte jeune.