Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 28/10/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-655224)
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). Les crises sont modulées par les états de vigilance des patients, avec une interaction entre le sommeil et l’épilepsie. La mort subite et inattendue fait généralement suite à une crise convulsive généralisée nocturne, résultant principalement en un dysfonctionnement respiratoire central post-crise. Cette altération de la commande respiratoire induit une apnée centrale, provoquant un décès non-traumatique, non lié à un état épileptique documenté. Cette interaction entre dysfonctionnement respiratoire et l’état de sommeil pourrait jouer un rôle dans la pathophysiologie de la mort subite et inattendue. La répétition chronique des crises, associée au développement d’altérations respiratoires inter-crises dans plusieurs modèles d’épilepsie chez les rongeurs et les données post-mortem chez les patients de mort subite et inattendue ont montré une altération des populations neuronales impliquées dans le contrôle respiratoire. À ce jour, il n’existe aucune stratégie de prévention spécifique de la mort subite et inattendue. Les stratégies pharmacologiques visant à réduire la sévérité du dysfonctionnement respiratoire post-crise sont donc apparues comme l’un des moyens les plus prometteurs de prévenir la mort subite et inattendue. Cette étude porte sur l’ajustement de paramètres expérimentaux chez des rats épileptiques, présentant ou non des altérations respiratoires. Les résultats obtenus permettront d’ajuster nos protocoles d’expérimentations afin de raffiner les paramètres d’une étude plus globale et poussée portant sur le co-dysfonctionnement de l’éveil et de la respiration dans l’épilepsie pharmaco-résistante.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le bénéfice de cette étude pilote est de pouvoir déterminer dans un premier temps l’endurance inspiratoire chez le rat épileptique. Cette caractérisation nous permettra d’ajuster notre protocole si celle-ci diffère des animaux sains dont les données sont déjà connues. Dans un second temps, cette étude permettra de déterminer les paramètres optimaux de stimulation de l’amygdale afin que le taux de mortalité associé à ces paramètres soit minime et comparable à ce qui est observé chez l’Homme. À moyen terme, ces données préliminaires seront indispensables pour l’optimisation des procédures d’un deuxième projet plus global. De plus, les résultats de cette étude pilote pourront être incrémentées à ce deuxième projet, nous permettant de réduire le nombre d’animaux à utiliser. À plus long terme, ces résultats seront essentiels dans la compréhension du co-dysfonctionnement entre l’éveil et l’altération respiratoire due à la survenue de crises d’épilepsie et pourront servir de base dans de futures pistes de prévention voir de thérapie dans le cadre du SUDEP.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Chirurgie (4h), injection intrapéritonéale de médicaments (moins de 1 min), enregistrement de l’activité de l’animal +/- privation de sommeil (18h), épreuve d’endurance inspiratoire (1h), stimulation électrique intra-cérébrale (5 secondes), enregistrement pléthysmographie (1h)
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Stress lié à l’isolement des animaux suite à l’induction du statut épileptique, en post-chirurgie, à la privation de sommeil et à la contention lors de l’épreuve d’endurance inspiratoire. Diminution de la prise alimentaire suite à l’induction du statut épileptique. Hypothermie transitoire suite à l’administration de la molécule stoppant le statut épileptique. Perturbations transitoires survenant lors d’une crise d’épilepsie. Les chirurgies d’implantation peuvent entraîner des plaies de grattage, une déhiscence de la suture entrainant une réouverture de la plaie, une désunion du dispositif en ciment dentaire permettant le branchement des électrodes filaires, du stress dû à l’isolement jusqu’à cicatrisation ou encore la formation d’un œdème sous-cutané suite à l’implantation de l’implant de télémétrie sans fil.
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) et ce en fonction de deux états très différents de l’organisme (la veille et le sommeil) dans la physiopathologie de la SUDEP.
2. Réduction
Cette demande est réalisée chez un faible nombre d’animaux afin de pouvoir mettre au point différents paramètres et réduire par la suite le nombre total d’animaux pour de futurs projets. Nous avons estimé un nombre suffisant d’animaux pour mettre au point notre protocole, en comparaison des données de la littérature et celles obtenues par le laboratoire. Ce nombre ne permettra pas de réaliser d’analyses statistiques, mais ces animaux pourront être incrémentés à un deuxième projet plus global et se basant sur les résultats de cette étude pilote.
3. Raffinement
Nous avons planifié ce projet 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 des procédures, assurée à l’aide d’une grille d’évaluation du bien-être. Des critères de points limites gardés précis sont définis dans une grille de suivi (perte de poids, apparence, comportement de l’animal…). Un animal atteignant un des points limites définis nécessitant une intervention est pris en charge sans délai. L’expérience sera stoppée si les points limites définis dans la grille de score sont atteints. Le bien-être des animaux est 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. Toutes les mesures seront prises pour limiter la souffrance et la douleur. L’utilisation d’analgésiques par voie i.p. 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 lieu au changement d’environnement entre le fournisseur et l’animalerie, les animaux seront commandés dès l’âge de 3 semaines, permettant une adaptation à l’animalerie ainsi qu’à l’expérimentateur de 4 semaines. Cette adaptation est essentielle car il a été observé que plus les animaux étaient stressés et moins l’injection de pilocarpine induisait un statut épileptique. Les animaux sont 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 seront manipulés quotidiennement pendant 5 minutes. Le stress lié à la nouveauté sera diminué par l’habituation de l’animal aux différents appareils (non fonctionnels). La mise en place du SE induisant une diminution de la prise alimentaire, un massage abdominal quotidien sera effectué pour réinitier la motilité intestinale. Ce massage sera maintenu jusqu’à l’évolution positive de la masse corporelle.
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. L’utilisation de la souche Sprague-Dawley est utilisée car il s’agit de l’espèce la plus pertinente pour l’étude combinée du sommeil et de la fonction respiratoire. La lignée Sprague-Dawley a été choisi en raison d’une variabilité inter-individuelle faible et des données déjà disponibles. Nous travaillerons sur des rats pubères (âgés de 7 semaines, poids entre 180 et 200 g) au moment de l’induction de l’état de mal épileptique, car la grande majorité des cas d’épilepsie acquise (non-génétique) chez l’humain se déclarent chez l’adolescent et le jeune adulte.