Suivi calcique lors d’une crise d’épilepsie

A l’heure actuelle, il existe des traitements médicamenteux qui permettent de traiter une partie des patients épileptiques. Néanmoins, environ 30 % des patients épileptiques ne répondent pas aux traitements médicamenteux et sont dits « pharmaco-résistants ». La recherche de nouvelles thérapies est donc nécessaire pour améliorer la qualité et l’espérance de vie des patients. L’objectif du projet consiste à mieux caractériser les modèles d’épilepsie chez le rongeur et évaluer de nouveaux candidats médicaments pour lutter contre les épilepsies généralisées ou partielles. L’augmentation de la concentration en calcium intracellulaire, fait partie des signaux précurseurs avant l’apparition de décharges électriques et de la crise d’épilepsie comportementale. Cette augmentation en calcium peut mener à des modifications transitoires ou permanentes sur la plasticité et la mort neuronale. La compréhension du rôle du calcium dans l’induction de l’épilepsie pourrait permettre de nouvelles avancées thérapeutiques pour traiter cette maladie. Les crises généralisées correspondent à des décharges électriques anormales au niveau cérébral (où les 2 hémisphères sont touchés), qui se traduisent par des convulsions tonico-cloniques. Les convulsions cloniques sont des secousses musculaires incontrôlées alors que les convulsions toniques correspondent à un raidissement et une contraction soudaine des muscles du corps et des membres inférieurs et supérieurs accompagnés d’un arrêt respiratoire, qui peut conduire à la mort dans certains cas. Les crises partielles sont liées à une décharge électrique anormale dans une région cérébrale spécifique. Les symptômes de la crise dépendent de la zone atteinte. Des fourmillements, picotements ou encore secousses musculaires incontrôlées au niveau d’un membre peuvent être observés chez l’Homme. Les épilepsies peuvent être non-convulsives, on parle alors de crises d’absence. Elles affectent principalement les enfants et correspondent à une perte de conscience (avec un regard dans le vide). Le projet consiste en la mise en place d’une technique de suivi calcique intracérébrale lors d’une crise d’épilepsie généralisée ou partielle, avec ou sans mesure de l’électroencéphalogramme chez le rongeur. Une fois la technique établie, ces modèles pourront être utilisés pour évaluer l’efficacité de substances pharmacologiques en développement.

Ce projet va permettre de mieux caractériser certains modèles d’épilepsie induits par une substance chimique par la mesure du calcium intracellulaire au niveau cérébral. L’évaluation de ce nouveau paramètre sur le flux calcique, en plus des décharges électriques et du comportement convulsif chez l’animal, sera utile pour identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et mieux comprendre leurs mécanismes d’action. Les modèles de crises généralisées et partielles induites par une substance chimique sont recommandés pour identifier et tester l’efficacité de nouveaux médicaments avant leur mise sur le marché. La recherche de nouveaux traitements est indispensable pour améliorer les conditions ainsi que l’espérance de vie des patients épileptiques. A l’heure actuelle, les traitements antiépileptiques existants sont uniquement symptomatiques. Néanmoins, 10 à 30% des patients interrompent leur traitement initial en raison des effets secondaires indésirables ou de l’inefficacité des traitements (résistance aux traitements).

Pour chaque procédure décrite, les animaux sont opérés deux fois avec un intervalle d’une semaine pour injecter le vecteur viral (45 minutes, 1 fois) puis réaliser la pause d’implant (90 à 150 minutes, 1 fois). Pour les études d’efficacité, les candidats médicaments sont administrés par un bolus rapide qui dure quelques secondes ou par perfusion de quelques minutes. Les administrations peuvent être uniques ou répétées pendant plusieurs jours, en fonction des spécificités du candidat médicament. Pour chaque procédure, une substance réactive est administrée par bolus rapide, une fois, sur quelques secondes ainsi qu’une substance anti-épileptique, administrée de la même manière, en fonction des symptômes observés. Le comportement de l’animal sera évalué immédiatement après l’injection de la substance réactive (pendant 30 minutes à 2 h30). Pendant le test, un miniscope sera placé sur la tête de l’animal pour permettre le suivi calcique intracérébral. En fonction de la procédure, l’électroencéphalogramme sera évalué en activant l’implant télémétrique. Des prélèvements sanguins peuvent également être envisagés avant le test (a minima 24 heures avant le test) ou en fin d’étude pour compléter les données in vivo par des données biochimiques ou histologiques.

Dans ce projet, les animaux seront opérés deux fois à un intervalle d’une semaine. La phase d’anesthésie peut induire un léger stress et la phase chirurgicale peut entraîner des douleurs post-opératoires au niveau du crâne de l’animal. Des problèmes de cicatrisation peuvent également être observés, notamment si l’animal se gratte. Les phases d’administration et de prélèvement peuvent induire un léger stress chez l’animal, notamment du fait de la contention de ce dernier. Pendant le test, un miniscope de quelques grammes sera placé sur la tête de l’animal pour une durée maximale de 2h30. Les crises partielles peuvent conduire à l’apparition d’un état épileptique permanent (supérieur à 25 minutes), caractérisé par une hypersalivation, des mouvements de la tête et des pattes avant, un redressement de l’animal et une perte d’équilibre. Dans les tests modélisant des crises généralisées, des convulsions cloniques peuvent être observées. Ces crises correspondent à une perte d’équilibre de l’animal avec des mouvements incontrolés des membres antérieurs et postérieurs dont la durée n’excède pas quelques minutes.

Les animaux sont mis à mort à la fin de chaque procédure car les 2 interventions chirugicales ainsi que les crises épileptiques (convulsives ou non) peuvent affecter durablement leur qualité de vie.

Les modèles de crises convulsives induites par une substance chimique sont largement décrits dans la littérature chez le rongeur après sevrage jusqu’à l’âge adulte (souris et rat) car les crises chez l’humain sont également détectées chez des sujets jeunes et adultes. Les procédures décrites dans ce projet sont recommandées pour évaluer l’efficacité de nouveaux candidats médicaments dans le cadre de l’épilepsie.