Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 11/09/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-936931)
150 rats vont être utilisés, tous tués à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent une craniotomie pour implanter une canule, puis jusqu’à quatre injections de molécules inflammatoires sur les méninges pour mimer une crise de migraine, et restent isolés en cage individuelle pendant deux semaines. Le projet compare l’intégration de la douleur méningée entre mâles et femelles selon le cycle hormonal, les retombées thérapeutiques restant à long terme. Le porteur affirme qu’aucune méthode alternative ne peut remplacer cette étude in vivo.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La migraine est une pathologie à forte prévalence féminine, qui est caractérisée par des céphalées associées à d’autres symptômes telles que la photophobie, la phonophobie ou encore l’allodynie (douleur déclenchée par une stimulation non douloureuse). Pendant la phase de céphalée, la douleur est générée au niveau des méninges puisqu’il n’existe pas de récepteurs à la douleur dans le cerveau. L’hypothèse actuelle est que cette douleur est la conséquence d’une inflammation provoquée par des molécules (histamine, bradykinine, sérotonine, prostaglandines…) libérées par les fibres nerveuses au niveau des méninges. L’objectif du projet sera de comparer l’intégration de la sensibilité méningée au niveau du système nerveux central chez les mâles et chez les femelles selon le cycle hormonal, dans un modèle animal de migraine. Ce modèle consiste à mimer l’inflammation qui a lieu au niveau des méninges pendant les crises de migraine et qui provoque la douleur ressentie. Nous réaliserons des enregistrements électrophysiologiques d’une population neuronale localisée dans une région cérébrale impliquée dans l’intégration de l’information douloureuse, et comparerons les effets de l’inflammation méningée sur la physiologie de ces neurones chez les mâles et les femelles, et chez les femelles à différents cycle hormonaux.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Même si la migraine touche plus les femmes que les hommes et est fortement corrélées aux cycles hormonaux, la plupart des études précliniques ont été réalisées chez les mâles. Ainsi, à moyen terme, ce projet nous permettra de mieux comprendre les mécanismes physiologiques d’intégration de la douleur méningée au niveau du système nerveux central chez les mâles et les femelles selon le cycle hormonal. A plus long terme, mieux comprendre cette pathologie pourra nous aider à développer de nouveaux traitements qui pourraient mieux soulager les patients en tenant compte des différences hommes/femmes et cycle menstruel.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale qui consiste en une craniotomie pour pouvoir implanter une canule pour appliquer à la surface des méninges une inflammation, mimant ce qui se passe pendant les crises de migraines. Les chirurgies sont réalisées chez les animaux anesthésiés. Chaque chirurgie dure environ 30 à 45 min. Injection des molécules sur les méninges afin de mimer les crises de migraine: 4 injections (au maximum) tous les 2 jours ; l’injection se fait sous anesthésie brève et dure moins de 2 min ; réveil des animaux en 5 min.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Nous réalisons une procédure chirurgicale avec l’implantation de la canule. La douleur est prise en charge en post-opératoire. Par ailleurs, nous utilisons un modèle de migraine qui provoque une douleur modérée de l’animal. Cette douleur est ressentie pendant 2 h après l’injection, mais n’empêche pas les mouvements de l’animal. Un autre effet indésirable est l’obligation de séparer les animaux (un par cage) après la chirurgie pour la mise en place de la canule. En effet, si les animaux restent ensemble, ils arrachent les canules. Ils sont donc seuls dans une cage pendant 2 semaines.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
La procédure ne permet pas de réutiliser les animaux. En effet, les animaux seront donc mis à mort à la fin de la procédure.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Aucune méthode alternative ne permet de remplacer ce protocole. En effet il est nécessaire de réaliser ces études in vivo, car l’intégration de la douleur implique de nombreuses régions du système nerveux central et périphérique simultanément.
2. Réduction
Le nombre d’animaux utilisés sera réduit au maximum. Le nombre d’animaux a été déterminé par une approche statistique. Huit animaux par groupe est le nombre d’animaux nécessaire pour permettre de mettre en évidence une différence statistique entre eux. Cependant, l’expérience montre qu’un certain nombre d’échecs est rencontré lors des études qui incluent une chirurgie (perforation des méninges, anesthésie, canules bouchées, échec de l’habituation) soit des échecs dans environ 20% des cas, ce qui nous amène à prendre 10 animaux par groupe. Par ailleurs pour rendre compte des mécanismes sans doute différents chez l’homme et la femme (hormones différentes), nous avons besoin de réaliser l’étude à la fois chez les mâles et les femelles. Enfin, nous réduirons le nombre d’animaux en ne faisant pas de groupe contrôle de 2 injections d’aCSF et en utilisant le groupe contrôle de 4 injections d’aCSF à la place.
3. Raffinement
Les rats bénéficieront d’un enrichissement environnemental avec des rouleaux qui seront positionnés dans les cages. Des visites seront réalisées au moins 2 fois par jour et toute observation de signes (points limites) tels que manque de toilettage, piloerection, altération de la posture normale (difficulté à se déplacer, se relever ou se nourrir), déshydratation, température corporelle anormale, agressivité (impossibilité pour la manipulation), vocalisations spontanées, maigreur (perte de plus de 15% du poids) ou obésité, et présence de tumeurs et/ou de lésions sur la peau (sur la face, les yeux et/ou la queue)…mettrait fin à l’expérimentation pour ces animaux par une mise à mort.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souche Sprague-Dawley est couramment utilisée au sein du laboratoire depuis de nombreuses années et dans les études précédentes sur le sujet dans d’autres laboratoires. C’est par ailleurs un des modèles les plus utilisés pour les études comportementales dans le domaine de la douleur. Les animaux seront âgés de 6-8 semaines pour la comparaison avec les autres données de la littérature : les rats sont considérés comme adultes.