Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale, reproduit depuis ALURES
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-173799)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le Trouble de Déficit d’Attention avec ou sans Hyperactivité (TDAH) est un trouble du neurodéveloppement qui survient dès l’enfance et perdure dans la plupart des cas à l’âge adulte. Il est caractérisé par la présence de troubles de l’attention, d’impulsivité et d’hyperactivité, et par la présence de nombreux troubles comorbides complexifiant à la fois son diagnostic et sa prise en charge. La douleur chronique est un de ces troubles comorbides avec des études rapportant une prévalence pour la douleur chronique de 80% chez les sujets avec TDAH, et à l’inverse, des travaux qui montrent que 73% des sujets avec douleurs chroniques présenteraient un TDAH. L’objectif général de ce projet est de mieux comprendre les bases neurobiologiques de la comorbidité entre TDAH et douleur chronique en testant l’hypothèse de l’implication de la neuroinflammation. Dans de précédentes études, il a été montré qu’un modèle de souris de TDAH bien caractérisé sur le plan comportemental présente une sensibilisation à la nociception suite à l’induction d’un modèle de douleur chronique impliquant une inflammation périphérique. L’objectif spécifique de ce projet est d’explorer le rôle de la neuroinflammation dans ces mécanismes de sensibilisation à la nociception par imagerie non invasive et métabolomique dans deux modèles animaux de TDAH et d’évaluer l’impact d’un traitement utilisé chez le patient TDAH, le méthylphénidate.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les résultats de ce projet vont permettre de mieux comprendre les différences d’activité et de connectivité cérébrale pouvant être à l’origine de troubles attentionnels, d’impulsivité et d’hyperactivité, de tester l’hypothèse du rôle de la neuroinflammation dans la comorbidité TDAH / douleur chronique comme supporté par des données acquises in vitro, et d’évaluer et comprendre un potentiel effet du méthylphénidate dans ce contexte. Ces effets seront évalués en parallèle sur le plan comportemental par collaboration avec un autre institut. L’ensemble de ces résultats nous permettra d’affiner nos connaissances sur cette pathologie et peut d’être d’ouvrir de nouvelles voies thérapeutiques dans la prise en charge des patients.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
2 injections en intrapéritonéale de 30 secondes du radiotraceur. Deux inductions d’1min d’anesthésie gazeuse pour l’induction et 2 imageries de 30 min sous anesthésie gazeuse. 1 injection intraplantaire 30 secondes. tests comportementaux : 2 à 4 jours après injection intraplantaire pendant 30 min. 1 injection intraplantaire 30 secondes. tests comportementaux : 2 à 4 jours après injection intraplantaire pendant 30 min. Deux inductions d’1min d’anesthésie gazeuse pour l’induction, deux poses de cathéther de 10min pour injection intra-veineuse . 2 injections en intraveineuse de 30 secondes du radiotraceur.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La manipulation avant l’anesthésie entraine un léger stress chez l’animal. La mise à jeun de l’animal (inférieur à 15h) peut engendrer du stress. La contention nécessaire à l’induction de l’anesthésie rajoute une source de stress supplémentaire. Une douleur au point d’injection du radiotraceur peut être ressentie. Un hématome au niveau de la queue à la pose ou au retrait du cathéter peut apparaitre. Une injection intraptéritonéale peut provoquer de la douleur. La nuisance liée à cette souche de rat est une augmentation de l’élévation de la pression artérielle chez ces animaux. Le modèle de douleur chronique induit de fait une douleur sur la plante du pied d’une patte arrière qui peut durer jusqu’à 6 semaines. Des répercussions sont possibles sur le comportement des rongeurs : Augmentation des comportements d’évitement et anxieux, anthédonie, perte de poids, troubles du sommeil. Nuisances de l’injection du méthylphénidate : une douleur au point d’injection en intrapéritonéal peut être ressentie quelques heures. Nuisance des tests comportementaux : les animaux sont placés sur une plaque dont la température n’induit initialement aucune nociception. Nous ferons varier progressivement la température de cette plaque avec des valeurs comprises entre 5°C et 55°C. Pour le second test, les animaux sont placés dans une cage dont le plancher est muni d’un filet métallique maillé. Une série de monofilaments, avec des forces croissantes allant de 0.04g à 4g sont utilisés pour délivrer une pression mécanique sur la patte postérieure. Chaque filament est appliqué pendant 6 à 8 secondes. La réponse douloureuse est caractérisée par un retrait vif de la patte.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront euthanasiés pour des études ex-vivo.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
A ce jour, aucune méthode in vitro ni in silico n’est disponible pour répondre à la problématique posée. En effet, notre étude vise à étudier l’organisme vivant dans son intégralité. Seules les études chez l’animal peuvent reproduire la complexité de l’ensemble des processus physiopathologiques dans leur intégralité.
2. Réduction
Les effectifs sont calculés et optimisés de manière à utiliser un minimum d’animaux tout en conservant une grande puissance statistique. Il faut également que la taille d’effectif soit suffisante pour tenir compte de la variabilité inter-individuelle. L’imagerie permet d’utiliser un même animal pour différentes conditions optimisant la quantité d’animaux nécessaire pour l’étude. Nous utiliserons 2 espèces animales, avec un total 660 animaux sur 5 ans soit 330 souris et 330 rats pour répondre à nos objectifs.
3. Raffinement
Les conditions d’élevage seront optimales au regard des normes en vigueur avec enrichissement du milieu (papier absorbant, cabanes, et/ou tubes). Les animaux seront hébergés une semaine avant l’initiation des expériences. Ils seront observés quotidiennement. Des habituations à l’imagerie seront réalisées au minimum 3 jours avant la réalisation du protocole d’imagerie afin d’habituer les animaux à la salle d’expérimentation et son environnement. Il en sera de même pour les expériences de comportements. Une surveillance accrue d’une semaine sera réalisée pour suivre chaque animal. Les expérimentateurs donneront une récompense à l’animal après les injections. Les imageries seront réalisées sous anesthésie gazeuse. Durant toutes les expérimentations d’imagerie, les animaux seront maintenus dans un lit thermorégulé et un monitoring de la température corporelle sera réalisé à l’aide d’une sonde mise en place sous le ventre de l’animal. De plus, un monitoring respiratoire sera opéré à l’aide d’un capteur relevant la fréquence respiratoire. Une protection oculaire sera appliquée. Des points limites gradés seront évalués, 4 facteurs seront estimés au cour de la surveillance des animaux: 1/ la posture sera mesurés; normal (score 0), manque de toilettage (score 1), pelage terne (score 2), dos arrondi (score 3); 2/ l’alimentation: normal (score 0), perte de poids inférieure à 5% (score 1), perte de poids de 0-15% (score 2), perte de poids supérieure à 15% (score 3); 3/ comportement naturel: normal (score 0), légères modifications (score 1), moins mobile et attentif, isolé (score 2), vocalisations spontanées, automutilation, animal agité, ou immobile (score 3); 4/ expression faciale: contraction orbitaire (score 0 à 2) , gonflement du nez (score 0 à 2), gonflement des joues (score 0 à 2), position des oreilles (score 0 à 2), changement des moustaches (score de 0 à 2).
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le choix de la souris et du rat est conditionné par les modèles utilisés dans cette étude. Les souris seront étudiées à l’âge adulte. Les rats seront étudiés avant 10 semaines pour éviter le développement d’une hypertension artérielle décrite entre 8 et 10 semaines chez ces rats et qui est un facteur confondant à l’étude.