Etude pilote: Effet du sumatriptan sur l’allodynie provoquée par des injections répétées de substances inflammatoires

L’objectif du projet est de développer un nouveau modèle de migraine qui nous permettrait de tester sur plusieurs semaines différentes molécules pharmacologiques comme traitements de la migraine. Avant de pouvoir commencer une étude pharmacologique où de nouvelles molécules seront testées, nous devons être sûrs d’avoir un modèle stable à travers le temps. C’est pourquoi nous souhaitons réaliser une étude pilote qui nous permettra de tester le modèle et de s’assurer qu’il répond aux molécules couramment utilisées pour traiter la migraine, à savoir les triptans. Pour cela, nous souhaitons mimer la phase de « mal de tête » (céphalée), en injectant des substances inflammatoires à la surface des méninges. En effet, pendant cette phase, la douleur ne peut être déclenchée qu’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. Une fois cette phase réalisée, nous testerons l’efficacité des triptans dans ce modèle. Nous évaluerons les effets de cette molécule au niveau du comportement, mais également en utilisant des marqueurs d’activation neuronale chez le rat mâle.

Cette étude pilote nous permettra d’étudier à plus long terme (sur 5 semaines au total) l’effet des injections répétées des substances inflammatoires. Notre hypothèse est que nous aurons une allodynie stable suite à la première semaine d’injection que nous entretiendrons par 1à 2 injections de substances inflammatoires par semaine, ce qui nous permettra de tester des substances pharmacologiques qui pourraient apporter une nouvelle réponse thérapeutique aux patients migraineux. Dans cette première étude, nous validerons notre modèle par l’étude de l’efficacité des triptans (traitement de référence des crises de migraine) au cours du temps.

Les animaux seront soumis à 1 intervention chirurgicale qui consiste à implanter une canule juste au-dessus des méninges en passant à travers l’os du crâne, pour appliquer à la surface des méninges des substances chimiques, ce qui permettra de mimer 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. L’injection de ces molécules sur les méninges permet de mimer les crises de migraine: 12 injections sur 4 semaines (au maximum) ; l’injection se fait sous anesthésie brève et dure moins de 2 min ; réveil des animaux en 5 min. La mesure de la sensibilité cutanée se fait par l’application de filaments fins sur la peau de l’animal sur la face toutes les 45 min pendant 3 h après l’injection des molécules sur la dure-mère (chaque application dure 3 secondes). Les jours entre les injections, la mesure se fait une fois.

Nous réalisons une procédure chirurgicale (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 n’empêche pas les mouvements de l’animal. Enfin, les stimulations mécaniques avec les filaments fins induisent un retrait de la face signe d’une douleur modérée. L’animal peut échapper à cette stimulation puisqu’il n’est pas en contention. Cette stimulation dure 3 secondes maximum. Un dernier 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 6 semaines.

La procédure ne permet pas de réutiliser les animaux. En effet, elle se termine par des études immunohistochimiques qui nécessitent de prélever le cerveau ainsi que d’autres organes pouvant servir à d’autres études : les animaux seront donc mis à mort à la fin de la procédure.

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.

Le nombre d’animaux utilisés sera réduit au maximum. 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. Pour Réduire le nombre d’animaux, cette étude ne sera réalisée que chez les mâles puisque c’est une étude pilote pour valider le modèle. Par ailleurs des études antérieures nous ont montré que l’injection de ces substances induisaient le même effet chez les mâles et les femelles. Une fois les animaux mis à mort, un maximum d’organes sera prélevé et stocké afin d’être utilisés pour ce projet ou pour d’autres études. Cela évitera de mettre à mort de nouveaux animaux pour ces autres études.

Les nuisances identifiées sur le bien-être des animaux sont : la douleur engendrée par la chirurgie, la douleur engendrée dans le cadre du modèle, et la séparation des animaux après la mise en place de la canule sur les méninges. Afin de Réduire la douleur de la chirurgie, un traitement avec un antalgique est donné pendant 3 jours. Pour éviter le dessèchement de la cornée pendant la chirurgie, la cornée est protégée par de la vaseline pendant toute cette étape. Concernant la douleur générée par l’application des filaments de Von Frey, nous limitons les stimulations en durée et en intensité au minimum et l’animal a la possibilité d’échapper à la stimulation puisqu’il est libre de ses mouvements. Pour améliorer le bien-être des animaux après la chirurgie, les cages sont enrichies à l’aide de rouleaux permettant aux animaux de se cacher avant la chirurgie. Après l’implantation de la canule, les animaux seront seuls dans une cage pour éviter de s’arracher les canules. Les rouleaux seront remplacés (risque d’arracher la canule) par des feuilles de sopalin blanc et des lanières de papier kraft pour permettre aux animaux de faire un nid.

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.