La perception de la douleur, ou nociception, est une expérience multidimensionnelle qui affecte les capacités sensorielles, émotionnelles, motivationnelles et les fonctions cognitives. L’ATP est une molécule de signalisation présente dans le système nerveux central (SNC) qui module l’activité nerveuse via l'activation de protéines particulières (appelées récepteurs P2X4) exprimées dans les neurones mais aussi des cellules avoisinantes soutenant le fonctionnement des neurones, les cellules gliales. Les récepteurs P2X4 est impliqués dans des pathologies du système nerveux central comme les douleurs chroniques et les maladies neurodégénératives durant lesquelles son expression est augmentée. En revanche, l’effet distinct sur les 2 types cellulaires du SNC (neurones et cellules gliales) n’est pas connu et est le sujet principal de notre étude. De même il a été précédemment démontré chez l’humain que le développement de douleurs chroniques est associé avec l’apparition de symptômes d’anxiété et de dépression. Le but de notre projet est de déterminer le rôle respectif des récepteurs P2X4 neuronaux et de ceux présents dans les cellules gliales dans les douleurs chroniques mais aussi leur implication dans le développement de l’anxiété chez les souris des deux sexes, en combinant des approches cellulaires, électrophysiologiques et comportementales.

L’ensemble de ces 3168 animaux effectueront des tests comportementaux évaluant leurs sensibilités mécaniques et thermiques d’environ 10 à 30 minutes chacun sur une période d’une semaine. Parmi ces 3168 animaux : 1) 2112 animaux seront soumis à 1 chirurgie d’exposition du nerf sciatique avec ligature pour la moitié d’entre eux et sans ligature pour le reste des animaux d’une durée de 10 à 30 minutes sous anesthésie générale précédée de 2 injections sous-cutanées d’antalgique général et local de 10 à 30 secondes chacune. Sur ces 2112 animaux, 1056 animaux (528 animaux groupe SHAM et 528 animaux groupe SNI) participeront à ces tests comportementaux aléatoirement sur 2 périodes d’une semaine parmi 3 possibles : J14+J30 ; J14+J60 ou J30+J60 pour effectuer un suivi au cours du temps tout en limitant le stress induit par ces tests. Ces mêmes animaux effectueront également des tests pour évaluer leur anxiété et dépression lié à la chronicité de la douleur. Ces tests ne seront effectués aléatoirement sur 2 des 3 périodes par ordre croissant d'impact sur l’anxiété et la dépression de l’animal soit dans l’ordre : le splash test, puis le labyrinthe en croix surélevé et enfin le test de nage forcée. Ces trois tests durent chacun 5 minutes (avec 15 min d'adaptation pour le labyrinthe) et seront séparer d’une journée minimum chacun afin de ne pas cumuler l’anxiété lié à ces tests. Le test de nage forcée ne sera effectué qu’une fois en fin de procédure le jour précédant la mise à mort étant très impactant pour l’animal 2) 1056 animaux seront soumis à une injection intra-plantaire dans la patte arrière d’une durée de 30 secondes. »

Il n’existe actuellement pas de méthode alternative permettant de remplacer l’utilisation de souris car ce projet repose sur la modification de l’expression de récepteurs dans des types cellulaires précis tout en étudiant les évolutions comportementales et fonctionnelles in vivo des circuits du système nerveux. L’étude de la douleur demandant l’étude à la fois de la composante sensoriellle (=nociception) et de la composante émotionnelle le recours au modèle animal est indispensable car ce projet demande une évaluation comportementale et aucun modèle in vitro (cellules ou tissus) ne peut reproduire les conditions des pathologies.