Soutenance mémoire
LES CINETOSES CHEZ L’HOMME
MODELES ANIMAUX UTILISES POUR L’ETUDE DES CINETOSES
Définition d’un modèle animal d’une pathologie humaine
Un modèle animal peut être défini comme étant un animal présentant des similitudes avec l’Homme au niveau de la structure et de la fonction de l’organe exploré ou présentant une affection de physiopathologie similaire à celle que l’on peut rencontrer chez l’humain (mêmes structures anatomiques mises en jeu, même mécanisme d’action ou même déterminant génétique). Ces similitudes doivent être assez étroites pour que l’on puisse extrapoler à l’Homme les résultats expérimentaux obtenus sur l’animal. L’intérêt de l’utilisation de ces modèles se situe à de nombreux niveaux, dont les trois principaux sont:
* La possibilité d’effectuer de la recherche fondamentale, afin de comprendre les mécanismes physiopathologiques en utilisant des méthodes d’expérimentation ne pouvant être appliquées chez l’Homme. C’est l’utilisation par exemple du Rat dans la recherche sur le diabète.
* Les études de recherche et de développement de traitements médicamenteux, chirurgicaux ou autres, permettant de prévenir, soigner des troubles de l’organisme ou d’améliorer les possibilités opérationnelles : utilisation du mouton en chirurgie cardiaque (BAUDINFAYOLLE, 2001)
* L’évaluation du risque : l’animal est ici placé dans un milieu extrême, c’est-à-dire dans un « environnement dont les caractéristiques physico-chimiques ne permettent pas la survie de l’animal sans artifice technique », afin de tester ces artifices permettant normalement la survie de l’individu dans les mêmes conditions. Tel a été le rôle de la chienne LAÏKA et des chimpanzés envoyés en orbite autour de la Terre au début de la conquête de l’espace. L’animal intervient donc ici comme barrière de danger. Dans le cadre de la recherche pharmacologique, on retrouve cet intérêt de l’animal dans l’évaluation de la toxicité des traitements ou tout du moins leurs effets indésirables.
Néanmoins, si ces trois principaux rôles semblent offrir des perspectives infinies pour les chercheurs, deux grandes limites s’imposent. En effet, si certains modèles ont un coût modéré, il n’en reste pas moins vrai que ce sont des êtres vivants et donc les expérimentations effectuées sur eux doivent respecter une certaine éthique afin de leur épargner toute souffrance ou sacrifice inutile. D’autre part, il n’existe pas d’animal de laboratoire susceptible d’être le modèle théorique idéal de l’Homme. A chaque type d’exploration correspond une espèce animale plus particulièrement pertinente, comme par exemple les primates non humains pour l’étude des rétrovirus.
Aujourd’hui, les méthodes alternatives aux modèles « animal entier » sont de plus en plus développées et utilisées. Elles représentent une gamme de matériel de recherche plus étendue pour laquelle il n’y a aucune limite éthique à l’expérimentation. Ces alternatives font appel non seulement à des éléments biologiques comme les cultures cellulaires ou les organes isolés, , mais aussi à des modèles mathématiques.
Cependant pour l’étude des cinétoses il est nécessaire d’utiliser un organisme complet du fait de la pathogénie complexe mettant en jeu de nombreuses structures sensorielles et d’intégration nerveuse.
Avantages et limites des modèles utilisés pour l’étude des cinétoses
Les animaux de laboratoire ont été utilisés afin d’étudier la physiopathologie de la cinépathie d’une part et de tester in vivo l’efficacité de molécules antinaupathiques d’autre part. A l’origine de ces recherches, deux espèces animales ont été essentiellement utilisées: le Chien et le Chat. Ces deux espèces sont connues comme étant sensibles au mal des transports. Cependant, il semble acquis que comme dans l’espèce humaine, certains individus sont plus sensibles que d’autres. Possédant des structures sensitives et d’intégration homologues à celles de l’Homme, ces animaux et essentiellement le Chat, ont contribué à la recherche sur les mécanismes et les capteurs à l’origine de la cinétose. Par ailleurs, ce sont des animaux facilement manipulables, bien domestiqués par l’Homme et s’adaptant bien à la vie en captivité. De plus, le Chien et le Chat présentent à peu près les mêmes symptômes que l’Homme lors de cinétose. En effet, on observe d’abord un état de malaise, des mâchonnements associés à un fort ptyalisme, des bâillements, puis des contractions abdominales fortement visibles suivies par des vomissements. On peut donc facilement suivre l’évolution de l’état de l’animal et l’extrapoler à la situation humaine. Le seul symptôme non quantifiable est la nausée, qui est une sensation subjective.
D’autres modèles animaux furent expérimentés, dont le Rat qui est une espèce très utilisée en laboratoire. Cette espèce possède un appareil labyrinthique et donc est potentiellement sensible au mal des transports. Cependant, le rat, comme tous les rongeurs, ne présente pas de vomissement, car il possède un arc réflexe incomplet. Il faut donc se reporter à d’autres symptômes pour objectiver la cinétose chez cette espèce. Il est apparu que l’animal présente une modification du comportement lors de stimulations cinétogènes. En effet, le rat mange dans ce cas du kaolin qui ne possède aucun goût. Aussi, cette espèce n’a pas été décrite comme un bon modèle pour l’étude de la naupathie. En effet si elle a été utilisée pour la recherche fondamentale, elle pose de nombreux problèmes lors de tests de médicaments supposés antinaupathiques car l’état de l’animal est difficile à évaluer.
Le singe écureuil est souvent utilisé dans les laboratoires, du fait autrefois de ses facilités de capture et son accoutumance rapide à la vie en captivité. De plus, c’est un primate de petite taille, assez facilement manipulable et pour lequel beaucoup de données physiologiques et pathologiques sont connues. Bien que sa capacité d’apprentissage soit inférieure à celle du macaque rhésus et donc de l’Homme, le singe Saïmiri est devenu un modèle pour l’étude structurelle et fonctionnelle du SNC, ainsi que pour les travaux sur les effets de l’environnement et des médicaments. Par ailleurs, il a été démontré que les organes vestibulaires, étroitement associés au système oculaire, fournissent au cerveau des informations sur la position dans l’espace du corps. Il a de même été montré que la stimulation de l’appareil labyrinthique, en mettant le singe écureuil en rotation lente, induisait la cinétose et déclenchait des vomissements.
Toutefois, l’expérimentation animale sur Chien, Chat ou Singe est de plus en plus critiquée par le grand public qui ne voit pas en eux une source de progrès potentiel, mais leurs propres animaux qui partagent leur vie au quotidien pour les deux premières espèces, ainsi qu’un animal de plus en plus proche d’eux dans l’évolution. Notre choix s’est porté sur le Singe écureuil parce que l’animal paraît le plus intéressant pour cette étude. Le Singe présente les avantages d’être proche de l’Homme phylogénétiquement et d’avoir une station bipède. Par ailleurs, seul le Singe écureuil présente les mêmes variations biologiques que l’Homme lorsqu’il est soumis à des stimulations cinétogènes. En effet, si les variations de concentration d’arginine-vasopressine se retrouve à la fois chez l’Homme, le Saïmiri et le Chat, seuls les deux premiers présentent une arythmie cardiaque traduisant la nausée, et un changement de couleur cutanée ( FOX, 1992)
Au plan pharmacologique, le Singe écureuil répond aux traitements de façon similaire à l’Homme. En revanche, la scopolamine n’a pas d’effet sur le mal des transports chez le Chien et l’état clinique du Chat soumis à la cinétose n’est pas amélioré lorsque l’animal est traité avec l’association scopolamine-amphétamine aux doses humaines (CHEUNG et al., 1992). De plus, leSaïmiri nous apparaît plus pratique à utiliser, au point de vue de son poids et sa taille dans le protocole d’induction de la cinétose qui utilise la rotation lente. On utilise ainsi des cages de contention cinq fois plus petites que pour un chat et les moteurs sont de même moins puissants, donc moins bruyants et moins stressants pour l’animal.
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Table des matières
GLOSSAIRE
INTRODUCTION
PARTIE I: ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE
I.1. LES CINETOSES CHEZ L’HOMME
I.1.1. Présentation générale
a. Définition des cinétoses
b. Historique
c. Incidence et conditions d’expression
I.1.2. Reproduction en laboratoire
a. Les accélérations linéaires
b. Les accélérations angulaires
c. Variables étudiées
I.1.3. Symptomatologie
a. Phase de début
b Phase d’installation
• Symptômes digestifs • Symptômes psychiques
• Symptômes sensoriels
• Symptômes végétatifs
• Modifications biologiques
I.1.4. Facteurs de variation
• L’âge • Le sexe
• La race
• L’état général
• Le rythme circadien
• L’habituation
• La position du corps
I.1.5. Mécanismes physiopathologiques
a. Structures nerveuses impliquées
• Les capteurs
• Les voies nerveuses
• Les centres d’intégration
b. Théorie du conflit sensoriel
I.1.6. Traitement
a. Moyens physiques
b. Moyens pharmacologiques
• Les anticholinergiques
• Les antihistaminiques
• Les sympathomimétiques
• Médicaments homéopathiques
• Perspectives thérapeutiques
I.1.7. Prévention
I.2. LE MAL DES TRANSPORTS EN MEDECINE VETERINAIRE
I.3. MODELES ANIMAUX UTILISES POUR L’ETUDE DES CINETOSES
I.3.1. Définition d’un modèle animal d’une pathologie humaine
I.3.2. Avantages et limites des modèles utilisés pour l’étude des cinétoses
I.3.3. Le singe écureuil
a. Présentation générale
• Classification zoologique
• Habitat
• Morphologie
• Mode de vie
• Principales utilisations en recherche biomédicale
b. Le singe écureuil et les cinétoses
• Expérimentation d’ORDY et BRIZZEE (1980)
• Expérimentation de CHEUNG et al.(1992)
PARTIE II : ETUDES EXPERIMENTALES
II.1. BUTS DES EXPERIMENTATIONS
II.2. MATERIELS
II.2.1. Les animaux
a. Allotement
b. Maintenance
• Paramètres d’ambiance
• Alimentation
• Suivi sanitaire
II.2.2. Dispositif utilisé pour induire la cinétose
a. Cage
b. Siège de Barany modifié
II.3. PREMIERE ETUDE : reproduction de la cinétose chez l’animal
II.3.1. Protocole
a. L’entraînement
b. L’expérience proprement dite
II.3.2. Analyses statistiques
II.3.3. Résultats 65 a. Fréquence du vomissement
b. Effet de la vitesse de rotation angulaire
c. Effet de la présence ou non de la lumière
d. Effet du sexe
e. Effet de la sous-espèce
II.4. ETUDE PHARMACOLOGIQUE
II.4.1. Protocole
a. Critère de choix des animaux
b. Molécules testées et modalités d’administration
c. Protocole
II.4.2. Analyses statistiques
II.4.3. Résultats
II.5. DISCUSSION
II.5.1. Comparaison avec les données de la littérature
II.5.2. Etude pharmacologique
a. Effet taille de l’échantillon
b. Effet dose
c. Effet de la voie d’administration
d. Effet des traitements
e. Risque d’entraînement
II.5.3. Perspectives
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
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