2.2.1 Tests prédictifs d’un phénotype ou d’une activité de type anxiolytique
2.2.1.1 Le test du champ ouvert ou test de l’Open Field
L’open field (OF, ou test de champ ouvert) est l’un des plus utilisés en psychopharmacologie. Il est réalisé en plaçant l’animal dans une cage de 40x40 cm ouverte pendant 30 minutes. Les mouvements de l’animal sont mesurés par un système de suivi par des capteurs infrarouge (Activity Monitor, MED associates, Georgia, VT, USA). L’Open Field est utilisé afin de prédire une activité de type anxiolytique (Figure 20). Pour cela, une aire virtuelle représentant un carré de 12,3 cm de côté est définie. En général, les animaux présentent un haut degré d’évitement de l’aire centrale par rapport à la périphérie. L’administration unique d’un anxiolytique, comme une benzodiazépine ou chronique d’un antidépresseur augmentent le nombre d’entrées et le temps passé dans cette aire centrale (Prut and Belzung, 2003). Au final, les variables mesurées dans l’OF sont l’activité ambulatoire totale, le nombre d’entrées dans l’aire centrale, le temps passé dans le centre de l’arène. Ce test peut être utilisé pour une mesure simple de l’activité locomotrice
.
2.2.1.2 Le labyrinthe en croix surélevé
Ce paradigme, d’abord développé chez le Rat (Pellow and File, 1986) puis chez la Souris, est également un test de mesure d’un comportement de type anxieux (Figure 21). Le labyrinthe est composé de 2 bras ouverts et 2 bras fermés reliés par une plateforme centrale, à 50 cm au-dessus du
Figure 20: Test de Champ Ouvert chez la Souris. Une administration unique d’anxiolytique ou chronique
d’antidépresseur augmentent le nombre d’entrées et le temps passé dans l’aire centrale de l’arène chez la Souris (photo gauche) tandis que classiquement les souris contrôles se déplacent à la périphérie de la cage
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sol et éclairé par une lampe de faible puissance (20 watts). Les souris sont placées individuellement sur la plateforme centrale, face à un bras ouvert et peuvent explorer librement l’ensemble du labyrinthe pendant 5 minutes. Une caméra placée au-dessus du dispositif et reliée à un logiciel de suivi (EPM3C, Bioseb, France) permet l’enregistrement des déplacements. Afin de discriminer un effet anxiolytique d’un effet sédatif, le nombre total d’entrées dans les 4 bras est mesuré. Un phénotype anxieux se caractérise par une diminution du temps passé dans les bras ouverts par rapport au temps passé dans les bras fermés.
2.2.1.3 Le test des 4-plaques
Le test des 4 plaques (Aron et al., 1971) est un modèle de test d'anxiété lié à la peur, dans lequel l'exploration du nouvel environnement est inhibée par la délivrance d'un choc électrique doux à la patte. L’appareil consiste en une cage de dimensions 25 cm × 18 cm × 16 cm dont le sol est équipé de 4 plaques rectangulaires métalliques identiques (11 cm × 8 cm) séparées les unes des autres par un espace de 4 millimètres (Bioseb, France). Les plaques sont connectées à un générateur de choc électrique (0.6 mA; 0.5 s) au niveau des pattes de l’animal (Figure 22). La cage est fermée par le haut grâce à un couvercle transparent en Plexiglas qui empêche les animaux de s’enfuir et permet de d’observer facilement leurs déplacements et ainsi de déterminer précisément quand administrer le choc. Après une période d’habituation de 15 sec, l’animal reçoit un choc électrique au niveau des pattes lorsque celui-ci se déplace d’une plaque à une autre (le courant ne passe que lorsque l’animal a les deux pattes avant sur une plaque et les deux pattes arrières sur une autre plaque). Le phénotype anxieux est mesuré par le nombre de punitions administrées à l’animal dans une période de 60 secondes.
Figure 21: Test du labyrinthe en croix surélevé. Un traitement aigu par des anxiolytiques ou chronique
d’antidépresseur augmentent le nombre d’entrées et le temps passé dans les bras ouverts (photo gauche) et diminue le temps passé dans les bras fermés (photo droite)
186 2.2.2 Test prédictif d’un phénotype ou d’une activité anxiolytique et antidépressive : le test
d’alimentation supprimée par la nouveauté ou « novelty suppressed feeding »
Ce test induit une situation de motivations conflictuelles chez l’animal, entre celle dirigée vers la nourriture et la peur de s’aventurer au centre de l’enceinte fortement éclairée. Ce test a montré son aptitude à mettre en évidence des changements dans le comportement des rongeurs comme le Rat et la Souris, après un traitement anxiolytiques (traitement aigu) et antidépresseurs (traitement chronique) (Santarelli et al., 2003). L’animal à jeun depuis 24 heures est placé dans une cage rectangulaire de 50x40x20 cm. Au centre de cette cage est disposé un cercle blanc éclairé dans lequel sont déposés 2 granulés de nourriture. L’animal est alors placé dans un coin du dispositif la tête face à la paroi, puis un chronomètre est immédiatement lancé. La latence pour mordre manifestement le granulé (croquer dans le granulé en utilisant ses pattes avant) est enregistrée (Figure 23). Les animaux sont testés individuellement pendant une période de 10 minutes (David et al., 2009; Santarelli et al., 2003). A la suite de ce test, l’animal est replacé dans sa cage et on mesure sa consommation de nourriture pour vérifier que les variations du temps de latence entre des animaux traités et des animaux non traités sont dues à l’activité anxiolytique/antidépresseur des molécules étudiées et non à un appétit moindre.
Figure 22 : Test des 4 plaques. Un traitement par un composé anxiolytique augmente le nombre de ces
passages, donc le nombre de punitions.
Figure 23 : Test du Novelty Suppressed Feeding. Un traitement aigu par des anxiolytiques ou chronique par antidépresseur diminuent le temps de latence des animaux pour se nourrir. Le dispositif est constitué d’une enceinte dont le sol est recouvert de sciure, et dans le centre duquel est placé de la nourriture sur un disque blanc cartonné (photo gauche). La latence de la prise alimentaire est mesurée
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2.2.3 Tests prédictifs d’un phénotype ou d’une activité de type antidépressive
2.2.3.1 Index d’état dépressif : quantification de l’état du pelage
Cette mesure est un indicateur de la dégradation de l’activité de toilettage chez la souris et par corrélation de son état « dépressif » (Figure 24) (Ducottet et al., 2003; Griebel et al., 2002). Le score du pelage est évalué dès le début de l’expérience et répété une fois par semaine, le même jour, jusqu’à la fin du protocole. Ce score est défini après l’évaluation par l’expérimentateur sur 5 zones du corps de l’animal : la tête, le cou, le dos, le ventre, les pattes. Un score de 0 est attribué pour un pelage en bon état, 0.5 si le pelage est peu dégradé, et 1 pour un pelage dégradé. Le score global est ensuite calculé.
2.2.3.2 Le splash test
Ce test est assimilé au caractère dépressif puisqu’il met en œuvre la capacité de toilettage chez le rongeur. Les animaux d’une même cage sont placés 30-60 min dans une nouvelle cage (cage de pré-test). Au moment du test, on vaporise une fois et de façon modérée une solution de sucrose à 10% sur le cou de l’animal. Cette solution est non seulement collante, ce qui doit initier un toilettage chez le rongeur, mais également appétante. L’animal est directement introduit dans sa cage initiale sans nourriture ni eau pour la durée du test. Un chronomètre est lancé simultanément. Plusieurs paramètres sont mesurés : la latence à initier un toilettage (qui doit durer plus de deux secondes et comprend une action des pattes avant sur la face, ou un léchage du pelage ventral ou dorsal), le temps total ainsi que la fréquence des toilettages (sur une période de 5 minutes).
Figure 24 : Dégradation de l’état du pelage. En conditions standards (photo gauche), l’animal présente un pelage lisse et brillant. Après 4 semaines d’exposition à la corticostérone dans l’eau de boisson, le pelage
188 2.2.3.3 Le test de préférence à la saccharine
Ce test repose sur la préférence naturelle des souris pour une boisson sucrée (à la saccharine par exemple) par rapport à de l’eau. Il permet ainsi de mesurer le niveau d’anhédonie des animaux, considérée comme un des principaux symptômes de la dépression. D’une façon pratique, le test est réalisé directement dans la salle d’élevage. Les souris sont individualisées la veille du début de l’expérience et sont habituées à boire de l’eau provenant de 2 tubes plastiques de 15 mL (troués au culot) pendant 3 jours consécutifs. Le 4ème jour, les souris ont un libre accès à un tube plastique contenant de l’eau et un autre tube plastique contenant une solution de saccharine à 0,1% pendant une période de 48h. La quantité consommée d’eau et de saccharine est mesurée toutes les 12h à 8h et à 20h chaque jour. De plus, les tubes plastiques sont interchangés toutes les 12h pour éviter le développement d’une préférence de place (droite/gauche). La préférence à la saccharine (en %) est calculée comme suit : Préférence = [consommation de saccharine (mL)/consommation totale (mL) (eau + saccharine)]*100.
2.2.3.4 Le test de suspension caudale
Le TST est un modèle animal (Steru et al., 1985), dérivé du FST où la suspension de la souris ou du rat par la queue induit une immobilité. Il mesure la durée de l’immobilité (pendant 6 minutes) ainsi que la puissance des mouvements de l’animal (Porsolt et al., 1987; Steru et al., 1985) permettant de distinguer différentes classes de psychotropes. Le TST résoudrait plusieurs problèmes rencontrés avec le FST : l’immobilité est mesurée objectivement (automatique) et aucune hypothermie n’est induite après immersion dans l’eau froide (Thierry et al., 1986). Les études montrent que le TST peut être prédictif de l’activité de nombreux antidépresseurs. Un scotch doux est placé au bout de la partie caudale de l’animal, ce qui permet de le suspendre par la queue à un crochet. Le crochet est relié à un capteur qui enregistre les variations de mouvements (Bio-TST2, Bioseb, Vitrolles, France, Figure 25). L’enregistrement des données est effectué sur une période de 6 minutes.
Figure 25: Dispositif d’enregistrement du test de suspension caudale. Une souris traitée par un
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