Evaluation fonctionnelle du petit animal (tests sensori-moteurs)

Les od les o geu s d’AVC, u'ils soie t pe a e ts ou t a sitoi es, i duise t des déficits sensoriels, moteurs et mnésiques. À l’i age du p ati ie ui alise l’ aluatio fonctionnelle de son patient (par score NIHSS ou mRankin scale), le chercheur utilise des tests o po te e tau sp ifi ues e i posa t u e tâ he à l’a i al , afi d’e plo e les d fi its puis la récupération post-AVC en présence ou non de traitements. Il existe différents tests fonctionnels portant sur le comportement moteur/sensoriel chez le rongeur, dont les plus pertinents seront discuter dans cette partie.

Les neuroscores

Chez l'ho e et hez les od les de o geu s, l’AVC est caractérisé par des déficits fonctionnels parfois communs. La perte de la fonction des membres, la dépression immunitaire, les déficits sensorimoteurs, d’app e tissage et les t ou les de la oi e. Des tests sont nécessaires pour suivre la progression et la récupération spontanée ou améliorée pa l’effet de t aite e ts test s hez le o geu . Les s o es o pos s, ui e essite t g ale e t pas d’ uipe e t sp ifi ue, alue t les p op i t s g ales, ot i es et sensorielles. Un score bien connu pour évaluer le statut neurologique chez les MCAo de

Figure 46 : Acquisitions coronales (antéro-postérieures) d’u cerveau de rat à travers une fenêtre crâne-affiné par microscopie de localisation par ultrason ultrarapide (uULM). La sonde à ultrasons est pilotée par un micro-moteur pas à pas afin de réaliser les scans uULM sur différents plans séparés par 500µm. La vascularisation cérébrale peut être reconstruite intégralement ici, bregma - 0.5mm (a) ; -1mm (b) ; -1.5mm (c) ; -2mm (d) ; -2.5mm (e) ; - 3mm (f) (Errico et al., 2015).

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rongeurs est le score de Bederson (et ses versions améliorées) (Bederson et al., 1986 ; Figure 47). Plus un score contient de grades, plus les résultats diffèrent entre les expérimentateurs. Le a ipulateu doit i p ati e e t t e le e du d ut à la fi de l’ tude et a oi e ou s à l’e egist e e t ideo da s l’id al. U e aut e app o he pou dui e les iais est le test automatisé comme évaluation du comportement général chez le modèle rongeu d’AVC

(Desland et al., 2014).

Le rotarod

Le Rota od est l'u des tests d’ aluatio de la fo tio ot i e le plus f ue e t utilisé après une MCAo chez le rongeur. Le dispositif comprend un cylindre rotatif (de 3 cm de diamètre pour les souris, 6cm pour les rats) séparé en différents compartiments afin de tester plusieurs animaux simultanément. Les souris placées, sur le cylindre en rotation, marchent et te te t de ga de l’ uili e pou ite de to e su u e platefo e e dessous. Pa conséquent, la « latence de chute » est généralement utilisée comme critère d'évaluation quantitatif pour évaluer la fonction motrice. Le Rotarod est utilisé à vitesse constante ou avec une accélération progressive (4-40 rpm en 300 secondes). L'apprentissage moteur est un facteur important dans les tests Rotarod. (Balkaya et al., 2013 ; Figure 48)

Figure 48 : Caractéristiques du rotarod test (Hunter et al., 2000 ; Ferrara et al.,

2009 ; Hayakawa et al., 2010 ; Jin et al., 2010) (Freret et al., 2009).

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Le corner test

Le corner test est de plus en plus utilisé en laboratoire. Le dispositif comprend deux parois en carton ou en matière plastique connectées (30 × 20 × 1 cm) formant un angle de 30°. À la jonction des murs, une petite ouverture est laissée pour motiver les souris à entrer dans le coin. Les animaux sont placés de a t l’i stallatio et a he t i sti ti e e t e s le oi où leu s i isses se o t sti ul es. Da s l’id al, le test doit t e alis sous lu i e ouge pou que le seul sens utilisé soit le toucher par les animaux). En réponse, les animaux vont se dresser et se tourner à gauche ou à droite (Freret et al., 2009). Chez les souris naïves, aucune préférence latérale n'a été observée, mais on a constaté que les souris soumises à une MCAo proximale de durée variable se tournaient plus souvent vers le côté non lésé (contralatéral)

(Hao et al., 2008). Fait intéressant, après une MCAo distale, c'est-à-dire des dommages corticaux, les animaux se tournent de préférence du coté lésé (ipsilatéral). La session se termine généralement après 10 à 20 virages réussis à gauche ou à droite. (Freret et al., 2009 ; Lubjuhn

et al., 2009 ; Tennant and Jones, 2009 ; Figure 49).

Le test de et ait d’adh sif ou scotch test

Le test de retrait d'adhésif évalue les déficits sensori-motreurs après des lésions unilatérales impliquant le cortex sensori-moteur, le tractus cortico-spinal et le striatum. Au ou s de l’essai, u pat h adh sif e ta gulai e de , × , ou circulaire de 0,3 cm de diamètre) est appliqué sur chaque patte antérieure. Immédiatement après la mise en place des deux patchs, l'expérimentateur appuie simultanément sur les deux pattes antérieures pour minimiser les biais. La souris est ensuite placée dans sa cage d'origine ou, si ce n'est pas pratique, dans une boîte en plexiglas transparente pendant 120 secondes, et les temps de contact avec chaque bande adhésive (secoue la patte) et de retrait de chacune des pattes sont

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enregistrés. Les souris présentant une lésion unilatérale secouent généralement et essaient d’e le e d’a o d le pat h fi à la patte ipsilat ale. La sou is d te te, plus tard, le patch sur la patte controlatérale et son retrait prend généralement plus de temps en raison de troubles du mouvement et de la coordination des membres antérieurs (Balkaya et al., 2013 ; Figure 50).

S st es d’a al se id o de la d a he : le catwalk

L'amélioration de la démarche et des activités associées à la marche est un objectif clinique majeur après un AVC et l'analyse de la marche chez les patients est un élément crucial du traitement post-AVC. Les systèmes assistés par ordinateur, tels que « Catwalk » ou « DigiGait », sont des systèmes vidéo conçus pour détecter les déficits locomoteurs ou les modifications de mouvements chez les souris ou les rats, pendant que l'animal marche sur une surface t a spa e te. La passe elle e fo e de tu el fa ilite l’ aluatio de la d a he hez les animaux en libre mouvement et permet un modèle de marche naturelle et non forcée. L'analyse permet de distinguer chaque patte et, idéalement, d'estimer la quantité de poids que porte chacune des pattes. Cela permet de détecter même de légères altérations de la démarche. L'analyse automatisée de la marche a souvent été utilisée dans des modèles de troubles musculo-squelettiques, de lésions de la moelle épinière et de lésions cérébrales traumatiques chez les rongeurs (Figure 51).

Figure 50 : Caractéristiques du scotch test (Freret et al., 2009 ; Lubjuhn et al., 2009 ; Bouet et al., 2009 ; Rehni and Singh, 2007).

Figure 51 : Caractéristiques du catwalk. A : Passerelle et système vidéo du catwalk. B : La souris va se déplacer dans le tunnel. C : De multiples paramètres de la marche sont enregistrés (écartement entre pattes avant et pattes arrières, patte qui traîne etc) (Barbizan et al., 2013).

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Le grip strength test test de fo e d’ag ippe e t

Nous avons vu plus haut, que seulement deux tests sont relativement sensibles aux d fi its aus s pa des od les d’AVC distau . Ces es tests, da s le od le thromboembolique d’Orset et collaborateurs, e ette t pas e lu i e d’a lio atio fo tio elle lo s u’il a eu ad i ist atio de tPA, o t ai e e t à l’o se atio li i ue. En ce sens, le grip strength test a été utilisé dans cette thèse, afin de caractériser un nouveau test p o etteu , la ge e t utilis hez l’ho e (Volz et al., 2016).

Au cours de ce test, les souris sont formées pour tenir une grille ou une barre attachée à un dynamomètre. Elles sont ensuite doucement retirées par la queue et la force maximale e e e jus u’au la he -prise est mesurée. En raison d'une faiblesse qui peut être présente après un AVC dans la patte controlatérale, la force de préhension peut faire la distinction entre les animaux sham et les AVC. Ferrara et al., 2009 ’o t pas d te t de diff e e sig ifi ati e entre les animaux ayant subi un AVC et les sham au cours de la première semaine après 60 minutes de MCAo chez des souris 129/sv (motivation exploratoire faible). Nous avons adapté le dispositif initialement pensé pour mesurer la force des 2 membres antérieurs indépendemment, afi de ’e egist e ue la fo e u ilat ale gau he et d oite des a i au . De manière intéressante, Kilic et al., en 2008 ont constaté que le test était sensible aux différences de traitement chez les souris C57Bl / 6 après une MCAo de 30 minutes aux jours 7 et 30 (Figure 52)

Les tests fonctionnels, en particulier à un temps tardif, sont essentiels pour évaluer l’effet de stratégies thérapeutiques dans les modèles précliniques d'AVC. Les tests comportementaux permettent une évaluation alternative et complémentaire aux données d’i age ie a ato i ue. Seules uel ues a es tudes o t appo t des diff e es d’effet de

Figure 52 : Caractéristiques du grip test (Lubjuhn et al., 2009 ; Hetze et al., 2012) (Kilic et al.,2008)

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traitement sur le résultat fonctionnel après 2 à 3 semaines, ce qui pourtant est le plus pertinent pour la recherche clinique. Il est parfois complexe mais essentiel pour le chercheur de sélectionner des tests adéquats à des fenêtres temporelles appropriées pour l'espèce et la souche considérée, ai si ue le t pe et la g a it du od le d'AVC. Da s l’e se le, il est nécessaire de poursuivre les recherches pour mieux caractériser les tests existants et pour mettre au point de nouveaux tests plus sensibles pour une meilleure translation des résultats précliniques à la clinique.