Stress post-traumatique et sensibilisation à l’éthanol chez la souris

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Stress post-traumatique et sensibilisation à l'éthanol chez la souris

Auteur : Elbartal, Oriane

Promoteur(s) : Quertemont, Etienne

Faculté : þÿFaculté de Psychologie, Logopédie et Sciences de l Education

Diplôme : Master en sciences psychologiques, à finalité spécialisée en neuroscience cognitive et comportementale Année académique : 2014-2015

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Faculté de Psychologie et des Sciences de l’Education

Stress post-traumatique et sensibilisation à l’éthanol chez la souris

Oriane Elbartal

Mémoire présenté en vue de l’obtention du grade de Master en Sciences Psychologiques

Promoteur : Etienne Quertemont Lecteurs : Ezio Tirelli

Vincent Seutin

Année académique 2014-2015

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Faculté de Psychologie et des Sciences de l’Education

Stress post-traumatique et sensibilisation à l’éthanol chez la souris

Oriane Elbartal

Mémoire présenté en vue de l’obtention du grade de Master en Sciences Psychologiques

Promoteur : Etienne Quertemont Lecteurs : Ezio Tirelli

Vincent Seutin

Année académique 2014-2015

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Je voudrais tout d’abord remercier le Professeur Etienne Quertemont, promoteur de ce mémoire, pour son accessibilité, son aide, ses enseignements et l’opportunité d’avoir pu réaliser mon mémoire sur ce sujet.

Je tiens particulièrement à remercier Vincent Didone pour son aide, sa patience et ses nombreux conseils qui m’ont permis de mener à bien ce travail. Je le remercie également pour le temps qu’il a consacré à ce projet et pour m’avoir initiée à la recherche.

Ma gratitude va à Thierry Matonda pour ses explications, sa disponibilité et sa confiance qui ont rendu ce travail possible.

Mes remerciements vont également aux professeurs Ezio Tirelli et Vincent Seutin pour avoir accepté d’être les lecteurs de ce mémoire.

Finalement, je remercie tous mes proches pour leur aide et leurs encouragements.

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Table des matières

Partie théorique ... - 8 -

I. Introduction ... - 9 -

II. Sensibilisation à l’éthanol ...- 10 -

1. Ethanol ... - 10 -

2. Sensibilisation ... - 12 -

2.1 Définition ... - 12 -

2.2 Chez l’être humain ... - 12 -

2.3 Addiction ... - 13 -

2.4 Effets neurobiologiques ... - 13 -

3. Modèles animaux ... - 14 -

3.1 Effets comportementaux ... - 14 -

3.2 Facteurs d’influence ... - 14 -

4. Souche DBA/2J... - 16 -

III. Syndrome de Stress Post-Traumatique (PTSD)...- 18 -

1. Définition ... - 18 -

2. Stress et anxiété ... - 19 -

3. Modèles animaux ... - 21 -

3.1 Introduction ... - 21 -

3.2 Problème de la symptomatologie humaine ... - 22 -

3.3 Modèle de conditionnement à la peur ... - 23 -

3.4 Peur conditionnée et sensibilisée ... - 23 -

3.5 Avantage du modèle... - 24 -

3.6 Facteurs d’influence ... - 25 -

IV. Interaction PTSD - Ethanol ...- 26 -

1. Comorbidité ... - 26 -

2. Consommation préalable ... - 27 -

3. Consommation induite ... - 27 -

4. Intérêt des modèles animaux ... - 29 -

4.1 Tests d’anxiété ... - 29 -

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4.1.1 Elevated plus-maze... - 30 -

4.1.2 Light/dark test ... - 32 -

4.1.3 Open-field test ... - 33 -

Partie expérimentale ... - 34 -

I. Objectifs ...- 35 -

II. Méthodologies ...- 36 -

1. Sujets ... - 36 -

2. Substances pharmacologiques ... - 37 -

3. Dispositifs techniques ... - 37 -

3.1 Videotracking ... - 37 -

3.2 Dispositif de la peur conditionnée et sensibilisée ... - 38 -

3.3 Elevated plus-maze (Labyrinthe en croix surélevé, EPM)... - 38 -

3.4 Light/Dark test(Black and White Box) ... - 39 -

4. Procédures ... - 39 -

4.1 Sensibilisation ... - 41 -

4.2 Acquisition du choc et retests ... - 41 -

4.2.1 Choc ... - 42 -

4.2.2 Peur sensibilisée ... - 42 -

4.2.3 Peur conditionnée ... - 43 -

4.3 Tests d’anxiété ... - 43 -

4.3.1 Elevated plus-maze... - 43 -

4.3.2 Light/Dark test ... - 44 -

III. Résultats ...- 45 -

1. Statistiques ... - 45 -

1. Expérience 1 ...- 47 -

1.1 PTSD ... - 47 -

1.1.1 Choc ... - 47 -

1.2 Anxiété : EPM et light/dark test ... - 49 -

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1.4 Corrélations ... - 50 -

1.4.1 Souris non choquées ... - 50 -

1.4.2 Souris choquées ... - 51 -

2. Expérience 2 ...- 52 -

2.2 PTSD ... - 53 -

2.2.2 Choc ... - 53 -

2.4 Corrélations ... - 56 -

3. Expérience 3 ...- 57 -

3.1 Choc ... - 57 -

3.3 Peur sensibilisée et conditionnée... - 59 -

IV. Discussion ...- 62 -

1. Le développement d'un PTSD altère-t-il l'acquisition et l'expression d'une sensibilisation? - 63 - 2. L'acquisition d'une sensibilisation à l'éthanol facilite-t-elle le développement d'un PTSD ? - 66 - 3. Une sensibilisation à l'éthanol durant la phase de développement d'un PTSD altère-t-elle l'intensité ou la rétention de ce trouble? ... - 68 -

4. Conclusions ... - 70 -

5. Perspectives ... - 71 -

V. Bibliographie ...- 72 -

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Partie théorique

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I. Introduction

A l’heure actuelle, le Syndrome de Stress Post-Traumatique (Post Traumatic Stress Disorder, PTSD) est au cœur des préoccupations. Les conflits qui secouent la planète augmentent le risque de développer ce trouble chez des milliers de personnes. Dans le cadre de ce mémoire, nous nous intéressons à l’interaction entre syndrome de stress post- traumatique et alcoolisme. En effet, il existe une comorbidité importante de ces deux troubles. Un tiers des personnes ayant développé un PTSD seraient également alcooliques (Tipps, 2014). A travers ce travail, nous tenterons de faire la lumière sur cette dynamique complexe en utilisant un modèle animal.

Dans la première partie de ce mémoire, nous parlerons de l’alcool en définissant le concept de sensibilisation et son utilisation dans les modèles animaux. Nous aborderons ensuite la problématique du syndrome de stress post-traumatique (PTSD) et l’utilisation de modèles animaux dans le cadre de son étude. Finalement, nous nous intéresserons à l’interaction entre l’alcool et le PTSD.

Dans la deuxième partie de ce travail, nous annoncerons les objectifs et la méthodologie sera développée. Nous expliquerons le fonctionnement des différents tests ainsi que la procédure mise en œuvre. Les résultats seront ensuite exposés et puis développés dans la partie discussion.

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II. Sensibilisation à l’éthanol

1. Ethanol

L’éthanol (C2H6O), aussi appelé alcool éthylique, est la deuxième substance la plus consommée au monde après la caféine. Communément appelée alcool, cette drogue psychoactive est obtenue par fermentation alcoolique. Cette réaction consiste en la transformation anaérobie des sucres par des levures (Scuvée-Moreau & Seutin, 2014). Un alcool désigne tout composé organique dont un carbone est relié à un groupement hydroxyle OH, le plus simple des alcools étant le méthanol.

Outre son utilisation en chimie, l’alcool est surtout connu pour son usage récréatif.

En effet, la consommation d’alcool occupe une place importante dans la société occidentale et est promue via de nombreux canaux. Elle fait partie intégrante de bon nombre de nos rites sociaux. Malgré de nombreux messages de prévention, apparus au cours des dernières décennies comme par exemple, pour le tabac, l’alcool est rarement perçu comme une

« drogue » par le grand public. La culture et les lobbys contribuent à en véhiculer une image positive et ce malgré les preuves scientifiques de ses effets néfastes. Cela en fait une substance particulièrement dangereuse car sa consommation abusive entraine de nombreux accidents, maladies ou violences... (Nutt, 2012). Le « binge drinking » qui consiste en la consommation d’une grande quantité d’alcool sur un laps de temps court est d’ailleurs au centre des préoccupations.

L’alcool possède un effet biphasique. Des doses réduites provoquent un effet stimulant tandis qu’un effet sédatif est observé en cas de doses plus importantes. Une consommation trop importante peut rapidement causer un coma éthylique. En plus de conduire à des comportements dangereux, la consommation abusive provoque de nombreux problèmes de santé. Elle constitue un facteur de risque pour de nombreux cancers et menace le bon fonctionnement de nombreux systèmes et organes (Scuvée- Moreau et al., 2014).

L’alcool agit sur le système dopaminergique en augmentant l’activité des neurones au niveau mésocorticolimbique. En augmentant les taux de dopamine, l’alcool entraine une

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stimulation du circuit de récompense et augmente donc les probabilités de consommation future. L’alcool vient en effet exciter les neurones dopaminergiques de l’aire tegmentale ventrale. Ces derniers déchargent alors, ce qui provoque une libération accrue de dopamine notamment au niveau du nucleus accumbens. L’administration chronique d’alcool agit aussi au niveau de la fonction GABAergique et sur les récepteurs NMDA. L’action du GABA sur les récepteurs GABA A est diminuée tandis que l’expression des récepteurs NMDA augmente. Le GABA étant un neurotransmetteur inhibiteur, et comme le NMDA est responsable de potentiels post-synaptiques excitateurs, cela crée un déséquilibre entre excitation et inhibition (Scuvée-Moreau et al., 2014).

En Belgique, le nombre de personnes alcooliques s’élèverait à 300 000 (Scuvée- Moreau et al., 2014). Il est difficile de se sevrer, le taux de rechute pour cette substance est de 50%. L’alcool est donc une drogue d’abus possédant un grand potentiel addictif. Durant longtemps, la recherche de plaisir et d’évitement des effets négatifs d’un sevrage ont été considérés comme responsables de la dépendance à l’alcool et à d’autres drogues.

Cependant, cette consommation abusive résulterait également d’un phénomène bien plus complexe appelé sensibilisation, qui a été étudié à travers de nombreux modèles animaux.

Les études sur les animaux ont l’avantage de permettre la manipulation de variables qui échappent totalement à notre contrôle chez l’humain. Les effets recherchés peuvent être obtenus en manipulant la dose, la durée de traitement ou encore le type d’administration. La souche utilisée est également un facteur d’influence important. Dans le cadre de l’expérimentation animale, tous ces éléments viennent s’inscrire dans un protocole mis en place dans le but d’induire certains effets, dont l’organisation permet un certain contrôle des influences en jeu.

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2. Sensibilisation

2.1 Définition

Nous savons que la consommation chronique d’une substance comme l’alcool conduit souvent à l’addiction. De nombreux modèles animaux ont donc reproduit ce phénomène à travers l’administration chronique de drogues. En administrant de façon répétée une substance telle que l’éthanol, il est en effet possible d’observer une augmentation progressive des effets de la drogue au niveau comportemental. Pour désigner ce phénomène, nous parlons de sensibilisation comportementale (Didone et al., 2008). La consommation de drogue provoque en effet des changements cérébraux aboutissant à des changements psychologiques et comportementaux. Ces changements neuronaux augmenteraient la sensibilité à la drogue (Boehm et al., 2008b).

2.2 Chez l’être humain

Quand on parle de sensibilisation, il est possible d’établir un parallèle avec une personne qui consommerait de l’alcool en grande quantité tous les week-ends. La vulnérabilité à ce phénomène n’est pas la même pour tout le monde et peut notamment être influencée par l’existence d’un stress important dans le passé (Berridge & Robinson, 2010). Elle est également liée à l’histoire familiale car, exposés à une consommation répétée, les enfants de personnes alcooliques sensibiliseront aux effets moteurs de l’éthanol tandis que les autres développeront une tolérance (Newlin & Thomson, 1991, 1999). Plus une personne sera sensible, plus elle risquera de devenir toxicomane. La sensibilisation chez les êtres humains reste néanmoins un sujet à aborder avec précaution car il est difficile de déterminer les caractéristiques mesurables attestant de son existence. Les effets visibles ne sont que les témoins d’un changement qui s’opère au niveau neuronal et qui représente le véritable responsable de l’addiction (Robinson & Berridge, 2001). En outre, la mise en place d’un protocole éthiquement acceptable est particulièrement ardue.

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- 13 - 2.3 Addiction

Selon la théorie de Robinson et Berridge, la sensibilisation comportementale constitue un élément clé pour comprendre le passage d’une consommation récréative à l’abus voire parfois à l’addiction. Cette sensibilisation est directement liée à une augmentation du wanting. Il est important de bien différencier cette notion de celle du liking qui renvoie au plaisir procuré par la drogue. Le wanting concerne la motivation à consommer la drogue et son augmentation n’est pas forcément associée à celle du liking.

Cela peut notamment s’expliquer par l’existence de différents systèmes cérébraux (Berridge, 2007; Berridge & Robinson, 1998). Comme précisé ci-dessus, la sensibilisation s’accompagne de changements du système dopaminergique au niveau mésolimbique. On observe une augmentation de la neurotransmission de dopamine dans certaines zones du cerveau comme le nucleus accumbens, qui fait partie du circuit de récompense. Ce sont donc les zones cérébrales liées à la récompense et à la motivation qui sont modifiées par cette exposition chronique. Ces changements sont associés à des comportements de recherche de la drogue et au développement de l’addiction (Berridge et al., 2010 ; Robinson et al., 2001).

2.4 Effets neurobiologiques

La sensibilisation relèverait d’un processus neuroadaptatif. Il y aurait donc modification des zones impliquées dans l’addiction aux drogues (Boehm et al., 2008a). Le binding du récepteur D2 du striatum serait augmenté chez les souris sensibilisées (Souza- Formigoni et al., 1999). L’éthanol est connu pour ses effets au niveau dopaminergique. Il augmente l’activité des neurones dopaminergiques au niveau de l’aire tegmentale ventrale ainsi que la libération de dopamine dans le nucleus accumbens (Brodie & Appel, 2000 ; Imperato & Dichiara, 1986). Son administration chronique provoque aussi une diminution des neurotransmissions au niveau GABAergique (Stevenson et al., 2008). La sensibilisation conduit également à une activité accrue de l’axe HPA (Hypothalamic–Pituitary–Adrenal axis).

Il existe une influence réciproque entre l’activité de cet axe et celle du système dopaminergique (Phillips et al., 1997).

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3. Modèles animaux

3.1 Effets comportementaux

Ce sont les doses plus réduites d’alcool qui provoquent des effets stimulants et permettent ainsi une sensibilisation autant chez les humains que chez les rongeurs. Dans les modèles animaux, on étudie souvent les changements au niveau de la locomotion pour mettre en évidence un phénomène de sensibilisation. Pour une même dose injectée, les effets stimulants au niveau locomoteur sont amplifiés chez certains animaux. On parle de sensibilisation locomotrice. Les substrats neuronaux à l’origine de cet effet moteur seraient les mêmes que ceux qui sont liés aux effets de récompense (Robinson et al., 2001).

Ces effets ont souvent été étudiés avec des substances comme la cocaïne, la morphine ou les amphétamines mais plus rarement avec de l’éthanol qui n’est pas un stimulant psychomoteur. En règle générale, divers éléments peuvent venir influencer la possibilité d’induire une sensibilisation.

3.2 Facteurs d’influence

La sensibilisation à l’éthanol est plus difficile à mettre en évidence car ses effets sont moins visibles et il est donc important de choisir une souche d’animaux appropriée. Le choix de la dose est tout aussi important. Une dose entre 2 et 2.5 g/kg permet d’observer les effets stimulants maximaux de l’éthanol chez la souris. Utiliser des doses trop fortes risque de provoquer un effet sédatif de la substance (Didone et al., 2008 ; Robinson & Berridge, 1993). Les animaux sont donc injectés de façon répétée avec mesure de leur activité locomotrice, parfois quotidiennement ou au début et à la fin de la sensibilisation. Le premier jour d’injection permet de mettre en évidence les effets aigus de l’éthanol. Ceux-ci peuvent être comparés avec les résultats obtenus suite à un traitement chronique comme c’est le cas pour la sensibilisation.

En plus d’augmenter l’activité locomotrice, les comportements exploratoires et de type non anxieux sont également accrus (Crawley, 1997). Finalement, l’induction d’une

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sensibilisation peut aussi être fortement influencée par des facteurs environnementaux. La sensibilisation sera d’autant plus forte si l’administration de la substance se fait dans une pièce distincte dans laquelle se déroulent aussi les tests (Robinson et al., 2001).

Dans le cadre de nombreuses procédures, l’activité locomotrice des souris est enregistrée durant les 5 premières minutes de test qui suivent l’administration. En effet, il s’agit de la période d’augmentation du taux d’éthanol dans le sang. L’injection d’une solution saline dans des conditions similaires permet la comparaison des sujets du groupe expérimental à un groupe contrôle. Ce genre de test se réalise généralement au sein d’un Open-field où l’activité est enregistrée via videotracking. Dans le cadre de leur expérience, Didone et ses collaborateurs (2008) se sont intéressés à l’influence de la dose ainsi que de la session chez des souris Swiss femelles. En cas de sensibilisation, les animaux doivent normalement montrer une activité locomotrice supérieure lors de la dernière session d’injection par rapport à la première. Leurs résultats mettaient effectivement cet effet significatif de la session en évidence ainsi qu’un effet de la dose (figure1). Il y a donc augmentation de l’activité motrice au cours des sessions de sensibilisation. Cette augmentation ne s’observe cependant que chez les souris ayant reçu une dose entre 2 et 3 g/kg. Dans le cadre de notre mémoire nous utilisons une dose sensibilisante de 2 g/kg que nous comparons à une dose de 1 g/kg et une solution saline.

Figure 1. Courbe dose-réponse au niveau de l’activité locomotrice (±SEM) durant les différentes sessions. Il existe un effet principal de la dose (F(7,462)=24.27, p<0.0001), de la session (F(7,462)=12.44, p<0.0001) et de l’interaction dose X session (F_(49,462)=4.11, p<0.0001). (Didone et al., 2008).

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Lors de leur expérience, Didone et ses collaborateurs (2008) ont également mis en évidence qu’il n’existe pas d’influence de l’intervalle entre les sessions pour une dose de 2.5 g/kg. Dans notre cas, nous avons choisi de laisser un délai de 24 heures avant chaque injection.

4. Souche DBA/2J

Il existe des différences quant à l’expression d’une sensibilisation entre les espèces (Robinson, 1988). Les rats par exemple ont tendance à beaucoup moins bien sensibiliser (Masur et al., 1986). Tout comme pour les humains, certaines souches de souris ont tendance à mieux sensibiliser (Phillips et al. 1994, 1995, 1996). C’est le cas de la souche que nous utilisons pour ce mémoire : les souris DBA/2J. Cette souche consanguine est obtenue par croisement sur plusieurs générations au sein même de la population. La variabilité inter- sujets est donc fortement réduite grâce à leur patrimoine génétique identique (Boehm et al., 2008b). Cette souche est significativement plus sensible aux effets locomoteurs stimulants de l’éthanol que la souche C57BL/6 (Lister, 1987 ; Rose et al., 2013).

L’expression de la sensibilisation chez les souris DBA/2J peut persister jusqu’à 14 jours après la phase de sensibilisation (figure 2). Cet effet est prolongé jusqu’à 28 jours lors d’une injection dans un autre contexte qui est aussi celui du test (figure 3) (Boehm et al., 2008b). Ce caractère persistant de la sensibilisation suggère que ce phénomène joue un rôle d’importance dans le maintien de l’addiction et qu’il existe des risques importants de rechute suite à un arrêt de la consommation (Vanderschuren & Pierce, 2009). Les effets à long terme de la sensibilisation nous permettront d’évaluer son impact sur le développement d’un PTSD.

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Figure 2. Activité locomotrice (±SEM) induite par l’injection répétée d’éthanol (RE= repeated ethanol injection ; RS= repeated saline injection) chez la souris DBA/2J. Il y a persistance de la sensibilisation après 14 jours.

Figure 3. Activité locomotrice (±SEM) induite par l’injection répétée d’éthanol (RE= repeated ethanol injection ; RS= repeated saline injection) chez la souris DBA/2J injectée dans un même environnement. L’expression de la sensibilisation persiste jusqu’à 28 jours.*p < 0.05 ; **p < 0.01 ; ***p < 0.001 (Boehm et al., 2008b).

Nous avons également décidé de travailler avec des femelles car de précédentes études ont prouvé que l’expression de la sensibilisation locomotrice est plus importante chez ces dernières (Didone et al., 2008 ; Robinson, 1984; Forgie & Stewart, 1994).

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III. Syndrome de Stress Post-Traumatique (PTSD)

1. Définition

Confronté à un ou plusieurs évènements traumatisants, l’être humain peut développer un trouble de l’anxiété particulier appelé « Syndrome de stress post- traumatique » (PTSD). Les risques sont d’autant plus importants lorsque la situation traumatisante est d’origine humaine (North et al., 2012). Ce trouble est notamment largement répandu dans les populations civiles et militaires ayant été confrontées aux batailles en zone de guerre. Cependant, il n’est pas nécessaire de se trouver en terrain dangereux pour risquer de développer un PTSD.

Selon les critères du DSM-5, les éléments déclencheurs d’un PTSD peuvent être l’exposition à une mort ou menace de mort, à une blessure importante ou à une violence sexuelle. La personne concernée doit avoir été témoin ou victime directe de l’évènement ; elle peut également avoir été confrontée de façon répétée aux détails aversifs de l’évènement ou avoir appris que cet évènement est arrivé à l’un de ses proches (American Psychiatric Association, 1994 ; 2013). La confrontation avec cet évènement traumatique doit avoir provoqué un sentiment de terreur et d’impuissance (American Psychiatric Association, 2000). L’étude de ce syndrome est d’autant plus important que non moins de 5 à 6 % des hommes et 10 à 14 % des femmes y feront face durant leur vie (Bresleau et al., 1991 ; Kessler et al., 1995 ; Resnick et al., 1993).

Il existe trois symptômes permettant de diagnostiquer un PTSD : l’hyperstimulation, la reviviscence et l’évitement de l’évènement. L’hyperstimulation renvoie à un état de vigilance extrême de la personne, s’accompagnant de difficulté de concentration et d’une rapide tendance à s’effrayer. La reviviscence consiste à revivre l’évènement déclencheur, que ce soit sous forme de flash-back ou de cauchemars. Ces symptômes s’accompagnent donc de difficultés à dormir qui pourraient être à l’origine de troubles cognitifs (van Liempt et al., 2011, 2013). Ces réactivations de la réponse de peur donneraient lieu à une généralisation de cette dernière qui serait régulée de façon anormale. Finalement, dans un effort d’évitement, les individus vont chercher à se détacher de tout élément comme des personnes ou des lieux en rapport avec la situation. Cette triade de symptômes doit

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persister 1 mois pour qu’un PTSD soit diagnostiqué (Goswami et al., 2013). Les conséquences d’un tel syndrome sont particulièrement importantes et néfastes pour la qualité de vie, tant subjective qu’objective.

Les risques de développer un tel trouble varient d’un individu à l’autre (Holmes &

Singewald, 2013). Il est donc important de distinguer les réactions normales à l’évènement de celles qui font partie du domaine du pathologique. De plus, certaines personnes seront capables de « guérir » de ce trouble sans aide professionnelle tandis que d’autres continueront d’en souffrir malgré les traitements suivis (Fletcher et al., 2010).

Le facteur génétique peut en partie expliquer ces différences (Afifi et al., 2010 ; Nugent et al., 2008 ). Tant les croyances des individus en la psychothérapie que leur type personnalité peuvent constituer des facteurs d’influence dans le développement d’un PTSD (De La Rosa, 2015). De plus, la latence avant l’apparition des symptômes peut varier fortement entre les individus. En effet, le développement d’un PTSD peut se produire des semaines voire des mois après l’élément déclencheur (Brinks et al., 2008).

Le développement et le maintien d’un PTSD font intervenir des parties du cerveau impliquées dans le système de stress comme l’amygdale, l’hypothalamus et certaines parties du cortex limbique (Sahraei et al., 2012). Ce trouble provoque également des changements endocriniens notamment au niveau de l’axe du stress HPA. Ce phénomène s’accompagne de modifications au niveau des taux d’hormone de stress : les glucocorticoïdes. De plus, on observe également une détérioration de l’hippocampe dont le volume est plus restreint chez les personnes souffrant de PTSD (Brinks et al., 2008). Or, c’est aussi l’hippocampe qui jouera un rôle clé dans l’acquisition et la consolidation du conditionnement à la peur (Sanders et al., 2003).

2. Stress et anxiété

Il est particulièrement important de faire la distinction entre les concepts de stress, d’anxiété et le PTSD. Le stress et l’anxiété peuvent apparaitre en réponse à des stimuli menaçants. De ce point de vue, ces deux notions sont considérées comme complémentaires et renvoient à des notions d’évolution ainsi qu’à nos capacités d’adaptation à travers nos réponses émotionnelles. Ces concepts s’inscrivent alors dans un complexe stress/anxiété. En

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cas d’excès, ces deux éléments peuvent mener à des troubles physiques ou mentaux. Cela se produit lorsque les stratégies de coping d’un individu ne suffisent pas à faire face à la situation menaçante et que ses réponses peuvent alors devenir dysfonctionnelles (Bystritsky

& Kronemyer, 2014 ; Salomons et al., 2010).

Lorsque l’on parle de trouble d’anxiété, le stress est considéré comme un composant du syndrome. Des caractéristiques telles que sa nature ou son intensité auront une influence sur le développement et la nature du trouble. En effet, si l’on considère l’anxiété sur un continuum, le degré de stress et de peur influencera grandement le niveau d’anxiété auquel l’individu se situe. Si le niveau de stress est déterminé par des composantes psychologiques et biologiques, certaines personnes sont cependant génétiquement prédisposées aux troubles d’anxiété ce qui permet de démontrer que même en absence d’un stress important, il est possible de souffrir d’anxiété.

Un stress particulier comme celui qui accompagne un évènement traumatique pourra quant à lui amener au développement d’un PTSD. De manière générale, on retrouve des problèmes d’anxiété dans de nombreuses conditions allant de l’anxiété générale au PTSD. Enfin, il existe une comorbidité importante entre ces troubles et d’autres conditions psychiatriques (Bystritsky, 2014 ; Robertson et al., 2015). Le caractère héréditaire du PTSD correspondrait d’ailleurs souvent à celui d’autres troubles comme l’anxiété généralisée (Chantarujikapong et al., 2001 ; Fu et al., 2007).

Stress et PTSD sont également deux concepts à différencier. Ainsi que précisé, le stress est un élément clé dans le développement d’un PTSD. Cependant, avoir expérimenté le stress de la situation traumatisante ne va pas forcément conduire au PTSD. En plus d’être un élément déclencheur, le stress peut également venir à l’encontre des thérapies mises en place comme la thérapie d’exposition (Maren & Holmes, 2015). Il existe également un lien entre stress perçu et le développement d’un PTSD (De La Rosa, 2015).

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3. Modèles animaux

3.1 Introduction

Le recours à des modèles animaux du PTSD comporte de nombreux avantages. Les différents aspects de l’expérimentation peuvent être davantage contrôlés. En effet, nous pouvons organiser l’expérience et choisir les différents éléments en rapport avec le stress provoqué, comme sa nature ou son intensité. De plus, il est possible de contrôler l’ordre d’apparition des différents facteurs et donc d’avoir une meilleure idée des influences réciproques. Finalement, il est autorisé d’aller plus loin d’un point de vue éthique (Goswami et al., 2013). Ce dernier point est particulièrement intéressant dans notre cas, du fait que l’expérimentation requiert l’exposition de sujets à un évènement traumatisant.

Il est préférable que le « stresseur » choisi provoque chez les sujets des effets à long terme (Stam, 2007). Un modèle classique de conditionnement à la peur consiste à associer un stimulus neutre à un stimulus aversif (Ledoux, 2000). Dans le cadre de ce mémoire, nous avons placé nos sujets dans un contexte particulier au sein duquel ils ont reçu un choc électrique au niveau des pattes. Ce type de conditionnement permet de réévaluer la réponse des sujets en la comparant à celle des animaux contrôles lors d’une réintroduction dans le contexte. En effet, lorsque les animaux sont soumis à ce type particulier de

« stresseur » physique, l’association entre la peur et le contexte est particulièrement forte (Rudy et al., 2004). Les sujets ayant développé un PTSD ont d’ailleurs tendance à percevoir davantage de situations comme étant aversives et à ne plus pouvoir les différencier des contextes sans danger (Grillon et al., 1998). Cette incapacité à différencier les contextes pourrait être liée à des détériorations au niveau de l’hippocampe causées par des hormones de stress (Sapolsky, 2000; Rudy et al., 2004 ; McEwen, 2007).

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- 22 - 3.2 Problème de la symptomatologie humaine

Les modèles animaux ne nous permettent néanmoins pas de faire des liens avec certaines caractéristiques humaines du PTSD. Evidemment, un modèle animal peut difficilement recréer la complexité de la réalité humaine. Il est cependant important de pouvoir, à travers un modèle, faire le lien entre les symptômes observés chez les humains et ceux des animaux. La possibilité d’établir un tel lien renvoie directement à la notion de validité apparente et donc à l’efficacité du modèle (Goswami et al., 2013). Or, il est parfois difficile d’établir le parallèle entre un comportement animal et des symptômes humains qui restent parfois encore mal compris (Robertson et al., 2015).

De plus, la frontière entre PTSD, stress et anxiété est souvent mince et d’autant plus difficile à définir chez les animaux. En termes d’anxiété, l’inquiétude considérée comme symptomatique dans les cas de trouble de l’anxiété chez l’humain (DSM-5) ne peut être observée chez les animaux. Pour distinguer la présence d’un trouble, il peut être intéressant de s’intéresser au caractère adaptatif ou non de la réponse émotionnelle (Salomons et al., 2010).

Après avoir soumis des souris à un évènement traumatisant, il est également difficile de déterminer quels sujets ont réellement développé un PTSD. En effet, la triade de symptômes nécessaires à son diagnostic chez l’humain fait intervenir des notions et éléments de l’ordre du cognitif et de l’émotionnel qu’on ne peut concrètement vérifier chez l’animal. Les modèles animaux du PTSD possèdent donc une validité discriminante assez faible. Pour tenter de déterminer au mieux les effets du traitement sur les animaux, il est donc nécessaire de les comparer avec un groupe contrôle. Les effets observés doivent pouvoir être mis au maximum en lien avec la symptomatologie humaine. La validité prédictive est effectivement particulièrement importante dans le développement d’un modèle. Ce modèle doit permettre d’obtenir des résultats qui seront comparables aux données obtenues chez les humains (Robertson et al., 2015).

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- 23 - 3.3 Modèle de conditionnement à la peur

Notre modèle de conditionnement aversif consiste à exposer des souris à un choc de 1.5 mA. Le choc électrique est donné via les barres grillagées sur lesquelles les animaux se trouvent et est donc inévitable. Ce type de modèle permet d’associer un stimulus lumineux au contexte du choc. Ces éléments constituent le stimulus conditionnel.

Cette technique entraine une réponse de peur conditionnée particulièrement forte lorsque les animaux sont réintroduits dans le contexte (Stam et al., 1995). On retrouve un effet comparable lorsqu’ils sont confrontés à un stimulus lumineux identique (Pijlman et al., 2002). On remarque donc une augmentation du temps de freezing chez les sujets du groupe expérimental par rapport aux sujets contrôles. Le freezing renvoie à une absence totale de mouvement de l’animal sauf ceux liés à la respiration (Fanselow & Poulos, 2005). Il s’agit d’une réaction de peur tout à fait naturelle (Yu et al., 2012). Comme chez les humains, on observe une hyperstimulation à long terme de ces animaux. Ils auront donc tendance à rester davantage immobiles lorsqu’ils sont confrontés à une situation nouvelle et stressante (Stam, 2007).

Suite à un stress, il est important de s’intéresser aux comportements de locomotion des animaux. En effet, l’activation de l’axe HPA après un stress conduit à une augmentation des comportements dépendant de la dopamine dont la locomotion fait partie (Sahraei et al., 2012). Dans certaines conditions, l’altération de l’axe HPA conduirait à une hyperréactivité.

3.4 Peur conditionnée et sensibilisée

Il est important d’effectuer la différence entre peur conditionnée et peur sensibilisée.

Les symptômes résultant d’un PTSD renvoient à l’association entre la peur et le contexte mais également à des éléments indépendants. En effet, la reviviscence ou encore l’évitement sont liés au souvenir de la situation traumatisante initiale. L’hyperstimulation est un symptôme qu’on observe de façon distincte. Il convient donc de distinguer les phénomènes relevant des processus de mémoire associative et non-associative (Siegmund et al., 2007a, 2009).

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L’enregistrement du temps de freezing dans l’environnement initial renseigne sur le souvenir de peur conditionné. Il s’agit d’un élément en rapport avec la peur associative du PTSD (Siegmund & Wotjac, 2007a).

Dans notre modèle, après trois minutes, nous utilisons un signal acoustique de trois minutes dans un contexte nouveau. Ce son s’accompagnerait alors d’une augmentation du temps d’immobilité (Murison & Overmier, 1998; Stam et al., 2002; van Dijken et al., 1992a, b, 1993). Dans ce cas de figure, il s’agit d’un élément non-associé au contexte de base qui renvoie à la notion de souvenir de peur sensibilisée. En raison de leur hyperstimulation, les animaux souffrant de PTSD vont réagir de façon excessive face à une situation nouvelle qu’ils considèrent comme potentiellement dangereuse. Le fait qu’ils s’immobilisent significativement plus durant la période de présentation du nouveau stimulus relève donc bien de la peur sensibilisée et non d’une réaction conditionnée au contexte aversif d’origine (Siegmund et al., 2007a). Afin de présenter un nouveau contexte aux animaux, ils peuvent être placés dans un emplacement totalement différent. Néanmoins, il est possible, comme nous l’avons fait, de les remettre dans l’environnement d’origine avec modification de la forme et en utilisant une odeur différente. Le changement d’odeur dans ce cas est particulièrement important. Il est d’ailleurs primordial d’effacer toutes traces de la présence d’un autre animal.

3.5 Avantage du modèle

Ce modèle est particulièrement intéressant car il renvoie à de nombreux symptômes humains comme la régulation anormale de la peur et la généralisation. Le fait d’exposer l’animal à une seule séance de choc établit un parallèle avec la confrontation d’un être humain à un évènement particulier et permet d’éviter tout phénomène d’habituation (Yu et al., 2012). Il provoque des effets à longterme et permet de faire la distinction entre les concepts de peur conditionnée et sensibilisée. Un choc unique suivi d’une période de 28 jours de rétention permet d’obtenir des résultats significatifs. La possibilité d’effectuer des retests fournit des renseignements sur les différents processus impliqués au niveau de la mémoire (Siegmund & Wotjac, 2007a).

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- 25 - 3.6 Facteurs d’influence

L’intensité du choc est déterminante. Dans leur étude, Siegmund et Wotjac (2007a) ont augmenté l’intensité des chocs jusqu’à 1.5 mA et ont remarqué un temps freezing plus important pour les intensités plus hautes. Il a également été établi que les sujets non choqués restaient immobiles moins longtemps.

De plus, le temps de rétention influence aussi la peur sensibilisée. Plus le temps de rétention est important, plus le freezing sensibilisé augmentera. Un temps de rétention de 28 jours produit des résultats statistiquement supérieurs en termes de temps de freezing qu’une période de 1 jour (figure 4) (Siegmund et al., 2007a).

Figure 4. L’augmentation du temps de rétention (1 jour, 14 jours et 28 jours) s’accompagne d’une persistance de la peur conditionnée et d’une augmentation de la peur sensibilisée chez des souris B6N ayant reçu un choc de 1.5 mA. Le temps de freezing est augmenté (±SEM). CS+= ancien contexte ; CSn= nouveau son neutre ; un 4^ème groupe de souris contrôles a été testé après 28 jours.*p < 0.05 par rapport aux souris contrôles; #p < 0.05 par rapport au jour 1. (Siegmund et al., 2007a).

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IV. Interaction PTSD - Ethanol

1. Comorbidité

La comorbidité désigne, chez une même personne, la co-occurence de deux troubles et implique donc une interaction de ces derniers. Il existe une comorbidité importante entre une consommation d’alcool excessive et la présence de troubles anxieux. Ce lien est particulièrement observé dans le cas de PTSD (Brady et al., 2000; Brown et al., 1998; Kessler et al., 1996; McFarlane, 1998). Les personnes souffrant de PTSD ou d’addiction à l’alcool présentent donc très souvent l’autre trouble (Volpicelli et al., 1999). Il est important de ne pas confondre dans ce cas corrélation et causalité. L’origine de cette comorbidité est double.

Une personne présentant un trouble anxieux aura 3 fois plus de risque de souffrir d’addiction. A l’inverse, le risque de développer un trouble anxieux est multiplié par 6 chez la personne dépendante à l’alcool. En outre, souffrir d’un trouble anxieux augmente jusqu’à 270 % les risques de basculer de l’abus d’alcool à la dépendance (Gorwood, 2010).

L’existence de facteurs génétiques prédisposant la personne aux troubles anxieux et à cette comorbidité est également à prendre en compte (Barrenha et al., 2011). Le stress peut altérer les comportements de consommation comme la motivation à trouver une drogue, mais la drogue aura également une influence sur la réponse biologique au stress (Tipps et al., 2014). De plus, l’exposition à un stress peut conduire à des changements dopaminergiques similaires à ceux provoqués par l’exposition chronique à une drogue (Phillips, 1997). Tout comme l’éthanol, le PTSD est lié à des altérations au niveau de l’axe HPA (Tipps et al., 2014).

Certaines études ont d’ailleurs mis en évidence un phénomène de sensibilisation croisée. Ce phénomène s’observe avec différentes drogues mais également entre une substance et le stress. Après une exposition chronique à une substance d’abus, les animaux seraient donc plus sensibles à un stress. L’inverse est également vrai, ce qui indique qu’un animal ayant subi un stress serait également plus sensible à l’exposition à une drogue (Antelman & Chiodo, 1980 ; 1983 ; Kalivas & Stewart, 1991 ; Leyton & Stewart, 1990 ; Robinson, 1988).

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2. Consommation préalable

Dans le cadre de ce mémoire, nous cherchons à mettre en évidence l’influence réciproque de ces deux éléments. En effet, il est possible qu’une personne ait déjà un problème d’alcool avant de subir un traumatisme et dans ce cas, sa consommation pourrait avoir un effet particulier sur la façon dont se développerait un PTSD. Nous nous demandons donc si le fait qu’une personne soit régulièrement intoxiquée pourrait avoir un effet sur l’acquisition et la rétention d’un PTSD suite à un stress important.

Dans cette optique, il est important de préciser que des drogues telles que l’alcool peuvent parfois être utilisées dans un but préventif. Traditionnellement, la prévention a lieu avant le trauma ou, comme c’est le plus souvent le cas, après le trauma mais avant le développement d’un PTSD. La « chimioprévention » ou « chimioprophylaxie » correspond à la prescription préventive d’une substance. La consommation d’alcool en temps de guerre a une très longue histoire. Son prix et son accessibilité en ont fait une substance de choix. Plus récemment, des études ont montré qu’un état d’intoxication au moment de l’évènement traumatique réduirait les risques de développer un PTSD. Cela pourrait être lié aux effets de l’alcool sur la mémoire ou sur la perception de l’évènement (Fletcher et al., 2010).

Cependant, la consommation préventive d’alcool apporte plus d’inconvénients que d’avantages et aurait peu de chance de réduire l’impact du traumatisme si ce dernier est attendu (Clum et al., 2002 ; Fletcher et al., 2010).

3. Consommation induite

Dans l’autre cas de figure, le PTSD peut être perçu comme la cause directe de consommation d’alcool. Le stress constitue un facteur de risque important dans le développement d’une addiction et donc dans la motivation à la consommation. La réduction de l’anxiété est en effet une des principales motivations à la consommation d’alcool (Bushman & Cooper, 1990). L’utilisation de drogues au combat a toujours existé. Pour les soldats qui en reviennent avec des séquelles psychologiques, la drogue la plus facile d’accès reste l’alcool (Nutt, 2012). Chaque individu possède un seuil de tolérance différent face à des

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situations stressantes. La tendance à se tourner vers l’alcool dépendra de la capacité de la personne à se remettre de la situation et donc de l’efficacité de ses stratégies de coping (Volpicelli et al., 1999). Une des principales hypothèses consiste effectivement à considérer la consommation d’alcool comme un moyen de réduire les symptômes ressentis. Les personnes souffrant de trouble anxieux auraient donc recours à cette forme d’automédication qui pourrait alors expliquer la forte co-occurrence entre problème d’alcool et PTSD (Bowen et al. 1984; Cappell & Herman 1972; Conger, 1956; Sher, 1987; Sinha et al.

1998; Weiss & Rosenberg 1985). L’alcool permettrait de compenser la baisse d’endorphine qui suit le traumatisme et qui s’accompagne de problèmes émotionnels. Cette baisse se produit après l’augmentation du niveau d’endorphine au moment de l’évènement. Cette hausse permet d’atténuer la douleur associée au trauma. La consommation d’alcool pour compenser ce manque aboutirait alors à un cycle sans fin (Volpicelli et al., 1999).

La consommation d’alcool s’effectuerait préférentiellement après le traumatisme et non pendant. Des animaux soumis à choc consommeraient donc plus d’alcool après le choc que le jour où ils l’ont reçu. Cette tendance s’observe également chez les buveurs sociaux. Il s’agit de consommateurs occasionnels dont la consommation deviendra problématique après un évènement traumatisant (Volpicelli et al., 1990). Les effets anxiolytiques dépendraient de nombreux facteurs comme le degré d’anxiété et l’histoire familiale concernant des problèmes d’anxiété et d’alcool. Les personnes plus vulnérables à l’alcoolisme répondraient le plus aux effets anxiolytiques de la substance (Barrenha et al., 2011).

Dans la littérature, tous ne s’accordent pas sur les « vertus apaisantes » de l’alcool.

Certaines études mettent en évidence une augmentation des symptômes causée par l’alcool (Souza et al., 2008). L’addiction viendrait donc aggraver le trouble préexistant. La consommation excessive d’alcool peut rapidement mener à la dépendance. Ce phénomène pourrait exacerber les problèmes d’anxiété en ajoutant de nouveaux symptômes faisant alors rentrer la personne dans un cycle sans fin. A ce stade, il devient difficile de distinguer les symptômes liés à l’anxiété de ceux dus au sevrage (Gorwood, 2010).

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4. Intérêt des modèles animaux

En 1995, Spanagel et ses collaborateurs avaient établi que le niveau d’anxiété de rats Wistar constituait un facteur d’influence important dans l’auto-administration d’alcool. La souche DBA/2J ne possède pas un niveau d’anxiété particulièrement haut contrairement à d’autres souris comme les BALB/c (Belzung et & Griebel, 2001). Travailler avec ce type de souche permet donc de bien mettre en évidence une augmentation de l’anxiété due aux manipulations effectuées par les expérimentateurs. Récapitulons : nous cherchons particulièrement à mettre en évidence l’interaction entre l’alcool et le PTSD ; nous avons mis en évidence l’existence d’une comorbidité importante entre ces deux éléments. Chez l’être humain, il est difficile d’établir le sens des influences en jeu. La consommation d’alcool peut précéder le développement d’un PTSD ou en résulter.

Cependant, il n’est pas aisé de savoir si cette consommation était déjà pathologique avant le traumatisme et quels sont ses effets réels sur les symptômes observés. L’utilisation de souris de type DBA/2J permet donc de manipuler ces différents éléments chez des souris dont le niveau d’anxiété est considéré comme « normal » à la base. L’expérimentation animale, à travers des protocoles adéquats, permet une meilleure manipulation des variables qui échappent habituellement au contrôle humain.

Dans notre modèle, certains sujets sont sensibilisés à l’éthanol, avant, après et pendant la phase de rétention du PTSD. Ne pas injecter les animaux juste avant le choc permet de mieux refléter la réalité humaine. En effet, les personnes faisant face à un évènement traumatisant ne sont pas forcément en état d’ébriété au moment des faits. Il est donc plus judicieux de les considérer comme des personnes préalablement intoxiquées.

4.1 Tests d’anxiété

Les tests d’anxiété permettent d’évaluer les comportements des animaux dans de nouveaux environnements. La confrontation à un environnement non familier renseigne sur le phénomène de généralisation de la peur. Cependant, c’est la situation en elle-même qui induit un certain degré de stress chez les animaux. Les deux premiers tests, l’Elevated plus- maze (EPM) et le light/dark test placent les sujets en situation d’inconfort où il nous sera

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possible de relever les différents comportements démontrés ainsi que leur intensité. Le dernier test, l’Open-field, permet également d’étudier l’activité locomotrice des animaux et de rendre compte d’un phénomène de sensibilisation.

4.1.1 Elevated plus-maze

L’Elevated plus-maze est un test d’anxiété qui a été validé par Lister. D’un point de vue validité constructive, l’Elevated plus-maze (EPM) ne permet pas une mesure directe de l’anxiété. On retrouve d’ailleurs des résultats contradictoires dans la littérature concernant ce test. Ce manque de cohérence pourrait être dû à l’influence de facteurs tels que la souche, le moment du test ou la méthode d’analyse (Belzung et al., 2001 ; Carola et al., 2002).

Ce test se base sur la peur de la hauteur chez les souris ainsi que leur aversion pour les espaces ouverts. L’appareil utilisé est en forme de croix et surélevé. Il contient deux bras ouverts et deux bras fermés. Les bras ouverts et fermés sont placés de façon perpendiculaire. Afin d’évaluer le degré d’anxiété à travers ce test, un expérimentateur peut relever les différentes mesures spatio-temporelles. Ces informations permettent de mettre en évidence l’activité locomotrice et l’anxiété des animaux au sein du labyrinthe. L’activité locomotrice peut s’observer au travers des changements de bras effectués par les animaux tandis que l’anxiété se traduit par un temps plus élevé passé dans les bras fermés ainsi qu’un nombre plus élevé d’entrée dans les bras fermés. En effet, les souris préfèrent les endroits clos et sombres (Rodgers & Jonhson, 1995). Via ce type de test, les animaux se trouvent donc face à un dilemme, obligés de choisir entre la sécurité des bras fermés ou l’exploration via les autres bras dans l’espoir d’échapper à cette situation.

Dans le cadre de ce mémoire, les souris ont été soumises à un choc de 1.5 mA. Ce choc peut être considéré comme étant de haute intensité et est associé avec des comportements de type anxieux au sein de l’EPM (Goswami et al., 2013). Selon Louvart et collaborateurs (2005), cela se traduirait par une augmentation du freezing dans l’EPM. Korte

& De Boer (2003) ont démontré que l’exposition de rats à un choc auquel ils ne pouvaient échapper provoquait une diminution de l’exploration des bras ouverts lors d’un passage direct dans l’EPM (figure 5).

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Figure 5. Diminution significative de l’entrée dans les bras ouverts (±SEM) des souris soumises à un choc inévitable. #P < 0.05. (Korte et al., 2003).

En plus de pouvoir évaluer les effets anxiogènes d’un choc, l’EPM peut servir à étudier l’influence anxiogène ou anxiolytique d’une substance sur les performances des sujets. L’éthanol est connu pour ses effets anxiolytiques (Lister, 1987 ; Tambour et al., 2005).

Ses effets apaisants sur le comportement ont déjà été observés chez des animaux ayant passé un EPM (Barrenha et al., 2011). L’administration d’alcool devrait a priori augmenter l’exploration du labyrinthe par les souris. Nous nous intéresserons donc aux effets du choc, de l’éthanol mais principalement à l’interaction de ces deux éléments et l’influence que cela aura sur l’activité des souris au sein de l’EPM. La prise d’alcool pourrait venir potentialiser les effets anxiogènes du choc et ainsi diminuer l’exploration et augmenter le freezing des souris.

Cependant de nombreux éléments tels que la dose ou le type de souche sont à prendre en compte. Un effet anxiolytique de l’éthanol peut être observé à des doses comprises entre 1 et 2 g/kg chez des souris C57 et CD1 (Tambour et al, 2005). Ces effets se traduisent par un nombre d’entrées plus important dans les bras ouverts ainsi qu’un pourcentage de temps passé dans ces derniers plus élevé. Tout comme pour le choc, il est important de préciser que dans le cadre de notre expérience, nous n’administrons pas d’éthanol directement avant le passage dans l’EPM.

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- 32 - 4.1.2 Light/dark test

Le light/dark test a été créé par Crawley et Goodwin (Kliethermes, 2005). Il est aussi appelé White and Black Box et repose sur la peur des espaces lumineux chez les rongeurs. Ce type d’appareil permet d’observer les comportements exploratoires des sujets. Les mesures effectuées concernent le temps passé dans chaque compartiment, les transitions ainsi que la latence avant l’entrée dans le compartiment noir. Sachant que les souris ont tendance à préférer les endroits clos et sombres, les animaux anxieux auront tendance à rentrer plus rapidement dans le compartiment noir et à y rester. C’est donc le temps passé dans l’un ou l’autre compartiment de l’appareil qui fournit une idée du degré d’anxiété de l’animal. Ce test a souvent été utilisé pour évaluer les effets anxiolytiques de différentes substances.

L’éthanol, en tant que substance anxiolytique, augmenterait le temps passé dans le compartiment blanc (Kliethermes, 2005). A dose réduite, il provoque une excitation comportementale qui s’accompagne d’une activité exploratoire plus importante ainsi que de comportements reflétant un taux bas d’anxiété, comme la sortie du compartiment noir (Crawley et al., 1997).

Au contraire, des animaux ayant reçu un choc mettraient plus de temps à quitter le compartiment noir (Bruijnzeel et al., 2001; Louvart et al., 2005, Pijlman et al., 2002). Cela pourrait s’apparenter au symptôme de retrait et d’engourdissement observé chez les humains. Comme ce type de test fait intervenir un environnement nouveau, il permet d’observer des symptômes en lien avec la peur sensibilisée (Yu et al., 2012).

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- 33 - 4.1.3 Open-field test

L’Open-field test permet également de mesurer l’anxiété chez les rongeurs. Il s’agit d’une des procédures les plus utilisées en psychologie animale. Elle permet d’observer les comportements exploratoires des sujets dans un nouvel environnement, ainsi que l’influence d’une substance sur ces performances. Les animaux sont placés dans un espace vide, ouvert et lumineux délimité par des cloisons. Ils sont généralement déposés au centre ou proches des murs (Prut et al., 2003).

Les déplacements horizontaux des animaux sont enregistrés en termes de distance parcourue ou de distribution spatiale pendant 2 à 20 minutes. Il est également possible de relever des mesures éthologiques (Prut et al., 2003). Ce test est relativement simple et serait le plus ancien dans le domaine des tests d’anxiété (Kliethermes, 2005). L’utilisation d’une technique de videotracking permet d’enregistrer la distance parcourue dans ce nouvel espace pour un temps donné. Les souris les plus anxieuses se déplacent le plus.

Par rapport aux souris C57 qui montrent une activité locomotrice importante au sein d’un Open-field, les souris DBA/2J sont considérées comme appartenant aux souches intermédiaires en matière d’activité locomotrice (Crawley et al., 1997).

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Partie expérimentale

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I. Objectifs

Dans le cadre de ce mémoire, nous tentons d’investiguer l’interaction entre le développement d’un PTSD et l’alcoolisme. Dans ce but, nous avons réalisé trois expériences sur des souris DBA/2J. Elles ont pour objectif de mettre en évidence les influences réciproques qui sont en jeu en cas de comorbidité entre ces deux troubles.

A travers nos expériences, nous aborderons différentes pistes au moyen d’un modèle animal en tentant de répondre aux trois questions suivantes:

1) Le développement d'un PTSD altère-t-il l'acquisition et l'expression d'une sensibilisation?

2) L'acquisition d'une sensibilisation à l'éthanol facilite-t-elle le développement d'un PTSD ? 3) Une sensibilisation à l'éthanol durant la phase de développement d'un PTSD altère-t-elle l'intensité ou la rétention de ce trouble?

Pour ce faire, des groupes de souris DBA âgées entre 8 et 10 semaines seront sensibilisés à l'alcool par injection répétée d'éthanol en intra péritonéal. Nous évaluerons l’expression de cette sensibilisation dans un Open-field via une méthode de videotracking.

Le PTSD sera induit selon le modèle de Siegmund et ses collaborateurs (2009) à l’aide d’un choc et suivi de 28 jours de rétention. Les souris seront ensuite à nouveau testées pour évaluer la peur sensibilisée et la peur conditionnée.

L’anxiété sera évaluée à l’aide d’un Elevated plus-maze et d’un light/dark test. L'ordre dans lequel se dérouleront les différentes phases (stress, sensibilisation, test,...) dépendra de la question traitée.

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II. Méthodologies

1. Sujets

L’ensemble des protocoles expérimentaux de ce mémoire ont été approuvés par le comité éthique de l’expérimentation animale de l’Université de Liège et ce, en accord avec les recommandations adoptées par la Communauté Européenne le 24 novembre 1986 (Directive n° 86/609/CCE).

Tous les appareils ayant servi à effectuer les tests nécessaires à nos expériences étaient situés au sein du laboratoire de psychologie de l’Université de Liège. La température du laboratoire est de 20-22 degrés Celsius.

Pour réaliser nos expériences, nous avons utilisé 228 souris femelles et naïves de souche DBA/2J. Les souris étaient âgées de 8 semaines au début de chaque expérience. Elles ont été réparties en 3 groupes qui comportaient respectivement 72, 80 et 76 souris.

Les souris provenaient de l’élevage Janvier (Le Genest-Saint-Isle, France). Elles sont arrivées au sein du laboratoire de l’Université de Liège à l’âge de 4 semaines et ont été placées à deux par cage (33 cm (L) x 15 cm (l) x 13 cm (H)) sans subir aucune manipulation avant les premiers tests.

Les souris ont été placées dans des cages individuelles 1 semaine avant l’acquisition du PTSD. Toutes les souris recevaient de la nourriture (Pelettes standards, CarfilQuality, BVDA, Oud-Turnhout Belgique) et de l’eau ad libitum et étaient soumises à un cycle de type 12 heures de lumière/obscurité avec la phase de jour débutant à 8 heures du matin.

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2. Substances pharmacologiques

Les 3 groupes de souris sont passés par une phase de sensibilisation à l’éthanol.

L’éthanol, provenant d’une solution 100%, était dilué à 20% dans une solution isotonique saline stérile (0.9% NaCl). Les animaux contrôles étaient injectés avec une solution saline (0.9% NaCl). Chaque groupe était divisé en 3 sous-groupes recevant respectivement de l’éthanol aux doses 1 ou 2 g/kg ou la solution saline (souris sham). Les souris étaient pesées de façon journalière afin de déterminer la dose adéquate à injecter. Les injections se faisaient en intra-péritonéale (ip).

3. Dispositifs techniques

3.1 Videotracking

Le système de videotracking permet de mesurer l’activité locomotrice des souris au sein d’un Open-field. Il renseigne donc sur la distance horizontale parcourue en un certain intervalle de temps (cm/minute). L’appareil enregistre les déplacements des souris grâce au contour des objets et transmet les informations à l’ordinateur auquel il est relié. La zone d’enregistrement des déplacements est délimitée au préalable par l’expérimentateur. Les souris ont évolué au sein de 8 cubes séparés les uns des autres par une cloison opaque blanche. Le fond de l’appareil était blanc afin que les souris ressortent et soient captées par le système. Une caméra est reliée à un ordinateur et enregistre le déplacement des animaux.

Chaque film est alors divisé en plans de quelques secondes qui sont alors digitalisés. Le système détecte les pixels grâce aux différentes échelles de couleur. La distinction d’une souris par rapport au fond permet de suivre ses déplacements (Spink et al., 2001).

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3.2 Dispositif de la peur conditionnée et sensibilisée

Les appareils ayant servi au choc viennent de la firme Med-Associates (MED Associates Inc., ST. Albans, VT, USA, ENV-307W-TH, 20 cm (L) x 24 cm (l) x 21.5 cm(H)). Il s’agit de deux chambres situées dans des caissons d’isolation opaques blancs (MED Associates Inc., ENV-021M, 40 cm (L) x 62.5 cm (l) x 42 cm (H)).

La paroi arrière et la porte avant des chambres sont en plexiglas transparent, les deux autres parois sont de couleur grise. Chaque chambre est équipée de deux lampes permettant la production des stimuli lumineux.

Le sol des deux chambres est constitué d’un plancher de 23 barreaux métalliques de 3 millimètres de diamètre et séparés de 8 millimètres. Ces barreaux sont conducteurs d’électricité et reliés à un générateur programmable. Ce générateur permet l’induction d’un choc électrique au temps et à l’intensité voulue (MED Associates Inc., ENV-414). La programmation des stimuli et l’enregistrement des données sont monitorés par le programme MED-PC (MED Associates Inc., SOF-735) grâce à une interface spécifique (MED Associates Inc., DIG-716).

La grille se situe au-dessus d’une plateforme blanche. C’est à ce niveau que les mouvements et déplacement des souris sont captés et enregistrés grâce au programme Threshold (MED Associates Inc., SOF-735).

3.3 Elevated plus-maze (Labyrinthe en croix surélevé, EPM)

L’EPM est un labyrinthe surélevé situé à 80 cm de hauteur. En forme de croix, il est composé de 2 bras ouverts et de 2 bras fermés situés en vis-à-vis (30 cm (L) x 5 cm (l)) ainsi que d’une plateforme centrale (5 x 5 cm). Deux bras sont fermés à l’aide de cloisons hautes de 15 cm. Les bras ouverts disposent également de rebords de moindre hauteur (2.5 cm).

Ces derniers sont de couleur gris clair tandis que les bras fermés, leurs cloisons ainsi que la plateforme sont noirs. Une Webcam (QuickCam pro5000, Logitech) située au-dessus du dispositif permet l’enregistrement direct des données de chaque session sur ordinateur (Tambour et al., 2005).

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- 39 - 3.4 Light/Dark test(Black and White Box)

L’appareil sous forme de boîte (46 cm (L) x 27 cm (l) x 3 cm) contient une partie ouverte de forme cubique et de couleur blanche avec de hautes parois (27 cm x 27 cm). La deuxième partie est constituée d’un cube noir fermé de taille moins importante (18 cm x 27 cm). Ces deux parties sont adjacentes, permettant à l’animal de passer d’une partie à l’autre par une petite entrée au niveau de la partie noire (7.5 cm x 7.5 cm). Le sol de chaque partie est de la même couleur que les murs. L’appareil est posé sur le sol et est donc légèrement surélevé par rapport à ce dernier.