Métrologie de la douleur animale sur modèles expérimentaux : développement et validation de biomarqueurs neuroprotéomiques

La douleur est un phénomène complexe et dynamique comprenant un processus primaire et sensoriel, la nociception, auquel se rajoutent des réactions de défense et d'alarme psychophysiologiques. Ceci conduit au développement d'une véritable mémoire de la douleur, individuelle et modulée (plasticité neuronale) par des expériences précédentes de douleur, incluant entre autres, des phénomènes de sensibilisation nociceptive. Pour bien comprendre les mécanismes de sensibilisation centrale, les modèles animaux mimant les pathologies humaines sont d’une importance primordiale. Or, pour ce faire, nous avons proposé une série d'approches expérimentales translationnelles par le développement de modèles expérimentaux de douleur bovine, canine et murine afin de caractériser les atteintes du protéome spinal en fonction du niveau de douleur perçu par l'animal et d’identifier le (les) marqueur (s) potentiellement modulé (s) par la sensibilisation nociceptive.  À l’aide de la neuroprotéomique, nous avons identifié sur un modèle bovin de douleur viscérale, la protéine transthyrétine (TTR) comme étant sous-exprimée dans le protéome spinal en présence de douleur et ce, vérifié également dans le modèle canin de douleur chronique liée à l’arthrose chirurgicale. Ces résultats suggèrent la possibilité d’entrevoir la TTR comme un biomarqueur potentiel de la douleur chronique. Notre découverte de la relation entre les niveaux spinaux de TTR par neuroprotéomique et l’hypersensibilité à la douleur dans les modèles bovin et canin soutiennent l’implication de composantes inflammatoires nociceptives et immunitaires. Par la suite, des procédures de validation métrologique des protocoles d’acclimatation et de conditions environnementales de manipulations ont permis d’identifier les méthodes d’évaluation de la douleur les plus fiables et sensibles. Le modèle d’induction de douleur arthrosique induite chimiquement (injection intra-articulaire de monosodium iodoacétate) chez le rat a ensuite démontré qu’une augmentation de l’expression temporelle des neuropeptides spinaux excitateurs tels que la substance P, le peptide relié au gène de la calcitonine, la bradykinine et celle du peptide inhibiteur somatostatine, supportaient le phénomène de sensibilisation centrale dans ce modèle, tout comme les évaluations fonctionnelles. Les différences observées entre les analgésiques sur les résultats fonctionnels ont été étayées par différentes influences sur les concentrations des neuropeptides spinaux, permettant ainsi d’augmenter la validité ainsi que la sensibilité des méthodes d’évaluation algésimétrique et biomécaniques de la douleur. Afin de développer un modèle expérimental de douleur chronique imitant plus étroitement la progression post-traumatique de l’arthrose, un modèle chirurgical a montré la possibilité d’induire des changements compatibles avec de la douleur pathologique chronique. Le modèle chirurgical d’induction de douleur arthrosique a induit des changements neurophysiologiques quantifiables associés à la sensibilisation centrale. Ces modifications des altérations fonctionnelles ont été concomitantes avec la libération de neuropeptides spinaux. La comparaison avec le modèle chimique a montré des modifications plus persistantes et moins agressives qui serait potentiellement utiles pour l'évaluation des modalités thérapeutiques dans l’arthrose. L’utilisation de la protéomique jumelée avec des méthodes d’évaluation comportementale afin de quantifier la douleur pourrait permettre une gestion complètement nouvelle de la douleur et du bien-être animal.

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