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Ce document présente un protocole pour créer différents types de lésions MN et de réparation dans le rat. En outre, il illustre comment évaluer la récupération fonctionnelle de ce nerf en utilisant plusieurs tests comportementaux non invasifs et des mesures physiologiques.
Notamment, plusieurs des tests fonctionnels décrits dans ce document, à savoir l’épreuve de fonctionnement de l’échelle et le test de corde, dépendent de manière significative de la volonté du rat d’accomplir la tâche dans l’attente d’obtenir la récompense alimentaire51,52,53. Il convient de noter que certaines souches de rats sont plus agréables à la formation et l’exécution reproductible dans ce type de tests51,52,53. Par exemple, les rats Lewis obtiennent de mauvais résultats dans ces tests à la fois dans la phase d’entraînement et par la suite51,52,53.
Le logement des rats devrait permettre une grande liberté de mouvement en accord avec leur comportement exploratoire naturel, en plus de permettre aux animaux expérimentaux de se familiariser avec certains des éléments présents dans les tests fonctionnels19. Par conséquent, différentes formes de logement permettant une plus grande liberté de mouvement sont montrées. Les grandes cages sont personnalisées avec des éléments d’enrichissement qui sont ensuite utilisés dans les essais fonctionnels (p. ex., cordes et échelles).
Sans doute, ces éléments enrichissants ainsi que les cages avec des roues de course incorporées et les sphères de formation individuelles fournissent une forme de physiothérapie postopératoire similaire à celle offerte aux patients humains opérés sur le système nerveux périphérique10.
De manière significative, bien que quelques auteurs préconisent disséquer les tissus sous-cutanés et les fasciaes de muscle franchement ou par la coupe propre avec un nombre 15 scalpel, l’utilisation de la thermocauté en disséquant ces structures est recommandée pour minimiser le risque d’hématome postopératoire.
Il convient de noter que de nombreux tests ont été conçus pour tester différents aspects de la réparation périphérique des nerfs chez le rat, à savoir la régénération axonale, la réinnervation cible, et la récupération fonctionnelle, dont certains sont au-delà de la portée de cette étude29,54,55,56. Par exemple, l’analyse cinématique29,36,55 et l’évaluation histomorphométrique29,36,57 sont largement employées par plusieurs auteurs. En outre, plusieurs de ces tests impliquent des variations pour maximiser l’efficacité et /ou la reproductibilité54. Par exemple, l’algisémétrie mécanique (c.-à-d. l’évaluation des réponses aux stimuli mécaniques douloureux) peut être évaluée qualitativement à l’aide d’un filament von Frey donné, tel que décrit dans le présent article, ou semiquantitativement en utilisant successivement plus fort von Frey filaments, ou même quantitativement à l’aide d’appareils électroniques qui appliquent des pressions croissantes jusqu’à ce qu’une réponse de retrait est observée30,54.
De même, bien que plusieurs auteurs utilisent l’analyse de la piste de marche pour évaluer la réparation de nerf de membre antérieur dans le rat, d’autres auteurs soutiennent que les lésions MN simples ne produisent souvent pas des changements reproductibles dans les empreintes de pattes10,58,59. En outre, certains ont déclaré que ces changements peuvent ne pas être proportionnels à la récupération musculaire10,60. En gardant cela à l’esprit, certains chercheurs ont préconisé l’utilisation de l’analyse de la piste de marche dans la prévu principalement lors de l’évaluation de la récupération après avoir écrasé les lésions néve plutôt que après la reconstruction du nerf segmentaire10,50,61.
Le test de saisie est largement utilisé pour évaluer la récupération motrice des muscles contrôlés par le MN16,27. Pour garantir l’uniformité et la reproductibilité des données obtenues avec ce test, il est recommandé d’appliquer le test de saisie à l’aide de la méthodologie bien établie proposée par Bertelli et coll.16. Cependant, le protocole actuel diffère en ce qu’il n’immobilise pas systématiquement la patte contralatérale pour éviter un stress indu11,27. Il convient également de noter que d’autres auteurs, après avoir immobilisé la patte non blessée, évaluent quantitativement le test de saisie à l’aide d’un dynamomètre ou d’une échelle27,56. Cependant, cette évaluation quantitative peut être affectée par la force que le chercheur applique à la queue du rat26. En outre, il est difficile de distinguer entre la force générée par les muscles fléchisseurs numériques (uniquement innervated par le MN dans le rat et l’objet de l’essai de grasping9) de la force produite par les fléchisseurs du poignet, qui comprennent le carpi ulnaris fléchisseur qui reçoit son innervation du nerf ulnaire9,10,27. Afin d’essayer de contourner ces biais potentiels, ce protocole utilise une échelle ordinaire similaire à l’échelle du Conseil de recherches médicales couramment utilisé pour classer la force musculaire chez l’homme10,11,62. Alternativement, d’autres auteurs ont décrit l’évaluation détaillée de la compréhension à l’aide de l’analyse vidéo et d’un système de notation vidéo11,63.
Un inconvénient potentiel de l’utilisation du MN par rapport au nerf sciatique est qu’une plus grande quantité d’informations sont disponibles concernant ce dernier nerf. Ceci, à son tour, peut rendre la comparaison des données obtenues avec le MN avec celle des travaux expérimentaux antérieurs plus difficile46,48,64. En outre, la plus petite taille de la MN par rapport au nerf sciatique rend la manipulation chirurgicale plus difficile8,12,27,56,65.
Contrairement à la méthodologie décrite dans cet article, l’évaluation de l’électroeuromyographie peut être effectuée à l’aide d’électrodes monopolisars transcutanées placées dans le bras et les régionsthenar 51. En dépit d’être moins invasive, cette méthode comporte le risque de confusion potentielle en raison de la possibilité de costimulation du nerf ulnaire dans la région du bras9,51.
La plupart des auteurs sont d’accord pour dire que tous les tests utilisés dans le rat fournissent des résultats concordants, car la réparation périphérique des nerfs dépend d’un éventail complexe de facteurs, comprenant la survie des neurones, l’allongement axonal et l’élagage, la synaptogénèse, la récupération réussie des organes sensoriels et des unités motrices dénervables, et la plasticité du cerveau7,10,50,66,67.
Enfin, il convient de noter qu’une mise en garde significative des modèles de rongeurs est que les nerfs périphériques de rat sont beaucoup plus proches de leurs organes finaux et ont des zones transversales beaucoup plus petites que les structures humaines homologues. Cependant, cette différence de taille garantit des données expérimentales plus rapides chez les rongeurs, et de meilleurs résultats globaux chez les rats par rapport à l’homme sont à prévoir68. En effet, plusieurs auteurs avertissent que les soins doivent être utilisés lors de la tentative d’extrapoler les données expérimentales obtenues dans la réparation périphérique des nerfs en utilisant des rongeurs pour les humains7,69. Les modèles primates sont considérés comme pluscomparables 70. Néanmoins, leur utilisation est associée à des contraintes éthiques, logistiques et budgétaires71.
Même si le nerf sciatique est le nerf le plus couramment utilisé dans la recherche périphérique de nerf, le rat MN présente des avantages multiples. Par exemple, les lésions MN sont associées à une plus faible incidence de contractures articulaires et d’automutilation de la patte affectée11,12,16,56. De manière significative, l’autotomie suivant la transection sciatique de nerf affecte 11-70% des rats. Cela peut rendre impossibles les évaluations actuelles comme l’indice sciatique14. Cela, à son tour, rend l’estimation du nombre d’animaux nécessaires pour obtenir un pouvoir statistique donné encombrant15.
En outre, comme le MN est plus court que le nerf sciatique, la récupération des nerfs est observée plus tôt58,72,73,74,75,76. En outre, le MN n’est pas couvert par des masses musculaires, ce qui rend sa dissection techniquement plus facile que celle du nerf sciatique16. En outre, le MN a un chemin parallèle vers le nerf ulnaire dans le bras. Par conséquent, le nerf ulnaire peut facilement être utilisé comme greffe nerveuse pour réparer les blessures MN. Enfin, chez l’homme, la plupart des lésions nerveuses périphériques se produisent dans le membre supérieur, ce qui soutient davantage l’utilisation de ce nerf dans le rat77,78.
On peut soutenir que les rongeurs sont les animaux expérimentaux les plus couramment utilisés dans le domaine de la réparation périphérique des nerfs48,79. Comme indiqué, le rat MN est un modèle pratique de lésion et de réparation périphériques de nerf. En fait, il existe de multiples stratégies normalisées disponibles pour évaluer la récupération motrice et sensorielle, permettant une comparaison plus facile des résultats36,46,60,80,81,82. Bon nombre de ces méthodes sont non invasives, ce qui permet une évaluation quotidienne.
En outre, la physiothérapie fait partie de la norme de soins des patients se remettant de lésions nerveuses périphériques. Comme le démontre le présent document, il existe de multiples stratégies pour fournir un environnement postopératoire de physiothérapie-like aux rats soumis aux blessures de MN4,5. Par conséquent, ce modèle est particulièrement approprié pour reproduire le scénario clinique, facilitant l’extrapolation des résultats à l’espèce humaine12,27,48,56,58,83.
Comme le montre le présent document, plusieurs stratégies normalisées sont disponibles pour évaluer la récupération motrice et sensorielle du modèle MN du rat. La majorité d’entre elles sont des procédures non invasives, ce qui permet une évaluation fréquente. En outre, comme la plupart des lésions périphériques de nerf dans l’espèce humaine se produisent dans le membre supérieur, les arrangements expérimentaux mentionnés de physiothérapie peuvent plus justement imiter la récupération dans le contexte clinique. On peut soutenir que cela peut faciliter l’extrapolation des résultats à l’espèce humaine, validant davantage l’utilisation de ce nerf dans le rat.