Modelling severe traumatic brain injury in rats by the lateral fluid percussion technique : effect on animal welfare and temporal evolution of sequelae

Le traumatisme crânien (TC) sévère est une pathologie à part entière regroupant une expression hétérogène de phénomènes pathophysiologies. Les dommages cérébraux résultent de l’agression physique initial (lésion primaire), mais également surviennent au cours des heures, des jours voire des mois suite aux agressions cérébrales secondaires. Sans intervention clinique rapide et efficace, des séquelles sensorielles, motrices, cognitives, neurologiques s’installent invalidant et handicapant le patient. Le poids de ces complications est un fardeau économique pour la société, et les patients se trouvent dans un contexte psychosociale pesant, aggravant leur situation. La modélisation in vivo des mécanismes pathophysiologiques est importante pour comprendre et évaluer l’évolution de ces agressions cérébrales post-traumatiques. L’objectif de ces travaux de thèse se sont portés sur la mise en place et la caractérisation sur du long terme d’un modèle de TC sévère chez le rat par percussion latérale de fluide. Dans un premier temps, un appareil par valve pneumatique a été utilisé afin de se décharger de l’encombrement du dispositif initial, mais aussi de simplifier et d’apporter une reproductibilité de l’induction du TC sévère. Une seconde partie met l’accent sur la quantification quotidienne du bien-être animal dans le modèle de TC sévère à l’aide d’une grille de score. Ceci permet de raffiner le modèle, de tenir compte de l’état général du rat et de limiter l’introduction de biais scientifiques causés par un mal-être général, une souffrance ou un inconfort post-TC. Finalement, l’évolution temporelle des lésions et des séquelles post-traumatiques comportementales et neurologiques ont été mesuré sur plusieurs mois. Nous avons montré une dégradation transitoire du bien-être animal sur les deux semaines après l’induction du TC. De plus, une altération comportementales et anatomiques étaient visibles plusieurs mois après.Severe traumatic brain injury (TBI) is a pathology of its own bringing together a heterogeneous expression of pathological phenomena. Brain damages result from the initial physical aggression (primary injury), but also occur aver hours, days or even weeks following secondary brain aggressions. Without rapid and effective clinical intervention, sensory, motor, cognitive and neurological sequelae set in, disabling and handicapping the patient. These complications are an economic burden for society, and patients find themselves themselves in a heavy psychosocial context, aggravating their situation. In vivo modeling of pathophysiological mechanisms in important to understand and evaluate the evolution of these post-traumatic brain damages. The objective of this thesis was to set up and characterize on the long-term a severe TBI model in rats by lateral fluid percussion. In a first, a pneumatic valve device was used in order to get rid of the initial device clutter but also to simplify and make reproducible the severe TBI. A second part focuses on the daily quantification of animal welfare in the severe TBI model using a scoresheet. This allows to refine the model, to take into account the general state of the rat and to limit the introduction of scientific biases caused by general unwellness, suffering or discomfort post-TBI. Finally, the temporal evolution of behavioral and neurological post-traumatic lesions and sequelae were measured over several months. We showed a transient deterioration of the animal welfare over the two weeks after the induction of TBI. Moreover, behavioral and anatomical alterations were visible several months later