Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 11/12/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-840985)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet vise à étudier un type d’astrocyte (les cellules non neuronales du système nerveux les plus abondantes chez les mammifères) décrit dans une région du cerveau importante dans la régulation du sommeil. Nous voulons tester l’hypothèse selon laquelle ces cellules correspondent à des cellules en cours de division, ce qui ferait de cette zone une zone de prolifération astrocytaire importante compte tenu de la densité observée de ces cellules. La mise en oeuvre de ce projet permettrait de caractériser le taux de division des astrocytes au cours de la période post-natale En effet, les astrocytes de notre région d’intérêt n’ont encore jamais été caractérisés malgré leur rôle dans la régulation du sommeil lent.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet servira à mieux caractériser le noyau préoptique ventrolatéral de l’hypothalamus, notre région d’intérêt impliquée dans le déclenchement et le maintien du sommeil lent ainsi que dans la thermorégulation, et s’inscrit dans le cadre d’un projet visant à étudier le rôle des astrocytes de cette région. Des études récentes soulignent l’importance des astrocytes de cette région dans la régulation du sommeil lent. Or les troubles du sommeil concernent 30% de la population générale et sont associés à de nombreuses pathologies telles que l’hypertension artérielle, le diabète, la dépression ou encore les accidents vasculaires cérébraux. Une meilleure compréhension du rôle des astrocytes et des interactions neurone-astrocyte dans la régulation du sommeil est donc nécessaire pour faire face à cet enjeu de santé publique.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Notre projet consiste à injecter un produit qui permettra de suivre les cellules en prolifération. Nous réaliserons donc une injection intrapéritonéale sur animal vigil (1min par animal). Les animaux seront enuite replacés dans leur cages jusqu’à leur mise à mort pour l’analyse.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les effets indésirables sont ceux liés à l’injection en elle-même. Le produit utilisé n’est cependant pas nocif et dilué dans du PBS, donc pas irritant non plus. La contention peut, elle, induire un stress léger.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
La mise à mort est nécessaire pour notre projet car nos expériences demandent que nous puissions prélever du tissu cérébral profond fixé afin de visualiser au microscope les cellules en prolifération marquées par le produit injecté.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Un modèle animal est nécessaire pour étudier le comportement de ces cellules tout en prenant en compte l’ensemble des variables intervenants au cours du développement de l’animal. La visualisation des astrocytes, qui permettra de confirmer que les cellules marquées sont bien des astrocytes, est rendue possible par l’utilisation d’une lignée de souris transgénique. Le fait d’utiliser des souris transgéniques qui nous permettent de visualiser l’ensemble de leur anatomie est crucial. Aucune modélisation ne permet de parfaitement simuler un cerveau, ses cellules et les différentes interactions entre elles. Toutefois, le modèle souris a été choisi pour les raisons évoquées plus haut.
2. Réduction
Afin de mesurer le taux de division des astrocytes de notre région d’intérêt, nous devons réaliser ces mesures dans une région contrôle. Le cortex moteur primaire (une aire du cortex cérébral qui participe à la planification, au contrôle et à l’exécution des mouvements volontaires des muscles du corps) n’a jamais été décrit comme une zone où les astrocytes se divisent, et servira donc de région contrôle dans notre étude. De plus, le cortex moteur primaire et notre région d’intérêt sont colocalisés sur les coupes de cerveau sur lesquelles nous travaillerons, ce qui permet de minimiser le nombre de coupes nécessaires. De même, nous travaillerons sur les deux hémisphères de chaque coupe réalisée de sorte à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés dans ce projet.
3. Raffinement
Les injections seront réalisées par du personnel habitué, réduisant ainsi le temps de manipulation et donc le stress éventuel des animaux.Des points limites ont été prévus. Si malgré la prise en charge par des analgésiques, le niveau de douleur de l’animal, évalué par des critères quantifiables adaptés, reste trop élevé, nous procèderons à l’euthanasie de l’animal. Une attention particulière sera portée aux souris les plus jeunes de manière à diminuer l’impact de leur manipulation.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les souris sont des animaux de petite taille, à développement rapide, modifiables génétiquement et qui montrent de grandes similarités avec l’homme en terme de mécanismes moléculaires et cellulaires. De plus, toutes les études que nous avons réalisées jusqu’à présent sur ces morphologies astrocytaires ont été effectuées chez la souris. Nous devons à présent démontrer que l’origine de ces doubles, mis en évidence chez la souris, viennent de divisions cellulaires récentes. Il n’y a donc aucun intérêt à changer de modèle à ce niveau. Pour notre projet, l’utilisation d’un modèle murin est la seule approche possible. Les trois groupes d’animaux correspondent à des animaux utilisés 4, 30 et 80 jours après leur naissance. L’objet de notre étude étant de caractériser la fonction des astrocytes « en doublets » du noyau préoptique ventrolatéral, en testant l’hypothèse selon laquelle il s’agirait d’astrocytes en division ou récemment divisés, nous travaillerons 4 jour après la naissance des animaux (mise en place du réseau astrocytaire), à 30 jours post-natal (stade de référence pour l’étude du sommeil), et à 80 jour post-natal (stade mature chez la souris, auquel nous avons réalisé d’autres études complémentaires de celle-ci). L’intérêt de travailler avec des souris à ce dernier stade est de pouvoir comparer les données obtenues à ce stade avec celles obtenues chez les souris à 4 et 30 jours post-natal, et ainsi étudier la mise en place du réseau astrocytaire au cours du développement post-natal et son impact sur le comportement de sommeil.