Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 05/08/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-822640)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet a pour but d’étudier l’hétérogénéité des macrophages cérébraux dans les maladies neurodégénératives. Dans les 10 dernières années une grande diversité de cellulaire a été décrite dans les cerveaux neurodégénératifs grâce à des technique de haute résolution permettant de faire des analyses dans chaque type de cellules. Des macrophages particuliers associés aux plaques amyloïde beta dans la maladie d’Alzheimer ont été identifiés. Parmi ces cellules, une partie est dérivée de microglies embryonnaires et l’autre de monocytes circulants. Le développement de ces macrophages est donc un facteur déterminant leur diversité. Avec le vieillissement et les maladies neurodégénératives, des monocytes infiltrent le cerveau et se différencient en cellules ressemblant à des microglies , ce sont des macrophages inflammatoires associés à la maladie. Des premières expériences semblent montrer que ces programmes et dynamiques varient en fonction du sexe. Or la maladie d’Alzheimer est elle-même grandement corrélée au sexe. L’objectif de ce projet est de caractériser en détail les dynamiques d’infiltration de cellules dans des modèles murins mâles et femelles de vieillissement et maladies neurodégénératives, en particulier la maladie d’Alzheimer, et de comparer ces cellules aux cellules dérivées de macrophages embryonnaires. Cela permettra de donner une nouvelle compréhension des facteurs cellulaires inflammatoires influençant l’établissement de la maladie d’Alzheimer et comment ceux-ci varient en fonction du sexe.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet de recherche a pour objectif de déchiffrer les dynamiques cellulaires de macrophages cérébraux dans les cerveaux en vieillissement et neurodégénératifs. En étudiant avec des techniques et modèles murins innovants ces cellules à plusieurs temps de vieillissement, nous pourrons obtenir une cinétique de la neuro-inflammation et de l’infiltration cellulaire. La maladie d’Alzheimer concerne en majorité le sexe féminin. L’étude des deux sexes en parallèle permettra de donner des indications sur les caractères influençant ce déséquilibre . Cela permettra à terme d’identifier de potentielles cibles thérapeutiques pouvant être appliquées à l’Homme.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Des procédures incluront un gavage unique (durée 30 secondes), sur animaux vigiles. Des prises de sang uniques seront faites sur certains animaux sous anesthésie générale (durée 1-2 minutes).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les principales nuisances attendues lors de cette étude proviennent des trois modèles murins Alzheimer utilisés dans cette étude. Ceux-ci développent des comportements ressemblant à la maladie d’Alzheimer humaine qui peuvent nuire au confort global de l’animal. Ces souris peuvent développer des comportements tels que l’altération de la mémoire, apathie, déclin cognitif, comportements sociaux aberrants à partir de 9 mois liés à la perte neuronale dans certaines zones du cerveaux et des troubles moteurs dont l’ataxie. Des nuisances sont également attendues lors de la manipulation des animaux, notamment un stress et un inconfort de courte durée lors de la contention de l’animal, du gavage qui entraîne un inconfort léger et temporaire.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure pour analyses sur tissus et organes post-mortem.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Pour étudier les dynamiques cellulaires complexes intervenant dans le cerveau neurodégénératifs, les modèles in vitro de culture cellulaires ne font pas intervenir suffisamment de types cellulaires. Les modèles de cérébroïdes et organes sur puces en développement reproduisent uniquement le cerveau embryonnaire mais pas encore le cerveau en vieillissement qui a des dynamiques plus complexes. L’étude de mécanismes au niveau cérébral et sanguin dans le contexte de maladies neurodégénératives requiert l’utilisation d’un organisme vivant complet avec une activité cellulaire complète. De plus, comme ce projet vise à étudier les dynamiques d’infiltration, un contexte physiologique global est nécessaire avec une génération de monocytes dans la moelle et un passage à travers une barrière hémato-encéphalique. Il est donc important de conserver l’activité de l’organisme et des mécanismes physiologiques dans un état dynamique (c’est à dire en mouvement et fonctionnel) dans le cadre d’une étude temporelle.
2. Réduction
Le nombre d’animaux a été déterminé par un calcul de puissance statistique afin de garantir une robustesse des résultats tout en limitant l’utilisation d’animaux. Pour une analyse comparative multi-groupes (effet du modèle Alzheimer, sexe, temps d’intêret), nous avons calculé et optimisé le nombres d’animaux nécessairesavec un calcul de puissance, basé sur les observations passées au laboratoire. Ce design expérimental permet d’atteindre une puissance statistique suffisante tout en respectant les principes éthiques de la réduction animale. Le caractère des expérimentations (études sur les cerveaux) ne permet malheureusement pas de suivre un animal. La mise en place des procédures finales sera réalisée en fonction des résultats obtenus dans les premières procédures
3. Raffinement
Les cages sont enrichies avec du matériel de nidification, maisons en cartons, bâtonnets. L’enrichissement pourra être augmenté pour les animaux vieillissants. Pour faciliter l’alimentation en cas de besoin, du u aliment adapté énergétique et facile à consommer sera utilisé. Les manipulations (contention, gavage, prélèvements) seront effectuées par des personnes formées et compétentes. Les méthodes d’analgésie et d’anesthésie des animaux permettront de diminuer toute souffrance ou détresse liées aux manipulations. Des mesures de surveillance quotidienne sont mise en place par des personnes compétentes et formées.Des points limites précoces ont été définis et seront strictement appliqués.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les souris sont des modèles expérimentaux largement utilisés dans la recherche biomédicale en raison de leur similitude génétique avec l’humain, leur taille modeste et leur cycle de vie relativement court, ce qui permet d’étudier les effets de traitements et de pathologies sur plusieurs générations. Des modèles ont été choisis pour cette étude en raison de leur pertinence dans la recherche sur la maladie d’Alzheimer et leur complémentarité. Ces modèles murins ciblent différents gènes associés à la pathologie et reproduisent des aspects clés de la pathologie, notamment les dépôts de plaques amyloïdes et les déficits cognitifs, permettant d’étudier les mécanismes sous-jacents de la maladie à différents stades de son développement. L’utilisation de trois stades de développement (3, 6, 9 et 12 mois) permet d’examiner l’évolution progressive de la pathologie, en ciblant des périodes spécifiques du développement de la maladie : l’apparition initiale des symptômes, leur progression intermédiaire, et les stades avancés.