Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 08/02/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-516357)
55 rats vont être utilisés, tous tués à l’issue, dont 30 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Trente rats subissent une chirurgie de constriction de l’artère pulmonaire destinée à provoquer une insuffisance cardiaque droite, suivie de huit semaines d’échocardiographie puis d’un cathétérisme terminal. Le porteur indique que cette chirurgie entraîne la mort d’environ 30 % des animaux. Il affirme que l’étude de la fonction cardiaque est « impossible à simuler in vitro » et que le recours au rat est « indispensable ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Avec ce projet nous souhaitons étudier les mécanismes moléculaires impliqués dans le développement d’une insuffisance cardiaque droite induite par banding de l’artère pulmonaire (BAP).
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Chez le patient atteint d’hypertension pulmonaire, le déclencheur de la transplantation ou de la mort du patient est l’état du ventricule cardiaque droit. L’utilisation d’animaux est indispensable pour identifier des mécanismes moléculaires car il est nécessaire d’étudier la fonction cardiovasculaire dans un contexte physiologique et physiopathologique, notamment au cours de l’Insuffisance cardiaque, un processus complexe impossible à simuler in vitro. C’est pourquoi nous souhaitons mettre en place au laboratoire un modèle expérimental d’insuffisance cardiaque droit chez le rat, induit par banding de l’artère pulmonaire. Ce modèle nous permettra comprendre comment se met en place l’adaptation cardiaque puis l’insuffisance cardiaque, ce qui représente un enjeu majeur pour soutenir la fonction cardiaque des malades atteints d’Hypertension pulmonaire. A l’heure actuelle les mécanismes responsables du développement de l’insuffisance cardiaque droite sont mal connus c’est pourquoi nous allons induire une insuffisance cardiaque droite chez le rat afin d’étudier les mécanismes mis en jeu.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Pour la animaux du groupe BAP: Sous anesthésie gazeuse (isofluorane) les ratssubiront la chirurgie de banding de l’artère pulmonaire, puis seront suivis par échocardiographie pendant 8 semaines (durée de la chirurgie 20-40min). Pour les animaux du groupe Sham, ces animaux subiront la même procédure mais sans pose du clip au niveau de l’artère pulmonaire (durée de la procédure (20-30min). Leur fonction cardiaque sera également suivie par échocardiographie (5-10min) durant les 8 semaines de la procédure.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Comme décris précédement, la chirurgie de Banding de l’artère pulmonaire conduira au développement d’une insuffisance cardiaque droite (classe sévère soit 30 rats). De plus, la chirurgie conduira à environ 30% de perte des animaux. Les rats sham ne développeront pas d’insuffisance cardiaque (classe légère soit 25 rats)
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A la fin de chaque procédure, les animaux subiront une echocardiographie et un catherisme cardiaque droit, puis ils seront sacrifiés afin de pouvoir réaliser une étude histologique du coeur et des poumons.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’objectif de recherche est d’étudier et de comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans la dysfunction ventriculaire droite induite par banding de l’artère pulmonaire. Le recours à des animaux est indispensable et se justifie par la nécessité d’étudier la fonction cardiovasculaire dans un contexte physiologique et physiopathologique. Il se justifie par l’impossibilité d’obtenir des lignées de cellules cardiaques adultes. Il se justifie également par l’impossibilité de simuler ex vivo la mise en place de l’insuffisance cardiaque droite qui est un processus multifactoriel complexe.
2. Réduction
Toutes les procédures seront pratiquées en utilisant des anesthésiques et des analgésiques. Les fonctions cardiovasculaires seront étudiées par des méthodes non invasives (écocardiographie) permettant de limiter le nombre d’animaux utilisés. Afin de réduire encore le nombre d’animaux utilisés, les animaux sont mis à mort en fin d’expérimentation après un dernier bilan (cathétérisme) de leur fonction cardiaque, et les tissus prélevés sont partagés afin de minimiser encore le nombre d’animaux utilisés. Des expériences de biochimie et de biologie moléculaire à partir des différents tissus collectés et des études sur cellules isolées seront effectuées afin de réduire le nombre d’animaux utilisés. Le test statistique adéquat permet de bien définir le nombre d’animaux nécessaires à cette étude.
3. Raffinement
Les animaux seront suivis par échocardiographie cardiaque (non invasif) afin d’évaluer la fonction cardiaque droite de ces animaux. Ce qui permettra de déterminer le moment du sacrifice. Certaines expériences pourront être réalisées sur des cardiomyocytes isolés. A la fin des expérimentations, les animaux seront sacrifiés pour prélèvement d’organes.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les rats sont des modèles standards de maladies cardiovasculaires. Ils présentent une anatomie vasculaire et des caractéristiques hémodynamiques similaires à celle de l’homme. De plus notre équipe travaille en routine avec des modèles expérimentaux utilisant des rats pour l’étude de maladies vasculaires pulmonaires. Nous avons donc l’expérience et le matériel adapté pour travailler avec le rat. Nous allons travailler avec des rats de souches Spragues Dawley sauvages (SD WT). Jeune adulte (8 semaines, 200g). A ce stade de développement (pleine phase de croissance) l’induction de l’insuffisance cardiaque droite est plus rapide.