Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 24/06/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-328541)
525 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Une lignée génétiquement modifiée sans myosine 1A subit des chirurgies reproduisant une douleur post-opératoire ou neuropathique, une injection inflammatoire dans la patte et des mesures de sensibilité mécanique suivies jusqu’à soixante jours, pour relier flore intestinale et douleur chronique. Le porteur précise que seuls les mâles développent le phénotype et que les animaux sont tués au CO2 ou par surdose d’anesthésique à plusieurs moments de la cinétique. Il affirme que l’étude de la physiologie de la douleur ne peut recourir à des méthodes in vitro et que le recours aux souris est « indispensable ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le but de notre projet est d’élucider les mécanismes au travers desquels, les perturbations de la flore intestinale influencent la susceptibilité aux douleurs chroniques. Notre projet se base sur l’utilisation d’un modèle de souris génétiquement modifié qui n’exprime pas la MYOSINE 1A (Myo1a KO). En effet, les résultats obtenus au sein de notre équipe au cours des 5 dernières années démontrent que la souris Myo1a KO présente une prédisposition à développer des douleurs chroniques suite à différents types de blessures. Nous avons également apporté les premières preuves suggérant une forte implication de la flore intestinale dans ce phénomène de pédisposition aux douleurs chroniques. Par ailleurs, nous avons démontré que seuls les mâles Myo1a KO sont affectés, mettant en évidence une différence liée au sexe. Dans ce projet, nous envisageons d’adresser les questions suivantes : 1) Dans quelle mesure les perturbations de la flore intestinale des mâles Myo1a KO influencent-elles la mise en place de la douleur chronique ? 2) Quelles sont les différences liées au sexe dans ce phénomène ? 3) Quels sont les mécanismes neuronaux et non-neuronaux impliqués ?
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Grâce aux résultats obtenus, nous allons démontrer que des altérations de la flore intestinale peuvent avoir un impact sur l’émergence de douleurs chroniques post-lésionnelles. Les douleurs chroniques affectent 1/5 ème de la population mondiale, donc l’impact socio-économique des douleurs chroniques est considérable. La prise en charge des douleurs chroniques demeure un enjeu majeur de santé publique. Dans ce contexte, les résultats apportés par notre étude pourraient améliorer les protocoles cliniques de prise en charge des douleurs post-lésionnelles, chez les patients humains, afin d’éviter qu’elles ne deviennent chroniques.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à des procédures chirurgicales afin de créer des lésions mimant une chirurgie ou bien une neuropathie. Ils recevront également une injection dans la patte arrière d’un agent inflammatoire pour mimer une douleur de type inflammatoire. Une partie des animaux fera partie d’une étude comportementale visant à déterminer la sensibilité mécanique post-lésionnelle. Le but de cela est d’observer la mise en place d’une hypersensibilité induite par la lésion et un retour à la normale. Ce paradigme expérimental nous permet de mettre en évidence des « douleurs chroniques ». Dans ce contexte les animaux seront suivis jusqu’à 60 jours après lésion. Il s’agit de 65 animaux ayant subi une lésion de type post-opératoire, 35 une lésion neuropathique et 35, une inflammation de la patte. Un autre groupe d’animaux sera dédié à l’études des mécanismes moléculaires et cellulaires intervenant dans la modulation de la pré-disposition aux douleurs chroniques par la flore intestinale et ceux intervenant dans les différences liées au sexe (le phénotype douleur chronique est restreint chez le mâle Myo1a KO). Ces animaux subiront une procédure afin d’induire une lésion de type post-opératoire et seront sacrifiés avant lésion puis 1 jour, 4 jours, 10 jours et 30 jours post lésion, afin d’étudier le contenu en métabolites et cytokines circulants, ainsi que la nature de la réponse immunitaire associée. Un total de 390 animaux sera nécessaire pour ces expériences (78 animaux par point temporel).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les animaux seront amenés à subir des traitements antibiotiques pouvant éventuellement causer de troubles gastro-intestinaux légers. De plus, ils subiront des modèles lésionnels mimant une douleur inflammatoire, post-opératoire ou neuropathique. Toutes ces procédures seront réalisées par un personnel qualifié et expérimenté et tout sera mis en oeuvre pour minimiser la nuisance provoquée.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront tous mis à mort, soit par inhalation de dioxyde de carbone soit par sur-dosage d’anesthésique, pour répondre aux besoins expérimentaux. Etant donné que nous travaillons sur des souris génétiquement modifiées et sur des souris dégénérées, leur mise en liberté est inconcevable.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
La thématique principale de notre laboratoire étant de comprendre la physiologie de la douleur, notre projet nécessite l’utilisation d’animaux et ne peut recourir à des stratégies de remplacement par des méthodes in-vitro. Ainsi, l’expérimentation animale sur des souris est indispensable à l’étude des phénomènes physiologiques et à la réalisation de notre projet.
2. Réduction
Les procédures décrites sont appliquées depuis plusieurs années au sein de notre équipe et sont maitrisées par les expérimentateurs. Nous avons donc l’expérience nécessaire concernant la réalisation des procédures et l’évaluation de l’impact sanitaire sur les animaux. La qualité de notre plan expérimental ainsi que l’étude détaillée du nombre d’animaux nécessaires à l’obtention d’un résultat scientifique statistiquement valable nous permettent d’optimiser le nombre d’animaux utilisés. Nous allons tout mettre en oeuvre pour extraire un maximum d’informations scientifiques, tout en minimisant le nombre de souris utilisées. Par exemple, les mêmes souris permettront de déterminer nature et la quantité de cytokines circulantes et les profils transcriptomiques au sein des tissus d’intérêt.
3. Raffinement
Les souris utilisées dans ce projet seront élevées en groupes sociaux, pour optimiser les conditions d’hébergement et favoriser un comportement normal de l’animal. Les élevages sont effectués au sein de notre établissement agréé et 5 personnes sont dédiées à l’organisation et l’entretien des élevages. De ce fait, l’état sanitaire et environnemental des animaux sont contrôlés tous les jours. De plus, les stratégies d’optimisation suivantes seront mises en place au cours du projet afin de réduire voire de supprimer la souffrance chez l’animal.: – Enrichissement des cages pour favoriser le bien-être animal. – Planification des procédures expérimentales (disponibilité des locaux d’expérimentation, du matériel, période d’acclimatation des animaux aux pièces d’expérimentation) pour diminuer le stress des animaux et favoriser la validité des expériences. – Recours à l’anesthésie/analgésie lors du procédé chirurgical ; soins pré-, peri- et post-opératoires ; maintien de la température des animaux constante pendant l’acte chirurgical; application de gel ophtalmique pour prévenir le dessèchement des yeux; injection du sérum physiologique en sous cutané pour éviter la déshydratation. Les procédures chirurgicales utilisées dans ce projet sont très rapides (moins de 10 minutes par animal) et très peu handicapantes pour les animaux qui recouvrent une locomotion normale 1 heure après l’intervention. – Etablissement des points limites les plus précoces possibles en fonction des tests de comportements utilisés.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Chez la souris, les populations de neurones spécialisés dans l’intégration des stimuli douloureux sont similaires à celles décrites chez l’homme. De plus des altérations de la flore intestinale identifiées chez la souris ont été également découvertes chez l’homme, dans des contextes pathologiques, tels le syndrome du colôn irritable, la dépression ou les troubles autistiques. Toutes nos expériences sont réalisées sur des souris âgées de 8 à 12 semaines car nous étudions la physiologie de la douleur chez l’adulte. Néanmoins, des traitements antibiotiques seront administrés également chez des souris jeunes (âgées de 4 semaines et de 6 semaines), afin d’étudier l’impact de la flore intestinale sur la mise en place des douleurs chroniques, à différents stades développementaux.