Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 15/03/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-723118)
281 animaux non-humains, 168 souris et 113 rats, vont être utilisés, tous tués à l’issue, une partie sous anesthésie sans réveil, le reste en souffrance légère à modérée. Une partie subit une chirurgie stéréotaxique du cerveau pour l’injection de traceurs ou de virus, l’ensemble reçoit des injections de chlorure de lithium qui provoquent délibérément douleurs abdominales et diarrhée, avant la mise à mort pour prélever les cerveaux. Le porteur présente une partie des travaux comme préliminaires, destinés au dépôt d’une demande de financement ANR, et situe l’interprétation en lien avec l’anorexie humaine au conditionnel. Il affirme qu’aucune alternative n’existe et que les résultats « ne nécessitent l’utilisation d’aucun test statistique ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Récemment, notre équipe a caractérisé un réseau neuronal impliqué dans le contrôle cognitif et intéroceptif de la prise alimentaire. Ce projet vise à poursuivre ce travail. Différentes expériences seront mises en œuvre afin de poursuivre l’analyse anatomique du réseau (intégrant d’autres structures cérébrales), à en identifier certains types cellulaires et son développement. Ce projet est effectué en collaboration avec des chercheurs des Etats-Unis et de Suisse. L’objectif de ces travaux dont certains sont préliminaires est le dépôt d’un projet ANR PRCI en 2023/2024.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Nous prévoyons d’obtenir des données anatomiques et fonctionnelles originales afin d’améliorer notre compréhension du réseau d’une région de l’hypothalamus postérieur : le PSTN (noyau parasousthalamique). Nous étendrons nos connaissances de l’organisation des connexions neuronales qui impliquent diverses régions du télencéphale et diencéphale. Les données fonctionnelles associées concerneront le contrôle cognitif de la prise alimentaire (par la compétition entre stimuli hédoniques et aversifs de divers ordres) et ces résultats pourront être interprétés dans le cadre de troubles psychiatriques du comportement alimentaire observés chez l’Homme (Ex : anorexie, boulimie, …).
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Une procédure chirurgicale (Chirurgie stéréotaxique) sera utilisée pour l’injection intracérébrale de traceurs ou de virus pour traçage génétique. Cette procédure, d’une durée de 45 min, sera réalisée sous anesthésie générale gazeuse complémentée par un analgésique en pré-opératoire. Les animaux ne seront opérés qu’une fois soit au total 25 rats et 80 souris. Les autres nuisances notifiables pour ce projet seront des injections intrapéritonéales une à deux fois selon les types de procédures. Les 281 animaux sont concernés.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les expériences d’injection stéréotaxique de traceur/virus seront susceptibles d’entrainer un disconfort temporaire et de faible intensité, particulièrement au niveau des sutures. Ce disconfort disparait avec la cicatrisation. Lors des injections de Chlorure de Lithium (LiCl), des douleurs abdominales et une diarrhée mimant une intoxication alimentaire se déclarent dans l’heure suivant l’injection chez les animaux. Ces symptômes temporaires sont nécessaires à la réussite de l’expérience. Certains animaux seront euthanasiés une heure après l’apparition des premiers signes (poil hérissé, réduction de la mobilité, étirement de l’abdomen, dos creusé, apparition de diarrhées). Ceux qui ne seront pas euthanasiés, seront surveillés jusqu’à complète guérison (5-6h).
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Ce projet contient 5 procédures. Pour les 4 premières procédures, une partie des animaux subiront une chirurgie stéréotaxique, et l’autre partie, des injections intrapéritonéales. Ils resteront tous en vie pour intégrer la dernière procédure. En effet, nos recherches étant menées sur le système nerveux central, tous les animaux seront euthanasiés à la fin des expériences afin d’extraire les cerveaux qui seront ensuite traités pour des approches histologiques et ainsi obtenir les résultats à interpréter.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Il n’existe pas d’alternative à l’utilisation de modèles animaux pour ces travaux. Toutes les études visant à comprendre l’organisation des réseaux cérébraux impliqués dans l’expression des comportements et l’influence de paramètres cognitifs et sensoriels susceptibles de modifier/perturber cette expression, nécessitent l’utilisation d’animaux vivants.
2. Réduction
Les résultats obtenus ne nécessitent l’utilisation d’aucun test statistique. La réduction du nombre d’animaux utilisés pour des expériences de traçage de voies nerveuses est dépendante de la qualité du matériel et de l’expérience des expérimentateurs aux méthodes stéréotaxiques (le responsable de projet a presque 40 ans d’expérience dans ce domaine et forme de jeunes exprimentateurs depuis 30 ans). Le nombre d’animaux utilisés dépendra de la précision des injections, qui ne peut être évaluée qu’au moment de l’examen des coupes histologiques des cerveaux. Il faut un nombre suffisant d’injections pour couvrir l’ensemble du territoire d’intérêt, ce qui complique beaucoup l’évaluation du nombre d’animaux requis. La technique BrdU repose sur l’injection de cette molécule à des femelles en gestation ; le nombre d’animaux utilisés sera donc dépendant du nombre de petits issus de ces portées. Au total, il nous faut au minimum 5 animaux par stade issus de 2 portées différentes afin d’obtenir des résultats fiables. Nous allons pratiquer des injections à des rats et des souris à 6 stades de gestation. Il faut savoir qu’il peut y avoir une légère différence de maturité entre des embryons aux deux extrémités des trompes utérines, donc si 5 est un minimum, plus nous observons d’animaux, meilleurs seront nos résultats. En tout état de cause, deux portées par stade et l’analyse des mâles et femelles issues de ces portées font que nous aurons toujours un nombre suffisant de données (Nous attendons de 4 à 12 petits par portée). Les portées n’ont pas à être égalisées à la naissance puisque seul compte le stade auquel l’injection de BrdU est effectuée.
3. Raffinement
Les principales mesures de raffinement concerneront les soins pré-, per-et post-chirurgicaux apportés aux animaux. Les expériences d’injection stéréotaxique de traceur/virus seront susceptibles d’entrainer un disconfort temporaire. La gestion de la douleur sera traitée de deux manières : 1) injection d’un analgésique ¼ d’heure l’anesthésie. L’injection stéréotaxique étant de courte durée, l’analgésique continuera d’agir pendant la phase de réveil (pendant 3 heures au minimum après la chirurgie) et 2) un analgésique plus léger (Paracétamol, 1g/L) pourra être donné aux animaux au moindre signe de souffrance passé le délai de 24 h. En post-opératoire, le disconfort se situe particulièrement au niveau des sutures. Une application de lidocaïne analgésique sur la cicatrice, juste avant le réveil de l’animal, diminuera les démangeaisons. Par ailleurs, les animaux devant recevoir des injections de LiCl ou de BrDU seront habitués à être manipulés par les expérimentateurs ce qui diminuera le stress lié à ces injections le jour de l’expérience. Les injections de BrDU ne provoquent aucune douleur. Pour le LiCl, des douleurs abdominales et une diarrhée mimant une intoxication alimentaire se déclarent dans l’heure suivant l’injection chez les animaux. Ces symptômes transitoires sont nécessaires à la réussite de l’expérience. Certains animaux seront euthanasiés une heure après l’apparition des premiers signes (poil hérissé, réduction de la mobilité, étirement de l’abdomen, dos creusé, apparition de diarrhées). Ceux qui ne seront pas euthanasiés, seront surveillés jusqu’à complète guérison (5-6h). Un analgésique (Paracétamol, 1g/L) pourra être donné aux animaux au moindre signe de souffrance (prolongation des symptômes cités ci-dessus) passé le délai de 6 h.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les rongeurs sont les modèles les plus utilisés pour la recherche en Neurosciences. Nos connaissances sur l’organisation du système nerveux central sont les plus approfondies chez ces espèces. Les rats sont des animaux sur lesquels les données anatomiques sont les plus nombreuses : la taille du cerveau facilite l’analyse microscopique et ce modèle permet aussi des observations pour une meilleure extrapolation de ce qui peut être observé chez des espèces plus complexes. La Souris est de plus en plus utilisée car elle permet l’obtention de modèles génétiquement modifiés afin d’obtenir des informations nouvelles qu’il serait impossible d’obtenir autrement. Concernant le stade de développement, seuls des animaux adultes entre 8 et 10 semaines seront utilisés que ce soient les animaux achetés ou nés/élevés dans notre établissement. Les animaux de cet âge ont fini leur croissance et la maturation de leur cerveau. Cela permet d’avoir une reproductibilité pour les structures cérébrales et des poids d’animaux adéquats pour réaliser notamment les expériences de stéréotaxie.