Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 30/03/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-082496)
156 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, les femelles gestantes et leurs petits tués à cinq jours et les mâles reproducteurs transférés vers d’autres expériences. Les femelles reçoivent une injection sous-cutanée de venin de crotale, avec pesées et prises de température rectales répétées, le venin provoquant œdème, hémorragie et nécrose musculaire locale. L’objet est de savoir si les mastocytes de l’embryon protègent le fœtus lors de l’envenimation de la mère. Le porteur affirme que la souris est un modèle incontournable pour cette étude, faute de modèle cellulaire satisfaisant.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Dans la nature, tous les mammifères possèdent des mastocytes, cellules immunitaires innées. Chez la souris et chez l’Homme, les mastocytes apparaissent tôt durant l’embryogénèse et colonisent les tissus dans lesquels ils seront retrouvés chez l’adulte. A l’âge adulte, il a été montré que les mastocytes sont responsables de la détoxification de multiples venins grâce à la sécrétion de protéases (enzymes qui décomposent les protéines et peptides), inactivant les protéines contenues dans ces venins mais, leur fonction dans l’embryon reste à ce jour inconnue. Dans ce projet, nous émettons donc l’hypothèse que l’apparition très précoce de cette population de cellules immunitaires durant l’embryogénèse pourrait conférer un « avantage évolutif » dans la protection des fœtus contre les agressions de type envenimation que pourrait subir la mère. Le but de ce projet sera donc de déterminer le rôle des mastocytes dans la protection du fœtus lors de l’envenimation de la mère et plus globalement comprendre pourquoi nous développons ce type de cellule immunitaire si tôt pendant l’embryogenèse.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet pourrait mettre en évidence pour la première fois l’implication des mastocytes du fœtus dans la protection de celui-ci contre une agression de type envenimation, et plus globalement comprendre pourquoi nous développons ce type de cellule immunitaire si tôt pendant l’embryogenèse.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à : des prises de poids journalières 1 fois par jour (procédure d’environ 5 secondes par souris), une seule injection unique en sous cutané de venin de crotale (contention de l’animal puis procédure de 5 secondes) et des prises de température par thermomètre sonde rectale (6 fois pendant l’heure suivant l’injection de venin puis 1 fois toutes les heures pendant les 5 heures suivantes, cette procédure dure environ 10 secondes par prise de température).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les doses de venin utilisées ne seront pas mortelles. Elles induisent cependant localement un œdème, une hémorragie et une nécrose musculaire partielles qui guérissent en quelques jours.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les souris mâles utilisées lors de la reproduction seront proposées à la communauté de l’institut afin qu’elles puissent servir à d’autres expérimentations. Les femelles gestantes et les souriceaux seront sacrifiés à J5 après la naissance afin d’analyser l’état d’activation des mastocytes dans différents organes. En effet, grâce à des données préliminaires du laboratoire, nous savons qu’à 5 jours de développement, nous sommes capables d’observer une activation des mastocytes par immunohistochimie si celle-ci a eu lieu.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Ce projet vise à étudier l’effet des mastocytes embryonnaires sur la protection des fœtus lors de l’envenimation par la mère. Il n’existe pas à ce jour de modèle cellulaire satisfaisant qui puisse rendre compte de ce phénomène. De ce fait, les modèles de souris sont des éléments clés et incontournables pour étudier l’impact des mastocytes, in vivo.
2. Réduction
L’expérience du porteur du projet dans l’étude de l’effet des venins de serpents nous permet d’anticiper et d’optimiser le nombre d’animaux à analyser dans chaque modèle. Nous effectuerons l’analyse trois fois indépendamment sur la progéniture issue de 3 souris femelles hétérozygotes Sash accouplées à un mâle hétérozygote Sash. Les expériences qui seront réalisées, in vivo, ont été conçues de façon à n’utiliser que le nombre strictement minimum de souris nécessaire à l’obtention de données validées statistiquement (nombre déterminé sur la base de la littérature et une approche statistique). Les souriceaux seront sacrifiés à J5 après la naissance. En effet, grâce à des données préliminaires du laboratoire, nous savons qu’à 5 jours de développement, nous sommes capables d’observer une activation des mastocytes par immunohistochimie si celle-ci a eu lieu.
3. Raffinement
Lors de la mise en place des procédures expérimentales l’état clinique des animaux sera surveillé tous les jours. Nous analyserons les paramètres suivants : poids (prise du poids initial à l’arrivée des animaux puis suivi constant et régulier (tous le jours) lors de la gestation, température (par thermomètre sonde rectale toutes les 10 minutes pendant une heure après injection du venin puis toutes les deux heures jusque 6h après injection), signes extérieurs de stress tels que le comportement, la prostration ou l’aspect du pelage (poils luisant ou bien collé et gras etc). Si lors d’une procédure expérimentale nous détectons une perte de poids équivalente à 20% du poids d’origine ou bien une perte de température corporelle de – 8°C (un critère courant de morbidité utilisé dans plusieurs modèles), les animaux seront euthanasiés.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris représente le modèle animal le plus utilisé pour étudier la physiopathologie des maladies humaines. En effet, l’élevage de souris est très productif (avec une variation possible en fonction des fonds génétiques étudiés) et nécessite peu de place. Les connaissances et avancées technologiques actuelles permettent de disposer de nombreux modèles sophistiqués. D’ailleurs, les animaux qui portent la mutation c-kit (souris sash) nécessaires à la réalisation de ce projet sont uniquement disponibles chez la souris et sous un fond C57Bl/6 standardisé et bien contrôlé. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte pour la première procédure (accouplement) et les souriceaux issus de ces accouplements seront utilisés à J5 de développement. En effet, grâce à des données préliminaires du laboratoire, nous savons qu’à 5 jours de développement, nous sommes capables d’observer une activation des mastocytes par immunohistochimie si celle-ci a eu lieu dans l’embryon.