Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 14/04/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-412597)
560 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, la moitié en gravité modérée et la moitié en gravité sévère. Elles subissent une chirurgie cérébrale avec craniotomies et injections dans les deux hippocampes, parfois l’implantation d’une canule optique, une restriction alimentaire avec isolement et des chocs électriques aux pattes lors d’un conditionnement de peur. Le porteur décrit la douleur des chocs comme « peu intense et très brève » et fixe la non-reprise de poids comme point limite. Il affirme « indispensable » le recours à l’animal vivant, les cultures cellulaires et les modèles bioinformatiques ne permettant pas selon lui d’étudier la mémoire, et rattache les retombées à la maladie d’Alzheimer.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Depuis maintenant plusieurs décennies, de nombreuses études indiquent que l’astrocyte joue un rôle clé au cours de la communication neuronale aussi appelée transmission synaptique. En effet, cette cellule gliale détecte l’information transmise au niveau de la synapse (zone de communication entre deux neurones) grâce à la présence de nombreux récepteurs. En retour, les astrocytes sont capables de réguler cette communication via la libération de transmetteurs, notamment des purines qui pourraient jouer un rôle clé dans la régulation de la plasticité synaptique à long terme, considérée comme la base cellulaire de la mémoire. Dès lors, il est indispensable de déterminer la contribution de ces récepteurs astrocytaires dans les processus de mémoire.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet nous permettra de mieux comprendre les mécanismes astrocytaires sous-tendant la mémoire et l’apprentissage. Au travers des résultats attendus, ce travail pourrait avoir des répercutions positives sur la recherche pré-clinique s’intéressant aux maladies neurodégénératives touchant la mémoire, comme la maladie d’Alzheimer, et pourrait à terme mettre en lumière de nouvelles pistes thérapeutiques.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les différents gestes techniques utilisés lors de ce projet sont au nombre de 3 : • Chirurgie pour injections intra-hippocampiques : les animaux seront anesthésiés sous isoflurane durant toute la chirurgie (soit environ 30min par animal, ou 1h pour les études nécessitant l’implantation de la canule optique). Deux craniotomies permettant la descente de l’électrode d’injection au niveau des deux hippocampes seront réalisées. Les animaux subiront donc au total 2 injections (5min chacune). La totalité des animaux seront concernés, soit 440 animaux. Pour les études nécessitant la photométrie, une canule optique sera implantée à travers une des craniotomies (20min). Un animal sera implanté une seule fois. Le système sera laissé en place le temps de réaliser les tests comportementaux. Au total, 320 animaux sont concernés par l’étude de photométrie. • Légers chocs électriques : ils sont au nombre de trois, et seront appliqués uniquement lors de la première étape du comportement de conditionnement de peur (soit 1 jour). • Anesthésie pour immunohistochimie : Les animaux vigiles recevront une injection intra-péritonéale unique d’un mélange kétamine/xylazine (
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les effets stressants chez les animaux sont liés à : – une chirurgie – une restriction alimentaire – un isolement pour contrôler de manière fine la quantité de nourriture de chaque animal – à l’application de chocs électriques. Concernant les procédures chirurgicales, une douleur ainsi qu’une perte de poids peuvent survenir dans des cas très rares. Concernant les chocs électriques, lors de la phase de conditionnement (un seul jour), l’animal ressentira une douleur peu intense et très brève au niveau de ses pattes. Après l’application de ces chocs, aucun autre effet indésirable n’est attendu. Si au cours de l’expérience de photométrie la canule d’implantation se détache, ce qui arrive très rarement, aucun effet indésirable n’est attendu puisque cela n’engendre aucune douleur.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue de toutes les expériences, les animaux ne seront pas gardés du fait des techniques/procédures subies et seront de ce fait mis à mort.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Travaillant sur les interactions des cellules neuronales et astrocytaires dans le contexte de la mémoire, il est impossible de recourir à des modèles bioinformatiques ou à des cellules en culture. L’étude in vivo est donc indispensable.
2. Réduction
Le nombre de souris par groupe a été évalué sur la base des travaux précédents en tenant compte des divers problèmes que nous pourrons rencontrer au cours des différentes phases expérimentales (problème au cours de la chirurgie, pipette utilisée pour injecter le virus bouchée, injection dans la mauvaise structure cérébrale, problème au moment de la dissection, mauvais apprentissage lors de l’habituation aux tests mnésiques,mauvaise implantation de la canule optique, problème rencontré lors de l’enregistrement photométrique).
3. Raffinement
A leur arrivée, les animaux seront classiquement hébergés dans des cages enrichies, en petits groupes sociaux de 8 individus. Ils auront accès à l’eau et nourriture ad libitum jusqu’au début des tâches comportementales. Les animaux seront stabulés dans une animalerie thermorégulée avec hygrométrie contrôlée. Un changement de litière sera effectué une fois par semaine. Pour les procédures avec restriction alimentaire, les animaux sont hébergés par deux une semaine avant le début de la restriction, afin de contrôler le rationnement alimentaire de chaque animal. Ces animaux sont surveillés et pesés quotidiennement à partir du moment où les animaux seront en restriction alimentaire. Leur perte de poids sera ainsi progressive et contrôlée. Si la perte de poids dépasse les 12%, alors on augmentera la ration alimentaire. Si l’animal continue à perdre du poids, alors on rajoutera de la nourriture en poudre. Si malgré ces mesures conservatoires, l’animal ne reprend pas son poids initial, ceci sera considéré comme un point limite et l’animal sera sacrifié. Outre le poids, d’autres indices seront surveillés quotidiennement durant tout le temps des procédures et des points limites précis et adaptés ont été définis. En cas de présence d’individus agressifs avec leurs congénères, l’individu agressif sera isolé. Nous regarderons également l’apparence du pelage et le comportement. Si l’animal présente des signes de douleur au cours de l’expérimentation, nous administrerons immédiatement en sous-cutané de méloxicam (5 mg/kg) pour calmer la douleur. Si nous n’observons pas d’amélioration de l’état de l’animal, nous ferons intervenir la vétérinaire responsable. Enfin, en cas d’absence d’amélioration de l’état de l’animal après traitement, il sera mis à mort par inhalation de CO2.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est un mammifère présentant une proximité phylogénétique avec l’homme, dont les comportements peuvent être rapprochés de ceux de l’espèce humaine. Le modèle utilisé est la souris. La souris est classiquement utilisée afin de mieux comprendre le rôle des astrocytes dans la communication neuronale et la plasticité synaptique à long terme (base cellulaire de la mémoire). Enfin, la souris offre une possibilité plus grande de manipulations génétiques. Les souris seront âgées de 7 semaines au moment des injections intra cérébrales. Ensuite, les diverses études comportementales et d’imagerie seront réalisées 9 à 13 semaines après les injections intra cérébrales. Les questions que nous posons concernent le stade adulte, c’est pourquoi les expériences seront réalisées sur des souris adultes âgées de 16 à 20 semaines.