Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 08/08/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-456860)
40 microcèbes, un petit primate, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, 24 tués à l’issue et 16 réutilisés. Les animaux portent un gilet d’ECG, subissent des échographies sous anesthésie et cinq injections de molécules, et quatre d’entre eux une restriction calorique de 30 % avec abaissement de la température à 15 °C. Le porteur indique que les individus dont l’état se dégrade sont euthanasiés pour prélever les organes, ceux de 6 à 12 ans étant tous tués au cours du projet, le prélèvement de sang intracardiaque étant terminal. Il décrit le microcèbe comme un « meilleur modèle » du vieillissement cardiaque que les rongeurs et affirme qu’il n’existe « pas d’alternative » non animale.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Avec le vieillissement de la population, 75% des personnes de plus de 65 ans souffriront de déficiences cardio- vasculaires, limitant leur autonomie physique et cognitive et pouvant dégénérer en maladies potentiellement mortelles. Élucider et prévenir le remodelage cardiaque dû au vieillissement est un enjeu majeur en santé humaine, afin d’éviter la prolifération des maladies du rythme cardiaque dans les prochaines décennies. La fréquence cardiaque maximale diminue chez les personnes âgées, indépendamment du mode de vie. Chez ces personnes, le remodelage fonctionnel du nœud sinusal qui est le stimulateur naturel du cœur, et sa modulation anormale par le système nerveux autonome pourraient être à l’origine de la diminution de fréquence cardiaque. Les statistiques nous indiquent que 1 personne âgée sur 600 développera des brady-arythmies directement liées à la défaillance du nœud sinusal, appelées syndrome du sinus malade. Ce syndrome pourrait aussi être une des causes de la fibrillation auriculaire, l’arythmie la plus courante chez les personnes âgées, qui se vérifie dans 5 à 10 % de ces personnes. Pour clarifier la façon dont le remodelage du nœud sinusal et le tonus autonome anormal diminuent la fréquence cardiaque dans le vieillissement, nous allons étudier l’activité cardiaque chez un modèle de petit primate, le microcèbe. Les données seront comparées aux études déjà réalisées chez la souris et pourront, à plus long terme, permettre le développement de traitements visant à réduire la déficience cardiaque chez les personnes âgées.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Élucider et prévenir le remodelage cardiaque dû au vieillissement est un enjeu majeur en santé humaine, afin d’éviter la prolifération des maladies du rythme cardiaque dans les prochaines décennies, ainsi que la morbidité et mortalité associés à ces maladies. Pour clarifier la façon dont le remodelage du nœud sinusal et le tonus autonome diminuent la fréquence cardiaque dans le vieillissement, nous avons choisi un modèle de petit primate qui présente de plus grandes similitudes avec l’homme comparé à la souris. En effet, bien que de taille similaire aux petits rongeurs, le microcèbe à une espérance de vie (12 ans) bien plus longue que celles des souris (3 ans). Par conséquent, le nombre de battements cardiaques générés dans une vie chez le microcèbe est de 3 milliards, similaire au nombre qui peut attendre le cœur humain au long d’une vie alors que la majorité des autres mammifères génèrent un maximum de 1 million de battements cardiaques dans une vie. Ces comparaisons montrent la similarité entre homme et microcèbe et justifient l’utilité de cette espèce comme meilleur modèle pour des études sur le vieillissement cardiaque. A plus long terme, cela permettrait d’envisager des thérapies visant à réduire la déficience cardiaque au cours du vieillissement
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Contention pour rasage et pose du gilet incluant un dispositif d’ECG (5 minutes), enregistrement ECG dans lieu de vie (6h30) pendant 3 jours, anesthésie gazeuse (30 minutes), épilation à la crème dépilatoire (2 minutes), échographie photoacoustique (30 minutes), injection intrapéritonéale de molécules (durée 1 minute) avec un intervalle de 3 ou 4 jours, 5 injections au total suivi d’un ECG (1h) sur une durée de 2 semaines. Pour 4 animaux, restriction calorique de 30% et diminution de la température de la pièce à 15°. La durée totale du suivi est de 9 semaines pour chaque animal. En fin de procédure, lors de l’euthanasie le prélèvement de sang intracardiaque est fait sous analgésie et anesthésie profonde .
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La contention nécessaire à la pose du gilet pour enregistrer les ECGs peut provoquer un léger stress. Les injections intrapéritonéales des molécules ou des anesthésiques entrainent aussi un stress de très courte durée. Les analyses de photoacoustique seront faites après anesthésie gazeuse de l’animal, ce qui permet ensuite un réveil très rapide. Les animaux en fin de vie seront euthanasiés sous analgésie et anesthésie pour permettre les prélèvements d’organes pour des études post mortem au niveau tissulaire et cellulaire.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux dont l’état de santé se dégrade seront euthanasiés pour récupérer les organes d’intérêt et étudier l’effet du vieillissement sur ces organes. Donc on estime que tous les individus de la classe 6-12 ans seront euthanasiés au cours du projet et certains individus les plus âgés de la classe 1-5 ans pourraient présenter une dégradation de leur état de santé compte tenu de la durée du projet.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Il n’y a pas d’alternative non animale disponible pour l’étude du vieillissement et des dysfonction cardiaques dans la cadre de projet translationnel vers la santé humaine. Par ailleurs, la variabilité individuelle chez les primates mime la variabilité chez l’homme. Ainsi,cette forte similitude entre la physiologie des microcèbes et humaine, comparée aux rongeurs, permet d’obtenir des données plus fiables qui auront une meilleure applicabilité pour le développement de traitement clinique.
2. Réduction
Nos procédures sont planifiées de façon à réutiliser les mêmes animaux dans plusieurs tests non invasifs. Les expériences précédentes sur d’autres animaux de laboratoire, suggèrent que 10 animaux par groupe seraient suffisants pour appliquer des tests et mettre en évidence des différences statistiquement significatives. Nos protocoles prévoient un suivi individuel (avant et après traitement). Ainsi chaque animal est son propre contrôle, ce qui permet de réduire le nombre d’individus dans les groupes, sans compromettre les objectifs du projet. Pour ce qui concerne les analyses statistiques, tous les tests seront faits de façon telle à comparer les groupes sur la base de l’âge et du sexe des animaux . Pour les données post mortem, les analyses sont faites sur le cœur isolé à partir des animaux dont l’euthanasie est décidée car en fin de vie ou présentant une altération forte de leur bien-être (blessure, pathologie) et pour lesquels les points limites de bien-être animal sont atteints. Tous les organes seront prélevés et conservés pour partage éventuel de tissus à la communauté scientifique, ce qui réduit le besoin d’animaux à plus large échelle.
3. Raffinement
Les microcèbes en élevage évoluent en volière enrichie avec des branches et des nichoirs et des tubes pour se cacher. Les animaux sont groupés par 4 ou 5 individus de même sexe. L’observation quotidienne des signes cliniques relatifs au bien-être des animaux est réalisée. Les indicateurs privilégiés sont l’absence de variation anormale du poids corporel et l’état de forme générale (prostration, réactivité, agressivité). Les animaux sont enregistrés par des dispositifs externes (holter), posés sous des gilets, ce qui évite l’installation d’implants télémétriques. Les enregistrements sont réalisés sur des animaux qui continuent à avoir une vie normale en élevage et qui portent le gilet seulement durant 6h30, et pas sur une durée de plusieurs mois comme c’est le cas pour des animaux implantés. De plus la technique de tomographie photoacoustique sous anesthésie gazeuse permet d’obtenir des informations structurales sur le cœur et le cerveau des animaux in vivo, sans intervention invasive. En cas d’atteinte des points limites, les animaux sont retirés de l’étude voire euthanasiés. Lors de l’euthanasie, pour éviter toute douleur avant la prise de sang intracardiaque et prélèvement d’organes, une analgésie et anesthésie sont réalisées.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le nombre de battements cardiaques dans une vie est commun à plusieurs espèces de primates et trois fois plus élevé que dans les espèces de rongeurs (souris et rat) communément utilisées en recherche. Le microcèbe possède l’avantage, par sa petite taille, d’être facile à maintenir en élevage. De plus, au cours de leur vie (espérance de vie de 12 ans), ces lémuriens génèrent autant de battements cardiaques qu’une personne âgées, soit environ 3 milliards. Cela indique que les cœurs des microcèbes, des humains et d’autres primates doivent avoir des adaptations qui leur permettent de soutenir dans une vie, une activité cardiaque trois fois plus longue que les autres mammifères. De ce fait, le microcèbe est un meilleur modèle pour étudier les effets du vieillissement au niveau cardiaque . Le microcèbe est considéré comme âgé à partir de 5 ans donc nous comparerons les fréquences cardiaques des animaux âgés (plus de 5 ans) à celles d’animaux adultes (moins de 5 ans) . Notre étude sera donc réalisée sur des animaux , entre 1 et 5 ans pour les adultes et entre 6 et 12 ans pour les individus âgés.