Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 19/09/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-777039)
30 rates vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent un dérivé réactif de l’urée dans leur eau de boisson pour mimer une maladie rénale, puis subissent tonte et application quotidienne de crème sur le dos sous contention pendant huit semaines, pour tester une molécule censée préserver l’hydratation de l’épiderme. Le porteur décrit ces gestes comme non douloureux tout en anticipant des démangeaisons et des plaies, et fixe un point limite à 20% de perte de poids. Les retombées pour les patients sont renvoyées au « long terme », et il conclut au caractère « nécessaire » d’un modèle animal.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’urée est un composé azoté éliminé de l’organisme par les reins. Chez les patients ayant une maladie rénale (MR), le mauvais fonctionnement du rein entraîne une diminution de l’élimination de l’urée et donc son accumulation dans le sang. L’urée peut se décomposer et former un dérivé très réactif capable de se fixer spontanément sur les protéines de l’organisme pour altérer leur structure et leur fonction. Il a été démontré précédemment que ces protéines modifiées s’accumulent au cours du temps dans différents tissus dont la peau. De nombreux patients atteints de MR souffrent de démangeaisons, caractérisé par une peau sèche et douloureuse, ce qui altère leur qualité de vie. Les fissures présentes à la surface de la peau sur l’épiderme endommagent la barrière de la peau et rendent les fibres nerveuses plus sensibles à la douleur, ce qui se traduit par des démangeaisons. Une protéine présente dans l’épiderme est responsable de son développement et de son fonctionnement. Lors de sa dégradation, elle fournit les facteurs essentiels à l’hydratation de l’épiderme. Plusieurs études rapportent qu’une perte de cette protéine est en lien avec la diminution de l’hydratation de l’épiderme. Le dérivé réactif de l’urée mentionné ci-dessus est présent au sein de l’épiderme chez les patients atteints de MR. Il pourrait affecter cette protéine responsable de l’hydratation en se fixant dessus, ce qui modifierait sa structure et empêcherait sa dégradation et donc la libération des facteurs hydratants, ce qui serait à l’origine des démangeaisons. Le but de ce projet est d’évaluer la capacité d’une molécule inhibitrice à se lier spécifiquement au dérivé réactif de l’urée. Elle pourrait ainsi empêcher sa fixation sur d’autres protéines et permettre de conserver l’hydratation de l’épiderme. Le protocole envisagé permettra d’évaluer cet effet par l’application d’une crème contenant ce principe actif sur la peau. Des rates recevront dans leur eau de boisson le dérivé réactif de l’urée pour mimer la MR ainsi que l’application d’une crème à 10% d’urée sur la peau pour amplifier la présence de son dérivé réactif au niveau de l’épiderme. L’application des crèmes (principe actif et urée) se fera sur la peau du dos préalablement tondue et sur animaux vigiles pour une durée de 8 semaines.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le but de cette étude chez le rat sera de démontrer l’effet inhibiteur d’une molécule sur le dérivé réactif de l’urée pour conserver l’hydratation de l’épiderme. Une évaluation de l’épiderme permettra de rechercher toute modification de la composition, de la structure et de l’organisation des différentes couches de la peau. Une attention particulière sera portée sur les fibres nerveuses, car nous avons pu observer une diminution du nombre de fibres nerveuses chez les rats ayant une MR. Ce projet est novateur car il n’a jamais été réalisé auparavant. Par conséquent, ces nouvelles données nous permettraient de mieux comprendre l’implication du dérivé de l’urée dans la modification de l’hydratation de l’épiderme pour développer les connaissances encore incomplètes des mécanismes mis en jeu dans la sécheresse observée chez la patients atteints de MR. Après les études (chez le rat) et à plus long terme chez l’Homme, l’intérêt sera d’utiliser cette molécule inhibitrice comme compétiteur pour le dérivé réactif de l’urée, et ainsi empêcher sa fixation sur les protéines de l’épiderme dans le but de préserver l’homéostasie de la peau (hydratation et fermeture des pores de la peau pour former une barrière protectrice) chez les patients atteint de MR. À long terme, ce traitement pourrait être utilisé chez l’Homme pour améliorer le quotidien des patients avec une MR touchés par ces démangeaisons.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à deux type d’interventions : la tonte des poils du dos à l’aide d’une tondeuse électrique (réglage du sabot au plus bas à 2 mm) et à l’application de crèmes sur la peau du dos à l’aide d’une compresse. Ces deux gestes se feront sur animaux vigils avec deux points de contention aux épaules et aux hanches et assurés par un deuxième expérimentateur. Les animaux ne subiront pas de chirurgie dans ce projet.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les actes (tonte et application de crème) réalisés dans le cadre de ce projet ne sont pas invasifs pour les animaux. L’alimentation avec le dérivé de l’urée dans l’eau de boisson a déjà été utilisée dans d’autres protocoles et n’induit pas de modification de prise de poids, ni de comportement (stress, mobilité…). L’application de crèmes sur la peau du dos préalablement tondue ne perturbe pas non plus les animaux sur le plan comportemental. Les gestes sont réalisés sur des rats vigils et sous contention par un second expérimentateur (deux points : aux épaules et aux hanches). En deux semaines, ils sont déjà habitués à ces gestes et ne cherchent pas à s’enfuir car il n’y a pas de douleur ressentie, que ce soit pour la tonte des poils (1 fois par semaine) ou la pose de la crème à l’aide de compresses (tous les jours sauf les weekends). Immédiatement après, la pose de la crème et/ou la tonte (repousse du poil), certains rats peuvent se gratter sans aller jusqu’à la plaie, et certains secouent simplement leur corps pour se débarrasser de l’effet gras et froid de la crème sur la peau du dos. Les effets indésirables attendus dans ce projet sont les démangeaisons répétées entrainant des plaies et également le dessèchement cutané mais ces manifestations n’ont pratiquement pas été observées au cours des protocoles précédents.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront tous mis à mort à la fin de la procédure car l’étude porte sur les tissus cutané et sanguin
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les modèles in vitro d’épiderme reconstruit ne présentent pas les terminaisons nerveuses ni les différentes couches de l’épiderme qui jouent un rôle important dans le développement des signes cliniques étudiés. Il est donc nécessaire d’utiliser un modèle animal permettant de reproduire au plus près les symptômes décrits dans le cercle dessèchement cutané- démangeaisons.
2. Réduction
Ce projet a été étudié dans le but de limiter à une seule procédure indispensable qui n’a jamais été réalisée au sein de la communauté scientifique dans l’état actuel de nos connaissances. Le nombre de rates prévues sera au total de 30, répartie en 3 groupes de 10 animaux. Il a été calculé de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux tout en permettant une interprétation fiable des résultats basée sur des analyses statistiques adaptées pour répondre de manière fiable à notre hypothèse.
3. Raffinement
Les animaux seront hébergés en cages individuelles en raison de l’application des crèmes sur la peau du dos. Pour renforcer leur bien-être, un enrichissement du milieu par de la frisure de papier kraft ou un carré de coton naturel sera présent dans chaque cage pour la nidification et un tunnel de carton sera également ajouté pour limiter le stress. Un suivi au quotidien sera réalisé avec une pesée et des observations, principalement de la peau, afin de garantir leur bien-être et pour détecter les éventuels signes de douleur ou de stress. Des points limites adaptés seront précisément définis (perte de poids de 20%, apparition de rougeurs/plaies à la suite des grattages) afin d’éviter toute souffrance et/ou modification du comportement, auquel cas l’animal sera mis à mort. La tonte des poils sur le dos se fera sur animaux vigils à l’aide d’une tondeuse. L’application des crèmes se fera à deux moments différents de la journée et à l’aide d’une compresse. Tous les gestes seront réalisés par des opérateurs qualifiés afin de garantir le confort et la sécurité des animaux.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nous privilégions le rat plutôt que la souris car la taille des échantillons de peau récupérés sera plus importante, ce qui permet de mettre à mort moins d’animaux. La taille des prélèvements de peau nécessaire aux études prévues est de 8 cm sur 5 cm (soit la zone tondue et traitée). Par ailleurs, une partie de l’étude prévoit l’analyse spécifique des terminaisons nerveuses au sein de l’épiderme, plus facilement réalisable chez le rat. Nous avons choisi la souche Sprague-Dawley car elle fait partie des souches parmi les mieux caractérisées et a fait l’objet de nombreuses études sur la peau. De plus, il s’agit d’un rat non consanguin, facile à élever et à manipuler. L’expérience sera réalisée sur des rates jeunes adultes de 2 à 4 mois, ayant atteint la maturité sexuelle. Ce stade a été choisi pour éviter une carbamylation trop élevée, car il s’agit d’une réaction qui s’amplifie au cours du vieillissement. L’utilisation d’animaux trop âgés pourrait conduire à fausser l’interprétation des résultats.