Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 05/03/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-846402)
Soumis à une ligature d’artère coronaire pour provoquer un infarctus, 192 rats seront tous tués, dans des procédures d’un niveau de souffrance sévère. L’acte chirurgical dure une heure et s’accompagne d’injections intraveineuses, de sept mesures de pression artérielle dont certaines sur animal éveillé, et de mesures de température par voie rectale. Le porteur annonce pour l’ensemble des animaux une mobilité réduite, des douleurs post-opératoires et un stress lié aux manipulations, et prévoit un isolement en cage individuelle pendant les 24 heures suivant l’opération. Il décrit une surveillance de la douleur par score de grimace, orbites rétrécies, renflement du nez, oreilles rejetées en arrière, et affirme que la procédure a un caractère de « stricte nécessité » parce que la réponse immunitaire mobilise l' »organisme entier ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les maladies cardiovasculaires constituent l’une des premières causes de décès dans les pays développés. L’infarctus du cœur est déclenché par l’obstruction des artères coronaires qui alimentent le cœur en sang et donc en oxygène. Sans l’oxygène, les cellules du muscle cardiaque (myocarde) meurent rapidement et le cœur ne réussit pas à pomper suffisamment de sang pour répondre aux besoins du corps, ce qui peut conduire à l’arrêt du cœur. La restauration de l’apport sanguin au niveau des artères obstruées est essentielle pour réduire les conséquences de l’infarctus du myocarde. Une approche thérapeutique permettant la reperfusion est de favoriser la dilatation des artères coronaires. Nous avons démontré que l’utilisation de petites vésicules naturelles, appelées microvésicules (MV), portant à leur surface une protéine spécifique, sont capables d’améliorer la fonction vasculaire dans des modèles cellulaires. Cependant, ces modèles d’étude sont limités pour évaluer l’efficacité de ces MV dans l’amélioration de la fonction cardiaque. Ainsi, le but de ce projet est de déterminer si les MV sont capables de réduire les conséquences associées à l’obstruction des artères coronaires en les injectant après l’infarctus du myocarde dans un modèle de ligature d’artère coronaire chez le rat. L’expérimentation animale prévue dans ce projet permettra d’obtenir des données pour mieux comprendre les mécanismes protecteurs des MV ainsi qu’envisager leur utilisation comme un outil thérapeutique potentiel chez l’Homme.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Démontrer l’innocuité et efficacité in vivo du traitement avec MV et valider leur participation dans la préservation ou l’amélioration de la fonction des cellules cardiaques lors d’un infarctus de myocarde. En plus, la confirmation des effets in vivo aidera dans la validation de ces MV comme un nouvel outil thérapeutique pour le traitement des conséquences de l’infarctus de myocarde chez l’Homme.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Quatre interventions impliquant tous les animaux : induction d’un infarctus de myocarde (durée acte chirurgical : 1 heure), injection intraveineuse réalisée pendant l’anesthésie (durée de chaque injection < 5 minutes), mesure de la pression artérielle (5 minutes, 7 mesures), mesure de la température corporelle (< 1min, 2 mesures).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les rats seront les suivants : 1) Mobilité réduite dans des cages à cause de l’acte chirurgical après l’induction de l’infarctus de myocarde ; 2) Douleurs post-opératoires à cause de l’acte chirurgical ; 3) Stress lié aux manipulations (prise de la pression artérielle sur animal éveillé, prise de la température au niveau rectal). Les effets indésirables concernent l’ensemble des animaux.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A la fin du protocole, des prélèvements de tissus seront effectués sur les animaux euthanasiés. Il est nécessaire d’analyser la réduction de la taille de l’infarctus par études d’histologie dans le cœur pour valider les doses plus efficaces des MV.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
La procédure expérimentale a un caractère de stricte nécessité et ne peut pas être remplacée par d’autres méthodes expérimentales n’impliquant pas l’utilisation d’animaux vivants et susceptibles d’apporter le même niveau d’information. En effet, ce projet porte sur les effets des MV sur l’infarctus de myocarde, c’est à dire sur un coeur avec une artère ligaturée puis reperfusée et leur impact dans la fonction cardiaque ne peut se faire que sur des animaux vivants. Les mécanismes cellulaires mis en jeu lors d’un infarctus de myocarde font participer le tissu cardiaque en hypoxie mais également une réponse immunitaire de l’organisme entier.
2. Réduction
Nous avons réduit le nombre d’animaux à celui requis pour obtenir une validation statistique des résultats en utilisant des données préliminaires de notre laboratoire pour une procédure similaire de ligature coronaire et des études fonctionnelles au niveau cardiaque chez le rat. Également, afin de réduire le nombre d’animaux, plusieurs mesures seront réalisées sur un même animal.
3. Raffinement
Nous avons raffiné nos approches afin de réduire au minimum la détresse imposée aux animaux qui seront hébergés dans un milieu enrichi permettant de répondre à leurs besoins physiques et comportementaux. Une analgésie pré- et post-opératoire sera réalisée et renouvelée aussi souvent que nécessaire. L’état de santé des animaux sera donc évalué de façon régulière pendant les 24 heures après l’acte chirurgicale en observant leur comportement. Les indices pouvant suggérer une douleur au moyen du score de grimace (rétrécissement des orbites oculaires et yeux mi-clos, renflement du nez, renflement des joues, positionnement des oreilles vers l’arrière, changement de position des vibrisses) seront surveillés. En plus, plusieurs paramètres seront évalués (suivi des cicatrices, formation d’abcès, apparence physique, comportement, réponses comportementales aux stimuli) sur la base d’attribution de scores suivants (cicatrice sans saignement = score 0, cicatrice saignante = score 1, cicatrice inflammée = score 3, formation d’abcès = score 4, cicatrice nécrosée = point limite; apparence physique normale = score 0, pas de toilettage = score 1, poil ébouriffé = score 2; doleur post-opératoire = score 3, détresse cardiorespiratoire = point limite; comportement normal = score 0, prostration et apathie = point limite ). Après l’acte chirurgical, les rats seront placés pendant 24h dans des cages individuelles. Dans la cage, chaque animal aurait à disposition des tubes de carton pour se cacher, grimper et faciliter leur accès à la nourriture.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Ce projet vise à analyser les effets thérapeutiques des MV lors d’un infarctus de myocarde. À cette fin, le choix de l’espèce Rattus norvegicus est basé sur notre connaissance de ce modèle ainsi que la disponibilité de données dans la littérature associées à l’étude de modifications dans la taille de l’infarctus. Les rats seront utilisés à l’âge de 7-8 semaines auquel les animaux sont considérés comme adultes.