Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 10/04/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-777414)
Ouvertes sous anesthésie pour que leurs embryons reçoivent une injection intracrânienne suivie d’une impulsion électrique, les femelles gestantes de ce projet risquent l’avortement ou une mise bas prématurée. 2 100 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur note que les embryons peuvent ressentir une douleur de courte durée au moment de l’injection, leur crâne étant « encore totalement mou à ce stade », et que les cerveaux sont prélevés sur les souriceaux trois à cinq jours après la naissance pour cultiver des explants. Il affirme que ces cultures « permettent de réduire considérablement le nombre de souris utilisées puisqu’une seule souris permet de réaliser plusieurs essais », pour un effectif déclaré de 2 100 animaux.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Des altérations de la neurotransmission sont à la base de toutes les pathologies du cerveau. Le contrôle de la neurotransmission permet d’adapter les réponses des neurones et donc du cerveau aux modifications de l’environnement. Les microglies, qui sont les macrophages du cerveau, sont fortement impliquées dans le contrôle de la fonction synaptique. Un tel contrôle est important pour la physiologie du cerveau puisque les microglies représentent jusqu’à 20 pourcent des cellules du cerveau et qu’elles contactent en permanence 1 à 10 pourcent des synapses. En particuliers, les microglies sont nécessaires à la régulation des synapses inhibitrices : quand l’activité neuronale augmente, un rétro contrôle induit une augmentation du nombre de récepteurs au neuromédiateurs aux synapses inhibitrices ; ce rétro-contrôle ne peut pas se faire sans cytokines produites par les microglies. Le présent projet s’appuie sur ces observations et cherche à mieux comprendre les mécanismes de la régulation des synapses inhibitrices et à décrire les interactions morphologiques et fonctionnelles entre la microglie et les synapses.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les microglies sont les macrophages du cerveau. Elles representent jusqu’à 20 pourcent des cellules selon les régions du cerveau. En permanence, elles envoient et retractent leurs prolongements qui contactent en permanence 1 à 10 pourcent des synapses. Pourtant, on ne sait pas encore à quoi servent ces interactions. Notre projet permettra de le comprendre. De plus, les microglies sont activées dans la quasi-totalité si ce n’est dans toutes les pathologies du cerveau, et elles ne sont donc plus dans un état physiologique. Il est donc probable qu’une perte des fonctions microgliales fasse partie de l’étiologie des pathologies du cerveau. Comprendre ces fonctions physiologiques a donc un intérêt majeur dans la compréhension des pathologies.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les femelles gestantes subiront une chirurgie unique sous anesthésie et analgésie d’une durée de 30 minutes. Les embryons subiront lors de cette chirurgie une injection intracrânienne suivie d’une impulsion électrique (électroporation in utéro). Les animaux seront ensuite euthanasiés par différentes méthodes réglementaires en fonction des analyses nécessaires
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les femelles gestantes subiront une unique chirurgie pouvant entraîner un stress thermique et des risques liés à l’anesthésie (détresse respiratoire, mauvais endormissement, etc.). Les femelles pourront également ressentir de la douleur en post-opératoire avec également un risque infectieux ou de dessiccation. Au cours de cette chirurgie, les embryons seront manipulés afin de réaliser une électroporation in utero (injection d’une solution intracrânienne suivie d’une application d’un courant électrique sur la tête). Les embryons seront susceptibles de ressentir de la douleur de courte durée lors de l’injection. Il est à noter que le crâne est encore totalement mou à ce stade. Un risque d’avortement ou de mise bas prématuré existe également avec ce type de chirurgie.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Nos études se fondent sur des cultures d’explants de cerveaux ou de cellules de cerveau dissociées. Il est donc indispensable d’euthanasier les animaux pour extraire leur cerveau.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les études des interactions entre les microglies et les synapses doivent se faire dans un système qui récapitule les interactions spatiales et temporelles qui ont lieu dans le cerveau. A notre connaissance, ces interactions ne sont pas reproduites dans des systèmes en culture, mais sont acceptables dans des cultures organotypiques que nous utiliserons. De plus, nous souhaitons étudier l’importance cytokines et des mouvements des microglies et nous utiliserons des outils génétiques disponibles chez la souris qui permettent de les étudier.
2. Réduction
Nous utiliserons 2100 souris. Notre projet s’appuie sur des cultures d’explants qui permettent de réduire considérablement le nombre de souris utilisées puisqu’une seule souris permet de réaliser plusieurs essais. La taille des échantillons est calculée sur la base de nos études précédentes.
3. Raffinement
Les procédures ont été mises au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress (anesthésie, analgésie, etc.). Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum. Le milieu est enrichi à l’aide de papier kraft ou de maison de type igloo. Nous nous efforçons systématiquemnet de raffiner nos procédures pour optimiser le bien-être des animaux grâce à une surveillance attentive (point limite) et des soins adaptés (anesthésie, analgésie, etc.). Des points limites ont été établis sur la base de précédentes études . Les mesures appropriées seront mises en œuvre selon les observations réalisées (analgésique, soins, etc.) et la structure de bien être animale et ou la vétérinaire pourra être sollicitée. Les animaux sont hébergés dans des conditions standard : Hébergement en cages ventilées individuellement (moins de 6 souris/cages) – Salle d’hébergement en surpression – Cycle nycthémère de 12h (7h – 19h) – Hygrométrie de 55 plus ou moins 5 pourcent – Température 22 plus ou moins 2C – Change litière/abreuvement/nourriture 1 fois par semaine + vérification quotidienne – Enrichissement du milieu : papier kraft.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est choisie pour plusieurs raisons dont les plus importantes sont la disponibilté des modèles transgéniques et de manipulations génétiques multiples, et l’existence de nombreuses études antérieures qui nous permettent d’étayer notre projet. Les électroporation in utéro se font entre 13,5 et 15, 5 jours après fécondation (début du 3eme tiers de la gestation) , au moment où les neurones qui nous interessent sont générés. Les cultures organotypiques de cerveaux se réalisent à partir de cerveaux de souris 3 à 5 jours après la naissance et on sait que dans ces conditions, les régulations microglies-synapses sont conservées .