Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 23/07/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-551109)
Comparer les effets de plusieurs agents anesthésiques sur le cerveau, faute d’étude disponible chez les patients cérébrolésés : 42 rats sont opérés sous anesthésie générale et tués avant tout réveil, au cours d’une procédure unique de quatre heures. La préparation chirurgicale ouvre un accès au cortex cérébral et pose un cathéter artériel, pendant que la profondeur de l’anesthésie est modifiée et que le débit sanguin et le métabolisme du cerveau sont enregistrés. Le porteur écrit qu' »il n’y aura donc pas de nuisance pour les animaux », la seule gêne retenue étant le transport de dix minutes vers la salle d’expérimentation et l’induction de l’anesthésie. Il assigne un second usage au projet : permettre à des étudiants d’appréhender les étapes d’une démarche de recherche et de gagner en autonomie.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Différents agents sédatifs sont disponibles pour conduire une anesthésie générale : les halogénés ou deux types d’agents intraveineux. Chez les patients cérébrolésés nécessitant une sédation profonde pour réduire le métabolisme et le volume sanguin cérébral, il n’existe pas de recommandation ni d’étude comparant l’effet sur le volume sanguin cérébral et le métabolisme cérébral des différents agents anesthésiques lors de sédation profonde. L’objectif de ce projet est de comparer les changements de métabolisme et du débit sanguin cérébral en fonction des agents anesthésiques.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Une meilleure compréhension des effets des agents anesthésiques lors de sédations profondes permettra d’avoir des arguments pour choisir un agent par rapport à un autre en réanimation ou au bloc opératoire, et pourra servir de base à des travaux de recherche clinique. D’un point de vue pédagogique, ce projet permettra aux étudiants d’appréhender les étapes d’une démarche de recherche et leur permettra de gagner progressivement en autonomie au cours de leur cursus futur.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à une seule procédure expérimentale sous anesthésie générale sans réveil. Au cours de cette procédure d’une durée totale de 4h, une préparation chirurgicale permettra de surveiller la pression artérielle invasive et d’avoir accès au cortex cérébral.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les deux procédures indépendantes de ce projet seront réalisées sous anesthésie générale sans réveil. Les animaux seront transférés depuis la cage de stabulation dans une cage similaire. Ils y seront isolés et transportés vers la pièce d’expérimentation jusqu’au début de la première étape de la procédure expérimentale (durée du transfert avant le début de l’anesthésie : 10min): nuisance légère. L’étape de préparation chirurgicale sera réalisée sous anesthésie générale, de même que l’étape d’enregistrement au cours des changements d’anesthésie, avant euthanasie sans réveil. il n’y aura donc pas de nuisance pour les animaux: nuisance légère lors de l’induction de l’anesthésie.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
En fin de procédure, les animaux seront euthanasiés par une injection intraveineux.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’analyse des changements d’activité des structures corticales et sous-corticales ainsi que des modifications physiologiques qui en découlent (changement de fréquence cardiaque, pression artérielle ou fréquence respiratoire), nécessite d’étudier un organisme vivant dans son ensemble. Les connaissances actuelles et la controverse qui existent autour des conséquences des différentes modalités de sédations ne permettent pas d’utiliser des modèles non-animaux.
2. Réduction
Notre plan d’expérience est prévu avec deux procédures: 1)Procédure pédagogique : Un nombre de 6 animaux est prévu pour la procédure préliminaire à visée pédagogique et préliminaire (2 animaux par ans sur 3 ans). 2) Procédure principale : Un nombre d’animaux minimal de 10 animaux par groupe (Un groupe glucose, un groupe oxygène, un groupe lactate; soit 3*10=30 animaux) permettant d’effectuer des analyses statistiques descriptives (moyenne ou médiane et distribution) fiables. Notre expérience sur les enregistrements électrophysiologiques chez l’animal anesthésié nous montre que certains capteurs peuvent s’endommager au cours de la procédure ne permettant pas une analyse des données. De même la préparation chirurgicale peut dans de rares cas conduire à des lésions corticales ou des vaisseaux fémoraux ne permettant pas de réaliser des mesures fiables. Afin de conserver un nombre de 10 animaux par groupe, une majoration de 20% soit 2 animaux est prévue en cas de problème expérimental rencontré au cours du projet. Ces 2 animaux ne seront pas utilisés en l’absence de problème expérimental. Soit un total maximal de 36+6=42 animaux. Les expérimentations seront réalisées sans réveil. La réutilisation de ces animaux dans d’autres protocoles ne sera donc pas possible puisqu’ils seront euthanasiés en fin de procédure. Si des animaux adultes déjà utilisés par d’autres protocoles comportementaux, ou la reproduction, sans altération de leurs physiologies sont mis à disposition par les utilisateurs de l’animalerie, ils pourront être utilisés dans ce protocole.
3. Raffinement
Tout au long de leur période de stabulation, les rats seront hébergés en groupes de 3 à 5 animaux dans des cages présentant des éléments d’enrichissement (e.g., nesting cup, tunnel, brique Carfil) avec boisson et alimentation ad libitum ce qui minimisera l’angoisse de ces animaux. Concernant la douleur, une injection sous-cutanée de buprénorphine sera pratiquée avant tout acte chirurgical pour obtenir un effet analgésique et une injection sous-cutanée d’anesthésique local (lidocaïne pour une action rapide + ropivacaïne pour une action prolongée sur l’ensemble de la procédure) sera réalisée au niveau du scalp et en regard des vaisseaux fémoraux pour obtenir un effet analgésique supplémentaire. La profondeur de l’anesthésie sera ajustée au cours de la procédure en fonction de l’étape (sédation dite légère qui correspondent à une sédation habituelle pour ce type d’intervention ou sédation profonde) et d’une grille décrivant les réactions de l’animal au pincement de la patte ou de la queue. En cas de survenue de points limite pendant la procédure, les animaux seront euthanasiés.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nous avons choisi le rat, car c’est l’espèce la plus utilisée dans l’étude du métabolisme et de la vascularisation cérébrale. De plus, nous avons pu étudier préalablement les changements de concentrations cérébrales de glucose et de lactate engendrés par une dépolarisation corticale envahissante après un traumatisme crânien grave chez le rat sous anesthésie général et avons l’expérience de l’utilisation de nos techniques de monitorage dans cette espèce animale. Le choix de ce modèle nous permettra de comparer nos résultats à ceux obtenus par d’autres équipes. Nous utiliserons des rats adultes de 12 à 14 semaines. Il s’agit d’une étude chez l’animal ayant atteint un stade mature d’un point de vue cérébral et non d’une étude concernant le développement ou le vieillissement.