Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 12/08/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-056360)
Trente à quarante-cinq minutes de chirurgie crânienne par animal, pour une injection dans le cerveau doublée d’une injection dans un vaisseau : 200 souris vont être utilisées, toutes tuées trois semaines plus tard, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur indique que l’injection intracérébrale provoque une douleur et une perte de poids pouvant durer sept jours. Il s’agit de caractériser les astrocytes du subiculum, une région du cerveau liée à la mémoire, dans un modèle murin de la maladie d’Alzheimer. Les souris utilisées sont transgéniques, examinées à trois ou quatre mois avant les symptômes puis à sept ou huit mois, le porteur écartant les organismes plus simples au motif que leurs cellules gliales ressemblent aux astrocytes sans leur être identiques.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Notre cerveau encode, stocke et récupère nos souvenirs. Non seulement l’apprentissage et la mémoire sont indispensables pour l’interaction d’un individu avec l’environnement, mais ce sont aussi des processus cérébraux fondamentaux susceptibles d’être modifiés dans un grand nombre de maladies du cerveau, et donc d’altérer fortement la qualité de vie des personnes qui en souffrent. C’est un organe complexe dans lequel interviennent de nombreuses interactions entre les neurones et différentes cellulaire partenaires, dont les astrocytes. Nous faisons le constat que la contribution des astrocytes dans une région du cerveau impliquée dans la mémoire reste aujourd’hui totalement inexplorée que ce soit en conditions physiologiques mais également dans la maladie d’Alzheimer (MA). Nous proposons de caractériser les astrocytes de cette région et leur implication dans un modèle murin de la MA. Notre objectif à terme est de dégager de nouvelles pistes thérapeutiques pour la maladie d’Alzheimer et les démences en général.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le projet a pour ambition de fournir de nouvelles connaissances sur la maladie d’Alzheimer et en particulier sur l’importance des interactions entre les neurones et les astrocytes. En identifiant ces mécanismes dans une région encore peu étudiée du cerveau, ce projet permettra d’avancer sur la compréhension de ces cellules en particulier sur l’idée qu’elles constituent une population hétérogène. Ces nouvelles connaissances collectées au cours de ce projet seront directement exploitées dans le domaine des pathologies cérébrales comme la maladie d’Alzheimer. Manipuler ces cellules pour les rendre plus efficaces à soutenir l’activité des neurones apparaît ainsi comme une stratégie thérapeutique alternative potentielle.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Chaque souris recevra une injection intracérébrale ainsi qu’une injection intravasculaire sous anesthésie et analgésie (30-45 min de chirurgie par souris). Trois semaines après, ces souris seront mises à mort pour analyse.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les effets indésirables attendus sur les souris utilisées dans ce protocole sont le stress lié à la contention lors de l’injection d’analgésique ainsi que la douleur et la perte de poids qui durent maximum 7 jours, induite par l’injection intra-cérébrale.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure pour analyse des tissus.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le cerveau est un organe complexe dans lequel interviennent de nombreuses interactions entre neurones et différentes cellules partenaires, dont les astrocytes. Ces cellules peuvent être étudiées in vitro à partir de cellules embryonnaires mais pour avancer sur le fonctionnement du cerveau adulte et sur l’importance des interactions métaboliques entre les neurones et les astrocytes, il est indispensable de passer à un modèle animal car ces interactions cellulaires, vasculaires et métaboliques ne sont pour le moment pas fidèlement reproduites dans des modèles in vitro ou in silico. Ces modèles animaux, en particulier souris, permettent ainsi d’étudier les neurones et les astrocytes dans leur environnement natif, en interaction avec le système vasculaire. De plus, il existe des souris modèles de la maladie d’Alzheimer (MA) qui possèdent des mutations génétiques impliquées dans les formes familiales de la MA et reproduisent de nombreux symptômes de la MA. Ces souris modèles ont l’avantage de reproduire certains symptômes cliniques caractéristiques de la MA (ex. déficits mnésiques, anxiété). Au final, seule une approche sur un mammifère modèle possédant un cerveau complexe et exprimant des comportements sophistiqués peut nous permettre d’identifier le rôle des interactions métaboliques entre les astrocytes et les neurones, avec l’objectif à moyen terme de les cibler par des stratégies thérapeutiques adaptées.
2. Réduction
Le projet prévoit au maximum 200 souris nées dans notre élevage ou achetées chez un fournisseur agréé. Le nombre d’animaux dans chacun des groupes expérimentaux est réduit au minimum nécessaire permettant une interprétation statistique fiable des résultats.
3. Raffinement
Le suivi quotidien des souris hébergées en groupe dans un milieu enrichi et l’application de critères d’arrêt en élevage et en expérimentation, permettra de garantir leur bien-être. En cas d’apparition d’effets inattendus, le vétérinaire de l’installation sera alerté afin de mettre en œuvre des traitements appropriés. La gestion de la douleur et de l’inconfort liés aux procédures expérimentales mettra en œuvre des méthodes d’anesthésie et d’analgésie pré- et post-opératoire, un soutien nutritionnel et thermique, ainsi qu’un suivi clinique post-opératoire incluant la prolongation des traitements analgésiques si besoin. En particulier le maintien des souris sur une couverture thermostatée jusqu’à leurs premiers mouvements puis en chambre thermostatée jusqu’à leur réveil complet post-chirurgie permet de réduire la mortalité péri-opératoire des souris.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Ce projet vise à étudier les interactions entre neurones et astrocytes ; les organismes modèles simples possèdent des cellules gliales ressemblantes mais pas identiques aux astrocytes du cerveau des mammifères. Les souris transgéniques permettent d’étudier les interactions neurones-astrocytes dans le contexte génétique de la maladie d’Alzheimer. Le présent projet a pour but d’étudier les cellules gliales chez l’animal adulte et son altération au cours du vieillissement pathologique. Les animaux étudiés seront donc des animaux au stade pré-symptomatique (3-4 mois), et des animaux plus âgés (7-8 mois) correspondant aux phases symptomatiques de la maladie d’Alzheimer.