Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2024-09-19 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-034034)
Inoculées dans l’abdomen avec une souche de salmonelle qui provoque chez elles une infection généralisée mortelle, 156 souris vont toutes être tuées, 60 d’entre elles dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 96 un niveau modéré. Le porteur décrit l’état fébrile, les poils hérissés, le dos recourbé, les écoulements oculaires et la mobilité réduite qui suivent l’infection, et écarte tout traitement de la douleur au motif qu’il modifierait la cinétique de la létalité. L’enjeu est de vérifier si une protéine repérée en culture cellulaire joue le même rôle dans un « organisme vivant intégré et autonome », étape qu’il juge « nécessaire » avant d’envisager des applications contre les bactéries résistantes. Le résumé annonce trois interventions et n’en décrit que deux, l’inoculation et une prise de sang à la joue.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La réponse immune anti-bactérienne dépend de l’activation de récepteurs spécialisés par des molécules bactériennes, résultant en la production de cytokines pro-inflammatoires. Nous avons récemment identifié une protéine, qui participe à une cascade de signalisation de la réponse immunitaire. Nos données in vitro en culture cellulaire indiquent que cette protéine est centrale pour cette cascade de signalisation, notamment lors de l’infection par la bactérie Salmonella. Dans ce projet, nous avons pour objectif d’interroger le rôle de cette protéine dans l’activation de la réponse immune anti-bactérienne durant une infection à Salmonella in vivo. Ce projet répond à la fois à une question scientifique (améliorer notre compréhension de la voie de signalisation de l’immunité innée) mais aussi médicale (la protéine d’intérêt peut-elle être ciblée pour « booster » la réponse anti-bactérienne ? Question d’autant plus importante au vu de l’augmentation du nombre de souches antibiorésistantes.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet va permettre de comprendre le rôle d’une protéine dans une voie de signalisation de réponse aux infections bactériennes, en utilisant Salmonella comme modèle. Cela va tout d’abord faire progresser la connaissance scientifique en décrivant une voie majeure d’activation de l’immunité chez l’humain. Nos données in vitro avec des cultures cellulaires indiquent que la protéine étudiée participe à cette voie, mais il est nécessaire de questionner ce fait dans un organisme vivant intégré et autonome, ici chez la souris. Il s’agit d’un bénéfice à court terme, obtenu à la complétion du projet. À plus long terme, ce projet ouvre des perspectives cliniques et vétérinaires. En effet, cette voie d’activation de l’immunité est majeure dans le contrôle de l’infection bactérienne, mais aussi dans les pathologies de sur-activation de l’immunité (choc septique). Si ce projet apporte la preuve que la protéine étudiée participe à la la réponse immunitaire in vivo, nous pouvons imaginer des approches thérapeutiques d’activation de cette protéine (dans le cas d’infections bactériennes résistantes aux antibiotiques) ou d’inhibition de celle-ci (dans le cas du choc septique).
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
3 interventions prévues : inoculation d’une bactérie pathogène par voie intra-péritonéale (1 seule fois, moins de 3 min) et prélèvement de sang à la veine submandibulaire (1 seule fois, 5 min).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Salmonella Typhimurium cause une infection systémique létale chez la lignée de souris utilisée, reproduisant les fièvres typhoïdes et paratyphoïdes chez l’homme. Les symptomes suivants apparaissent au cours de l’infection : état fébrile, poils hérissés, dos recourbé, écoulements oculaires, mobilité réduite. La contention peut générer également du stress. L’inoculation par voie intra-péritonéale et la prise de sang dans la veine submandibulaire peuvent engendrer une légère douleur au niveau du site d’injection de l’inoculum et de la prise de sang respectivement.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux de la procédure létalité sont euthanasiés à l’atteinte du point limite. Les animaux qui servent à évaluer le niveau de colonisation des organes et aux prélèvements de sang sont euthanasiés pour faire les prélèvements.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Avant de proposer ce projet, nous avons implementé des approches de remplacement basée sur de la culture cellulaire : 1) Génération d’une lignée de macrophages murins n’exprimant pas la protéine d’intérêt. Il a été observé une perte de la production de cytokines pertinentes et une augmentation de l’infection à Salmonella dans ces cellules comparées aux cellules contrôles. 2) Modèle de sur-expression de la protéine d’intérêt, la production de cytokines pertinentes est augmentée de manière dose-dépendante dans cette lignée. Ces résultats documentent le rôle central de la protéine d’intérêt dans l’activation cytokinique bactério-induite in vitro. Il s’agit maintenant de tester l’importance de la protéine d’intérêt lors d’une réponse immunitaire à l’infection bactérienne in vivo pour démontrer définitivement son rôle essentiel dans un modèle complexe. Il n’existe pas à ce jour de modèle expérimental autre qu’animal récapitulant de manière convaincante une réponse immune.
2. Réduction
Différents scénari ont été testés avec une ou 2 études pilotes avant l’expérimentation finale. C’est le scénario avec une étude pilote qui utilise le moins d’animaux. L’étude pilote prévue permet de choisir la dose la plus adaptée à notre question scientifique. Elle permet également de déterminer le pic d’infection afin de déterminer les time-points d’autopsies les plus pertinents de l’expérimentation finale. Le nombre d’animaux par lot a été choisi sur la base de la littérature qui montre que 15 souris par lot permettent de voir une différence significative entre les 2 modèles murins que l’on souhaite tester suite à l’infection par Salmonella et sur le calcul de la puissance du test stastistique utilisé lors de la comparaison des résultats obtnenus sur les deux modèles.
3. Raffinement
Dès l’arrivée des animaux à l’animalerie, une semaine d’acclimatation est prévue pour permettre l’adaptation des animaux à leur nouvel environnement. Les animaux seront surveillés 2 fois par jour. Les animaux sont hébergés selon les conditions de l’établissement utilisateur agréé, en tenant compte de l’état physiologique des animaux avec contrôle (relevé télémétrique de la température, signes cliniques tels que le poids, l’aspect du faciès et le comportement général) et enregistrement de la température ambiante. Du papier sopalin est utilisé dans les cages de souris comme raffinement au cours de l’expérimentation. Des igloos, tunnels ont été testés il y a plusieurs années mais ils rendent le suivi des symptomes plus compliqués. Il est alors nécessaire de faire sortir les souris pour les observer. Ce « dérangement » des souris malades nous a paru être plus embêtant que le bien-être que peuvent apporter ces structures en début d’expérimentation lorsque les souris vont bien. Nous avons donc choisi de nous en tenir au papier sopalin comme raffinement. L’utilisation de méthode pour réduire la douleur liée à l’infection par Salmonella n’est pas possible car elle modifierait la cinétique d’apparition des symptômes et la cinétique de létalité et ne reproduirait donc plus la maladie.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La lignée de souris inoculées avecSalmonella est un modèle d’infection systémique létale naturel qui reproduit les infections systémiques létales observées chez l’homme et causées par S. Typhi, S. Paratyphi A/B/C ou S. Sendai. Ces souris sont naturellement sensibles à l’infection par Salmonella. Ce modèle est donc particulièrement pertinent pour notre étude. Les souris utilisées sont adultes. Elles ont entre 6 et 8 semaines d’âge, et ce, conformément au modèle publié dans la littérature.