Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 10/01/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-622112)
Irradiées pendant trente minutes puis greffées par injection intraveineuse, 120 souris reçoivent ensuite un régime riche en cholestérol pendant seize semaines, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes sont tuées par ponction intracardiaque sous anesthésie pour prélever les plaques formées dans leurs vaisseaux. L’irradiation détruit les cellules de leur moelle osseuse et provoque une immunodépression compensée par quatre semaines d’antibiotiques dans l’eau de boisson, avec des atteintes intestinales possibles, une perte de poids, de la fatigue et un grisonnement des poils. Le porteur écrit par ailleurs que « l’irradiation est quant à elle indolore ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les maladies cardiovasculaires et notamment les complications aigues de l’athérosclérose restent la première cause de mortalité chez l’homme dans le monde. L’athérosclérose est une maladie où des plaques se forment dans les artères, bloquant le flux sanguin et augmentant les risques cardiaques. Dans ces conditions, une réponse inflammatoire s’établit au niveau de la paroi des vaisseaux sanguins entrainant l’activation des cellules immunitaires, qui absorbent alors de grandes quantités de lipides et de cholestérol entrainant alors la formation de la plaque. Les stratégies thérapeutiques existantes ne permettent de réduire que partiellement le risque cardiovasculaire. Il est donc urgent de trouver de nouvelles approches thérapeutiques. Certains types de lipides, notamment les oméga-3 et oméga-6 auraient un rôle important dans la réponse inflammatoire associée à la formation des plaques. Ces lipides en particulier représente alors une piste d’intervention nutritionnelle et thérapeutique prometteuse. Le but du projet est d’étudier l’influence d’une modification de la composition en lipide spécifique au système immunitaire sur développement de l’athérosclérose chez la souris, par un enrichissement plus ou moins important de lipides du type oméga-3, tout en étudiant l’impact du rapport de quantités d’oméga-3/oméga-6. Le développement de l’athérosclérose sera examiné dans un modèle de souris génétiquement modifiées prédisposées à la maladie, dont le système immunitaire sera spécifiquement soit enrichi en lipides de type oméga-3, soit fortement enrichi en lipides oméga-3 au détriment des lipides oméga-6 . Ces souris seront nourries avec un régime riche en cholestérol, nécessaire au déclenchement de la maladie. Ce modèle d’athérosclérose est similaire au développement de la maladie chez l’Homme.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
L’athérosclérose est une maladie vasculaire résultant de l’accumulation de lipides dans les artères, formant alors des plaques dans ces vaisseaux sanguins. Les plaques empêchent la circulation sanguine et provoquent des maladies cardiovasculaires. Chez l’homme, l’athérosclérose est un facteur de risque majeur dans les maladies cardiovasculaires, qui est la première cause de mortalité. Il existe de nombreux types de lipides différents qui composent cette plaque. Certains de ces lipides auraient un rôle protecteur, notamment les lipides dit de type « oméga-3 ». La composition relative des différents types de lipides les uns par rapport aux autres auraient également un impact, notamment le rapport des quantités des lipides oméga-3 sur les lipides oméga-6. La composition en oméga-3, et plus largement une composition relative enrichie en oméga-3 sur les autres types de lipides permettraient de limiter la formation de la plaque. Cet effet serait médié par un impact sur les cellules du système immunitaire présentent dans la plaque, en limitant l’inflammation néfaste associée. Modifier la composition de ces plaques, par exemple par des approches médicamenteuses ou nutritionnelles, semble alors une piste thérapeutique prometteuse. Cependant, avant de pouvoir arriver à ces approches, il est nécessaire de comprendre si une modification de la composition des lipides est capable d’impacter réellement la formation des plaques, en modifiant positivement le comportement des cellules inflammatoires impliquées dans la formation des plaques, limitant ainsi la maladie et le risque cardiovasculaire. La mise en place d’un protocole expérimental impliquant une greffe de moelle osseuse après irradiation permettra de simuler un environnement riche en oméga-3 spécifique aux cellules immunitaires dont font partie les macrophages et d’évaluer les effets protecteurs potentiels des oméga-3 contre cette maladie. En fin de compte, une meilleure compréhension de ces mécanismes pourrait conduire à de nouvelles stratégies thérapeutiques pour traiter ou prévenir les maladies cardiovasculaires associées à l’athérosclérose.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
– Prise de sang (2 prélèvements ponctuels espacés de 5 semaines) – Transport (1h, 1 aller-retour) – Irradiation (30 min) – Injection intraveineuse caudale unique et ponctuelle (greffe, 1 injection bolus) – Régime riche en cholestérol (16 semaines) – Ponction sanguine intracardiaque terminale sous anesthésie gazeuse
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
De faibles douleurs peuvent être occasionnées après les prises de sang et l’injection intra-veineuse, ainsi qu’un inconfort ponctuel pendant la contention des animaux lors de ces manipulations. Un tube de contention sera utilisé pour l’injection intra-veineuse afin d’éviter tout mouvement indésirés de l’animal, minimiser le temps de la procédure et favoriser le bon déroulement de l’injection. Cette contention entraine une gêne provisoire de quelques minutes et peut être stressant pour l’animal. Les animaux seront manipulés de manière hebdomadaire pour effectués les pesées. L’irradiation peut entrainer les effets suivants : – Immunodépression : Destruction des cellules de la moelle osseuse entrainant un risque infectieux augmenté. Cet effet sera compensé une fois la prise de la greffe effectuée. Les souris seront soumises 4 semaines à une antibiothérapie, pouvant entrainer certains effets secondaires propres à l’antibiotique (principalement des réactions allergiques, cependant rares). – Affaiblissement général se traduisant par une perte de poids et de la fatigue. – Atteintes intestinales : L’irradiation peut endommager les cellules épithéliales du tractus gastro-intestinal, pouvant entrainer des troubles digestifs et une absorption réduite des nutriments (contrôlé par une pesée régulière) – Altération de la peau et des poils : Grisonnement localisé des poils possible et ralentissement de la repousse. Le transport est stressant pour les souris, mais tout sera fait pour limiter l’inconfort des souris.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
La mise à mort des animaux est nécessaire pour la détermination des lésions. Les plaques dans les vaisseaux sanguins seront prélevées pour en déterminer la composition.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’athérosclérose est une maladie complexe qui ne peut pas être mimée in vitro. Elle implique des interactions entre l’inflammation, les lipides, le cholestérol, le flux sanguin, mais également entre différents tissus comme le foie ou le tissu adipeux. Il est possible in vitro d’étudier ces différents acteurs impliqués dans cette maladie séparément, mais seule l’utilisation de modèles animaux présentant une athérosclérose proche de celle de l’Homme peut permettre de tenir compte de tous ces éléments ensembles, et ainsi permettre une meilleure compréhension globale de cette maladie. Le modèle de souris prédisposées à l’athérosclérose utilisé dans ce projet est un modèle bien décrit dans la littérature pour l’étude du développement de l’athérosclérose, et est transposable au développement de la maladie telle qu’elle est observée chez l’homme. De plus, le métabolisme des lipides entre l’homme et la souris est bien connu et fortement similaire chez les deux espèces.
2. Réduction
Un modèle mathématique, tenant compte de nos variables d’intérêts ainsi que les différences nécessaires afin de pouvoir conclure à de réelles différences entre nos groupes, nous a permis de réduire le nombre d’animaux à 15 par groupe, ce chiffre correspondant au nombre minimum nécessaire pour avoir des données exploitables par la suite. Les différences attendues sont des différences dans la formation des plaques dans les vaisseaux sanguins ainsi que des paramètres qui lui sont associées. Les expériences seront réalisées chez des souris mâles et femelles afin de tenir compte du dimorphisme sexuel. Enfin les expériences seront répétées une deuxième fois afin de confirmer la reproductibilité des résultats obtenus.
3. Raffinement
Le transport est stressant pour les souris. Tout sera fait pour limiter l’inconfort et le stress des animaux pendant cette étape (Enrichissement, gel diet, voiture climatisée). L’irradiation est quand-a-elle indolore. Les souris seront transférées dans de nouvelles cages propres à leur retour et un temps de repos de 2h minimum sera respecté pour limiter un stress trop important. Ce délai est nécessairement court puisque la greffe doit être rapidement effectuée. L’irradiation supprime le système immunitaire. 2 à 4 semaines sont nécessaire à la greffe pour fournir de nouveau un système immunitaire entièrement fonctionnel. Ceci sera pallié par 4 semaines d’antibiotiques, dilués dans l’eau de boisson et renouvelés quotidiennement, pour limiter le risque infectieux. Durant cette période, et pendant l’injection de la greffe, tout sera fait pour garder les souris dans un environnement propre et exempt de pathogènes. L’injection et les différentes prises de sang se feront après application d’un anesthésique local. Un tube de contention conçu pour restreindre le temps de confinement et le risque de mouvement indésirable de la souris pendant l’injection sera utilisé afin de réduire le temps de manipulation des souris. Le prélèvement sanguin terminal par ponction intracardiaque se fera sous anesthésie gazeuse, la souris sera maintenue à 37°C via un plateau chauffant le temps de la ponction, de la lidocaïne sera appliquée localement sur le site d’insertion de l’aiguille. L’animal sera ensuite euthanasié pour effectuer les différents prélèvements. Le milieu d’hébergement sera enrichi (objet pour se cacher, nid). Les animaux seront hébergés en groupe de 5 à 10. La mise sous régime riche en cholestérol entrainera la formation de plaque dans les vaisseaux sanguins des souris, celles-ci sont indolores et asymptomatiques.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le modèle de souris prédisposées à l’athérosclérose utilisé dans ce projet est un modèle bien décrit dans la littérature pour l’étude du développement de l’athérosclérose, et est transposable au développement de la maladie telle qu’elle est observée chez l’homme. De plus, le métabolisme des lipides entre l’homme et la souris est bien connu et fortement similaire chez les deux espèces. Des animaux adultes (8 semaines) seront utilisés, l’athérosclérose étant une maladie s’installant sur le temps et touchant la population adulte.