Procédures modérées

Tuées à l'issue pour des analyses post-mortem, 352 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles appartiennent à une lignée mise au point par une autre équipe pour reproduire certains aspects de la maladie de Crohn, et reçoivent par voie orale une bactérie intestinale cinq fois par semaine pendant trois mois, plus une injection et un prélèvement de sang. Le porteur indique que ces administrations répétées peuvent causer une douleur modérée, une gêne ou une irritation courant sur les trois mois, et une perte de poids passagère. Sur le remplacement, il décrit des organoïdes intestinaux "intéressants et prometteurs" qui ne permettent pas d'observer "l'impact du reste de l'organisme", et conclut au "besoin de travailler sur l'animal".

Objectifs

L’objectif principal de ce projet est d’étudier l’impact d’une bactérie habituellement présente dans l’intestin, appelée Akkermansia muciniphila (ou AKK), sur l’inflammation intestinale qui caractérise la maladie de Crohn. AKK est connue pour avoir des effets bénéfiques pour l’organisme et est considérée un probiotique prometteur, son abondance est fortement diminuée lors de la maladie. Dans un 1er objectif, nous administrerons cette bactérie AKK à des souris présentant des symptômes de la maladie de Crohn et analyserons les effets sur l’immunité et l’inflammation intestinales. Dans un 2ème objectif, nous nous intéresserons aux interactions entre la bactérie AKK et certaines cellules de la membrane intestinale. Cette membrane est une barrière essentielle pour notre organisme qui permet l'absorption des nutriments et de l'eau, et assure une protection contre les agents pathogènes. De plus, certaines cellules qui la constituent jouent un rôle dans l’inflammation présente dans la maladie de Crohn. Ces deux objectifs nous permettront de mieux comprendre comment la maladie de Crohn se développe et les mécanismes mis en jeu. Ces mécanismes restent encore peu connus mais impliquent une mauvaise régulation de l’équilibre entre le malade et son microbiote intestinal.

Bénéfices attendus

Les bénéfices de ce projet en santé humaine seront à court terme une meilleure connaissance des effets de la bactérie AKK sur l’intestin, l’identification de ses bienfaits dans des conditions où l’intestin est très inflammé, et la compréhension de ses interactions avec l’organisme. Ces bénéfices pourront s’appliquer à large échelle puisque le nombre de patients atteints de maladie inflammatoire de l’intestin comme la maladie de Crohn ne cesse d’augmenter dans le monde et aucun traitement efficace n’existe à ce jour. A moyen terme, ce projet permettra de proposer de nouvelles approches thérapeutiques pour la prise en charge de cette maladie.

Procédures

Chaque animal sera soumis aux gestes suivants : - Administration orale (5 fois/semaine pendant 3 mois, 3 minutes par geste) - 1 injection (1 fois, 3 minutes) - Prélèvement de sang (1 fois, 5 minutes)

Impact sur les animaux

L’administration des antibiotiques peut conduire à un inconfort intestinal. L'injection pourra entraîner une douleur et un stress légers de courte durée. Les administrations orales pourront entraîner un stress de manipulation, une douleur modérée et une gêne ou irritation courant sur les trois mois de durée du projet. Une perte de poids passagère peut se produire.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort pour des analyses post-mortem.

Remplacement

Il existe des modèles intéressants et prometteurs en 3 dimensions (que l’on appelle organoïdes intestinaux) qui reproduisent les structures de la membrane de l’intestin, qui constitue une barrière cruciale entre l’environnement et le corps, et qui permettent d’étudier les interactions entre l’intestin d’un hôte et sa flore bactérienne. A ce jour, ces modèles peuvent donner des informations préliminaires mais ils ne permettent pas d’observer l’impact du reste de l’organisme : la circulation sanguine, le système immunitaire, les autres organes de la digestion. Or ces différents éléments jouent un rôle très important dans la physiologie de l’organisme mais aussi dans les maladies, et ne peuvent être reproduites totalement in vitro pour le moment. Nous avons donc besoin de travailler sur l’animal pour mieux comprendre les mécanismes responsables du développement des pathologies intestinales et les causes à l’échelle de l’organisme entier.

Réduction

Les effectifs ont été estimés à l’aide d’un test statistique pour obtenir un nombre minimum d’individus tout en permettant d’obtenir des résultats statistiques significatifs. Afin de limiter le nombre d’animaux, les prélèvements de tissus seront utilisés dans différents types d’expériences prévues pour ce projet.

Raffinement

Les animaux feront l’objet d’une surveillance régulière par les expérimentateurs et/ou le personnel qualifié de l’animalerie. Afin de réduire au maximum la douleur et l’angoisse que certaines procédures pourraient engendrer chez les animaux, des étapes d’entraînement des animaux ont été prévues, une surveillance accrue sera mise en place, des protocoles d’anesthésie et analgésie ont été définis. Pour traiter les impacts indésirables, une surveillance intensive sera réalisée, des points limites précoces ont été spécifiés, un suivi de poids quotidien et la mise en place d’une grille d’évaluation de l’animal seront réalisés et un régime alimentaire adapté sera fourni. Des critères d’arrêt de souffrance ont été définis.

Choix des espèces

La souris est un excellent modèle pour notre projet, puisque disposant d’un système digestif et immunitaire présentant de nombreuses similitudes avec l’homme. Afin de tester la capacité de la bactérie AKK présente dans le microbiote intestinal à réduire ou prévenir l’inflammation intestinale (son abondance est fortement réduite chez les patients atteints de la maladie de Crohn qui développent une inflammation chronique de l’intestin), nous utiliserons un modèle préalablement développé dans cette espèce par une autre équipe récapitulant certains aspects de la pathologie humaine. De plus, nous combinerons ce modèle avec un autre modèle de souris afin d’analyser les communications entre cette bactérie et les cellules de la membrane de l’intestin et de mieux comprendre les mécanismes mis en jeu. Nos travaux précédents ont montré que l’inflammation modérée dans le modèle de prédisposition génétique à la maladie de Crohn que nous utilisons se produit à l’âge adulte, progressivement, entre 3 et 6 mois. Dans le but de tester si la bactérie peut prévenir le développement de cette inflammation, des animaux âgés de 3 à 6 mois seront utilisés. De plus, les expériences visant à tester si l’exposition à la bactérie peut améliorer l’inflammation lorsque qu’elle est présente, des animaux âgés de 6 à 9 mois seront utilisés. Nous utiliserons les animaux des 2 sexes pour ce projet.

Le plafond annoncé est d'une anesthésie gazeuse par jour pendant deux semaines. 744 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour les prélèvements de tissus. Elles reçoivent jusqu'à douze injections intrapéritonéales ou sous-cutanées, et selon les groupes douze séances d'exercice musculaire en trois semaines, une lésion musculaire provoquée, ou douze microlésions intramusculaires par jour pendant deux semaines, l'objectif étant de supprimer les macrophages du muscle et d'observer ce qui suit. Sur l'effectif, le porteur écrit que "l'analyse statistique permet de définir le nombre d'animaux nécessaires minimum pour chaque expérience", sans donner ni ce calcul ni ce nombre, et résume les atteintes en une ligne sur le stress de la contention.

Objectifs

Les tissus renferment des cellules immunitaires résidentes dont les macrophages. Leur rôle n'est pas connu dans le muscle strié squelettique. Pour identifier ce ou ces rôles, l'approche utilisée dans le projet est d'éliminer ces cellules dans le tissu musculaire à l'aide d'un modèle de souris transgénique adapté, et d'évaluer les conséquences sur la stabilité physiologique et la fonction musculaires. Trois types de conditions seront étudiées : l'état basal, une condition physiologique d'exercice, une condition de lésion musculaire et une condition pathologique de maladie musculaire.

Bénéfices attendus

Le projet permettra de définir le rôle des macrophages résidents du muscle strié squelettique dans toutes les conditions physiologiques et pathologiques. Cela pourra permettre ultérieurement d'identifier de potentielles voies d'action pour améliorer l'état du muscle, normal ou malade.

Procédures

Les animaux seront soumis à des injections intrapéritonéales ou sous-cutanées (12 injections maximum). Certains seront soumis soit à un protocole d'exercice musculaire pendant 5 min, maximum 12 séances en 3 semaines, soit à un protocole de dommage musculaire (5 min en une fois), soit à des microlésions intramusculaires pendant 2 semaines (12 microlésions par jour). Tous protocoles utilisent l'anesthésie générale. Les nuisances attendues de ce projet incluent : un stress lors de la contention pour les injections vigiles et un stress lors du déplacement dans la boite d'anesthésie. Le maximum d'anesthésies est une anesthésie gazeuse quotidienne pendant 2 semaines.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables sont un stress lors de la contention lors des injections ou le déplacement dans la boite d'anesthésie.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort en vue des prélèvements tissulaires pour les analyses biologiques.

Remplacement

Les cellules étudiées (macrophages) sont incrustées au sein du muscle. Si on veut étudier leur rôle sur l'équilibre du tissu (homéostasie), on doit rester au niveau de l'organe et de l'organisme entier. Le projet apportera la preuve de concept de l'utilité des macrophages dans la régulation de l'équilibre du muscle dans les différentes conditions physiologiques et pathologiques, qu'il est impossible de mimer in vitro.

Réduction

La réduction est réalisée selon plusieurs principes : 1) l'analyse statistique permet de définir le nombre d'animaux nécessaires minimum pour chaque expérience; 2) nous utilisons un système de banque de tissu permettant leur réutilisation évitant le recours à de nouveaux animaux; 3) trois Go/Nogo sont établis dans le protocole.

Raffinement

Le raffinement se fait sur le site d'injection, et l'appareil pour mesurer la force musculaire, induire la lésion musculaire et l'exercice est complètement non-invasif. Les souris sont anesthésiées lors de procédures durant plus de 20 secondes. Des points limites adaptés ont été définis pour chaque procédure.

Choix des espèces

La souris présente un système musculaire proche de celui de l'homme. Les animaux sont des animaux adultes, dont le développement est terminé, des deux sexes.

Toutes tuées pour que leurs organes soient récupérés et analysés, 480 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des polypes colorectaux, murins ou humains, leur sont implantés par chirurgie sous anesthésie gazeuse au niveau du rein ou dans l'abdomen, suivis de cinq prélèvements sanguins hebdomadaires. Le porteur écrit que le rein porteur de l'implant "n'assurera plus son rôle habituel, mais l'autre rein prendra le relais pour maintenir le bon fonctionnement de l'organisme", et décrit deux à quatre semaines plus tard des douleurs au rein ou à l'abdomen, une perte de poids, des tremblements et des difficultés à se déplacer dues au volume de la tumeur. Une partie des souris a le système immunitaire affaibli pour accepter les tumeurs humaines, l'autre le garde intact.

Objectifs

Le cancer colorectal est la deuxième cause de mortalité liée au cancer en France, avec environ 17 000 décès par an. Il se développe souvent à partir de polypes bénins (une petite excroissance dans le côlon), mais seuls certains évoluent en cancer, en raison d’une grande variabilité biologique encore mal comprise. Pour mieux comprendre l’évolution de ce cancer et tester de nouvelles thérapies, des modèles expérimentaux chez la souris sont indispensables. L’objectif principal de ce projet est de mieux comprendre pourquoi certains polypes deviennent cancéreux. Pour cela, des polypes colorectaux seront implantés chez la souris afin d’observer leur capacité à former des tumeurs et d’étudier le rôle de leur environnement. Deux méthodes d’implantation seront utilisées (au niveau du rein ou dans l’abdomen), reconnues pour leur reproductibilité et leur fiabilité. Les expériences seront menées sur différents types de souris afin de reproduire diverses situations. Cette approche permettra de mieux comprendre les mécanismes précoces du cancer colorectal et d’améliorer, à terme, l’évaluation du risque. Ce projet contribuera au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques

Bénéfices attendus

Nous souhaitons comprendre le rôle de tout ce qui entoure la tumeur, appelé microenvironnement : ce sont les cellules, les tissus et les molécules autour du polype, qui peuvent aider ou freiner son développement. Grâce à cette étude, nous espérons découvrir ce qui se passe au tout début de la maladie et peut-être trouver des indicateurs biologiques qui permettraient de mieux diagnostiquer ou de suivre le cancer du côlon chez l’homme.

Procédures

Les animaux subiront une intervention chirurgicale pour la transplantation de polypes au niveau du rein ou dans l’abdomen. Les actes s’effectueront sous anesthésie générale gazeuse et sous analgésie (moins de 25 minutes). Au total, 5 prélèvements sanguins seront réalisés une fois par semaine pendant toute la durée de la procédure. Les différents gestes seront compris entre 20 et 90 secondes.

Impact sur les animaux

Les animaux peuvent ressentir un stress temporaire lors de leur manipulation et de l’anesthésie. Après l’intervention chirurgicale, une douleur passagère peut apparaître, comme après toute opération, avec un faible risque de complications locales (irritation ou infection de la zone opérée). Les effets sur les animaux peuvent évoluer avec le temps : 1 à 2 semaines après la chirurgie : Les animaux peuvent présenter de petits changements liés à la croissance de la tumeur, comme une légère baisse d’activité, un pelage un peu moins entretenu ou une gêne très discrète dans leurs déplacements. Dans le cas d’une implantation réalisée au niveau du rein, ce dernier n’assurera plus son rôle habituel, mais l’autre rein prendra le relais pour maintenir le bon fonctionnement de l’organisme. 2 à 4 semaines après l’implantation : Lorsque la tumeur est plus volumineuse, les effets peuvent devenir plus visibles : douleurs au niveau du rein ou de l’abdomen, perte de poids, diminution importante de l’activité. Les animaux peuvent aussi présenter des tremblements, un pelage négligé et des difficultés à se déplacer en raison du volume de la tumeur.

Devenir

Les animaux seront mis à mort et les organes d’intérêts seront récupérés pour pouvoir les analyser.

Remplacement

Ce projet vise à évaluer la capacité des polypes (une petite excroissance dans le côlon) à former des tumeurs, afin de mieux comprendre comment débute le cancer colorectal. Pour étudier ces mécanismes, il est nécessaire que l’on s’appuie sur des animaux, qui nous permettent d’étudier toutes les interactions des tumeurs avec le reste de l’organisme. Les souris utilisées dans ce projet reproduisent de manière fidèle les premières étapes de la formation des tumeurs intestinales. À ce jour, aucun modèle en laboratoire, comme les cultures de cellules, ne permet de reconstituer toutes les composantes d’un tissu vivant dans son intégralité. C’est pourquoi l’utilisation de ces animaux reste indispensable pour répondre aux questions scientifiques posées dans ce projet.

Réduction

Nous avons choisi le nombre minimum de souris nécessaire pour obtenir des résultats fiables, en nous appuyant sur des données scientifiques et des méthodes statistiques. Nous mettrons en œuvre en priorité la première méthode, dont la mise au point est plus simple. Si celle-ci permet d’atteindre les objectifs du projet, la seconde méthode ne sera pas réalisée, ce qui permettra de réduire le nombre total d’animaux utilisés.

Raffinement

Nous avons mis en place toutes les mesures nécessaires pour assurer le bien-être des animaux. Leur état sera vérifié chaque jour, et les procédures seront réalisées sous anesthésie et analgésie pour éviter la douleur et réduire le stress. Les animaux seront maintenus au chaud jusqu’à leur réveil après la chirurgie. Nous surveillerons attentivement tout signe de malaise. En cas de problème, des actions rapides seront mises en place pour soulager l’animal, comme une alimentation plus facile à consommer, des améliorations de l’environnement ou l’administration d’antidouleurs en complément si besoin.

Choix des espèces

Ce projet nécessite l’utilisation de la souris qui est proche de l’humain sur le plan physiologique. Pour mener ces recherches, deux types de souris sont utilisés de façon complémentaire. Des souris au système immunitaire intact sont nécessaires pour comprendre comment les défenses naturelles de l’organisme influencent le développement des tumeurs. En parallèle, des souris dont le système immunitaire est affaibli sont indispensables pour pouvoir étudier des tumeurs humaines implantées chez l’animal. L’association de ces deux approches permet de mieux comparer les situations et d’obtenir des résultats plus proches de ce qui se passe chez l’être humain. Les animaux seront utilisés à partir de l'âge de 2 à 3 mois, lorsqu'ils auront atteint leur maturité physiologique et immunitaire, ainsi qu'un poids minimal de 20 g.

Quinze minutes de contention par jour pendant cinq jours servent d'entraînement, avant une heure de contention sur souris éveillée pour l'imagerie. 180 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à la fin de chaque procédure pour l'analyse des tissus. Elles subissent d'abord une chirurgie sous anesthésie générale pouvant durer une heure trente, puis jusqu'à quatre injections, pour observer en direct comment les astrocytes gèrent l'énergie dans un cerveau atteint d'Alzheimer. Le porteur retient des souris génétiquement modifiées reproduisant la maladie, étudiées à 3 et 4 mois avant les symptômes puis à 8 et 10 mois une fois ceux-ci installés, et des souris ordinaires de 3 et 12 mois pour le vieillissement dit normal.

Objectifs

Ce projet de recherche vise à mieux comprendre comment la maladie d'Alzheimer affecte le cerveau et pourquoi les fonctions cérébrales déclinent progressivement au cours de cette maladie. La maladie d'Alzheimer est la cause la plus fréquente de démence et touche des millions de personnes dans le monde. Elle entraîne des pertes de mémoire, des difficultés de réflexion et d'accomplissement des activités quotidiennes, et n'a actuellement aucun traitement curatif. Bien que certains traitements récents puissent ralentir la progression de la maladie chez certains patients, leurs effets restent limités. Il existe donc un besoin important de mieux comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans cette maladie afin de développer des thérapies plus efficaces. En plus des modifications affectant les neurones, des preuves croissantes suggèrent que des problèmes de circulation sanguine cérébrale et d'approvisionnement en énergie apparaissent très tôt dans la maladie d'Alzheimer, même avant que les symptômes ne deviennent visibles. Les cellules cérébrales nécessitent un apport constant en oxygène et en énergie pour fonctionner correctement, et des perturbations dans ces processus peuvent contribuer à la progression de la maladie. Ce projet se concentre sur un type spécifique de cellule cérébrale appelé astrocyte. Ces cellules aident à soutenir les neurones, régulent l'activité cérébrale et contrôlent la distribution de l'énergie et du flux sanguin dans le cerveau. Cependant, on ne comprend pas encore bien comment la maladie d'Alzheimer et les dommages vasculaires affectent le fonctionnement normal des astrocytes. En utilisant des méthodes d'imagerie avancées sur des modèles murins de la maladie d'Alzheimer, cette étude observera comment les cellules de soutien du cerveau réagissent pendant l'activité neuronale et comment ces réponses sont altérées par la progression de la maladie ou par des dommages aux petits vaisseaux sanguins. Les expériences permettront aux chercheurs d'étudier les interactions entre les cellules cérébrales, le métabolisme énergétique et la circulation sanguine en temps réel. Les connaissances acquises grâce à ce projet pourraient améliorer notre compréhension des mécanismes précoces impliqués dans la maladie d'Alzheimer et les troubles apparentés. À plus long terme, cette recherche pourrait aider à identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à préserver l'équilibre énergétique du cerveau et à améliorer ses fonctions.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à mieux comprendre les mécanismes de la maladie d'Alzheimer en étudiant le rôle des cellules cérébrales appelées astrocytes et leurs interactions avec les vaisseaux sanguins. Grâce à des techniques d'imagerie avancées, nous observerons en temps réel comment ces cellules gèrent l'énergie et communiquent avec les neurones et les vaisseaux sanguins, aussi bien dans des cerveaux sains que dans des cerveaux atteints par la maladie. L'objectif est de déterminer si les problèmes de circulation sanguine dans le cerveau contribuent à perturber le fonctionnement des astrocytes, ce qui pourrait aggraver la maladie. Cette recherche pourrait ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques pour protéger le cerveau et améliorer son fonctionnement dans la maladie d'Alzheimer et d'autres formes de démence.

Procédures

Une chirurgie puis une injection de 30 secondes sous anesthésie générale de durée maximum d’1h30: 180 animaux Une seconde injection de 30 secondes sous anesthésie générale pour l’imagerie : 180 animaux Une troisième injection sur animal vigile : 160 animaux Une quatrième injection de 30 secondes sous anesthésie générale pour l’imagerie : 80 animaux Contentions pour l’entrainement sur animal vigile d’une durée de 15 minutes/animal/jour durant 5 jours : 180 animaux Contentions pour l’imagerie sur animal vigile avec ou sans stimulation visuelle d’une durée d’1heure/animal : 180 animaux

Impact sur les animaux

Les effets indésirables prévus chez les animaux incluent un stress passager lié à la manipulation et la contention ainsi qu'aux injections, ainsi qu'une douleur modérée et une légère perte de poids après une intervention chirurgicale, avec un rétablissement complet en moins d’une semaine. Les complications, comme une infection ou une hémorragie, sont très rares. Une surveillance quotidienne est assurée pour détecter tout signe de souffrance, et des soins adaptés sont apportés si nécessaire.

Devenir

Les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure pour analyse des tissus.

Remplacement

Le cerveau est un organe extrêmement complexe impliquant des interactions dynamiques entre les neurones, les cellules gliales et les vaisseaux sanguins. Bien que certains aspects de ces processus puissent être étudiés in vitro, ces modèles ne permettent pas de reproduire l'environnement physiologique intégré nécessaire pour étudier les interactions neurovasculaires et neurométaboliques. Les approches in silico actuelles sont également insuffisantes pour modéliser avec précision ces mécanismes multicellulaires complexes et dépendants de l'activité. Une approche in vivo reste donc indispensable. Les modèles murins permettent d'étudier les fonctions neuronales, gliales et vasculaires dans un contexte physiologique intact. De plus, les modèles de souris transgéniques de la maladie d'Alzheimer reproduisent plusieurs caractéristiques pathologiques et fonctionnelles clés pertinentes pour la maladie humaine. Ces modèles sont donc essentiels pour étudier les mécanismes de dysfonction neurovasculaire et métabolique, ainsi que pour identifier des cibles thérapeutiques potentielles.

Réduction

Le projet prévoit au maximum 180 souris nées dans notre élevage ou achetées chez un fournisseur agréé. Toutes les mesures seront réalisées sur des groupes comprenant au maximum 10 animaux, nous avons calculé un nombre d’animaux nécessaires le plus réduit possible. De plus, les résultats seront analysés à l’aide de tests statistiques fiables pour des petits échantillons.

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.

Choix des espèces

Ce projet vise à étudier les interactions métaboliques 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 le métabolisme cérébral chez l’animal adulte et son altération au cours du vieillissement normal et pathologique. Les animaux étudiés seront donc des adultes jeunes (3 mois) et âgés (12 mois). Pour cette étude, il existe des animaux génétiquement modifiés mimant la maladie d’Alzheimer, nous les étudirons au stade pré-symptomatique (3-4 mois), et au stade plus âgés (8-10 mois) correspondant aux phases symptomatiques.

168 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Des particules de cobalt radioactif leur sont instillées dans la trachée sous anesthésie, puis ils reçoivent soit des expectorants par gavage deux fois par jour pendant trois jours, soit un aérosol de solution saline très concentrée, enfermés vigiles par deux ou trois pendant quinze minutes, avant quatre jours en cage à métabolisme sur grille. Le porteur annonce une irritation de la trachée, une altération des cordes vocales et une perturbation de la ventilation pulmonaire, et écrit que ces rats "devenus irradiant à cause du cobalt radioactif incorporé ne pourront pas être replacés". Il justifie le recours aux rats en écrivant que "La réalisation de ce projet nécessite des études à l'échelle de l'organisme entier donc chez l'animal", l'objectif étant de protéger les opérateurs de centrales nucléaires ayant inhalé de telles particules.

Objectifs

Au sein de composants situés à proximité du réacteur d’une centrale nucléaire, des particules d’oxyde de cobalt peuvent se former puis devenir radioactives. Lors de chantiers de maintenance, des opérateurs ont déjà accidentellement inhalé de telles particules fortement radioactives, malgré les précautions de radioprotection. Une fois déposées dans le système respiratoire, des particules seront naturellement éliminées du corps, alors que certaines resteront piégées dans les poumons pour de longues périodes. Un travailleur qui aura inhalé de telles particules sera alors exposé à une irradiation gamma chronique, pouvant conduire à un risque sanitaire comme le développement possible d’un cancer à long terme. L’objectif du projet est de tester des stratégies pour accroitre l’élimination de ces particules irradiantes inhalées, et donc réduire l’irradiation pulmonaire et les risques associés. Pour cela, les efficacités de deux stratégies seront évaluées chez le rat exposé par voie pulmonaire à des particules de cobalt radioactif : celle d’une prise orale d’expectorants déjà disponibles sur le marché, et celle d’une inhalation d’une solution saline très concentrée déjà utilisée chez l’Homme pour d’autres indications.

Bénéfices attendus

Si l’une des stratégies testées chez l’animal permet effectivement de stimuler la remontée le long des voies respiratoires des particules d’oxydes de cobalt, et ainsi de favoriser leur élimination corporelle, le traitement pourra être rapidement testé chez l’Homme et mis à disposition auprès des services médicaux des installations nucléaires s’ils s’avèrent efficaces. De plus, cette action étant non spécifique du métal contaminant mais a priori seulement du caractère particulaire, les traitements pourraient être applicables à d’autres métaux radioactifs présents sous forme particulaire comme les oxydes de plutonium.

Procédures

-Des particules d’oxyde de cobalt sont administrées à tous les rats sous anesthésie gazeuse (148 rats au maximum, 4 min, 1 fois). -Parmi ceux-ci : Des rats seront traités oralement par des expectorants, 2 fois par jour pendant 3 jours (132 rats au maximum). Ils seront au préalable légèrement anesthésiés au gaz (3 min, 6 fois au total). D’autres rats seront traités par inhalation d’un aérosol de solution saline très concentrée, à raison de 2 fois par jour pendant 3 jours (84 rats au maximum). Ils seront traités vigiles, enfermés par 2 ou 3 individus à la fois dans une enceinte recevant l’aérosol (15 min, 6 fois au total). -Tous les rats seront hébergés individuellement pendant 4 jours maximum post-exposition pulmonaire au cobalt dans des cages à métabolisme. Ce type de cage est conçu pour la collecte individuelle, c’est-à-dire rat par rat, de leurs urines d’une part, et de leurs selles d’autre part. Les animaux ne seront isolés que physiquement, car pourront se voir et communiquer par les sons et les odeurs.

Impact sur les animaux

Après l’exposition pulmonaire des rats aux particules de cobalt une irritation de la trachée, une altération des cordes vocales, et une perturbation passagère de la ventilation pulmonaire le temps que le liquide soit absorbé par le tissu pulmonaire peuvent être observées. L’administration de liquide dans l’estomac peut entrainer une liquéfaction des selles, et une perturbation transitoire de leur appétit. Les rats hébergés en cage à métabolisme comme en cage conventionnelle évoluent sur une grille et non sur une litière traditionnelle pour rongeurs, pouvant entrainer un inconfort de la marche voire des lésions aux pattes, ce qui n’a jamais été observé jusqu’alors. Un stress des rats est attendu lors de : -leur manipulation lorsqu’ils sont conscients et vigiles, -leur anesthésie (manipulation + hypothermie) préalable aux actes réalisés lors de leur phase d’inconscience, -leur changement de condition d’hébergement entre cage individuelle et cage par groupe, et inversement, -leur traitement par inhalation où ils seront enfermés vigiles pendant 15 min dans une enceinte par 2 ou 3 individus.

Devenir

Afin d’évaluer l’efficacité des traitements sur la rétention en cobalt dans différents tissus d’intérêt, un prélèvement de ces tissus est nécessaire ; nécessitant l’euthanasie des animaux. Le cobalt activé étant un émetteur de rayons gamma, une mesure au niveau de l’animal entier ne permettrait pas de distinguer si ce cobalt provient des poumons, du système digestif (en cours d’élimination) ou de tissus secondaires. Par ailleurs, ces animaux devenus irradiant à cause du cobalt radioactif incorporé ne pourront pas être replacés .

Remplacement

Les traitements testés devraient modifier la production de fluides pulmonaires dont le mucus au niveau de la trachée, et la vitesse de battements des cils de certaines cellules de la trachée. L’objectif est de déterminer si ces modifications vont dans le sens d’une accélération/augmentation de la remontée des particules de cobalt le long des voies respiratoires, et sont suffisantes pour les éliminer de manière significative. Le critère principal d’évaluation de l’efficacité sera une diminution de la charge pulmonaire en cobalt, associée à une augmentation de leur élimination par les fèces. Elle sera indirectement estimée par la mesure de la radioactivité associée aux particules de cobalt activé. La réalisation de ce projet nécessite des études à l’échelle de l’organisme entier donc chez l’animal.

Réduction

La littérature scientifique a été étudiée pour ne tester que des médicaments expectorants ayant déjà été démontrés leur efficacité. Les précédentes études du laboratoire montrent que des groupes de 8 rats sont nécessaires pour prouver l’efficacité d’un traitement sur la charge pulmonaire en un métal, après exposition pulmonaire à celui-ci par une administration intratrachéale. Par une analyse statistique, il a été déterminé que 8 rats par groupe permettraient de mettre en évidence une diminution de 15 à 20% de la charge pulmonaire en cobalt chez un groupe traité par rapport au groupe non traité, et entre deux groupes traités.

Raffinement

L’instillation intratrachéale (pour administration pulmonaire) et le gavage gastrique (pour administration orale) seront effectués chez des rats pendant leur phase d’inconscience suite à leur exposition à un gaz anesthésiant pour : i) prévenir leur inconfort/sensibilité à la douleur, ii) assurer la reproductibilité de la localisation et de la dose délivrée en cobalt ou expectorant, iii) pour la radioprotection des opérateurs. Ces gestes sont maitrisés au laboratoire et ont apporté leurs preuves pour le confort des rats, comme pour la qualité des résultats. L’inhalation de la solution saline très concentrée se fera dans une enceinte au sein de laquelle les rats vigiles seront exposés par groupe de 2-3 individus pour limiter le stress, et la durée de cette inhalation sera limitée à 15 min. Les rats seront hébergés individuellement dans des cages à métabolisme pendant 4 jours consécutifs maximum. Ils pourront se voir, s’entendre et se sentir et continuer à communiquer. Ces cages sont les plus grandes du marché. Par ailleurs, des Nylabone® sont ajoutés. Une observation 1 à 2 fois par jour et une pesée régulière (2 fois par semaine) des rats seront effectuées pour suivre l’état des rats, et pouvoir apporter des soins au plus vite si besoin.. Pour estimer objectivement le niveau de douleur/inconfort des rats, différents critères seront considérés et évalués selon une grille de scores (indicateurs généraux : Évolution masse corporelle, apparence externe et comportement + respiration). Une « Fiche Suivi Clinique » sera « ouverte » dès l’apparition d’un premier signe d’inconfort chez un rat. En fonction de l’évolution du score cumulé, les rats pourront recevoir des traitements analgésiques/anti-inflammatoires ou être mis à mort.

Choix des espèces

Le rat est retenu pour nos études du fait de la richesse de la littérature dans le domaine de l’exposition à des métaux radioactifs chez cette espèce de rongeur. Sa taille, supérieure à celle de la souris, permet des prélèvements biologiques suffisants pour obtenir des niveaux de métaux mesurables dans les prélèvements. Pour être en accord avec le fait que les travailleurs du nucléaire sont adultes, les rats en expérimentation seront adultes. Ils seront livrés à l’âge de 6 à 8 semaines, et utilisés aux âges de 7 à 9 semaines. Ils seront donc de jeunes adultes pour que leur taille soit plus adaptée à leur hébergement en cage à métabolisme, et ainsi limier l’inconfort. .

Testées en comportement et en cognition, puis en motricité, en force et en coordination, 1 288 souris courent jusqu'à soixante minutes sur tapis roulant, subissent six heures puis quatre heures de jeûne, une injection et une incision de la queue pour cinq prises de sang étalées sur deux heures. Ces procédures impliquent un niveau de souffrance modéré et concernent des souris de 3 mois et des souris de 18, 21 et 24 mois, ce dernier âge étant associé selon le porteur à une survie d'environ 60 %. Aucun des tests comportementaux et cognitifs employés n'est nommé, et le résumé annonce parmi les effets du test de tolérance à l'insuline une hypoglycémie avec léthargie, tremblements et perte de réactivité, ainsi qu'une fatigue liée à l'exercice forcé. Toutes sont tuées et leurs organes collectés pour identifier les mécanismes cellulaires en cause.

Objectifs

Le vieillissement s’accompagne d’une diminution progressive des capacités physiques et cognitives, ainsi que d’une augmentation du risque de maladies liées à l’âge. Un des mécanismes biologiques impliqués dans ce processus est un système naturel de nettoyage et recyclage cellulaire qui permet aux cellules d’éliminer et de renouveler leurs composants endommagés. Ce mécanisme joue un rôle essentiel dans le maintien de l’équilibre cellulaire et la protection des tissus face au stress. Cependant, l’efficacité du recyclage cellulaire diminue avec l’âge, ce qui contribue au déclin des fonctions physiologiques. L’objectif de ce projet est d’étudier l’impact du recyclage cellulaire sur les capacités cognitives, motrices et physiques au cours du vieillissement. Pour cela, des souris génétiquement modifiées seront utilisées afin de mieux comprende les effets bénéfiques du recyclage cellulaire. Les études seront réalisées chez des souris jeunes adultes ainsi que chez des souris âgées à différents stades du vieillissement. Cette approche permettra d’analyser l’évolution des effets du recyclage cellulaire au fil du temps et d’identifier les périodes du vieillissement au cours desquelles son augmentation est la plus bénéfique. À terme, ces travaux contribueront à une meilleure compréhension des mécanismes biologiques du vieillissement et pourraient ouvrir de nouvelles pistes pour prévenir le déclin fonctionnel lié à l’âge.

Bénéfices attendus

Ce projet de recherche vise à mieux comprendre le rôle d’un mécanisme naturel de recyclage des cellules, dans le vieillissement de l’organisme. Ce processus permet aux cellules d’éliminer leurs composants endommagés et de maintenir le fonctionnement des tissus. Avec l’âge, cette capacité de recyclage diminue, ce qui est associé à l’apparition progressive de limitations physiques, cognitives et métaboliques. Les résultats de ce projet permettront d’identifier des mécanismes biologiques impliqués dans le déclin des fonctions observé au cours du vieillissement. En étudiant ces mécanismes à différentes étapes de la vie, ce travail apportera des éléments concrets sur les liens entre l’activité de ce processus cellulaire et l’évolution des capacités fonctionnelles avec l’âge. Ce projet permettra également de caractériser des modifications observées à l’échelle de l’organisme lorsque le recyclage cellulaire est modulé, en lien avec les interactions entre différents tissus. Ces données permettront d’identifier comment les échanges biologiques entre organes évoluent au cours du vieillissement et impactent l’état fonctionnel global. Les connaissances générées par ce projet pourront aussi servir de base scientifique pour orienter le développement de stratégies visant à préserver les fonctions physiologiques au cours du vieillissement. Elles pourront soutenir l’identification de cibles biologiques pertinentes dans l’objectif de retarder l’apparition de déficits fonctionnels liés à l’âge et de favoriser un vieillissement en bonne santé.

Procédures

Au cours de cette étude, le comportement et l’état de santé des souris seront évalués sur animaux vigiles, organisées au sein d’une procédure expérimentale unique et progressive, du moins au plus contraignant. Les interventions sur animaux vigiles comprennent des tests comportementaux et cognitifs réalisés une seule fois par animal. Chaque test a une durée comprise entre 1 et 15 minutes. Un temps de repos d’au moins 24 heures est respecté entre chaque test afin de limiter le stress et la fatigue. L’activité motrice des animaux sera ensuite évaluée par des tests de motricité, de force et de coordination, également réalisés sur animaux vigiles d’une durée de 1 à 10 minutes et un test d’endurance sur tapis roulant d’une durée maximale d’environ 60 minutes, avec arrêt immédiat en cas de signes de fatigue excessive et pour lequel une phase d’acclimatation sur 2 jours est réalisé. Un temps de repos d’au moins 24 heures est respecté entre chaque test afin de limiter le stress et la fatigue. Des interventions métaboliques sont également réalisées sur animaux vigiles, comprenant un test de tolérance au glucose et un test de tolérance à l’insuline réalisé à un intervalle de 8 jours. Ces tests impliquent une mise à jeun préalable de respectivement 6 et 4 heures, une injection unique et l’analyse d’une goutte de sang à 5 temps donné depuis une unique incision de la queue sur une durée totale d’environ 2 heures par test.

Impact sur les animaux

Les principaux effets indésirables attendus seront transitoires pour les tests comportementaux et moteurs. Un stress modéré peut être induit par les mesures métabolique au niveau du site d’injection. Possible fatigue cumulée en fin de protocole comportemental (minimisée par des jours de repos entre divers tests) ainsi qu’une fatigue liée à l’exercice forcée sont attendus. Le test métabolique de tolérance à l’insuline peut potentiellement entrainer une hypoglycémie (léthargie, tremblements, perte de réactivité). Les nuisances liées au vieillissement peuvent être une altération de l’état général et une détérioration de leur santé.

Devenir

Mise à mort et collecte des organes pour identifier les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués.

Remplacement

Le projet visant à étudier comment le recyclage cellulaire impacte le vieillissement de l’organisme entier, il n’est pas possible de remplacer les animaux par des lignées cellulaires ou des organoïdes. L’utilisation d’animaux est un pré-requis indispensable à l’établissement du projet.

Réduction

Nous utiliserons des animaux des deux sexes. Afin de limiter le nombre d’animaux utilisés tout en maximisant l’information recueillie, l’ensemble des évaluations fonctionnelles est réalisé chez les mêmes animaux. Pour les calculs du nombre d’animal nécessaire, nous nous sommes basés sur un logiciel statistique. Nous réaliserons ces expériences sur 31 souris/sexe/génotypes pour les animaux jeunes.

Raffinement

Les mesures de raffinement mises en place comprennent : • hébergement en groupes sociaux stables • enrichissement du milieu : matériel de nidification et abris supplémentaire si besoin • période d’acclimatation avant expérimentation ; • habituation préalable aux tests comportementaux et moteurs ; • réalisation des manipulations et injections par du personnel expérimenté ; • respect de temps de repos entre les différents tests ; • surveillance renforcée après les injections et les tests métaboliques ; • recours à des points limites; L’objectif est de limiter au maximum le stress, la fatigue et l’inconfort associés aux procédures expérimentales en particulier sur nos animaux âgés.

Choix des espèces

Les souris génétiquement modifiées permettent d’étudier in vivo chez un mammifère les conséquences de la mutation ponctuelle d’un gène dans un type cellulaire spécifique et d’explorer l’impact du gène étudié dans un contexte physiologique similaire à l’homme. Les animaux seront utilisés à différents stades de vies : animaux jeunes adultes à 3 mois et animaux vieux à trois âges différents : 18, 21 et 24 mois. L’âge de 18 mois correspond à un stade de vieillissement avec apparition progressive de déficits fonctionnels mais avec des capacités d’adaptation encore préservées. L’âge de 21 mois représente une phase de transition avec un déclin fonctionnel et une diminution des réserves physiologiques ; enfin, l’âge de 24 mois est associé à une fragilité accrue, à des altérations fonctionnelles plus prononcées et à une survie d’environ 60%. Cette approche nous permettra d’analyser la dynamique temporelle des effets du recyclage cellulaire et d’identifier quand ses effets sont les plus marqués ou, au contraire, s’atténuent.

Nés à l'animalerie sans le génotype ou le phénotype attendus, ou sortis d'études antérieures, 450 souris et 50 rats servent de support d'entraînement aux gestes techniques, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque individu subit jusqu'à dix gavages, injections intrapéritonéales, sous-cutanées, intraveineuses ou rétro-orbitaires, et prélèvements de sang à la veine caudale, mandibulaire ou au sinus rétro-orbitaire, la ponction intracardiaque étant suivie d'une mise à mort par dislocation cervicale. Le champ structuré du devenir range les 500 individus en réutilisation, alors que le texte annonce la mise à mort de tous à la fin des procédures, ce qui rend fausse la colonne devenir de cette fiche. Le porteur affirme qu'il n'existe pas de méthode de substitution capable de restituer les comportements et les réactions des souris et des rats, et présente le projet comme un gain de "bien-être" pour les individus utilisés ensuite dans d'autres protocoles.

Objectifs

Les personnes travaillant avec des animaux de laboratoire doivent maitriser des gestes techniques plus ou moins complexes : administrations, prélèvements, technique de mise à mort. Leur formation initiale doit parfois être complétée par une formation spécifique, en fonction des études qu’ils seront amenés à faire et de l’évolution des connaissances et des pratiques. Pour ce projet, nous prévoyons d’utiliser au maximum 500 animaux (450 souris et 50 rats) sur une durée de 5 ans. Dans la très grande majorité des cas, il s’agira d’animaux nés au sein de l’animalerie et non utilisés dans les projets de recherche car ne remplissant pas les critères d’inclusion : génotype, phénotype (sexe, âge…) La personne en formation sera systématiquement accompagnée par une personne experte dont la maitrise est reconnue pour le geste. La formation se divisera en plusieurs étapes : formation théorique sans animaux, observation, réalisation sous une supervision directe. Pour valider l’acquisition des gestes, la personne experte tiendra compte de critères de réussite et de critères de réalisation, définis pour chaque geste technique.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra aux utilisateurs d’acquérir de nouveaux gestes ainsi que de l'expérience, raffiner les gestes et maintenir des compétences. Cela garantira un meilleur respect du bien-être des animaux utilisés à posteriori dans des projets expérimentaux.

Procédures

L'administration par voie orale (gavage) chez la souris et le rat sera réalisée sur animal vigile après contention et en moins de 30 secondes. L'administration par voie sous-cutanée chez la souris et le rat sur animal vigile après contention sera réalisée en moins de 30 secondes. L'administration par voie intrapéritonéale chez la souris et le rat sera réalisée sur animal vigile après contention et en moins de 30 secondes. L'administration par voie intraveineuse caudale sur animal anesthésié dans un premier temps puis vigile lors de la maitrise du geste sera réalisée en moins de 2 minutes. L'administration par voie rétro-orbitale sera réalisée sur animal anesthésié en moins de 30 secondes. Le prélèvement de sang au niveau de la veine caudale sera réalisé sur animal anesthésié dans un premier temps puis vigile lors de la maitrise du geste et sera réalisé en moins d'une minute. Le prélèvement de sang au niveau de la veine mandibulaire et sous-faciale sera réalisé sur animal vigile et durera moins d'une minute. Le prélèvement sanguin au niveau du sinus rétro-orbitaire sera réalisé sur animal anesthésié en moins de 30 secondes. Un animal subira au maximum dix fois l'une de ces procédures.

Impact sur les animaux

Les administrations en intrapéritonéale, sous-cutanée, par voie intraveineuse caudale ainsi que le gavage seront réalisés sur animal vigile après contention ce qui peut engendrer un stress à l'animal. Les prélèvements de sang (veine caudale, mandibulaire, sous faciale) seront réalisés sur animal vigile après contention ce qui peut engendrer un stress à l'animal mais également un affaiblissement de l'animal lié au prélèvement sanguin, c'est pourquoi les animaux seront observés régulièrement. L'administration et le prélèvement sanguin par voie rétro-orbitale seront réalisés sur animal anesthésié ayant reçu au préalable une goutte d’anesthésiant ophtalmique au coin de l’œil. Le prélèvement de sang par ponction intracardiaque sera réalisé sur animal anesthésié et ayant reçu une injection d’analgésique en sc au préalable. Cette injection sera réalisée sur animal vigil pouvant entrainer un stress. Le prélèvement durera moins de 5 minutes. A la suite de cette procédure l'animal sera euthanasié par dislocation cervicale.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures car les animaux auront subi au maximum dix procédures légères et/ou une procédure sans réveil.

Remplacement

Pour ce projet, il n’existe pas de méthode de substitution, qui pourrait restituer fidèlement les comportements et réactions des animaux et/ou la manipulation des tissus vivants. Ces gestes étant très spécifiques de l’espèce, ils doivent être acquis chez l’espèce cible.

Réduction

Les animaux seront issus d'études antérieures ou n'ayant pas le génotype ou le phénotype ciblés et utilisés pour plusieurs gestes techniques de ce projet lorsque ceux-ci sont compatibles.

Raffinement

Les animaux bénéficient d'un enrichissement social et physique dans la zone d'hébergement. Les animaux bénéficieront d'un environnement contrôlé (température, humidité, pression), avec alternance jour/nuit (12h/12h), accès à la nourriture et l’eau de boisson ad libitum, change des cages 1 fois/semaine, hébergement en groupe avec respect de la densité recommandée (nous gardons toujours les fratries ensemble afin de contribuer au bien-être tout en limitant l’agressivité entre mâles). Enfin, les animaux bénéficieront également d'un enrichissement constitué de coton et de « maisons » en carton afin de les stimuler, diminuer le stress et afin qu’elles puissent se construire un « nid ». Un suivi quotidien de l’état de santé des animaux sera réalisé avec une recherche systématique de points limites. Tous les gestes invasifs seront réalisés sous anesthésie générale avec une analgésie adaptée selon la procédure.

Choix des espèces

Les animaux qui seront utilisés dans ce projet correspondent à l’espèce cible autorisée pour l’établissement utilisateur, que les personnes en formation auront à manipuler au cours des expérimentations. De plus environ 60 % des animaux utilisés pour la recherche pré-clinique sont des souris. Les animaux utilisés dans ce projet seront des animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif de former le personnel sur l’animal à d’autres stades de développement.

Une souris blessée dont l'état ne s'améliore pas en 48 heures est mise à mort. 1 240 souris vont être utilisées dans ce projet sur la transmission sociale du stress, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour des coupes d'électrophysiologie ou de l'immunohistochimie. La moitié subit une chirurgie crânienne de 45 minutes, une autre partie reçoit une injection huit jours de suite suivie d'une expérience aversive d'une seconde, et presque toutes passent un test de mémoire de neuf minutes par jour pendant trois jours, dont le porteur ne précise ni le dispositif ni le protocole au-delà du labyrinthe mentionné. Le laboratoire annonce des retombées pour la santé humaine qui "s'inscrivent plutôt dans le long terme et pourraient peut-être servir au traitement de pathologies telles que l'anxiété", pendant que la peur transmise se mesure par l'immobilité des souris.

Objectifs

Il existe une région spécifique du cerveau chargée de traiter les odeurs. De plus, cette région reçoit des informations provenant de différentes zones du cerveau qui peuvent modifier le traitement des informations reçues. Il existe une autre zone qui transmet des informations relatives au stress directement à la zone qui traite les odeurs, et ces informations peuvent modifier notre façon de réagir à certaines odeurs. Nous étudions au laboratoire un processus appelé «transmission sociale du stress» (de l’anglais, social transmission of stress, STS). Ce processus repose sur la communication du stress d'un individu à un autre par le biais d'une interaction sociale, et ce stress transmis est capable de provoquer des pertes de mémoire chez les animaux qui ne l'ont pas subi. Des études antérieures menées par le laboratoire ont montré que la STS est due à l'implication des récepteurs spécifiques de nos cellules cérébrales, mais le mécanisme exact reste encore inconnu.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de comprendre comment la réponse au stress se produit par le biais de l'odorat et contribuera à mieux appréhender le mécanisme d'action des astrocytes dans le bulbe olfactif par le système endocannabinoïde. En ce qui concerne les bienfaits pour la santé humaine, ce projet nous permettra de mieux comprendre comment le stress affecte notre organisme à différents niveaux, à commencer par la transmission du stress par l'odorat. Les résultats de ce projet en matière de santé humaine s'inscrivent plutôt dans le long terme et pourraient peut-être servir au traitement de pathologies telles que l'anxiété.

Procédures

Presque tous les animaux de ce projet seront soumis à un test de mémoire d'une durée comprise de 9 minutes par jour sur 3 jours consécutifs pour étudier si le stress affecte la mémoire. Parmi l’ensemble des animaux du projet, la moitié subiront en plus au préalable (minimum 4 semaines avant le test comportemental) une intervention chirurgicale d’environ 45 minutes sous anesthésie et antalgie avec pré, péri- et post médication permettant de minimiser le stress et la douleur qui permettra l’étude de l’activité neuronale. Une autre petite partie recevront une injection, pendant 8 jours consécutifs, et une expérience aversive de 1 seconde.

Impact sur les animaux

Les traitements médicamenteux et les injections intra-péritonéales sont bien contrôlés en laboratoire. De plus, les produits utilisés (et leurs doses) sont bien tolérés par les animaux. Par conséquent, la nuisance liée à ces traitements (douleurs sur le site d’injection, stress de la contention) sera maitrisée et durera moins de 7 jours. La chirurgie provoque durant quelques jours des douleurs post opératoires. Les risques associés sont ceux liés à l’anesthésie (hypothermie, troubles cardio respiratoires) et une infection de la cicatrice (très rare). Le modèle comportemental de transmission sociale du stress implique des effets stressants chez les animaux et une réaction de peur que nous détecterons à l’aide de l’immobilité de l’animal. Enfin un léger stress est attendu lors de la première exploration du labyrinthe car c’est un milieu inconnu et cela ne durera que quelques minutes.

Devenir

Les animaux seront mis à mort à l’issue du protocole comportemental, que ce soit pour réaliser des coupes destinées à l'électrophysiologie ou pour effectuer une immunohistochimie.

Remplacement

À ce jour, l'étendue des connaissances concernant l'organisation des circuits neuronaux chez les mammifères, y compris l'homme, et surtout leur plasticité, ne permet pas de concevoir et de mettre en œuvre des simulations numériques fiables permettant d'étudier les changements qui se produisent. De plus, l'utilisation d'invertébrés dont le système nerveux est complètement différent serait inappropriée.

Réduction

Le nombre de 1240 souris se justifie par l’utilisation d’un nombre suffisant d’animaux dans chacun des groupes expérimentaux ce qui permet l'application des tests statistiques classiques dans le domaine et également décrits dans la littérature scientifique sur le sujet. Les chiffres attendus garantissent une bonne interprétation des résultats. Toutefois, si l'expérience montre que les échantillons peuvent être réduits, ils le seront en conséquence. Dans les expériences, il faut disposer d'au moins 10 cellules et d'au moins 6 sujets expérimentaux différents. C'est pourquoi nous avons calculé ce nombre d'animaux, afin de disposer d'un nombre de cellules suffisant pour chaque expérience et chaque condition. De plus, dans les tests comportementaux, compte tenu de la grande variabilité, il faut plus de 10 spécimens pour que les comparaisons soient fiables.

Raffinement

Les animaux seront changés une fois par semaine tout en maintenant le plus possible le matériel de nidification lors du changement afin de conserver l’empreinte olfactive et ainsi diminuer le stress. Si un animal est blessé il sera d'abord soigné (si signes d’agression ou de blessure), isolé et/ou surveillé. Dans le cas où l’état de l’animal ne montre pas d’amélioration significative sous 48h, celui-ci sera euthanasié. En effet, pour l'ensemble des animaux, un suivi sera assuré en utilisant des grilles permettant de scorer de façon objective le bien-être de l'animal par la mesure du poids, l’évaluation de l’apparence physique (poil hérissé, apathie...) et du comportement (stéréotypies, vocalisations...). Si un animal montre des signes de détérioration rapide de son état de santé évalué sur ces critères avant la fin des procédures, celles-ci seront ajustées ou stoppées pour éviter toute souffrance prolongée ou excessive. Enfin, chaque animal sera également habitué à être manipulé par l’expérimentateur quotidiennement pendant la semaine précédant le protocole expérimental et aussi habitué au labyrinthe utilisé pour les tests comportementaux.

Choix des espèces

L’utilisation d’animaux dans ce projet se justifie par l’absence de modèle in vitro permettant l’étude des processus de mémorisation et la nécessité de manipuler l’expression des proteines de ces processus. L’organisation du système nerveux des souris est suffisamment proche de l’espèce humaine pour pouvoir raisonnablement extrapoler les observations faites sur ces animaux. Dans ce contexte, l'expérimentation animale reste nécessaire. La souris est le modèle idéal pour ces deux raisons 1) Possibilité d'étudier des mutants pour une protéine, 2) Reproductibilité et comparabilité avec d'autres résultats obtenus dans le laboratoire et la communauté scientifique au sens large. Les souris utilisées seront toutes à l’âge adultes (8-16 semaines) le modèle de transmission sociale du stress ayant été validé à ces âges.