Procédures modérées

Soumises à une chirurgie stéréotaxique du crâne pour recevoir une injection virale dans le cerveau, parfois complétée par l'implantation de fibres optiques, 1 238 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Une puce RFID est insérée sous la peau pour suivre chaque individu dans un environnement semi-naturel, où le groupe est observé plusieurs semaines. Le projet vise à comprendre comment la vie en groupe façonne le comportement et le cerveau, avec des retombées annoncées sur la santé mentale renvoyées au long terme. Toutes les souris sont tuées à l'issue, une partie aussitôt après les tests comportementaux, l'autre pour extraire le cerveau et vérifier l'emplacement des virus et des électrodes.

Objectifs

Ce projet vise à mieux comprendre comment la vie en groupe influence le comportement individuel et le fonctionnement du cerveau. Pour cela, nous étudions des groupes de souris vivant ensemble dans des environnements proches de leurs conditions naturelles, afin d’observer comment ils s’organisent au quotidien. Nous étudions comment les individus s’organisent au sein d’un groupe, comment des règles et des rôles apparaissent, et comment chacun s’adapte à ces contraintes collectives. En suivant sur plusieurs semaines le comportement de chaque souris, nous cherchons à comprendre comment les interactions sociales façonnent progressivement les comportements individuels, tout en permettant à chaque individu de développer des caractéristiques propres. Ces recherches permettront de mieux identifier les situations dans lesquelles l’organisation sociale favorise l’adaptation et et la spécialisation des individus, mais aussi celles pouvant rendre certains plus vulnérables face aux changements de leur environnement. À terme, ces résultats contribueront à une meilleure compréhension du lien entre environnement social, comportement et santé mentale.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à améliorer la compréhension des mécanismes par lesquels l’organisation sociale influence le comportement individuel et le fonctionnement des circuits neuronaux. En étudiant des microsociétés de souris dans un environnement riche et proche de leurs conditions naturelles, il permettra de caractériser l’émergence de dynamiques collectives telles que la coordination, la répartition des rôles et le partage des tâches au sein d’un groupe. Les résultats attendus contribueront à mieux comprendre la variabilité inter-individuelle au sein des groupes sociaux, en identifiant des profils comportementaux distincts et des processus de spécialisation, ainsi que leurs liens avec des différences neurophysiologiques analysées a posteriori. L’approche longitudinale permettra d’étudier comment les rôles évoluent dans le temps et en fonction du contexte social. La manipulation contrôlée de l’environnement social et des réseaux neuronaux offrira également des informations sur les capacités d’adaptation des individus et des groupes face à des changements de règles ou de composition sociale, ainsi que sur les mécanismes de transmission des comportements au sein d’une microsociété. À plus long terme, ce projet apportera des connaissances fondamentales en neurosciences et en éthologie, en proposant des approches expérimentales innovantes pour l’étude du comportement social. Ces travaux pourront également contribuer, de manière indirecte, à une meilleure compréhension de l’influence de l’environnement social sur le bien-être individuel et sur la vulnérabilité aux troubles du comportement.

Procédures

Les souris subiront une chirurgie stéréotaxique pour injecter un virus, couplée ou non à l'implantation de fibres optiques (1 heure). Des puces RFID seront insérées en sous-cutané (5 min) pour permettre de suivre la position de chaque animal au sein de l'environnement dans lequel leur comportement de groupe sera évalué . En fin de procédures, certains animaux seront anesthésiés profondément et l'activité neuronale des régions d'intérêt sera réalisée , sans réveil de la souris qui sera ensuite mise à mort.

Impact sur les animaux

Les interventions chirurgicales avec réveil entraînent des douleurs modérées. Lors de l'insertion de la puce, une infection peut advenir au niveau de l'ouverture de la peau. Un déplacement de la puce peut aussi occasionner une gêne à la motricité . Les animaux qui subiront des neurochirurgies peuvent éventuellement avoir des douleurs modérées associées aux craniotomies effectuées sur l'os mais aussi au niveau des sutures. Certaines infections au niveau des sutures pourraient éventuellement survenir. Durant la période immédiate de récupération post-chirurgicale les animaux sont seuls (5 min à 1 heure). La réintroduction dans la cage des animaux passés en chirurgie peut aussi être un moment délicat pouvant entrainer des aggressions entre congénères. La stimulation optogénétique peut troubler transitoirement l'activité locomotrice. Les traitements par voie orale (eau de boisson) ne causent pas d’effets indésirables. L'introduction dans l'environnement ou un changement de règle peut occasionner une nuisance émotionnelle très légère (anxiété) et une baisse de poids transitoire sur une journée.

Devenir

A l'issue des procédures, tous les animaux seront mis à mort. - Soit directement à la fin de la procédure si aucune autre procédure n'est nécessaire à effectuer sur ces animaux (animaux n'ayant effectué que du comportement) - Soit pour extraire le cerveau de l'animal pour l'étudier. En effet, nous devons confirmer la bonne expression des virus injectés dans le cerveau et l'emplacement des électrodes/fibres implantées. Cette confirmation est indispensable comme contrôle pour prouver que l'enregistrement ou la manipulation de l'activité neuronale est bien liée à la zone cérébrale étudiée.

Remplacement

Notre projet vise à étudier la complexité du comportement de la souris en utilisant des grands environnements automatisés afin d’analyser l’organisation sociale, les comportements individuels, leur adaptation aux contraintes sociales et environnementales, ainsi que leur transmission. Ces phénomènes reposent sur des interactions dynamiques entre individus, sur des contextes sociaux variables et sur des mécanismes neurophysiologiques intégrés, qui ne peuvent être reproduits par des modèles in vitro, in silico ou par d’autres approches alternatives non animales. L’étude du découplage et de la corrélation entre comportement et neurophysiologie constitue une composante centrale du projet et nécessite l’observation d’animaux vivants évoluant au sein d’un environnement social. De ce fait, cette étude ne peut être réalisée qu’à l’aide de modèles animaux.

Réduction

Le nombre de souris utilisé dans ce projet a été soigneusement déterminé afin de répondre aux objectifs scientifiques tout en limitant au strict minimum le recours aux animaux. Ce choix s’appuie sur une littérature scientifique solide et sur l’expérience acquise lors de projets similaires. Afin de réduire le nombre total de souris, le protocole a été conçu pour permettre le suivi d’un même animal sur une période prolongée. Chaque souris peut ainsi participer à plusieurs phases de l’étude, ce qui évite d’utiliser de nouveaux animaux pour chaque expérience. L’observation longitudinale d’un même individu permet d’obtenir davantage d’informations tout en diminuant le nombre global de souris nécessaires. Le nombre d’animaux requis a été estimé à partir de données issues d’un groupe pilote et d’analyses statistiques adaptées permettant de garantir la fiabilité des résultats. Il sera réévalué au cours du projet et réduit si des résultats robustes sont obtenus avec moins d’animaux, conformément au principe de réduction et à une utilisation raisonnée des modèles animaux.

Raffinement

Le bien-être des souris est une priorité tout au long de ce projet. Les animaux sont hébergés dans un environnement beaucoup plus spacieux et enrichi que les cages conventionnelles. Cet environnement semi-naturalistique comprend plusieurs zones accessibles, des tunnels, des espaces de repos avec du matériel de nidification, ainsi qu’un dispositif permettant aux souris d’obtenir volontairement leur nourriture. Cette organisation favorise l’exploration, l’activité physique et les interactions sociales, et contribue à réduire le stress et l’agressivité entre congénères. Les souris sont suivies quotidiennement et leur comportement est observé en continu grâce à des caméras infrarouges, ce qui permet de détecter rapidement tout signe de mal-être et d’intervenir sans manipulation inutile. Des protocoles spécifiques sont mis en place pour prévenir et soulager la douleur, notamment par l’administration systématique d’antalgiques lors des interventions chirurgicales ou en cas de blessure. Lorsque cela est possible, les traitements sont administrés par voie orale afin de limiter les injections. Pour les interventions neurochirurgicales, le matériel utilisé est conçu pour être le plus léger et le moins encombrant possible, afin de réduire l’inconfort des animaux. Après la chirurgie, les souris sont étroitement surveillées durant la phase de récupération et réintroduites dans leur groupe une fois leur état stabilisé. Des critères d’arrêt précis sont définis pour chaque procédure; si l’état d’un animal se dégrade ou s’il ne récupère pas correctement, des soins adaptés sont apportés ou l’animal est euthanasié afin d’éviter toute souffrance inutile.

Choix des espèces

Le système dopaminergique, impliqué dans les stratégies sociales, est relativement bien conservé chez les rongeurs et l’Homme, anatomiquement et fonctionnellement. De plus, la génétique de la souris offre des outils de modulations des réseaux neuronaux, difficilement accessibles chez d’autres modèles. Enfin, l'environnement complexe a été spécifiquement développé et adapté à l'étude des rongeurs. Les animaux utilisés seront à l'âge jeune adulte - adulte. Avant 8 semaines, les souris sont considérées comme étant au stade adolescent. Sachant que le comportement à cet âge est différent de l'âge adulte, et que notre étude porte sur l'âge adulte uniquement, nous éviterons d'étudier le comportement de souris avant 8 semaines. Les procédures qui nécessitent des injections virales avec ou non l'implantation de fibres se feront sur l'animal après 6-7 semaines afin d'observer un temps d'infection nécessaire par le virus concerné (entre 3 et 6 semaines d'expression) et le branchement de la fibre après 8 semaines. Les expériences comportementales de plusieurs semaines se feront aussi à partir de 8-10 semaines d'âge, à un stade adulte sans crainte de troubles liés au vieillissement.

Motivé par le risque d'attaques radioactives et de bombes sales, ce projet utilise 276 souris saines dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Elles reçoivent des polymères décontaminants par gavage ou par voie intranasale, de une à cinq fois, pour suivre où ces molécules se répartissent dans l'organisme. Le gavage, introduction d'un tube dans l'œsophage, peut provoquer stress et douleur, et les anesthésies répétées pour l'imagerie ajoutent une source de stress. Le porteur affirme qu'il n'existe pas de méthode alternative, les études in vitro ne reproduisant pas selon lui la complexité de l'environnement digestif ou nasal.

Objectifs

Depuis quelques années, nous observons une montée des risques de radio contaminations. Ces risques proviennent à la fois du contexte géopolitique (conflit nucléaire), de l’augmentation des attaques terroristes (utilisation de bombes sales en raison d’un accès facilité à de nombreuses sources) mais aussi du développement et du renouvellement des parcs nucléaires. Les réponses disponibles aux attaques radioactives sont à ce jour basées sur des technologies anciennes qui nécessitent d’être améliorées et perfectionnées. Lors de contaminations radionucléaires, trois voies d’entrées peuvent être utilisées : la voie orale en cas d’ingestion, l’inhalation et enfin la voie cutanée. Le passage dans le sang de ses éléments radioactifs libres conduit à leur bioaccumulation dans le foie, les reins, les os ou encore la thyroïde. Les traitements aujourd’hui disponibles tels que le Succimer (DMSA), le Dimercaprol (BAL) ou l’Iodure de Potassium lient un nombre limité de métaux lourds, présentent des limites et des effets indésirables. Dans ce contexte, nous avons développés de nouvelles formulations pour la décontamination pour administration orale et nasale pour la prévention et le traitement à large spectre en cas d’incidents nucléaires. Le but de ce projet est d’évaluer la biodistribution des formulations décontaminantes après administration orale et intranasale.

Bénéfices attendus

Le projet vise à étudier la biodistribution d’un médicament radio décontaminant après prise orale ou par voie nasale. Les bénéfices attendus de ce projet sont de démontrer que le médicament à une rétention local du polymère suite aux deux modes d’administration et une absence de passage systémique. Également, ce projet permet de démontrer que la prise simple ou multiple du polymère n’induit pas d’effet iatrogène chez la souris. A la suite de cela, des études plus poussées pourront être envisagées afin de valider l’efficacité des formulations décontaminantes. Enfin, ce nouveau système pourrait être appliqué aux situations de contamination par des métaux lourds, en particulier dans le secteur agroalimentaire, lesquelles représentent un enjeu important de santé publique.

Procédures

Les formulation seront administrées entre 1 et 5 fois par gavage ou 1 et 5 fois par voie intranasale. On estime que la procédure de gavage sera d’environ 30 secondes par souris. Et l’administration intranasale est d’environ 5 min par souris.

Impact sur les animaux

Le traitement des souris par gavage (introduction d’un tube dans la gorge) peut causer du stress, des douleurs au niveau de l’œsophage. Enfin, le suivi du poids des souris est aussi une autre source potentielle de stress pour elles. L’anesthésie répétées pour l’acquisition d’image totale de la souris peut aussi induire du stress.

Devenir

Après chaque procédure, toutes les souris seront mises à mort pour permettre le prélèvement des tissus et l’analyse de ceux-ci post mortem.

Remplacement

Il n'existe pas de méthodes alternatives pour remplacer le présent projet. Des études in vitro ont déjà été réalisées mais ne permettent pas de reproduire toutes les conditions représentant la complexité d'un environnement digestif ou intranasal. Le modèle animal est donc nécessaire pour évaluer la biodistribution du polymère au cours dans le temps. Ces études auront lieu uniquement sur souris saines.

Réduction

Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé sur la base de la variabilité interindividuelle connue des études de biodistribution, ainsi que de l’expérience antérieure du laboratoire sur ce type de manipulations. Le nombre d’animaux par groupe est en accord avec les effectifs classiquement rapportés dans la littérature pour des études de biodistribution. Le nombre d’animaux nécessaire a été déterminé au minimum mais néanmoins suffisant pour pouvoir réaliser une analyse statistique pertinente.

Raffinement

Afin d’augmenter la tolérance à l’administration orale par gavage pour la souris, nous utiliserons une canule trempée dans une solution appétissante pour la souris, par exemple une eau sucrée. Des visites journalières des souris seront effectuées pour détecter la souffrance, la douleur et le stress des animaux. Les souris seront observées quotidiennement pendant chaque pesée afin de détecter l’éventuelle apparition de signes de souffrance (points limites). Un traitement anti-douleur sera administrée par voie sous-cutanée dès lors un signe de souffrance détecté

Choix des espèces

Des souris mâles et femelles (répartition 50/50) seront utilisées pour toutes les procédures du projet afin de se rapprocher des caractéristiques générales de la population.

Pour étudier l'endothélialisation de stents implantés dans des artères saines, 200 lapins sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Chaque animal subit de deux à six interventions chirurgicales sous anesthésie générale, avec jusqu'à quatre séances d'imagerie aux rayons X, et une partie reçoit un traitement par gavage quotidien pendant trois mois. Le projet compare des dispositifs médicaux implantables et évalue leur sécurité avant usage chez l'humain, des analyses que le porteur décrit comme non réalisables sur des patients. Tous les lapins sont mis à mort pour prélever les dispositifs et les pièces anatomiques destinées aux analyses tissulaires.

Objectifs

Le traitement de pathologies cardio-vasculaires (anévrismes, sténoses, dissection) nécessite souvent le recours à des stents, dispositifs médicaux apparenté à un minuscule tube expansible qui maintient une artère ouverte. Cependant, malgré la mise en place d’un stent, il existe un pourcentage de cas (de 10 à 30 % en fonction du dispositif) dans lequel l’endothélialisation du stent, c’est-à-dire la bonne reconstruction biologique de l’intérieur du vaisseau sanguin, n’est pas obtenue, ce qui incite aujourd’hui à développer de nouvelles technologies de ces dispositifs afin d’améliorer la cicatrisation biologique. Les industriels modifient également parfois la composition et/ou la forme du dispositif afin d’améliorer ses performances, ou créent de nouveaux dispositifs permettant de s’affranchir de traitement médicamenteux antiagrégant. L’adjonction d’un autre type de traitement médicamenteux pourrait en revanche permettre de favoriser cette cicatrisation. Le projet consiste à étudier la conformabilité, la biocompatibilité et/ou l’endothélialisation de stents sur artères saines (accompagné ou non par l’adjonction d’un traitement médicamenteux). Ce projet, qui sera scindé en plusieurs études pilotes, utilisera des contrôles par imagerie à rayons X avec possibilité d'imagerie optique et nécessitera donc l'utilisation de l'animal pour être mené à bien. L’analyse sur artères saines permettra d’étudier l’endothélialisation des stents. Cela permettra, au sein d’un même animal, de comparer plusieurs dispositifs implantés (de 1 à 3). Ce projet sera réalisé sur deux sites différents identifiés EU 1/2 et EU 2/2.

Bénéfices attendus

Ce projet se déclinera en plusieurs études pilotes et permettra d’effectuer des analyses non réalisables chez l’être humain afin évaluer la faisabilité d'implantation, la sécurité et/ou la réponse biologique in vivo à l’implantation du dispositif, en fonction du ou des traitements administrés aux lapins. Il permettra notamment d’évaluer l’efficacité et la sécurité du dispositif dans des conditions proches de l’humain. L’analyse de la prolifération tissulaire sur le dispositif et sa susceptibilité à engendrer une thrombose (formation de caillots dans les vaisseaux sanguins), apportera des connaissances supplémentaires et une meilleure compréhension sur les indications du dispositif avant de l’utiliser chez l’Homme.

Procédures

Les animaux seront soumis entre 2 et 6 interventions sous anesthésie générale : l’implantation du dispositif et le contrôle avant la mise à mort, d’une durée de 1h chacune +/- 15min. Des contrôles intermédiaires (jusqu’à 4 imageries à rayons X avec possibilité d'imagerie optique nécessitant une nouvelle anesthésie générale et chirurgie) pourront être effectués d’une durée attendue de 45 min. La fréquence des anesthésies générales sera discutée en amont, en fonction des hypothèses de recherches définies par l’étude, en étroite collaboration avec un vétérinaire pour la faisabilité. Pour les animaux recevant un traitement, ils seront manipulés 1 à 2 fois par jour (pendant 3 mois maximum) et le traitement sera donné par une sonde de gavage (environ 1 min par animal). En fonction des études issues de ce projet, des prélèvements sanguins pourront être effectués (jusqu’à 4 prélèvements sur la durée du projet, dans des volumes raisonnables et en laissant un temps de récupération à l’animal entre chaque prélèvement). De manière générale ces prélèvements seront effectuées lorsque l’animal sera sous anesthésie générale, ou sous contention adaptée avec la possibilité de recourir à une sédation légère ou une anesthésie locale. Ces interventions seront réalisées dans l’EU1.

Impact sur les animaux

Les animaux étant hébergés en cages individuelles, le niveau basal de stress peut être plus important que la normale et sera monitoré au long de l’étude (stéréotypies, etc) (EU 1/2 et 2/2). Le reste des nuisances concernera uniquement l’EU 1/2. L’anxiété et le stress sont des effets indésirables attendus avant, et après chaque geste/prélèvement. Un stress supplémentaire peut être observable sur les animaux qui seront amenés à recevoir un traitement oral quotidien. Une gêne et une douleur post-chirurgicales sont possibles au niveau des abords artériels, de même qu’une infection locale au niveau de l’incision. Une thrombose au niveau du dispositif implanté peut également survenir, mais reste un évènement rare. Dans le cas de la procédure 2, les animaux recevront tout au long du projet un traitement oral antiagrégant 1 fois par jour (sonde de gavage, 2 minutes/jour). Par expérience, aucun effet indésirable dû à un traitement oral antiagrégant n’a été observé. Les animaux subiront plusieurs anesthésies générales : une pour la procédure chirurgicale, une pour chaque contrôle intermédiaire et une pour les imageries de contrôle avant mise à mort avec un maximum de 6 prévues pour le projet (et 2 semaines entre chaque anesthésie). Indépendamment de la procédure, la durée d’anesthésie est d’une heure (+/- 15 min), qu’il s’agisse de la phase d’implantation et / ou de contrôle). L'administration d'un analgésique est possible. Les transports d’animaux entre les EU1/2 et EU 2/2 se feront à une fréquence définie en amont selon les conditions spécifiques des études. Des temps d’acclimatation et de récupération post-opératoires seront respectés à l’arrivée et avant chaque départ, avec un examen clinique réalisé par le vétérinaire de la structure.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort pour le prélèvement des dispositifs et pièces anatomiques d’intérêt à des fins d’analyse sur les tissus.

Remplacement

Le projet consiste à étudier la sécurité, la conformabilité, la biocompatibilité et l’endothélialisation (l’endothélium étant le tissu cellulaire qui tapisse l’intérieur des vaisseaux sanguins) de dispositifs médicaux implantables dans des artères saines (accompagné ou non par un traitement médicamenteux) dans des conditions in vivo. Les phénomènes biologiques, tels que l’endothélialisation, la coagulation sanguine, la pression sanguine, ou encore les contraintes liées au déploiement du dispositif implantable n’ont à l’heure actuelle aucune méthode alternative, in vitro ou ex vivo, permettant de reconstruire un modèle proche de ces conditions, ainsi que son suivi au cours du temps. L'utilisation d'animaux dans le cadre de ce projet est ainsi indispensable.

Réduction

Ce projet est à visée exploratoire et a pour objectif l'obtention de résultats préliminaires au cours d'études pilotes de faisabilité et de sécurité. Ces données pourront au besoin servir de base pour établir un nouveau projet intégrant des analyses d'efficacité avec calcul statistique, dans un dossier APAFiS dédié (distinct de ce dossier). Nous sommes donc ici dans le cadre d’un APAFIS général pour lequel plusieurs études pilotes distinctes pourront être développées. Dans le cadre de ce présent projet d’APAFIS, pour chaque étude, le nombre minimal de lapin sera utilisé. Ainsi, pour chaque dispositif testé dans les conditions de procédure choisie (c'est-à-dire avec ou sans antiagrégants), de groupes nécessaires ; et pour prendre en compte le risque d'échec de la procédure, de 5 à 20 lapins par étude seront utilisés, conformément aux études pilotes précédemment réalisées. Par ailleurs, l’implantation chez le même lapin de plusieurs dispositifs pourra éventuellement servir de contrôle et ainsi diminuer le nombre de lapins nécessaires. Le nombre d’animaux nécessaire dans le cadre de prochaines études supportées par cet APAFIS sera défini méthodologiquement, en fonction de(s) l’hypothèse(s) de recherche, en association avec la puissance définie à la conception de l’étude. Ce nombre sera également validé en amont par le Conseil Scientifique de l’EU 1/2.

Raffinement

Dans le cadre de chaque étude les animaux seront indifférenciés (mâles ou femelles). Les animaux seront hébergés dans des cages individuelles disposant de mezzanine, mais dont les parois sont vitrées et non étanches ou comportent des trous, permettant des échanges visuels, auditifs et olfactifs entre animaux. Les animaux seront gardés pendant une période d'acclimatation de 5 jours minimum entre leur entrée dans l’animalerie expérimentale de l’EU 1/2, et leur première entrée en procédure. Dans les deux EU, une attention particulière sera apportée afin que les animaux disposent d’un enrichissement adapté et suffisant (bûchettes ou blocs de cellulose à ronger, foin (+/- compressé), jouets, cachettes...). Les animaux seront suivis quotidiennement et leur état de santé et de bien-être sera évalué tout au long du protocole expérimental, avec un suivi comportemental du fait de l’hébergement individuel. Les animaux seront anesthésiés et analgésiés pendant les procédures chirurgicales et seront suivis au cours de la procédure. Un suivi renforcé sera effectué durant les premiers jours après chaque procédure opératoire. Si un animal présente un signe de douleur ou de souffrance, des analgésiques pourront lui être administrés. Au besoin, un traitement antibiotique pourra être mis en place. Dans le cas où l'animal présenterait une souffrance, une maladie ou une altération physique sans qu'il soit possible de le soulager efficacement (atteinte d'un point limite), l'animal sera sorti d'expérimentation et mis à mort. L’avis du vétérinaire est systématiquement demandé pour chaque EU. Le transport des animaux entre les EU sera pris en charge par l’EU 2/2, fournisseur d’animaux, qui possède un agrément pour le transport d’animaux ainsi qu’un véhicule agréé. La durée du transport est estimée à 4h. Une nouvelle période d’acclimatation de 5 jours sera observée à l’issue de chaque transport pour permettre à l’animal de récupérer. Les animaux seront transportés en cage individuelle adaptée à l’espèce avec des copeaux de bois. Des précautions supplémentaires seront prises pour tous les transports post-opératoires avec délivrance d’un certificat médical (vétérinaire de l’EU 1/2) attestant que l’animal peut être transporté sans risque.

Choix des espèces

La biologie de la néoendothélialisation des dispositifs implantables est bien étudiée chez le lapin et similaire aux mécanismes humains. Par ailleurs, la taille des vaisseaux sanguins du lapin est similaire à celle des vaisseaux sanguins humains où sont implantés les dispositifs étudiés. Les animaux utilisés seront des adultes indifférenciés (males et/ou femelles) de plus de 3 kg pour la taille des artères et la taille des dispositifs usuellement utilisés chez l'Homme. Historiquement la majorité des études précliniques sur l’implantation de dispositifs utilisaient des mâles. Cependant on retrouve également quelques études incluant les deux sexes et discutant des différences.

Un cathéter intraveineux est implanté chirurgicalement chez 72 rats, qui s'auto-injectent ensuite un opiacé une séance par jour pendant dix jours, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. La chirurgie provoque une douleur modérée et une perte de poids, et le sevrage entraîne agitation, diarrhée et perte de poids. Tous les rats sont tués à l'issue, l'exposition à l'opiacé empêchant de les réintégrer dans une autre procédure. Le modèle, développé avec un partenaire pharmaceutique, doit servir à tester des molécules contre la rechute dans la dépendance aux opiacés.

Objectifs

La dépendance aux opiacés représente un problème majeur de santé publique, aux conséquences importantes tant sur le plan individuel que collectif. En altérant les circuits cérébraux impliqués dans la douleur et la récompense, les opiacés peuvent entraîner une consommation compulsive, difficile à contrôler et à interrompre durablement. Le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques est donc indispensable pour améliorer la prise en charge des personnes dépendantes. En collaboration avec un partenaire pharmaceutique, ce projet vise à mettre en place modèle préclinique fiable pour l’évaluation de nouveaux candidats thérapeutiques visant à favoriser un arrêt durable de la consommation.

Bénéfices attendus

Le modèle préclinique développé permettra de tester et d’identifier des molécules susceptibles de prévenir la rechute dans la dépendance aux opiacés, avant leur passage vers des essais cliniques. À moyen terme, ces travaux contribueront au développement de solutions thérapeutiques plus efficaces pour aider les patients dépendants aux opiacés à maintenir une abstinence durable, réduisant ainsi les conséquences médicales, sociales et économiques associées à cette addiction.

Procédures

Les animaux du projet seront soumis à une chirurgie pour la mise en place d’un cathéter intraveineux. La chirurgie dure en moyenne 20 minutes, sous anesthésie générale gazeuse, sous antalgique et sur couverture chauffante. La récupération post-anesthésie prend environ 10 minutes. Le repos post-opératoire est de 4 à 6 jours. Les animaux seront soumis à une session comportementale par jour, pendant 10 jours, où ils seront libres de s’auto-injecter un opiacé à une dose modérée.

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sont celles associées à la chirurgie vasculaire : elle peut entraîner une perte de poids modérée, un accroissement temporaire de la mobilité lié aux effets résiduels de l’anesthésie, une douleur modérée, une légère hypothermie. L’autoadministration d’opiacé peut entraîner des effets transitoires ; sédation modérée, modifications de l’activité locomotrice ou de la prise alimentaire, constipation légère. L’arrêt de l’exposition à l’opiacé (sevrage) peut entraîner des signes transitoires (légère perte de poids, piloérection, hyperactivité motrice, légère diarrhée). Enfin, de façon générale, les nuisances peuvent être celles associées aux manipulations réalisées lors des études comportementales qui ne génèrent pas de douleur mais peuvent initialement, par leur caractère nouveau, engendrer stress et inconfort rapidement éteints par la répétitivité.

Devenir

A l’issue de la procédure, compte tenu de l’exposition à un opiacé et des conditions spécifiques à la procédure, les animaux ne peuvent être intégrés dans une autre procédure sans que soient engendrés des biais. Au terme de la procédure, les animaux seront mis à mort selon une méthode réglementaire.

Remplacement

L’étude de la dépendance ne peut se réduire à la simple étude de l’effet de la drogue. Ce comportement met en jeu des mécanismes psychopharmacologiques qui ne peuvent pas être appréhendés par des modèles ex vivo. Les tests de composés pharmaceutiques in vivo sont des étapes nécessaires pour la validation de leur intérêt thérapeutique.

Réduction

L'utilisation d'un trop grand nombre d'animaux est contraire à l'éthique, mais si trop peu d'animaux sont utilisés, l'expérience peut manquer de puissance statistique et se révéler vaine donc non éthique. Nous procédons à des analyses de puissance statistique afin de déterminer le nombre adapté de sujets qui permettra d’affirmer que le résultat statistique obtenu est fiable.

Raffinement

Les animaux sont hébergés en cycle inversé. Le comportement des animaux est étudié alors qu’ils sont actifs (animaux nocturnes) et leur phase de sommeil est ainsi respectée. Ils sont hébergés dans des cages transparentes permettant un contact auditif, olfactif et visuel avec les congénères. L’environnement est enrichi par du matériel favorisant la construction de nids. Les animaux sont pris en main de façon appropriée pour éviter la sensation stressante du vide. Les animaux sont habitués aux manipulations. La chirurgie est réalisée sous anesthésie générale et sur couverture chauffante. La douleur post-opératoire est gérée avec les molécules antalgiques et anti-inflammatoires les plus adaptées. Toutes les phases du projet font l’objet d’un suivi spécifique. Un vétérinaire est présent dans la structure et est sollicité quand la situation le requiert.

Choix des espèces

Compte tenu des questions posées, il est nécessaire de recourir à une espèce de mammifère dont le développement des réseaux neuronaux permette l’expression d’un comportement aussi complexe que la prise de drogue. Il a par ailleurs été mis en évidence un continuum des mécanismes psychologiques et biologiques des processus de récompense entre le rat et l’homme ; ces processus constituent le socle de la dépendance étudiée dans ce projet. Le risque de devenir dépendant aux opiacés est particulièrement important à l’adolescence et au début de l’âge adulte. Nous utilisons donc des rats jeunes adultes, car ils permettent d’étudier la dépendance dans une période de vie comparable, tout en évitant les changements rapides liés à la croissance qui pourraient influencer les résultats.

1 664 souris génétiquement modifiées, privées d'un à trois facteurs dans le foie, vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Une partie est nourrie quinze semaines avec un régime hypercalorique jusqu'à développer diabète et accumulation de graisse dans le foie, l'autre suivie un an avec des tests de glycémie répétés. Toutes sont tuées pour prélever sang et organes. Le projet étudie la coopération entre facteurs de transcription du métabolisme, présentés comme des cibles thérapeutiques contre les maladies liées à l'obésité.

Objectifs

L’obésité est en constante augmentation et représente un facteur de risque majeur pour le diabète de type 2 et d’autres maladies telles que la stéatose hépatique métabolique. Le foie est un organe majeur pour la régulation de l’homéostasie énergétique et contrôle de nombreuses fonctions métaboliques et des réponses inflammatoires. De nombreuses fonctions hépatiques sont assurées par des facteurs de transcription qui coopèrent pour réguler l’expression de gènes. La dérégulation de ces processus est l’un des mécanismes observés lors du diabète de type 2 et de la stéatose. Dans ce projet, nous souhaitons étudier les rôles respectifs et les coopérations potentielles entre plusieurs facteurs de transcription dans la régulation du métabolisme en condition physiologique et dans l’obésité induite par l’alimentation. Nous disposons au laboratoire de souris spécifiquement délétées pour un ou plusieurs facteurs de transcription dans les hépatocytes. Ces animaux, hébergés pour certains d'entre eux à thermoneutralité, seront soit nourris avec un régime standard et suivis au cours du temps, soit nourris avec un régime hypercalorique pendant 15 semaines. Les effets seront évalués grâce à des bilans sanguins et des analyses du foie.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de déterminer les rôles spécifiques ainsi que les potentielles interactions ou redondances entre différents facteurs de transcription impliqués dans la régulation du métabolisme hépatique, en condition physiologique et physiopathologique.Les facteurs de transcription étudiés sont des cibles thérapeutiques de choix pour le traitement des maladies métaboliques associées à l’obésité et il existe actuellement un intérêt croissant pour le développement de molécules ciblant simultanément plusieurs de ces facteurs. Les résultats obtenus lors de ces expériences apporteront ainsi une contribution à la recherche biomédicale.

Procédures

Des groupes d’animaux seront nourris à volonté avec un régime standard et suivis pendant 1 an (512 animaux). D’autres groupes, hébergés à thermoneutralité, seront nourris à volonté avec un régime standard ou hypercalorique pendant 15 semaines (1152 animaux). -pesées hebdomadaires - 6 mesures de la glycémie (tous les 2 mois sur 1 année) pour 512 animaux à partir d’une goutte de sang . La mesure ne nécessite pas de contention et prend moins de 5 secondes. - 2 mesures de la glycémie pour 1152 animaux - 3 tests de tolérance au glucose et 3 tests de tolérance à l’insuline sur une année pour 512 animaux, consistant en 6h de jeûne, suivi d'une mesure de la glycémie (temps 0) puis administration orale de glucose ou injection d'insuline prenant moins de 30 secondes, puis de mesures de la glycémie toutes les 15 min pendant 2 h (6 prélèvements de moins de 5 secondes). - 1 test de tolérance au glucose et 1 test de tolérance à l’insuline sur 1152 animaux - un dernier prélèvement sanguin avant la fin de l’étude pour tous les animaux

Impact sur les animaux

Les animaux nourris avec le régime hypercalorique vont progressivement prendre du poids associé à des perturbations métaboliques progressives telles que le développement d’un diabète (hyperglycémie, intolérance au glucose, résistance à l’insuline) et d’une stéatose (accumulation de lipides dans le foie). Ces altérations s’installent de manière progressive sur plusieurs semaines et correspondent à une nuisance d’intensité modérée, sans altération brutale de l’état général des animaux. La piqûre pour obtenir la goutte de sang peut entraîner une douleur ponctuelle de faible intensité (quelques secondes), sans effet persistant. Le dernier prélèvement de sang peut entraîner un stress des animaux lié à la contention et une brève douleur d’intensité très modérée. L'administration de glucose ou d'insuline peut également entraîner un stress de quelques minutes lié essentiellement à la contention. Lorsqu'il est réalisé par du personnel expérimenté, ce geste n'entraîne pas de douleur significative ni de complication.

Devenir

A la fin des procédures, tous les animaux seront euthanasiés afin de récolter le sang et différents organes pour effectuer les analyses permettant de répondre à la question scientifique.

Remplacement

Des méthodes alternatives utilisant des cellules de foie par exemple pourraientt être envisagées. Néanmoins, le métabolisme énergétique est un processus complexe qui met en jeu des interactions entre plusieurs organes (foie, tissu adipeux, intestin, muscle, cerveau) qui sont difficiles à reproduire avec des cellules en culture. L’utilisation d'un organisme vivant, dans lequel tous les organes fonctionnent ensemble, est donc nécessaire. De plus, l’utilisation de souris transgéniques rend possible la délétion d’une protéine d’intérêt dans un organe spécifique pour étudier son rôle et il est possible d’induire une obésité chez la souris grâce à un régime hypercalorique.

Réduction

Le nombre d'animaux pour ce projet est défini pour permettre d'une part de répondre aux questions scientifiques et d'autre part de respecter la réduction du nombre d'animaux au maximum. Ainsi nous utiliserons le plus petit nombre d'animaux possible qui est requis pour répondre à nos questions scientifiques et conduire à des résultats exploitables et statistiquement significatifs. Ce nombre d'animaux a été déterminé par des tests statistiques appropriés et est basé sur des résultats provenant d'expériences antérieures du laboratoire.

Raffinement

Nous veillerons au bien-être des animaux tout au long des expérimentations en leur assurant les meilleures conditions d’hébergement (hébergement collectif, environnement contrôlé, enrichissements du milieu de vie). L’hébergement à thermo-neutralité permet de limiter le stress dû au froid. Les animaux seront habitués à l’expérimentateur et les gestes techniques seront réalisés par une personne formée et expérimentée. Nous surveillerons également attentivement l’apparence physique externe, le poids et le comportement des animaux, et nous mesurerons les consommations alimentaire et hydrique. Des points limites gradés seront mis en place pour l’évaluation de ces différents paramètres. Si un critère d'arrêt est atteint, l'animal sera retiré de la procédure et replacé en conditions d’hébergement standard après examen par la vétérinaire référente.

Choix des espèces

L’utilisation de souris de laboratoire permet d’étudier le rôle de protéines spécifiques en utilisant des souris transgéniques. Les modèles utilisés dans ce projet (délétés pour 1, 2 ou 3 protéines dans le foie) existent uniquement chez la souris. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (8 semaines d’âge minimum) car le développement du foie est terminé et nous nous intéressons au métabolisme chez l’individu adulte.

Gardés en vie et réutilisés à l'issue, 3 macaques à longue queue vont être utilisés dans une étude de pharmacocinétique, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit jusqu'à trente prélèvements de sang, une administration intraveineuse sous anesthésie et deux administrations orales en contention vigile, sur six à neuf semaines. Le projet teste une forme orale d'un médicament contre les maladies neurodégénératives, déjà administré par voie intraveineuse. Le macaque est retenu pour la ressemblance de son système digestif avec celui de l'humain.

Objectifs

Ce projet concerne le développement d’un nouveau médicament destiné au traitement de maladies neurodégénératives graves, comme la sclérose latérale amyotrophique. Les études déjà réalisées chez plusieurs espèces animales ainsi que chez des volontaires sains ont montré que ce médicament est bien toléré et ne présente pas de toxicité notable. Actuellement, ce traitement est administré par injection intraveineuse plusieurs fois par semaine à l’hôpital. Ce mode d’administration est contraignant pour les patients, car il nécessite des interventions répétées par du personnel médical, et entraîne des coûts élevés. L’objectif principal du projet est de développer une forme du médicament pouvant être prise par voie orale, sous forme de comprimé. Cette approche vise à simplifier le traitement, en le rendant plus facile à administrer et plus adapté à une utilisation sur le long terme. Le projet a pour but de vérifier si cette nouvelle formulation permet au médicament de passer correctement dans la circulation sanguine et de rester suffisamment longtemps dans l’organisme pour agir. Ces paramètres seront étudiés chez des primates non humains, afin d’obtenir des informations pertinentes pour une utilisation future chez l’Homme. À terme, cette nouvelle voie d’administration pourrait améliorer la prise en charge des patients et permettre d’envisager l’utilisation de ce médicament dans d’autres maladies neurodégénératives chroniques, comme la maladie d’Alzheimer.

Bénéfices attendus

A court terme, ce projet permettra d’établir l’intérêt de la formulation de comprimés pour l’administration par voie orale d’un nouveau médicament qui est prometteur pour les pathologies neurodégénératives (diminution des symptômes ou de l'avancée des maladies) pour ensuite poursuivre avec des études d’efficacité puis des études réglementaires de mise sur le marché d’un nouveau médicament. Si ce projet démontre que l’administration du médicament par voie orale est équivalente à l’administration par voie intraveineuse cela permettra aux patients de bénéficier d’un meilleur confort de traitement.

Procédures

Dans ce projet, les 3 animaux sont soumis à : - Trois périodes d’isolement en cage individuelle (sans isolement visuel et olfactif avec ces congénères) pendant une durée

Impact sur les animaux

Ce nouveau médicament a déjà été évalué chez plusieurs espèces animales dont le macaque cynomolgus et n’a pas montré d’effet indésirable après administration par voie intraveineuse. Nous ne connaissons pas les éventuels effets indésirables après administration par voie orale. Les administrations et les prélèvements sanguins réalisés en contention vigile engendreront du stress et une douleur liée à la piqûre, et les prélèvements sanguins répétés pourront entrainer l’apparition d’hématomes.

Devenir

Tous les animaux (3) sont gardés en vie à la suite de cette procédure. Ils seront examinés par un vétérinaire pour vérifier qu’ils ont recouvré leur état de santé en fin de protocole.

Remplacement

Il n'existe pas de méthodes alternatives pour remplacer le présent projet. Des études in vitro ont déjà été réalisées mais ne permettent pas de reproduire toutes les conditions représentant la complexité d'un système digestif humain. Le modèle animal est donc nécessaire pour évaluer le passage dans le sang et l'élimination de ce nouveau médicament après administration par voie orale dans le temps.

Réduction

Étant donné que ce nouveau médicament est éliminé rapidement de l’organisme, l’utilisation continue des 3 mêmes animaux au cours de l’étude est possible, tout en respectant des phases de repos (2 à 3 semaines) entre les différentes phases expérimentales. Le nombre pertinent d’animaux retenu est de 3 par phase. Ce choix repose sur des données issues d’études antérieures réalisées chez le primate non-humain, notamment lors d’injections intraveineuses de ce nouveau médicament, ainsi que sur l’analyse d’études similaires rapportées dans la littérature. Dans ces travaux précédents, un effectif de 3 animaux par groupe avait permis d’obtenir des résultats satisfaisants concernant le passage du médicament dans la circulation sanguine ainsi que son élimination. Ainsi, cet effectif est considéré comme scientifiquement pertinent pour générer des données fiables tout en respectant le principe de réduction du nombre d’animaux.

Raffinement

- Hébergement : Les animaux pourront être temporairement placés en cage individuelle pendant de courtes périodes (moins de 24 heures), toutes les 2 à 3 semaines, afin de faciliter leur manipulation et d’éviter les conflits entre individus ne se connaissant pas. Ils garderont un contact visuel et olfactif avec leurs congénères. En dehors de ces périodes, les animaux seront maintenus dans leurs groupes sociaux habituels. Dès leur arrivée, ils sont habitués à la présence humaine et aux manipulations. Un programme d’enrichissement adapté à l’espèce et à l’âge des animaux est mis en place sur tout le site, comprenant des structures, des objets à manipuler et des friandises, et est supervisé par le responsable du bien-être animal. - Procédures : Pour l'administration par injection intraveineuse, les animaux seront anesthésiés afin de réduire le stress et la douleur liés aux manipulations et aux prélèvements sanguins. Après réveil, les prélèvements suivants seront réalisés sans anesthésie pour éviter des anesthésies répétées. Pour les administrations par voie orale, aucune anesthésie ne sera utilisée pour garantir la sécurité des animaux. Toutes les manipulations sont effectuées de manière à minimiser le stress. - Prélèvements et suivi : Pour réduire l’impact des prélèvements sanguins répétés, différents sites de ponction seront utilisés et alternés. En cas de marque ou de petite réaction locale, des soins appropriés seront appliqués. Des critères précis de surveillance permettent d’évaluer l’état des animaux tout au long de l’étude. Si des signes de souffrance apparaissent, la procédure sera interrompue immédiatement.

Choix des espèces

Parmi les différentes espèces envisageables, le macaque cynomolgus apparaît comme le modèle le plus pertinent, en raison de la proximité de son système digestif avec celui de l’Homme. À l’inverse, la souris et le rat présentent un système digestif trop différent de celui de l’humain. Par ailleurs, cette étude constituant une analyse préliminaire et la vitesse de passage du nouveau médicament dans la circulation sanguine après administration par voie orale restant inconnue, nous souhaitons éviter des modèles présentant une vidange de l'estomac trop rapide, comme c'est le cas chez le chien, ou trop lente, comme chez le porc. Les animaux utilisés seront des juvéniles ou de jeunes adultes ne dépassant pas les 5kg afin de pouvoir garantir une contention vigile sécuritaire pour le personnel lors des administrations par voie orale notamment (absence de canines adultes).

Exposées au froid à 5 degrés, soumises à des mesures répétées de température rectale et à un régime gras pendant seize semaines, 736 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Certaines passent 48 heures isolées en cage métabolique, d'autres reçoivent des injections quotidiennes puis un prélèvement de sang juste avant la mise à mort. Toutes sont tuées pour prélever organes et sang. L'objectif est de savoir si une protéine des cellules graisseuses contrôle la combustion des graisses, piste avancée contre l'obésité.

Objectifs

Il existe dans notre organisme deux grands types de cellules graisseuses appelées adipocytes : les adipocytes blancs qui stockent les graisses que nous mangeons et les adipocytes bruns et beiges qui brulent ces graisses. L'activation de ces adipocytes bruleurs de graisse contribue au maintien de la température corporelle lors d'une exposition au froid et permet de dissiper l'excédent calorique après un repas. Ainsi favoriser la fonction de ces adipocytes bruleurs de graisse diminuerait la prise de poids. Nous avons récemment découvert que ces adipocytes bruns et beiges bruleurs de graisse expriment en grande quantité d'un canal ionique donc l’activation est contrôlée par des forces mécaniques qui s'excersent sur les cellules. Elle fait partie de la famille des protéines dites mécano-sensible. L'objectif de ce projet est de déterminer si cette protéine mécano-sensible contrôle la capacité des adipocytes bruns et beiges à bruler des graisses lors de l'exposition au froid et après la prise d'un repas et si elle joue un rôle dans ces adipocytes pour moduler le développement de l’obésité induite par un régime riche en graisse.

Bénéfices attendus

L'ensemble des expériences décrites dans ce projet permettront de mieux comprendre le rôle de cette protéine mécano-sensible dans les mécanismes d'activation des adipocytes bruns et beiges bruleurs de graisse et ainsi pourrait permettre de proposer cette protéine comme une future cible pour des médicaments visant à augmenter la fonction et/ou le nombre de ces adipocytes bruleurs de graisse. Cela permettra de favoriser la dépense énergétique et de réduire la masse grasse et ainsi lutter contre l’obésité et ses complications métaboliques comme le diabète de type 2 ou les maladies cardiovasculaires.

Procédures

Les souris (48) seront soumises à un régime riche en lipides pendant 16 semaines. La masse maigre et la masse grasse sera mesurée sur des souris vigiles (96) par un appareil à raisonnance magnetique nucléaire (RMN) qui est une procédure non invasive un peu comme un scanner, la mesure dure 2 min/souris. Pour les mesures en cage métabolique, les souris (96) seront en hébergement individuel pendant 48 h. Des souris vigiles (96) seront soumises à 3 tests d’explorations métaboliques nécessitant une injection intrapéritonéale par test. Pour ces 3 tests, ces souris seront soumises à 7 prélèvements d’une goutte sang d'environ 1µl (soit environ 7µL de sang prélevé par test) pour mesurer la glycémie. Le prélevement nécessitera de faire une petite incision sur la queue de la souris au début du test. Les tests seront espacés de 2 semaines. Des souris vigiles recevront une injection intrapéritonéale pendant 7 jours d'un composé activant le tissu adipeux brun (144 souris) ou de NaCl en contrôle (144 souris). A la fin de certaines procédures, des souris (448) seront immédiatement mise à mort après un prélevement d'un volume de sang d'environ 200 µl à la veine temporale. Pour les experiences à thermoneutralité, des souris (144 souris) seront hébergées à 30 °C pendant 5 semaines maximimum. Des souris seront hébérgées à 5°C pendant 6h (192 souris) ou 10 jours (80 souris) et seront pour ces durées soit en hébergement individuel (5°C 6h) soit 2 dans la cage (5 °C 10 jours) afin d’éviter ou de limiter le comportement de thermorégulation sociale qui consiste au regroupement d’animaux les uns contre les autres afin de se réchauffer, comportement qui pourrait fausser les résultats de la mesure de la variation de température corporelle par mesure de la température rectale. Une mesure de la température rectale sera faite sur des souris vigiles (352 souris) comme dans l'espèce humaine à l'aide d'un thermomètre dont la sonde à un diamètre adapté à la souris pour une insertion sans trop d'inconfort dans son anus. 7 mesures espacées d'1h seront faites sur les souris hébérgées à 5°C pendant 6h et 1 mesure par jour sera faite sur les souris hébérgées à 5°C pendant 10 jours. 2 mesures espacées de 10 j seront faites sur des souris hébergées à 21 C °(80 souris).

Impact sur les animaux

Les injections intrapéritonéales sur animaux vigile entrainent une douleur légère et de courte durée. Le prélevement d'une goutte de sang lors des tests d'exploration métabolique necessite de faire une petite incision à la queue au debut du test qui peut engendrer une légère douleur de courte durée. Le prélevement de sang à la veine temporale immédiatement avant la mise à mort entraine une douleur de courte durée car une piqure avec une aiguille de 20-23G est réalisée pour provoquer le saignement. La mesure de la masse grasse/maigre nécessite une contention de l’animal d’environ 2 minutes, pouvant induire un stress modéré et transitoire. La mesure de la dépense energétique en cage métabolique nécessite que les souris soient en hébergement individuel pouvant induire un stress modéré qui sera atténué par une periode d'adaptation. Lors de l'exposition au froid la mesure de la température rectale s’effectue à l’aide d’une sonde de petit diamètre mais son insertion dans l'anus de la souris vigile peut être inconfortable pour l’animal et donc susceptible de générer un stress supplémentaire en plus de celui lié à la contention. L'exposition au froid dans les conditions que nous utiliserons induit un stress modéré et une baisse d'environ 2 °C de la température corporelle mais sans entrainer d'hypothermie sevère car les souris comme tous les animaux à sang chaud (homéothermes) sont capables de mettre en jeux différents processus pour maitenir leur température corporelle interne stable, dans certaines limites, indépendamment de la température extérieure. Nous surveillerons cependant ces souris pour détecter tous signes d'hypothermie sévère comme une perte du réflexe de redressement, une prostration ou une léthargie et une température réctale inférieure à 32°C.

Devenir

A l'issue de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort pour récuperer des organes et du sang pour différentes analyses moléculaires

Remplacement

Pour satisfaire au remplacement nous avons fait des études sur des cellules d'adipocytaires brunes et nous avons ainsi montré que Piezo1 est fortement exprimé dans ces adipocytes et nos expériences cellulaires suggèrent que Piezo1 contrôle la capacité des adipocytes thermogéniques à bruler des calories et pourrait donc impacter la prise de poids. Les mécanismes du developpement d'une prise de poids excessive lors de l’obésité sont complexes faisant intervenir un dialogue entre plusieurs organes. Il n’est pas possible pour l’instant d’utiliser des systèmes cellulaires reproduisant cette complexité biologique. Il nous est donc nécessaire maintenant d’étudier le rôle de cette proteine mécano-sensible Piezo1 dans les adipocytes bruns et beiges au sein d’un organisme entier car aucune méthode alternative n’existe.

Réduction

Pour satisfaire à la réduction, une gestion éthique de l’élevage nous permettra de ne pas générer des animaux en excès. Les protocoles utilisés sont bien maitrisés par les participants au projet . Cette expertise permet de définir pour chaque procédure un nombre d’animaux minimum pour obtenir des résultats reproductibles et fiables. Nous avons utilisé un logiciel dédié pour calculer le nombre d'animaux minimum nécessaire permettant d'avoir un effet statistiquement signficatif en utilisant des données préliminaires qui permettent de prendre en compte la variabilité de l'effet étudié.

Raffinement

Nous avons généré des souris avec une invalidation de la protéine étudiée restreinte au adipocytes bruns et beiges pour limiter le risque d'apparition d'un phénotype dommageable. L'hébergement sera réalisé dans des locaux appropriés avec un maximum de 4-5 souris/cage sur des portoirs ventilés. L’isolement de souris sera évité hormis pour un temps limité pour les études en cage métabolique et pour l'exposition au froid. L'environnement est amélioré pour minimiser le stress (igloo, tige de coton, L'observation quotidienne des animaux permettra d'identifier rapidement des souris souffrantes et de prendre les mesures correctives nécessaires en fonction des points limites définis adaptés à chaque procédure. Une grille d'observation avec conduite à tenir a été mise en place afin de prendre les mesures appropriées. Nous ne prévoyons pas de complications pour les animaux pour les différentes procédures mais dans l’éventualité d’apparitions de points limites définis, les mesures retenues seront mises en oeuvre (isolement de l'animale pour soins si blessure pas trop grave avec application de solutions antiseptiques, mise à mort si blessure importante ou signes de souffrance ou hypothermie ou perte de poids sévère).

Choix des espèces

L'utilisation de souris se justifie par le fait que cette espèce a beaucoup d'adipocytes bruns et beiges bruleurs de graisse qui contribuent à la dépense énergétique et à la capacité d'adaptation au froid. Les souris sont donc un modèle de choix pour identifier de nouvelles protéines régulant la fonction de ces adipocytes et la dépense énergétique. Cette espèce est aussi très utilisée dans les études sur le développement de l'obésité et de ses complications métaboliques car lorsque des souris adultes mais relativement jeunes (age 7-8 semaines) sont nourries avec un régime riche en lipide, elles deviennent rapidement obèses. Ce temps relativement court par rapport à d'autres espèces permet d'étudier facilement l'impact de modifications génétiques ou de composés pharmacologiques sur l'obésité. L'obésité des souris est assez proche de celle de l'homme permettant de tirer des informations pertinentes pour l'obésité humaine. Enfin, la souris est l'espèce de mammifère de choix pour réaliser des modifications génétiques (surexpression ou invalidation d'une protéine, globale ou ciblée dans un tissu). Les animaux seront étudiés au stade adulte (âge 12-23 semaines selon les procédures).