Rongeurs

Quarante-cinq minutes de neurochirurgie pour 800 souris, quatorze injections directement dans le cerveau pour 480 d'entre elles : 2 980 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever le cerveau et d'autres tissus. Un régime gras leur est imposé, avec une prise de poids que le porteur estime ne pas devoir dépasser le double du poids initial, alternée avec des jeûnes de 4 ou 24 heures et un hébergement individuel quand la prise alimentaire doit être mesurée souris par souris. L'objectif déclaré est de comprendre le rôle des cellules immunitaires de l'hypothalamus dans l'obésité, les pistes thérapeutiques étant renvoyées au long terme et "si les résultats obtenus vont dans ce sens". 1 200 souris passent des tests comportementaux de mesure de l'anxiété, de dix à quarante minutes, dont le résumé ne dit pas lesquels.

Objectifs

L’obésité est un fléau dans nos sociétés modernes. Cette maladie chronique touche presque un quart de la population mondiale et s’accompagne de nombreuses comorbidités (diabète, maladies cardio-vasculaires, anxiété, cancers…). Afin d’envisager de nouvelles thérapies pour lutter contre l’obésité, il est notamment nécessaire de mieux connaître les phénomènes biologiques qui régulent la prise alimentaire et le poids corporel. Le cerveau orchestre cette régulation en engageant une « communication » avec les différents organes du corps. Pour cela, il reçoit des signaux les renseignant sur l’état énergétique de l’organisme. Ces signaux sont captés par des neurones spécialisés du cerveau. Outre les neurones, certaines populations de cellules immunitaires du cerveau sont aussi impliquées dans la régulation du poids corporel. On peut imaginer que c’est un peu comme quand les cellules immunitaires réagissent à un microbe. Cette inflammation est néfaste à long-terme car elle dérègle le fonctionnement des neurones, et donc le contrôle du poids corporel. Dans ce projet, nous souhaitons mieux comprendre comment fonctionnent les différentes cellules immunitaires hypothalamiques dans le développement de l’inflammation en réponse à un régime qui déclenche l’obésité.

Bénéfices attendus

Les résultats de ce projet permettront de mieux comprendre comment certaines cellules du système immunitaire présentes dans le cerveau participent au développement de l’obésité et des troubles du métabolisme en réponse à une alimentation riche en calories. Ils aideront également à mieux caractériser les phénomènes d’inflammation dans cette région du cerveau. À plus long terme, ces travaux pourraient contribuer à identifier de nouvelles pistes pour agir sur ces cellules et ainsi limiter ou prévenir les troubles métaboliques, si les résultats obtenus vont dans ce sens.

Procédures

1) Analyse de la composition corporelle sur tous les animaux vigiles : 5 min, entre 2 et 5 fois. Nombre d’animaux : 3220. 2) Neurochirurgie sous anesthésie et antalgie, 45 min, 1 fois. Nombre d’animaux : 800. 3) Test de tolérance au glucose sur animaux vigiles : Entre 4 et 6 mesures de glycémie sur une goutte de sang. Chaque mesure dure 10sec, espacées de 10 min, répétée 2 fois. Nombre d’animaux : 800. 4) Injections intracérébrales de composés pharmacologiques, sur animaux vigiles : Durée : 3-4 min (contention d’une minute maximum). Répétition : 1 ou 14. Nombre d’animaux : 480 pour le groupe « 14 fois » et 160 pour le groupe « 1 fois ». 5) Injections intrapéritonéales de composés pharmacologiques, sur animaux vigiles : Durée : 30 sec max, entre 1 et 9 injections. Nombre d’animaux concernés : 1280. 6) Tests comportementaux de la mesure de l’anxiété. Durée : entre 10 et 40 min, répété 1 fois pour chaque test, espacé de 2 jours. Nombre d’animaux : 1200.

Impact sur les animaux

1. Stress induit par l’hébergement individuel : ceci ne sera réalisé uniquement lorsque la prise alimentaire individuelle est nécessaire. 2. Stress de contention lors de l’analyse de composition corporelle. Ce stress est cependant d’une durée limitée, l’analyse ne prenant que 5 minutes au maximum. 3. Prise de poids consécutive au régime gras. La prise de poids estimée (basée sur nos études antérieures) ne devrait pas dépasser le double du poids initial. 4. Perte de poids consécutive au jeûne (4h ou 24h). 5. Perte de poids/appétit post-opératoire. Suite aux incisions chirurgicales, une douleur post-opératoire est attendue. La reprise de poids est attendue dès le deuxième à troisième jour post-opératoire (basée sur nos études antérieures). 6. Stress induit par les tests comportementaux. La durée réduite de chacun des tests (moins d’une heure, sans manipulation) n’induit pas de nuisances (pas de perte de poids attendue).

Devenir

À l’issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort et des tissus seront récupérés (cerveaux ou autres), pour des études réalisées post-mortem.

Remplacement

Le but de ce projet est de comprendre le rôle des cellules immunitaires hypothalamiques sur le poids, et la régulation de la glycémie. Dans ce contexte, la région cérébrale que nous étudions n’est pas isolée, et interagit avec d’autres structures du cerveau mais également avec des organes périphériques (foie, pancréas, tissu adipeux…). Les effets que nous étudions sont donc la résultante de cette communication entre divers réseaux de neurones et la périphérie. Des interactions aussi complexes ne peuvent être modélisées in vitro, et certains des effets étudiés comme le comportement alimentaire nécessitent un animal vivant. De même, il n’existe aucun modèle informatique qui pourrait remplacer l’animal dans le cadre de cette étude.

Réduction

Ce projet a fait l’objet d’études réalisées in vitro afin de tester les voies de signalisation impliquées dans notre hypothèse. Nous avons utilisé un test de puissance pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats exploitables statistiquement. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, nous avons regroupé dans la mesure du possible nos différents tests sur les mêmes animaux, de manière à obtenir un maximum d’information à partir des mêmes animaux. La production d’animaux transgéniques est rationalisée en choisissant un schéma d’accouplement permettant de n’obtenir que des animaux dont les génotypes ont un intérêt pour le projet. Pour l’analyse des résultats, nous comparerons les différents groupes expérimentaux avec de tests statistiques adaptés

Raffinement

Nous avons défini différents points de raffinement tout au long de l’étude : 1) Période d’habituation avant utilisation en expérimentation de 1 semaine minimum. La surveillance des animaux sera quotidienne et renforcée durant les périodes expérimentales et au constat de dégradation du bien-être /souffrance des animaux. 2) L’evaluation de la prise alimentaire necessite parfois l’hébergement des animaux en cages individuelles. Pour compenser le manque d’interactions sociales, les cages, transparentes et enrichies, seront rapprochees au maximum les unes des autres. 3) Notre étude nécessite des chirurgies qui seront réalisées sous anesthésie générale avec un protocole analgésique ainsi que des mesures de maintien du bien-être animal. 4) Des points limites appropries ont ete definis avec l’utilisation d’un tableau (arbre décisionnel pour chaque composante étudiée, anatomique, physiologique, comportementale). Si le bien-être animal venait à se dégrader, il sera mis en place des mesures conservatoires et des critères d’arrêt des souffrances, en accord avec notre vétérinaire.

Choix des espèces

La régulation du poids corporel, le comportement alimentaire et le metabolisme glucidique sont depuis longtemps etudies chez la souris, qui represente donc une espece adaptee a ce type d’etudes. De tres nombreux modeles d’obesites ont ete developpes chez la souris. De nombreux modèles génétiquement modifiés existent et permettent l’étude de mécanismes moléculaires précis. De plus, la souris est une espèce de prédilection pour la création d’animaux transgéniques, d’autant que son cycle de reproduction court permet d’avoir un nombre suffisant d’animaux rapidement. Enfin, la forte proximite biologique entre l’homme et la souris en ce qui concerne le controle de la prise alimentaire fait de la souris un bon modele predictif. En particulier, dans le cadre de cette étude, la neuroinflammation hypothalamique induite par un régime obésogène est retrouvé à la fois chez la souris et chez l’Homme. Toutes les souris de cette étude seront adultes lors des procédures. Elles arriveront entre 3 et 7 semaines d’âge dans notre animalerie (3-4 semaines pour les souris transgéniques ; 7 semaines pour les autres), mais nous ne commencerons les expériences qu’à partir de l’âge de 8 semaines. Les souris seront à un stade post- puberté (hormones sexuelles stables). De plus, cet âge est celui auquel on estime que le crâne a fini sa croissance.

Pour tester si un chélateur pris par voie orale élimine mieux le plutonium que le traitement actuel par injection, 182 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour mesurer le plutonium retenu dans leurs tissus. 112 d'entre eux reçoivent le plutonium par instillation dans la trachée sous anesthésie, 70 par injection, et 16 subissent dix-huit gavages, trois fois par semaine pendant six semaines. 142 rats séjournent seuls en cage à métabolisme, sur grille et sans litière, de un à trois jours par séjour et jusqu'à trois séjours pour certains, pour la collecte de leurs urines et de leurs selles. Le porteur attend une irritation de la trachée et une altération des cordes vocales après l'instillation, et écrit que le bénéfice pour les travailleurs du nucléaire contaminés "pourrait être à moyen terme".

Objectifs

En France, le plutonium (Pu) formé au sein d’un réacteur nucléaire est extrait du combustible d’uranium (U) usagé, pour le recycler dans un nouveau combustible mêlant U et Pu. Lors du procédé, des travailleurs peuvent accidentellement inhaler ce Pu en cas de rupture de confinement. La rétention corporelle d’un tel métal radiotoxique conduit alors à un risque sanitaire, comme le développement d’un cancer pulmonaire à long terme. Afin de limiter celui-ci, la seule stratégie est de stimuler la décorporation du Pu, c’est-à-dire de limiter ses dépôts tissulaires et favoriser son élimination corporelle. Pour cela, le complexant DTPA est administré chez le patient contaminé, afin qu’il se lie au Pu et l’élimine facilement et rapidement par les voies naturelles. Néanmoins, un tel traitement est perfectible : le DTPA a une action limitée, et son mode d’administration par intraveineuse est souvent incompatible avec un traitement répété au long cours qui s’avère parfois nécessaire. L’objectif général des études est d’améliorer ce traitement de décorporation des travailleurs du nucléaire ayant accidentellement été exposés à des composés de Pu. Aux Etats-Unis, une forme orale du complexant LiHOPO est en cours d’essais cliniques. Précisons qu’une autorisation de mise sur le marché américain d’un tel médicament prouvera son potentiel intérêt, mais ne permettra pas d’obtenir son autorisation ou sa disponibilité sur le marché français. Par ailleurs, alors que l’exposition pulmonaire au Pu est l’une des deux voies principales rencontrées chez le travailleur du nucléaire, les études pré-cliniques américaines n’ont pas testé l’efficacité du LiHOPO dans ce contexte. L’objectif du présent projet est d’évaluer l’intérêt d’une prise orale de LiHOPO dans le traitement de décorporation d’une exposition pulmonaire au Pu, en comparaison du traitement actuel par le DTPA. Différents protocoles de traitements devront être testés pour simuler des situations de prise en charge médicale ou des protocoles décorporants déjà appliqués chez l’être humain, et pour aider à interpréter les observations faites chez les travailleurs traités suite à ces protocoles. Les expérimentations seront menées chez le rat, un modèle animal pertinent qui a alimenté une grande part des précédentes études de décorporation du Pu menées depuis des dizaines d’années. De plus, il est désormais connu que les observations faites chez le rat le sont également chez l’être humain traité au DTPA après exposition au Pu.

Bénéfices attendus

Les résultats de ce projet permettront de savoir si la prise orale de LiHOPO peut être envisagée pour améliorer le traitement de décorporation de travailleurs du nucléaire exposés au Puou pour la population générale en cas d’exposition suite à un accident nucléaire ou un acte de malveillance. Dans le premier cas, le bénéfice pourrait être à moyen terme. Ils permettront également de mieux définir les compartiments biologiques, i.e. extra- ou intracellulaires, où a lieu la chélation du Pu par le LiHOPO.

Procédures

-70 rats seront exposés au plutonium en systémique par injection, sous anesthésie gazeuse (1X,

Impact sur les animaux

Après l’exposition pulmonaire des rats au plutonium en passant par la trachée, une irritation de la trachée, une altération des cordes vocales, une perturbation passagère de la ventilation pulmonaire le temps que le liquide soit absorbé par le tissu pulmonaire peuvent être observées. Il est possible que les sites d’injection soient transitoirement et légèrement douloureux après le réveil des animaux. Néanmoins, cela n’a pas d’impact visible sur leur comportement, prise alimentaire, etc. 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 animaux 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

Devenir

Afin d’évaluer l’efficacité des traitements sur la rétention en plutonium dans les différents tissus, un prélèvement de ces tissus est prévu ; nécessitant l’euthanasie des rats.

Remplacement

Les expérimentations in vitro sont très utiles pour sélectionner et comparer des complexants qui ont un potentiel d’efficacité pour complexer le plutonium. Des études préliminaires au présent projet seront effectuées sur du sérum commercial pour choisir les doses en LiHOPO à tester, comparativement à la dose en DTPA recommandée chez l’être humain, avant les essais chez l’animal. Néanmoins, une expérimentation in vivo est la seule qui puisse apporter une réponse quant au potentiel décorporant des complexants. En effet, les modèles in vitro ne miment pas la complexité des milieux biologiques, etl’élimination corporelle. Par ailleurs, la biodisponibilité orale du complexant, c’est-à-dire son passage dans le sang, aura une grande importance, ce qui implique le besoin d’une système digestif entier. Le projet nécessite donc l’utilisation d’un modèle animal .

Réduction

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 ce métal. avec des résultats statistiquement valables. Concernant les rats exposés au plutonium puis traités par la même voie d’administration intraveineuse, l’effet du traitement se mesurera essentiellement sur la prévention de la charge osseuse en plutonium. Une analyse statistique détermine que des groupes de 5 animaux permettront de révéler une diminution de la charge osseuse en plutonium.

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. Avant de privilégier le gavage gastrique pour la prise orale des expectorants, des tests d’habituation pour une prise orale volontaire en usant d’un composé appétant ont été effectués. Lors d’un essai dans notre laboratoire, il a été constaté que cette technique était efficace tant que le complexant n’était pas mélangé au composé appétant considéré (sirop de banane). Le gavage gastrique a donc été retenu et sera employé. Il n’est pas traumatique pour l’appareil digestif. Les rats seront hébergés individuellement dans des cages à métabolisme pendant 3 jours consécutifs maximum, ceux-ci pouvant se voir (cage de plastique transparent), s’entendre et se sentir. Une observation quotidienne et une pesée régulière (2X par semaine) des rats seront effectuées pour soulager au plus tôt une éventuelle souffrance avec traitements analgésiques/anti-inflammatoires. Pour estimer objectivement le niveau de souffrance, différents critères seront considérés et évalués selon une grille de scores qui est « ouverte » dès l’apparition d’un premier signe d’inconfort chez un rat.

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, permet des prélèvements biologiques suffisants pour obtenir des niveaux de métaux mesurables. Les rats en expérimentation seront des animaux adultes, livrés à l’âge de 6 à 8 semaines, et utilisés aux âges de 7 à 9 semaines. Ces choix sont liés à la taille de l’animal, qui reste un compromis entre des poumons suffisamment gros pour tolérer au mieux l’instillation intratrachéale, et une taille des animaux qui n’induit pas un inconfort lors de leur hébergement en cage à métabolisme.

Une ou deux injections et une prise de sang sur souris éveillées, puis deux injections sous anesthésie générale : 672 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le résumé annonce une étude de l'arthrose du genou sans décrire comment la maladie est provoquée, et signale que les injections peuvent entraîner un saignement, un gonflement de l'articulation et, plus rarement, une infection articulaire avec boiterie. Sur le remplacement, le porteur écrit qu'il est "indispensable de réaliser des études in vivo", les cultures cellulaires ne reproduisant pas selon lui les interactions entre cartilage, os, ligaments et tissu synovial. Toutes sont tuées à la fin des procédures pour prélever l'articulation du genou et l'analyser.

Objectifs

L’arthrose est une maladie des articulations liée à l’usure progressive du cartilage avec le temps. L’arthrose du genou concerne des millions de personnes dans le monde et constitue l’une des principales causes de douleurs chroniques et de perte de mobilité. Aujourd’hui, les traitements disponibles permettent surtout de soulager la douleur et d’améliorer la qualité de vie, mais ils ne ralentissent pas réellement l’évolution de la maladie. Lorsque l’arthrose devient très sévère, la pose d’une prothèse totale du genou est souvent la dernière solution. Il est donc essentiel de mieux comprendre les mécanismes de la maladie afin de développer des traitements capables de prévenir son apparition ou de freiner sa progression. L’arthrose du genou ne se limite pas à l’usure du cartilage. Elle s’accompagne également de changements dans le tissu synovial, un tissu qui tapisse l’intérieur de l’articulation et produit le liquide nécessaire à son bon fonctionnement. Une inflammation légère mais persistante de ce tissu semble jouer un rôle important dans le développement et l’aggravation de la maladie. Parmi les cellules présentes dans le tissu synovial, des cellules du système immunitaires appelées macrophages occupent une place centrale. Ces cellules participent normalement à la protection et à l’entretien des tissus. Cependant, dans l’arthrose, elles peuvent produire des substances favorisant l’inflammation et la dégradation du cartilage. Des recherches récentes ont montré qu’il existe plusieurs types de macrophages dans le tissu synovial. Deux grandes familles de macrophages ont été identifiées dans la membrane synoviale. La première forme une couche protectrice à la surface du tissu synovial. Ces cellules semblent contribuer à maintenir l’équilibre de l’articulation et à limiter l’inflammation. La seconde famille, appelée macrophages interstitiels, est située plus en profondeur dans le tissu synovial. Cependant, on sait encore très peu de choses sur la localisation exacte, le comportement et les fonctions de ces macrophages interstitiels dans l’arthrose du genou. L’objectif de ce projet est donc d’étudier le rôle de ces macrophages dans le développement de l’arthrose du genou chez la souris.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à mieux comprendre le rôle de certaines cellules immunitaires, appelées macrophages interstitiels synoviaux, dans le développement de l’arthrose du genou. En étudiant leurs caractéristiques et leur fonctionnement au sein de l’articulation, nous espérons découvrir de nouveaux mécanismes impliqués dans le développement de la maladie. Ces travaux pourraient permettre d’identifier de nouvelles pistes de traitement ciblant plus précisément l’inflammation présente dans l’articulation. A terme, cette meilleure compréhension de la maladie pourrait contribuer au développement de thérapies innovantes capables de ralentir la progression de l’arthrose, voire de prévenir les dommages articulaires avant qu’ils ne deviennent irréversibles.

Procédures

672 animaux seront soumis aux interventions suivantes : 1 ou 2 injections (20 secondes chacune) et un prélèvement sanguin (30 secondes) sur animaux vigiles ainsi que 2 injections (10 secondes chacune) réalisées sous anesthésie générale.

Impact sur les animaux

Les injection et les prélèvements sanguins peuvent provoquer une douleur légère. Les injections peuvent occasionner une hémorragie se manifestant par une saignement et/ou un gonflement localisé de l’articulation, susceptible d’entraîner une douleur modérée transitoire. Dans de rares cas, une infection articulaire peut survenir. Les signes cliniques associés incluent une boiterie, de la rougeur et un gonflement de l’articulation.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin des procédures afin de prélever l’articulation du genou dans le but de l’analyser.

Remplacement

Pour comprendre le rôle des macrophages dans l’arthrose, il est indispensable de réaliser des études in vivo car les études in vitro ne permettent pas de reproduire les interactions complexes qui existent entre les différents tissus de l’articulation (cartilage, os, ligaments et tissu synovial) ainsi que les différents types de cellules qui les composent.

Réduction

Nous utiliserons des schémas de croisement qui permettent d’éviter la génération d’animaux inutiles. Chaque procédure sera réalisée sur un nombre d'animaux minimum mais nécessaire pour réaliser des études statistiques pertinentes.

Raffinement

Nous serons particulièrement attentifs à tout changement physique ou de comportement. Dans les différentes procédures, le suivi pondéral des souris sera également un bon indicateur de leur état général. Nos visites régulières (au moins 3 fois par semaine) permettront de déceler précocement tout signe de douleur, de souffrance ou d’angoisse et d'appliquer les points limites que nous avons définis. Des critères d’arrêt précis et précoces ont été définis pour chaque procédure.

Choix des espèces

Nous avons choisi d’utiliser la souris car notre expertise nous permet d’avoir des locaux d’hébergement et des conditions d’expérimentation appropriées à cette espèce. D’autre part, la similitude de son patrimoine génétique avec celui de l’humain nous permet, dans la mesure du possible, d’extrapoler les résultats et en tirer des conclusions valables pour l’humain. De plus, nous étudions le rôle des macrophages dans l'arthrose du genou et nous disposons déjà du modèle génétique murin permettant de cibler ces cellules. Enfin, les données in vivo de la littérature sont obtenues essentiellement sur des souris. Aucune autre espèce ne peut donc être utilisée. L’ensemble des procédures se fera sur des souris adultes (âgées d’au moins 8 semaines).

Gavage à la canule, injection dans l'abdomen, dans une veine de la queue, sous la peau ou directement dans le pénis : chaque administration se fait en une fois, la voie intra-caverneuse sous anesthésie, les autres sans. 3 200 individus, 1 600 souris et 1 600 rats, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour prélever des tissus. L'objectif est de tester des candidats médicaments contre la dysfonction érectile, le résumé signalant parmi les effets possibles une érection anormalement longue ou persistante et des troubles urinaires. Le porteur annonce le recueil d'observations comportementales sur les mêmes individus, sans dire lesquelles.

Objectifs

La dysfonction érectile correspond à une difficulté persistante à obtenir ou maintenir une érection suffisante pour avoir un rapport sexuel. En France, elle concerne plusieurs millions d’hommes, en particulier après 40 ans. Les traitements actuels les plus utilisés aident le corps à mieux faire circuler le sang vers le pénis. Ils agissent en facilitant la détente des vaisseaux sanguins, ce qui permet une meilleure arrivée du sang et donc une érection plus facile. Cependant, ces médicaments ne fonctionnent que s’il y a une stimulation sexuelle. Ils peuvent être pris de deux façons : soit ponctuellement avant un rapport, soit de manière régulière chaque jour. Le principe du traitement reste le même, seule la façon de le prendre change. Comme tout traitement, ils peuvent provoquer des effets indésirables, le plus souvent bénins, comme des maux de tête, des troubles digestifs, des douleurs musculaires ou une sensation de chaleur. Malgré leur efficacité, environ un tiers des patients n’obtiennent pas de résultats satisfaisants. Il est donc nécessaire de développer de nouveaux médicaments, qui seraient plus efficaces ou mieux tolérées. Dans ce cadre, ce projet vise à mettre en place des procédures simples chez des animaux (rats et souris adultes) pour tester de nouveaux traitements potentiels et mieux comprendre leur effet sur la fonction érectile.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à développer et utiliser des modèles chez l’animal (rats et souris) pour mieux étudier la dysfonction érectile et tester de nouveaux traitements potentiels. L’objectif est de disposer de méthodes fiables pour évaluer l’efficacité de nouvelles substances. Cela permet de repérer celles qui pourraient améliorer la fonction érectile et de sélectionner les plus prometteuses pour la suite du développement. D’un point de vue médical, ces recherches pourraient aider à trouver des traitements plus efficaces, notamment pour les patients chez qui les solutions actuelles ne fonctionnent pas bien. À terme, cela pourrait améliorer la qualité de vie des patients et de leurs partenaires. Le projet cherche aussi à favoriser le développement de traitements mieux tolérés, avec moins d’effets indésirables. Enfin, sur le plan pratique, ce type d’approche permet de gagner du temps dans la recherche en identifiant plus rapidement les candidats les plus intéressants à développer.

Procédures

Les animaux (rats et souris) recevront chacun une seule administration pendant la procédure. Plusieurs voies d’administration sont possibles : soit par gavage (administration orale à l’aide d’une canule), soit par injection intrapéritonéale (dans l’abdomen), soit par injection intraveineuse dans la queue (dans une veine), soit par injection sous-cutanée (sous la peau), soit par injection intra-caverneuse (dans le pénis). Pour le gavage (sans anesthésie), le volume administré sera délivré lentement. Les volumes respecteront les recommandations en vigueur. Durée estimée : 30 secondes à 1 minute par animal Pour l’injection intrapéritonéale (sans anesthésie), les volumes administrés respecteront les recommandations en vigueur. Durée estimée : 30 secondes à 1 minute par animal, en fonction du comportement de l’animal. Pour l’injection intraveineuse (sans ou avec anesthésie), les volumes injectés respecteront les recommandations en vigueur. Durée estimée : 1 à 5 minutes par animal, en fonction de la facilité d’accès à la veine et du produit administré. Pour l’injection sous-cutanée (sans anesthésie), les volumes administrés respecteront les recommandations en vigueur. Durée estimée : environ 30 secondes par animal. Pour l’injection intra-caverneuse (avec anesthésie), les volumes administrés respecteront les recommandations en vigueur. Durée estimée : environ 15 minutes par animal.

Impact sur les animaux

Certains signes généraux peuvent apparaître si un animal tolère mal le traitement. Par exemple : les poils peuvent se hérisser, les yeux peuvent être à moitié fermés, les moustaches collées, les oreilles plaquées vers l’arrière, ou encore une posture inhabituelle (dos voûté). On peut aussi observer une légère perte de poids, des sécrétions autour des yeux ou du nez, ou des signes d’inconfort au niveau du pénis, comme une érection anormalement longue ou persistante, ou une difficulté à ce que le pénis reprenne sa position normale, des troubles urinaires. Des signes de stress peuvent également être observés, du aux manipulations, à l’inconfort, aux administrations et au dispositif de contention. Des réactions locales peuvent aussi survenir à l’endroit où une intervention a été réalisée, comme une rougeur, un gonflement, ou plus rarement une infection. Enfin, des interactions entre animaux (par exemple en cas de cohabitation) peuvent parfois entraîner des blessures.

Devenir

À l’issue de chaque procédure, les animaux ne peuvent pas être réutilisés dans d’autres études. Cela s’explique par la nature des expériences réalisées, qui incluent des administrations de substances et des procédures pouvant influencer durablement leur état physiologique. De plus, afin de répondre aux objectifs scientifiques du projet, des prélèvements de tissus sont nécessaires pour réaliser des analyses complémentaires impossibles à effectuer chez l’animal vivant. Pour ces raisons, les animaux sont euthanasiés à la fin des procédures, conformément à la réglementation en vigueur et aux principes éthiques encadrant l’expérimentation animale, afin de limiter toute souffrance inutile et de permettre l’exploitation scientifique complète des données obtenues.

Remplacement

L’utilisation d’animaux est nécessaire dans ce projet, car la fonction érectile repose sur des mécanismes complexes faisant intervenir plusieurs parties du corps, notamment le système nerveux, la circulation sanguine et les hormones. Aujourd’hui, il n’existe pas de méthodes alternatives (comme des tests en laboratoire sur cellules ou des simulations informatiques) capables de reproduire de façon fiable l’ensemble de ces interactions dans un organisme entier. C’est pourquoi l’utilisation d’animaux reste aujourd’hui indispensable pour répondre aux objectifs de ce projet. Le nombre d’animaux utilisés est toutefois limité au strict nécessaire afin de répondre à la question scientifique posée.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet sera limité au strict nécessaire afin de garantir la robustesse scientifique des résultats (selon la littérature) tout en respectant le principe de réduction. Le nombre d’animaux par groupe expérimental sera limité entre 4 et 12, en tenant compte de la variabilité interindividuelle observée dans ce type de modèle. Le nombre de groupes sera déterminé en fonction du nombre de doses à tester pour chaque molécule. Les effectifs ont été définis de manière à permettre une analyse statistique appropriée, tout en évitant toute utilisation excessive d’animaux. Les données obtenues seront analysées à l’aide de tests statistiques adaptés (notamment une analyse de variance à deux facteurs – two-way ANOVA – suivie de tests post-test). Lorsque cela est possible, plusieurs types de données (observations comportementales, effets pharmacologiques, prélèvements tissulaires) seront recueillis chez un même animal, afin de maximiser les informations obtenues. Par ailleurs, les conditions expérimentales seront standardisées afin de limiter la variabilité et, par conséquent, de réduire le nombre d’animaux nécessaires. Aucune répétition inutile d’expériences ne sera réalisée.

Raffinement

L’ensemble des procédures expérimentales est conçu pour limiter au maximum la douleur, la souffrance et le stress des animaux, conformément à la réglementation et aux bonnes pratiques en expérimentation animale. Avant le début des expériences, une période d’adaptation d’au moins 7 jours est systématiquement respectée. Pendant cette période, les animaux s’habituent à leur environnement et aux personnes qui s’en occupent, grâce à des manipulations douces et répétées visant à les habituer au contact humain. Les animaux sont hébergés dans des conditions enrichies, avec des éléments permettant de favoriser leur bien-être et leurs comportements naturels, comme du matériel pour faire des nids, des abris, des tunnels ou des objets à ronger. Cela permet de réduire leur stress. Les manipulations sont réalisées par du personnel formé, dans des conditions conçues pour limiter le stress lié à la manipulation. Le matériel nécessaire est préparé à l’avance afin d’éviter toute attente inutile. Les procédures se déroulent dans des locaux adaptés et contrôlés. Les animaux sont suivis quotidiennement de manière attentive. Leur état général est évalué (poids, comportement, signes de mal-être) et des seuils d’alerte permettent d’interrompre rapidement la procédure si leur bien-être se dégrade. Les actes pouvant être douloureux sont réalisés sous anesthésie. Pendant ces phases, les animaux sont maintenus au chaud et leurs yeux sont protégés pour éviter le dessèchement. Après la procédure, ils restent surveillés jusqu’à leur réveil complet. Si besoin, un soutien alimentaire adapté peut être mis en place pour limiter la perte de poids et maintenir leur état général. En cas de problèmes cutanés (comme des irritations ou des plaies), des soins locaux adaptés sont appliqués avec des produits vétérinaires appropriés pour favoriser la cicatrisation.

Choix des espèces

Le choix du rat et de la souris s’explique par leur utilisation fréquente dans l’étude de la fonction érectile et des troubles associés. Ces animaux présentent des ressemblances avec l’être humain, notamment au niveau des mécanismes qui contrôlent la circulation sanguine et le système nerveux impliqués dans l’érection. Le rat est souvent utilisé car sa taille facilite certaines manipulations et observations, comme les injections ou le suivi des réactions physiologiques. Il permet aussi d’obtenir des résultats généralement stables et reproductibles. La souris constitue un modèle complémentaire, notamment parce qu’il existe de nombreuses lignées génétiques disponibles. Elle est particulièrement utile pour les premières étapes de test de nouvelles substances. L’utilisation de ces deux espèces permet donc d’adapter les approches expérimentales selon les objectifs de l’étude, tout en restant conforme aux pratiques habituelles de la recherche. Les animaux utilisés sont adultes : à partir de 12 semaines pour les rats et de 10 semaines pour les souris, ce qui correspond à un stade de développement où les fonctions reproductives et physiologiques sont matures. Dans certains cas, des animaux plus âgés peuvent également être utilisés, selon les besoins de l’étude (souris de 6 à 12 mois et rats de 12 à 24 mois). Ce choix est justifié par le fait que les troubles de l’érection sont plus fréquents avec l’âge, car le vieillissement entraîne des modifications progressives du système sanguin et du système nerveux impliqués dans ce mécanisme. Utiliser des animaux plus âgés permet donc de se rapprocher de certaines situations observées chez l’humain.

1 650 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour le prélèvement des organes à analyser. Les procédures tiennent en trois injections au maximum, d'une minute chacune, réalisées sur animal éveillé. Les souris peuvent développer une inflammation, avec baisse d'activité, stress, perte de température et perte de poids modérées. Le porteur justifie l'effectif par des expériences préliminaires et des tests statistiques adaptés, sans en donner le détail, pour un projet qui mobilise 1 650 souris.

Objectifs

La barrière hémato-encéphalique, interface protectrice entre le sang et le cerveau, fonctionne comme un bouclier en empêchant les toxines et les microbes de pénétrer dans le cerveau, tout en laissant passer les nutriments indispensables. Pour jouer son rôle de barrière, elle exprime des gènes de défense immunitaires. Le but est de comprendre comment ces gènes sont régulés, protègent et maintiennent cette barrière, aussi bien en conditions normales, qu’en cas d’infection. A terme, ces recherches pourraient permettre de mieux comprendre comment protéger le cerveau contre les infections, et ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à mieux comprendre la maturation de la barrière hémato-encéphalique et sa capacité intrinsèque à contrôler les infections. Cette étude permettra de découvrir de nouveaux mécanismes de régulation et facteurs moléculaires impliqués dans l'intégrité de cette barrière. À terme, ces découvertes pourraient permettre d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour renforcer ou moduler cette barrière, ouvrant ainsi la voie à des traitements innovants contre les infections ou les maladies neurologiques.

Procédures

Les animaux seront soumis à des injections (maximum 3, durée 1 min). Ces interventions seront réalisées à l’état éveillé.

Impact sur les animaux

Les injections et prélèvements sanguins réalisés peuvent occasionner un stress et une douleur de courte durée aux animaux. Les conditions inflammatoires peuvent entraîner une diminution d’activité, un stress et une baisse de température et de poids modérés.

Devenir

Une fois les animaux mis à mort, nous prélevons les organes requis pour nos analyses expérimentales.

Remplacement

Les études préliminaires in vitro sur des cellules de la barrière hémato-encéphalique, ont permis d’identifier des facteurs clés impliqués dans la protection de cette barrière face aux virus et pouvant jouer un rôle sur sa fonction. La barrière hémato-encéphalique étant un système complexe il est impossible de reproduire fidèlement toutes les interactions nécessaires à son maintien. C’est pourquoi cette étude nécessite le recours à des modèles animaux. Cette approche est essentielle pour obtenir des résultats fiables et applicables à la biologie humaine.

Réduction

Le nombre minimal d’animaux à utiliser a été calculé en se basant sur des expériences préliminaires et des tests statistiques adaptés.

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans des conditions sanitaires contrôlées, en groupe sociaux et dans un environnement enrichi. Les cages seront enrichies (coton, maison en carton) pour limiter les symptômes liés à une inflammation modérée. Les prélèvements et perfusions seront réalisés sous anesthésie et analgésie profonde. Des points limites strictes et spécifiques au projet seront appliqués.

Choix des espèces

La souris est un modèle adapté pour les études sur la barrière hémato-encéphalique. En effet, comme chez l’humain, la barrière hémato-encéphalique des souris adultes produit naturellement des gènes de défense qui jouent un rôle clé contre les infections. De plus, la souris est un modèle bien établi pour étudier les infections et les inflammations du système nerveux, ce qui nous permet de mieux comprendre comment ces mécanismes fonctionnent chez l’humain.

Exposées 24 heures sur 24 aux signaux radiofréquence 5G du début de la gestation jusqu'à trois semaines après la mise bas, soit environ six semaines, des femelles isolées et leurs petits ouvrent ce protocole. Les nouveau-nés font l'objet d'enregistrements de vocalisations ultrasoniques, puis, à partir de huit semaines, les souris passent deux à trois semaines de tests comportementaux, dont un labyrinthe radiaire avec alimentation contrôlée et une exposition à des stimuli de huit minutes suivie de rappels de six minutes, que le résumé ne nomme pas. 852 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour des vérifications histologiques. Le porteur écrit qu'aucun mécanisme ne suggère d'effet délétère immédiat aux niveaux d'exposition utilisés, les effets recherchés étant attendus à long terme.

Objectifs

Les champs électromagnétiques dans la gamme des radiofréquences (RF) sont l'un des agents physiques les plus omniprésents auxquels nous sommes exposés quotidiennement. Ainsi, l'exposition aux ondes RF des communications sans fil dans nos environnements personnels et professionnels soulève des questions légitimes quant à leurs effets possibles sur la santé. Avec le déploiement rapide de la téléphonie mobile et des communications sans fil au cours des dernières décennies, la cinquième génération (5G) a commencé à être déployée en France en 2020. Alors que les seuls effets nocifs connus de l'exposition aux RF sont causés par l'échauffement des tissus, la possibilité d’effets comportementaux induits par l'exposition aux champs RF à des niveaux inférieurs aux recommandations reste à préciser, en particulier au cours de la phase de neurodéveloppement qui s’avère être particulièrement sensibles à l’impact des stimuli environnementaux. Ce projet consiste en l’étude des effets in vivo d’une exposition chronique à des ondes RF à 3,5 GHz chez la souris au cours du développement. Les conséquences comportementales de cette exposition aux signaux 5G seront évaluées à l’âge adulte à l’aide d’une batterie de paradigmes visant à explorer différents domaines comportementaux comme l’anxiété, les aptitudes motrices ou les fonctions cognitives. Les modifications de l’expression de marqueurs d’activité cérébrale seront également investiguées à partir des cerveaux de souris collectés.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra, à court terme, de mieux caractériser les effets d’une exposition précoce aux signaux 5G sur le développement cérébral et les comportements associés chez la souris. À moyen terme, ces résultats contribueront à mieux comprendre les mécanismes neurobiologiques potentiellement altérés par ces expositions, notamment en lien avec la formation des circuits neuronaux et les fonctions cognitives et sociales. À long terme, ce projet présente un enjeu translationnel en pouvant contribuer à l’évaluation des risques sanitaires liés aux expositions aux champs RF et à orienter les recommandations en matière de santé publique.

Procédures

Dans le cadre de ce projet, les animaux seront soumis à différentes interventions expérimentales non invasives ou faiblement invasives. - Les souris gestantes et leurs petits seront exposés de façon chronique, corps entier et en continu (24 h/24) aux signaux radiofréquences de type 5G, du début de la gestation jusqu’à trois semaines après la naissance, soit une durée totale d’environ 6 semaines. - Les nouveau-nés feront l’objet d’interventions ponctuelles de courte durée, notamment (quelques secondes par animal) ainsi que des enregistrements de vocalisations ultrasoniques (quelques minutes par session), réalisés avec un minimum de manipulation. - A l’âge adulte (à partir de 8 semaines), les animaux seront soumis à une batterie de tests comportementaux sur animaux vigiles. Chaque test dure de quelques minutes (par exemple 5 à 10 minutes pour les tests d’exploration ou de mémoire) à quelques dizaines de minutes pour certaines épreuves spécifiques. La batterie complète s’étale sur environ 2 à 3 semaines, avec des périodes de repos intégrées. - La procédure expérimentale comprend une phase brève d’exposition à des stimuli contrôlés pendant 8 minutes, suivie de séances de rappel de courte durée de 6 minutes. Les tâches de mémoire spatiale dans le labyrinthe radiaire impliquent des sessions répétées de quelques minutes avec alimentation contrôlée.

Impact sur les animaux

À ce jour, aucun mécanisme ne suggère d’effet délétère immédiat aux niveaux d’exposition utilisés ; les effets potentiels sont attendus à long terme, ce qui constitue l’objectif de l’étude. Les animaux participeront à différents tests comportementaux permettant d’évaluer certaines fonctions cognitives, émotionnelles et motrices. Ces procédures peuvent entraîner un stress léger et transitoire lié à la manipulation, à la nouveauté de l’environnement ou à certaines situations aversives modérées. Ces effets sont de courte durée et réversibles. Certains tests nécessiteront une légère adaptation des conditions d’alimentation afin de maintenir la motivation des animaux, tout en assurant un suivi régulier de leur état général et de leur bien-être. Certaines procédures expérimentales, comme les injections de substances, peuvent provoquer un inconfort temporaire lié à la manipulation et à l’administration des traitements. L’isolement des femelles gestantes, réalisé à partir de la détection du bouchon vaginal et maintenu jusqu’au terme de la gestation, peut également entraîner un stress léger et transitoire lié au changement de conditions d’hébergement, atténué par le maintien de conditions d’hébergement enrichies et un suivi renforcé du bien-être des animaux. Des effets transitoires sur le comportement ou l’activité des animaux pourront également être observés.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure afin de procéder aux vérifications histologiques et à l'étude de marqueurs biologiques.

Remplacement

L’examen des comportements, comme par exemple les fonctions cognitives ne peut, par définition, s’étudier que chez des organismes entiers. L’approche cognitive chez l’homme n’autorise pas l’exposition aux radiofréquences des très jeunes individus pendant leur phase de neurodéveloppement et l’utilisation du modèle animal s’avère nécessaire. Des méthodes alternatives comme les modèles cellulaires in vitro restent incomplètes pour l’étude de phénomènes physiologiques aussi complexes que le neurodéveloppement, puisqu'elles ne tiennent pas compte de l’ensemble des interactions existantes au sein d’un organisme tout entier. De même, les approches de modélisation informatique du fonctionnement du cerveau sont utiles mais restent largement insuffisantes et s’avèrent au mieux complémentaires des données neuro-comportementales obtenues.

Réduction

- Nous cherchons à utiliser le nombre minimal d’animaux permettant d’obtenir des données exploitables. - Le recours à une batterie de tests comportementaux pour un même animal permet également de diminuer le nombre d’animaux nécessaire. De plus, nous utiliserons des procédures comportementales dont les paramètres opérationnels ont été validés par une approche pharmacologique permettant d’optimiser leur sensibilité, et ainsi de réduire le nombre total d’animaux utilisés. D’une façon générale, le nombre de répétition des expériences sera défini de manière rationnelle : si une expérience donne des résultats statistiquement significatifs avec une fiabilité statistique suffisante pour conclure de manière robuste, elle ne sera répétée qu’une seule fois ou de façon partielle ; sinon elle sera répétée deux à trois fois maximum. - Les cerveaux, voire d’autres organes des souris mises à mort en fin d’expérience seront conservés afin d’éviter des expériences supplémentaires si des questions nouvelles surviennent.

Raffinement

Le bien-être des animaux sera pris en compte tout au long du projet afin de limiter au maximum le stress et l’inconfort liés aux procédures expérimentales. Les protocoles ont été optimisés lors d’études précédentes afin de réduire les manipulations et les contraintes pour les animaux. Les animaux feront l’objet d’une surveillance régulière par les expérimentateurs et le personnel qualifié de l’animalerie afin de vérifier leur état de santé et leur bien-être. En cas de problème, des mesures adaptées seront mises en place rapidement. Des critères de surveillance et d’arrêt ont été définis afin de prévenir toute souffrance excessive. Des mesures adaptées pourront être mises en place pour faciliter l’alimentation et l’hydratation des animaux si nécessaire. Certains tests comportementaux pourront entraîner un inconfort léger et temporaire lié aux conditions expérimentales. Des périodes de repos seront prévues entre les tests afin de limiter le stress et la fatigue des animaux.

Choix des espèces

Les rongeurs sont souvent utilisés pour étudier le cerveau et le système nerveux, car ils sont faciles à élever et à manipuler en laboratoire. De nombreux mécanismes du cerveau sont similaires chez tous les mammifères, y compris chez l’être humain. Cela permet aussi d'observer chez les rongeurs des comportements complexes grâce à différents tests adaptés. Dans cette étude, l’utilisation de souris est nécessaire car les phénomènes étudiés dépendent des interactions entre plusieurs régions du cerveau et du comportement global de l’animal. Ces mécanismes ne peuvent pas être reproduits correctement avec des cultures cellulaires ou des simulations informatiques seules. Les effets d’une exposition aux signaux 5G seront étudiés pendant le développement du cerveau. Pour cela, des souris femelles gestantes seront exposées pendant la grossesse, puis les petits continueront à être exposés après la naissance. Les conséquences de cette exposition seront ensuite évaluées lorsque les souris deviendront de jeunes adultes, vers l’âge de 10 à 12 semaines, période à laquelle le cerveau est considéré comme mature. Les tests seront réalisés aussi bien chez les mâles que chez les femelles afin d’étudier différents aspects du comportement.