Rongeurs

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  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Souris : 660
Souffrances
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660 souris vont être utilisées, 640 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 20 un niveau modéré, toutes tuées à l'issue pour peser leur cœur, leur foie et leurs poumons. Une partie subit un rétrécissement chirurgical de l'aorte destiné à provoquer une insuffisance cardiaque, les témoins ayant la cage thoracique ouverte sous anesthésie sans autre geste. Suivent deux échographies d'une demi-heure, trois prélèvements de sang à la queue et une injection intrapéritonéale quotidienne pendant 21 jours. Le porteur écrit que le remodelage cardiaque et l'insuffisance cardiaque ne provoquent pas de douleur chez ces souris, alors que 640 d'entre elles sont déclarées en souffrance sévère.

Objectifs

L'insuffisance cardiaque (IC) se développe suite à l’accumulation de multiples altérations dénommées remodelage, induites par un stress pathologique. Les avancées thérapeutiques permettent de ralentir cette progression vers l’IC et parfois de lever le stress cardiaque initial. Cependant de nombreux patients voient leur fonction cardiaque décliner inexorablement ou secondairement. Des études récentes conduites chez l'Homme et chez l’animal ont montré que suite à une pathologie cardiaque transitoire, certaines lésions accumulées initialement s’estompaient constituant un processus de remodelage inverse. L’analyse au niveau moléculaire de ce processus indique que cette inversion correspond à un nouvel état plutôt qu’à un retour à la normale. Ces données sont cohérentes avec la description clinique d’altérations tardives après une prise en charge efficace dans un premier temps. Ce retentissement à long terme sera probablement de plus en plus fréquent avec le vieillissement de la population. Le projet vise à identifier, in vivo dans un modèle murin, des acteurs moléculaires susceptibles de favoriser une récupération plus complète et durable lors de la prise en charge de la dysfonction cardiaque. A ce jour, les recherches précliniques se sont concentrées sur la caractérisation du remodelage inverse précoce ou sur des aspects restreints du remodelage inverse tardif, uniquement chez les mâles. Le projet permettra de compléter ces études, d'avoir des données en fonction du sexe et de proposer des stratégies thérapeutiques complémentaires et de tester les plus prometteuses. Sur la base d'un modèle murin bien caractérisé de pathologie cardiaque, plusieurs études seront conduites : 1) une caractérisation moléculaire approfondie de coeurs en phase de récupération comparés à des coeurs sains et malades. Cette approche sans à priori, par séquençage des gènes exprimés dans ces différentes conditions permettra de décrire les évènements moléculaires et de générer de nouvelles hypothèses d'intervention. 2) L'établissement d'un modèle cellulaire permettrait de réduire les animaux utilisés pour cibler des traitements potentiels. 3) la modification de la trajectoire du vieillissement, après une chirurgie de construction de l'aorte transverse (TAC), sera évaluée par un suivi régulier des groupes d’animaux. 4) essais précliniques d’interventions médicamenteuses favorisant la limitation voir la regression de la fibrose sur la base des résultats préliminaires au sein du laboratoire.

Bénéfices attendus

Le projet s'inscrit dans les recherches expérimentales pour l'amélioration future de la prise en charge et du traitement de pathologies humaines et le maintien en bonne santé. Il s'intéresse à une cause majeure de morbimortalité dans les pays dits développés, les maladies cardiovasculaires. Il se penche sur un aspect nouveau de l'atteinte cardiaque, les altérations persistantes malgré les progrès de la prise en charge. A long terme chez l'Homme, la description de cette atteinte et la compréhension de ses mécanismes pourraient permettre de favoriser un vieillissement en meilleure santé et aussi de cibler des mécanismes pathologiques nouveaux lors dutraitement. Le projet déploit les dernières avancées technologiques pour une meilleure description moléculaire des altérations, une évaluation fonctionnelle approfondie et des essais précliniques de test d'interventions thérapeutiques. A plus court terme, la faisabilité d'une mise en place d'un modèle in vitro de fibroblastes activés sera testée. Ce type cellulaire participe de manière importante à l'altération du muscle cardiaque en synthétisant en son sein une matrice rigide responsable de défauts mécaniques et électriques cardiaques. Cette altération de la matrice est en partie irréversible et peu soumise au remodelage inverse. Il est donc important de rechercher des moyens d'intervention sur cet aspect. Un résultat positif sur ce point permettra de diminuer le nombre d'animaux nécessaires.

Procédures

Les animaux subiront à 2 reprises une échographie de 0.5 heure par souris (état basal avant chirurgie, puis aprés 4 semaines de TAC - La chirurgie de TAC est réalisée à une seul moment soit à 3 mois pour le groupe jeune soit à 22 mois pour le groupe âgé. Les groupes contrôles ne subiront pas de chirurgie cardiaque mais une ouverture de la cage thoracique et une anesthésie également- les prélèvements sanguins de peptides natriurétiques de type B ou bien de son précurseur seront réalisés sur prélèvement sanguin de la queue tous les 15 jours aprés la chirurgie et ce jusqu'à l'euthanasie, soit 3 prélèvements (J0, J15 et J28). Les administrations intrapéritonéales des médicaments ou du véhicule (PBS stérile pour éviter la quantité de DMSO) seront réalisées tous les jours vers 10 h du matin +/- 1 h pendant 21 jours à partir du 5 eme jour aprés la chirurgie. 4 semaines aprés la chirurgie (1 semaine de récupération de chirugie puis 3 semaines d'administration en IP) les animaux seront euthanasiés.

Impact sur les animaux

Les échographies cardiaques sont réalisées sous anesthésie gazeuse (1,5% isoflurane) pour diminuer le stress (nuisance légèrer), un tapis chauffant, et un monitoring global de l'animal pour sa surveillance tout au long de l'examen seront mis en place. L'anesthésie lors de l'échographie et de la chirurgie peut comporter des risques de detresse respiratoire (nuisance sévères) et de trouble du rythme cardiaque (nuisance sévère) mais le monitoring permettra de diminuer ces risques et de réagir en diminuant les débits de gaz. Nuisance du modèle TAC: Les chirurgies comportent toujours un risque. Elles constituent les sources potentielles de douleur (nuisance modéré) et toutes les mesures d'anesthésie et d’analgésie décrites dans les procédures permettent de prévenir et d'éviter la douleur. Les lésions accidentelles associées à la chirurgie sont des lésions des gros vaisseaux induisant des pertes de sang importantes (nuisance sévères). Dans ce cas, la récupération étant compromise, le chirurgien procède à l’euthanasie de l’animal. Dans ce modèle, le remodelage cardiaque et l'insuffisance cardiaque ne provoquent pas de douleur mais un essoufflement des animaux et une diminution de leur capacité de se mouvoir (nuisances légères), une surveillance est cependant mise en oeuvre quotidienne pour vérifier qu'il n'y a pas de prostration des animaux. L'âge n'est pas connu pour être associé à une nuisance chez les souris en cage sans stress particulier. L'administration des candidats médicaments seuls ont déjà été administrés chez les animaux de laboratoire et ont montré une bonne tolérance, de la même manière que l'administration chez l’Homme . L'administration par voie intrapéritonéale sera réalisée quotidiennement à l'aide d'une aiguille de 29 gauges (nuisance modérée). Les nuisances de l'administration en IP peut être une inflammation au point d'injection, une rougeur, et une induration mais ces effets sont rares. Le DMSO est un véhicule irritant (douleur et nécrose cutanée) mais sera dilué avec du PBS stérile et sa concentration sera diminué conformément aux recommandations : pas plus de 50% de la dose administrée sera du DMSO. Les animaux seront injectés au côté droit conformément aux recommandations actuelles. Une administration de lidocaïne en IP à 1mg/kg sera réalisée si un animal présente des signes de prostration immédiate apres l'IP des candidats médicaments.

Devenir

A l'issu des temps prévu d'étude (4 mois et 22 mois), les animaux seront euthanasiés pour analyse histologique, le poids du coeur,le poid du foie, poid des poumons et le contrôle des autres organes.

Remplacement

Le mécanisme du remodelage cardiaque aboutissant à l'insuffisance cardiaque (IC) en réponse à un stress implique tous les types cellulaires constitutifs du tissu mais aussi le recrutement de cellules, en particulier inflammatoires et l’interaction avec d’autres organes (rein, système nerveux, …). L’IC est donc une pathologie touchant tout l’organisme rendant indispensable une approche in vivo. De manière analogue, le remodelage inverse nécessite la même approche. De plus, le meilleure critère d'évaluation de la fonction cardiaque est la capacité physique à l'image de ce qui est réalisé chez l'Homme (périmètre de marche, épreuve d'effort). Ce type d'exploration intégrée n'est possible que chez l'animal.

Réduction

Concernant la mise en place des modèles, les techniques utilisées correspondent au dernier développement publié pour permettre une diminution de la variabilité du remodelage ce qui entraîne une diminution du nombre d’animaux comparativement à la technique historique. Cette approche in vivo est complémentaire d’études in vitro qui seront conduites en parallèle et en complément. La culture de fibroblastes permettra d’établir un modèle ex vivo pour tester des cibles potentielles avec moins d’animaux que les tests in vivo. Enfin, les interventions thérapeutiques candidates pour améliorer la prise en charge seront testées chez les animaux. Le mode de calcul des animaux est basé sur la population la plus faible pour montrer un effet. Notre baisse attendue du niveau de fibrose est de 10%, le risque de première espèce alpha est fixé à 0.05, le risque beta de deuxième espèce est fixé à 0.1, la puissance du test (1-beta) est donc à 0.9 . La variabilité de notre mesure de fibrose est de 2%. Selon le logiciel R en ligne (BiostatTGV) le calcul du nombre d'animaux total à inclure est de 600. Le nombre de groupes se base sur l'effet des 2 molécules seules et de leur synergie possible et attendue (résultats préliminaires du laboratoire sur des cultures in vitro). De plus, le sexe des animaux semble jouer un rôle dans la physiopathologie de l'insuffisance cardiaque donc nous avons prévu de mener les expérimentations sur les 2 sexes, ceci augmente le nombre d'animaux mais nous semble nécessaire. Deux séries d'experimentation sont prévues. Les tests choisis seront des t test pour des variables continues à distribution normale et des test de Mann et Whitney pour des tests non paramétriques.

Raffinement

Les interventions susceptibles d’induire la douleur sont bien identifiées : l’approche chirurgicale d’induction de la sténose est réalisée sous anesthésie générale. Lors de ces interventions, l’analgésie locale en complément d’une analgésie générale (morphinique) permet de prévenir la douleur. De plus, les chirurgies seront réalisées par un chercheur rompu à la technique permettant des opérations rapides et des ouvertures minimales diminuant les risques opératoires et participant à une meilleure récupération. Les derniers développements de la technique chirurgicale qui rapportent un meilleur taux de succès seront mis en oeuvre. Le suivi est renforcé dans la période post-opératoire (48 h), l'analgésie est poursuivie et les animaux disposent d'aliments spécifiques, dédiés à la récupération. Il n’y a pas de source de douleur aprés la phase aigue post chirurgie. Le remodelage induit est silencieux mais malgrés cela, les animaux sont suivis quotidiennement. Les stress potentiels associés aux procédures sont de faible intensité, de courte durée (anesthésie/reveil) et espacés dans le temps. Cependant, si la surveillance quotidienne des animaux met en évidence, un arrêt du toilettage, une prostration et ou une perte de poids de plus de 10%, les animaux peuvent être euthanasiés plus tôt, car leur état sera jugé douloureux et non acceptable. Aprés la réalisation de l'administration intra péritonéale un massage est infectué au site d'injection pour diminuer la douleur. Si besoin, et devant des signes de douleurs visibles comme la prostration, un accident à type d'embol veineux ou arteriel sera supposé et une administration IP de lidocaïne sera réalisée pour diminuer la douleur à 1mg/kg. Ces animaux seront surveillés jusqu'à résolution du signe clinique. Les animaux sont par ailleurs hébergés dans un environnement enrichi (nidification) et les groupes sociaux sont conservés tout au long de l’étude. Un suivi quotidien est réalisé par le zootechnicien qui permettra d'intervenir le plus rapidement possible sur l'intervention de blessure ou autre problèmes post opératoire.

Choix des espèces

Le modèle souris est en grande majorité utilisé pour les études précliniques. Les connaissances acquises par la communauté scientifique sur cette espèce, toutes nécessaires à tirer le plus d'information à partir du présent projet, permettent l'analyse fine de l'expression génique et l'exploration de la physiologie cardiovasculaire. De plus, il s’agit de l’espèce pour laquelle les modifications génétiques sont les plus aisées actuellement, permettant de tester plus aisément les hypothèses scientifiques. Elle combine donc les avantages d’être de la même classe que l’Homme. Les animaux seront utilisés majoritairement à l’âge de jeune adulte (à partir de 3 mois) car les pathologies étudiées sont, le plus souvent, des pathologies acquises. L’utilisation d’animaux jeunes est en revanche éloignée de la situation clinique mais permet une bonne récupération des procédures expérimentales chirurgicales et donc une bonne qualité de vie.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 258
Souffrances
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Des souris femelles gestantes respirent un insecticide pyréthrinoïde huit heures par jour, du douzième jour de gestation jusqu'à la naissance de leur portée, et jusqu'à sept jours au-delà. 258 souris, mères et petits, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour le prélèvement de leur cerveau. Le porteur attend chez les mères des troubles digestifs, une hyperventilation, des déficits moteurs et des symptômes de type parkinsonien ou épileptique, et chez la descendance une mortalité accrue à la naissance ou un syndrome de type autistique, qui constitue précisément l'hypothèse testée. Les petits passent ensuite l'open field, la croix surélevée et le test d'interaction sociale à trois chambres, et le porteur affirme que reproduire une exposition par inhalation impose l'"organisme entier".

Objectifs

La prévalence de l'autisme ne cesse d'augmenter à l'échelle mondiale, devenant un problème de santé publique non négligeable. Les composantes environnementales ont un plus fort impact que les facteurs génétiques dans l'apparition de troubles du spectre autistique (TSA). Parmi elles, on retrouve les pesticides, néfastes pour les nuisibles mais également pour l'Homme dans le stades précoces du développement. En effet, diverses études épidémiologiques (Etats-Unis, France, Royaume-Uni...)) montrent une utilisation durant la dernière décennie de pesticides mais plus précisément d'insecticides à usage domestique dans 70 à 95% des cas. Ces produits sont retrouvés majoritairement sous forme de pulvérisateurs avec pour la plupart, comme substance active : les Pyréthrinoïdes (insecticides). Ainsi, une exposition aux pyréthrinoïdes pendant la période périnatale augmente le risque d'apparition de TSA, au travers d'un contact entre le pesticide et le foetus par l'intermédiaire de la mère qui l'inhale. Les agences environnementales alertent également sur leur utilisation intensive en air intérieur, notamment par les femmes enceintes car dans la société actuelle, la majorité de la population passe plus de 80% de son temps dans un environnement clos, taux augmentant à 95% pour les femmes enceintes. Nous avons précédemment montré que les concentrations de pyréthrinoïdes domestiques dans l'atmosphère intérieure sont 1000 fois plus élevées qu'à l'extérieur et que l'application aiguë de pyréthrinoïdes modifie l'activité électrophysiologique (activité électrique) des neurones des mammifères. Nous supposons qu’une exposition prénatale aux pyréthrinoïdes perturbe la séquence de développement des réseaux neuronaux et la synaptogenèse (connexions nerveuses), entraînant une altération durable des comportements sociaux et cognitifs. Nous sommes un consortium de neurobiologistes et de chimistes de l'atmosphère qui modéliseront l'exposition environnementale aux pyréthroïdes humains chez la souris. Nous focaliserons notre étude sur la deltaméthrine, un pyréthrinoïde de type II car il est le plus fortement détecté dans l'air ambiant ; l'Agence Française ANSES le classe parmi les 32 substances prioritaires ; enfin, il cible les récepteurs GABA et l'altération de la neurotransmission GABAergique est un mécanisme physiopathologique des TSA.

Bénéfices attendus

Face à l'orientation pandémique actuelle des TSA, la recherche doit aller au-delà des facteurs génétiques, sachant que les produits chimiques industriels largement disséminés dans l'environnement sont des contributeurs importants à cette pandémie. La nature innovante du projet est de démontrer le lien neurobiologique avec les preuves émergentes d'une association entre l'exposition prénatale à la pollution par les pyréthrinoïdes et l'apparition des TSA. Dans ce contexte, l'utilisation croissante d'insecticides ménagers commerciaux dans les atmosphères intérieures soulève des questions en raison des propriétés potentiellement dangereuses des substances actives pour la progéniture, étant donné que le niveau et la durée d'exposition à ces produits chimiques sont susceptibles d'être significatifs. La modélisation de cette exposition subaigue sur un modèle animal apportera donc des avancées importantes quant à la neurotoxicité des pyréthrinoïdes sur le cerveau en développement.

Procédures

Aucune intervention invasive ou chirugicale ne sera conduite sur les animaux. Les femelles gestantes seront exposées 8h/ jour à minima 7 jours (du stade embryonnaire jour 12 (E12) de gestation à la naissance de la portée) et jusqu'à 14 jours (du stade E12 de gestation à la naissance de la portée + 7 jours de vie). Cette procédure sera conduite à deux doses; l'une représente une dose mesurée en air intérieur (1µg/m^3) et l'autre une dose mesurée en air extérieure (10 ng/m^3). Des tests comportementaux seront effectués, à savoir : Les milestones entre les âge 3 et 15 jours afin de percevoir la présence de déficits sensori-moteurs caractéristiques des troubles autistiques pour une durée de 30 minutes par jour et par portée. Les enregistrements de vocalisations seront réalisées pendant 5 minutes sur des animaux âgés de 8-10 jours. Les tests comportementaux suivants seront réalisés sur des animaux âgés de 21 à 48 jours : le test de l'Open Field (10 minutes); la croix surélevée (5 minutes) et enfin le test d'interaction sociale à trois chambres (40 minutes).

Impact sur les animaux

Des effets indésirables sur les mères gestantes pourront être observés suite à l'inhalation de pyréthrinoides de type 2 : troubles digestif, hyperventilation, déficits cognitifs et moteurs avec symptomes de type parkinson ou de C-S syndrome (épilepsies). Les effets indésirables liés à l'exposition subaigue de l'insecticide sur la descendance sont une augmentation de la mortalité à la naissance ou un syndrome de type autistique ce qui est l'hypothèse de notre étude. Les tests comportementaux seront une source de stress engendrée par la séparation maternelle et les manipulations que nous prendrons en compte.

Devenir

L'ensemble des animaux seront sacrifiés dans la dernière étape de la procédure pour récuperer leur cerveau et permettre les analyses electrophysiologiques ou biochimiques.

Remplacement

L'objectif du projet étant de mimer l'exposition humaine par inhalation des insecticides sur un modèle animal afin de mesurer la neurotoxicité sur le comportement ainsi que sur l'activité nerveuse, ce projet ne peut pas être envisagée hors du contexte intégré retrouvé au sein de l’organisme entier. En ce sens, ces connaissances de l'impact de l'environnement sur le développement cérébral ne peuvant pas être transposées sur des modèles ex-vivo ou organoïdes, le remplacement n’est donc pas possible.

Réduction

Un plan d’expérience sera systématiquement rédigé avant les expérimentations dans un souci permanent d’optimisation du nombre d’animaux. Aucune étude antérieure n’a été menée sur ce projet auparavant. Nous envisageons l'utilisation de tests statistiques non paramétriques (Wilcoxon-Mann-Whitney, ANOVA 1 facteur - Kruskal Wallis, ANOVA 2 facteurs ) afin de limiter le nombre d’animaux utilisés dans cette étude.

Raffinement

Les expériences seront conduites sur un seul modèle animal et une seule souche : souris de type sauvage. Le bien-être des animaux, qu'il s'agisse des souris gestantes comme de leur progéniture exposée à l'insecticide, sera évalué régulièrement (croissance staturo-pondérale, aspect général, comportement). Les mères et leur nouveau-nés seront hébergés sous environnement contrôlé, dans une cage d'exposition aux insecticides avec un environnement enrichi d'igloos cartonnés et de mini-rouleaux de papier foisonnant permettant aux femelles de faire des nids, et avec la possibilité de boire et manger ad libitum. Afin de réduire la souffrance des expositions, celles-ci seront appliquées par inhalation et à des doses contrôlées par des mesures permanentes du taux d'insecticide (1µg/m^3 et 10ng/m^3). Les expériences de comportement sur la progéniture seront conduites uniquement en situations aigües et non chroniques. Afin de limiter leur stress, la salle de comportement est équipée d'un tapis chauffant, d'une lumière tamisée, d'un contrôle de la température. La pièce est silencieuse et ventilée. Le manipulateur frottera ses gants dans la sciure pour ne pas perturber les animaux par ses odeurs. Nous mettrons en place les points limites suivants: pour les femelles gestantes nous observerons la détérioration de l'apparence de l'animal, des difficultés respiratoires sévères et prolongées, la léthargie de l'animal (immobile, ne répondant pas aux stimuli), la perte de poids excessive (supérieure à 20% de son poids initial), diarrhée et température (suivi par caméra thermique). En fonction du score de l'animal (Annexe 3), les interventions seront : à surveiller (score de 3 à 5), demander un second avis et considérer l'euthanasie (score de 5 à 7) et souffrance sévère, prévoir l'euthanasie (score de 7 à 9). En ce qui concerne les descendants, les points limites seront l'apparition de troubles respiratoires (la cyanose), l'hypotonie néonatale, la perte de poids, et la prise de lait (visualisée au niveau de l'estomac).

Choix des espèces

Nous avons sélectionné la Souris pour plusieurs raisons: - L'objectif étant de reproduire l'exposition perinatale et par inhalation des femmes à un insecticide répandu, nous devons rester sur un modèle mammifère - Afin de pouvoir contrôler au mieux les concentrations d'expositions tout en considérant le bien être animal nous avons réalisé une chambre d'exposition dont le volume (30l) est approprié pour les rongeurs. - L'équipement que nous possédons sur notre plateforme comportementale afin de rechercher un phénotype autistique est adapté à la souris jeune et adulte et pas complètement au rat. - La période d'exposition (stade embryonnaire 12 à 7 jours post-natal) a été choisie car c'est une période critique pour le développement du système nerveux. Les expériences d'électrophysiologie sont réalisées au 7ème et 20ème jour post-natal afin d'observer la séquence développementale de l'activité excitatrice versus inhibitrice du GABA.

  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
Souris : 440
Souffrances
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Gavées deux fois par voie orale sous contention de moins de trente secondes, des souris femelles gestantes sont ensuite tuées pour que leurs fœtus soient prélevés, puis tués à leur tour. 440 souris vont être utilisées ainsi, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le porteur conclut que la mise à mort des femelles gestantes et de leurs fœtus fait qu'ils ne souffrent pas. Il ajoute qu'aucun ne peut être gardé en vie, réutilisé, adopté ni replacé, les testicules des fœtus mâles étant l'objet même de l'étude, consacrée au rôle de la vitamine A dans leur formation.

Objectifs

La vitamine A est essentielle au développement embryonnaire de tous les mammifères mais son rôle reste à définir dans les différents tissus. Pour agir pendant le développement embryonnaire, la vitamine A est transformée par des enzymes en un métabolite actif qui se fixe ensuite sur des récepteurs nucléaires qui relayent son effet biologique. Les cellules dans lesquelles la vitamine A ne doit pas agir fabriquent d’autres enzymes qui dégradent ce même métabolite. Afin d’étudier et de comprendre le rôle de la vitamine A dans la différenciation des cellules constitutives du testicule chez la souris, nous proposons de comparer des fœtus normaux à des fœtus porteurs de mutations dans les gènes codant les enzymes qui transforment et qui dégradent la vitamine A, ainsi que dans les gènes codant les récepteurs nucléaires, aux étapes clés de la formation du testicule (entre les jours 14.5 et 18.5 post-fécondation).

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet sont de comprendre l’action de la vitamine A et de ses récepteurs nucléaires dans les différentes étapes de différenciation des cellules constitutives de testicule. En découvrant comment la vitamine A agit sur ces évènements chez la souris, nous obtiendrons des pistes pour mieux diagnostiquer (et éventuellement traiter) des pathologies du testicule ou des cas d'infertilité chez l’Homme, qui sont en augmentation constante dans le monde. Comprendre le rôle de la vitamine A dans le testicule au cours du développement peut également fournir des pistes pour développer de nouveaux contraceptifs masculins non chirurgicaux, à condition de bien caractériser et comprendre au préalable tous les mécanismes mis en jeu dans un modèle expérimental comme la souris.

Procédures

Les souris femelles gestantes sont traitées par gavage oral pour permettre la mutation (recombinaison). Il s’agit de deux contentions simples qui durent moins de 30 secondes chacune. Les souris sont ensuite euthanasiées. Après prélèvement (quelques secondes), les fœtus sont euthanasiés.

Impact sur les animaux

La nuisance subie par les femelles gestantes est limitée à la contention et l’administration de substance par gavage. Le gavage oral est utilisé en routine au laboratoire et nous possédons l’expertise requise pour cette expérimentation. Les doses de solution de gavage sont déterminées pour n’induire aucun effet indésirable lié directement à l’ingestion. Immédiatement après le gavage, tout signe de fausse route (par exemple suffocation) sera suivi de la mise à mort immédiate de l'animal. A ce jour, nous n'avons jamais rencontré ce problème. Dans le cadre de ce projet, les femelles gestantes et les foetus sont euthanasiées, de sorte que les femelles gestantes et les foetus ne souffrent pas.

Devenir

Tous les animaux décrits dans ce projet (femelles gestantes et fœtus) sont euthanasiés. Les femelles gestantes sont euthanasiées pour permettre le prélèvement des fœtus. Elles ne peuvent pas être gardées en vie, réutilisées, adoptées ou replacées. Les fœtus sont euthanasiés pour les analyses moléculaires ou sur coupes histologiques. Ils ne peuvent pas être gardés en vie, réutilisés, adoptés ou replacés.

Remplacement

Le testicule est formé de diverses cellules qui ont toutes un rôle essentiel pour la différenciation des cellules germinales. A l’heure actuelle, nous ne sommes pas capables de reproduire in vitro les conditions nécessaires à la formation d’un testicule. En effet, les techniques de culture cellulaire ou d’organoïdes ne permettent pas d'appréhender le développement dynamique du testicule, qui nécessite vascularisation, contexte tridimensionnel et interactions endocrines/paracrines. Par conséquent, l'emploi d’un modèle animal comme la souris récapitulant toutes les étapes complexes de ce processus de développement, est indispensable. Le remplacement par un système in vitro (1er R de la règle des 3R) est impossible.

Réduction

La stratégie des accouplements fait en sorte que parmi des fœtus obtenus, une moitié possède le génotype contrôle pour les allèles conditionnels et l’autre moitié possède le génotype mutant pour les allèles conditionnels. Relever les jours d’accouplement permet d’anticiper la date de mise à mort des femelles gestantes et de prévoir les dissections des fœtus. Utiliser à la fois les fœtus mâles et les fœtus femelles est impossible, puisque nous étudions le testicule. Les nombres de fœtus requis sont calculés au plus juste pour satisfaire aux exigences en matière de qualité des résultats obtenus et à la robustesse de leur validité statistique.

Raffinement

Les étapes expérimentales mises en œuvre engendrent une douleur minime aux femelles gestantes. La qualité de la contention permet d’assurer un gavage efficace et rapide, limitant le stress et la douleur imposés à l’animal par la procédure. Le personnel est formé à cet effet. Les solutions sont amenées à la température ambiante pour limiter l’inconfort de la femelle. Le bien-être des animaux est surveillé tous les jours et toute altération du comportement (souffrance, angoisse) est immédiatement discutée avec les responsables de la structure du bien-être animal (SBEA) pour prendre les mesures correctives nécessaires (soins, analgésie, euthanasie, le cas échéant). Les animaux seront hébergés par quatre dans des cages comportant différents types d’enrichissement tels qu’un tunnel de transfert et suffisamment de fibres pour la construction de nids afin de leur permettre d'exercer les activités spécifiques à leur espèce.

Choix des espèces

De par sa petite taille, ses nombreuses ressemblances génétiques et physiologiques avec l'Homme, et les facilités de modification de son génome, la souris est un excellent modèle pour appréhender la physiopathologie des maladies humaines. Par ailleurs, le développement embryonnaire normal du testicule est décrit très en détail ce qui en fait un modèle de choix. Nous utilisons une approche de génomique fonctionnelle pour laquelle la souris est particulièrement bien adaptée. Tous les modèles génétiquement modifiés permettant d’étudier la fonction des gènes d'intérêt dans le testicule fœtal des souris sont déjà à notre disposition. Les femelles gestantes sont euthanasiées à différents moments du dernier tiers de la gestation, de sorte que la période de développement du testicule fœtal qui nous intéresse soit couverte.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Rats : 130
Souffrances
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Pour tester si une molécule empêche la douleur du visage déclenchée par une inflammation, 130 rats Sprague-Dawley vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués ensuite pour le prélèvement de tissus nerveux. Chacun reçoit une injection intrapéritonéale par jour pendant cinq à huit jours sous anesthésie gazeuse, plus une injection sous-cutanée, puis passe chaque jour un test d'allodynie où un filament est appliqué sur sa face. Le porteur qualifie ces mesures de peu douloureuses au motif que l'animal peut se soustraire au filament, et attend de l'expérience qu'elle produise l'hypersensibilité douloureuse recherchée. Les rats qui perdent plus de 15 % de leur poids sont mis à mort.

Objectifs

Lorsque la douleur est chronique ou persistante, elle devient alors pathologique car elle n’offre plus aucun avantage mais provoque au contraire une extrême souffrance. C’est notamment le cas de douleurs inflammatoires qui apparaissent suite à une inflammation du système nerveux périphérique ou central. Parmi les symptômes douloureux, nous nous intéressons à l’allodynie qui correspond à une douleur provoquée par une stimulation normalement non douloureuse, qui peut être déclenchée suite à l’inflammation. Ce phénomène provoque l’activation de plusieurs populations neuronales, mais fait également intervenir les astrocytes, un sous-type de cellules gliales. Cependant, les mécanismes astrocytaires impliqués dans la génèse de l’allodynie en condition inflammatoire au niveau de la face sont peu connus.Nos résultats obtenus jusqu’à présent ont permis notamment de mettre en évidence que l’inflammation induisait une réactivité astrocytaire ainsi qu’une diminution d'un type de canaux astrocytaires. Cependant, la question de comment l’inflammation est capable d’entrainer cette dérégulation du canal astrocytaire, ainsi que la réactivité astrocytaire reste toujours en suspend. Le projet étudiera s’il est possible de prévenir les inflammations sur les canaux astrocytaires et par conséquent la douleur, à l’aide d'une molécule capable de moduler l’expression du gène correspondant à la protéine du canal astrocytaire. Il combinera des approches moléculaires et comportementales, et sera réalisé sur des rats adultes mâles, âgés entre 4 et 8 semaines.

Bénéfices attendus

Ce projet nous permettra de mieux comprendre les mécanismes centraux induisant la dérégulation du canal astrocytaire, impliquée dans les phénomènes d’hypersensibilité douloureuse. Au travers des résultats attendus, ce travail pourrait avoir des répercussions positives sur la recherche pré-clinique s’intéressant aux douleurs chroniques, et pourrait à terme mettre en lumière de nouvelles pistes thérapeutiques.

Procédures

Les différents gestes techniques utilisés lors de ce projet sont au nombre de 2 : • Injections intra-péritonéales (

Impact sur les animaux

Utilisant un modèle de douleur infammatoire, nous nous attendons au développement d’une hypersensibilité douloureuse lors d'une stimulation tactile. Les résultats obtenus ne montrent pas d'effets indésirables sur les animaux mise à part le développement d'une allodynie faciale suite à une stimulation tactile. La douleur occasionnée à l’animal est estimée comme étant « modérée » (retrait de la face). Ces mesures sont peu douloureuses puisqu’elles consistent en la mesure d’un seuil avec possibilité d’échappement et n'entrainent pas de réactions visibles autres que le retrait moteur de la zone stimulée. Afin de diminuer le stress lié aux tests de comportement et aux injections, les animaux ont une prériode d’adaptation suite à la livraision suivie d'une période d’habituation.

Devenir

A la fin des procédures, les animaux seront profondément anesthésiés et seront mis à mort pour prélever les tissus nerveux d'intérêts afin de réaliser une analyse protéique.

Remplacement

L’intégration de la douleur implique de nombreuses régions du système nerveux central et périphérique. D’après nos connaissances il n’existe à ce jour aucune méthode de remplacement capable d’intégrer tout ces éléments. C’est pourquoi il est nécessaire de réaliser notre étude sur animal entier.

Réduction

Le nombre de rats par groupe a été évalué sur la base des travaux précédents en tenant compte des divers problèmes que nous pourrons rencontrer au cours des différentes phases expérimentales (problème au moment de la dissection, mauvaise apprentissage lors de l’habituation aux tests comportementaux…). Le nombre de 6 rats /groupe pour les études comportementales est d’après nos données antérieures au sein du laboratoire le minimum requis pour discriminer un effet statistique significatif . Cependant, plusieurs étapes sont limitantes donc par il est préférable de prévoir un maximum de 10 animaux par groupe: habituation, injections systémiques,comportement, prélèvements. Pour chaque procédure, nous allons adapter notre approche statistique aux données obtenues afin d'obtenir des résultats statistiquement fiables et pertinents avec une puissance d’analyse d’au moins 70%. Si lors des procédures, 6 animaux sont suffisants, nous n'utiliserons pas plus d'animaux. Des tests statistiques seront utilisés pour déterminer le nombre d'animaux suffisant et nécessaire. Afin de limiter le nombre d'animaux, les études comportementales et moléculaires seront réalisées avec les mêmes groupes.

Raffinement

Les animaux seront stabulés dans des pièces ventilées, thermorégulées (22±1 °C) avec hygrométrie contrôlée. Le cycle de lumière est inversé (lumière de 19h à 7h). L’accès à la nourriture et à l’eau se fait ad libitum et le changement de la litière se fait 2 fois par semaine. Les rats sont placés 3 par cage de 800 cm2 (enrichissement social). Les animaux seront utilisés avant d'atteindre un poids supérieurs à 300g. Des rouleaux de cartons sont ajoutés pour pouvoir se cacher et grignoter. La surveillance des animaux se fera quotidiennement par les personnes compétentes du laboratoire conformément à la législation en vigueur. L’expérimentation sera réalisée à parti de 7 jours après réception (période d’adaptation) et après 5 jours d’habituation pour les expériences encomportement. Plusieurs critères seront surveillés quotidiennement durant tout le temps des procédures, et des points limites ont été établis par une grille de scores. Les animaux seront notamment surveillés quoditiennement lors des différentes procédures. Le poids est mesuré quotidiennement. Si la perte de poids excède 15% du poids initial, les animaux seront mis à mort. Nous regarderons également l’apparence et le comportement (poils ébouriffés, animal prostré, posture anormale, vocalisations, agitation, toilettage). S’il apparait un comportement correspondant aux points limites définis par la grille de scores, alors les animaux seront exclus de l'expérimentation.

Choix des espèces

La souche de rat Sprague-Dawley est couramment utilisée et est la plus adaptée pour les études comportementales dans le domaine de la douleur en santé humaine. Nous utiliserons des animaux entre 5 à 8 semaines (125 à 250 g), pour comparer avec les données du laboratoire.

  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
    • Système nerveux
Rats : 3374
Souffrances
▲ -
▲ 650
▲ 1356
▲ 1368
Devenir
 -
 -
 -
 3374

Vocalises spontanées, difficultés respiratoires, incapacité à se retourner, absence de réflexe pupillaire, ptôse palpébrale avec larmoiement : ces signes déclenchent la mise à mort anticipée des rats en phase de décompensation. 3 374 rats vont être utilisés au total, 1 368 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, 1 356 un niveau modéré et 650 un niveau léger, tous tués pour l'analyse histologique du foie, des reins et du cerveau. Chacun reçoit jusqu'à 32 administrations de tétrachlorure de carbone, deux par semaine pendant seize semaines, ou subit une laparotomie avec ligature des voies biliaires, avant que des injections de lipopolysaccharide bactérien ou douze administrations d'éthanol ne déclenchent la défaillance hépatique. Le porteur écrit que la décompensation peut inéluctablement conduire l'animal à la mort, et n'appuie l'effectif de 3 374 rats sur aucun calcul.

Objectifs

L'encéphalopathie hépatique (EH) est un syndrome d'altération des fonctions cérébrales dû à une maladie hépatique aiguë ou chronique. Les manifestations peuvent aller de troubles psychiatriques, neurologiques subcliniques jusqu’au coma. Ce syndrome est associé à une morbidité, à un taux de mortalité élevé et nécessite des soins importants. La principale cause de cette pathologie est la cirrhose hépatique qui est caractérisée par la présence de tissus cicatriciels au niveau du foie en réponse à une agression répétée de l’organe.

Bénéfices attendus

La prévalence de l’encéphalopathie hépatique (EH) clinique concerne 30 à 45 % des patients cirrhotiques avec une incidence de 20 % par an. La prévalence de l’EH minime est plus difficilement estimable mais elle pourrait toucher plus de 2/3 des malades. La prévalence de la cirrhose est d’environ 2000 à 3500 cas par million d’habitants, soit en France 700000 cas avec 10 à 15 000 décès par an. Le passage d’une cirrhose compensée vers une cirrhose décompensée est associé à une diminution de la survie à court terme (3-5 ans). La survenue d’une EH constitue un facteur majeur de mauvais pronostic. En effet, le développement d’un premier épisode d’EH au cours de la cirrhose est un facteur de risque indépendant de mortalité avec un taux de survie cumulée à 1 an et 3 ans de respectivement 42 % et 23 %. Ce projet vise donc à bloquer et reverser le processus qui conduit à la mise en place de l’encéphalopathie hépatique et de lui permettre d’avoir accès à une transplantation hépatique (seul recours actuel à la décompensation hépatique).

Procédures

Période d’induction : Décompensation spontanée selon les procédures : Jusqu’à 32 administrations de CCl4 (tétrachlorure de carbone, agent fortement hépatotoxique) à raison de 2 par semaines pendant 16 semaines (15 secondes) ou Chirurgie avec laparotomie et ligature des voies biliaires sous anesthésie générale et couverture analgésique (durée 15’) Pour les études pilotes : un prélèvement de sang final (1 minute) sous anesthésie (3 minutes). Pour les études avec produits : un prélèvement de sang intermédiaire (1 minute) sous anesthésie (3 minutes). 4 administrations des composés à raison d’une fois par jour pendant 4 jours consécutifs (durée 1 minute) sous anesthésie (3 minutes). 4 Drainages du dialysat à raison d’une fois par jour pendant 4 jours consécutifs (15 minutes) sous anesthésie générale. un prélèvement de sang final (1 minute) sous anesthésie (3 minutes). Décompensation provoquée selon les procédures : Entre 18 et 20 administrations de CCl4 à raison de 2 par semaines pendant 9 ou 10 semaines (15 secondes) Ou Chirurgie avec laparotomie et ligature des voies biliaires sous anesthésie générale et couverture analgésique (durée 15’) un prélèvement de sang intermédiaire (1 minute) sous anesthésie (3 minutes). Déclenchement de la décompensation : Soi 4 administrations de LPS (Lipopolysaccharide: fragment de la paroi bactérienne entrainant une réaction inflammatoire à l'identique de celle rencontrée lors d'une infection) (15 secondes) à raison d’une administration journalière pendant 4 jours avec ou sans anesthésie selon la voie retenue soi 12 administrations d’éthanol à raison de 3 administrations par jour pendant 4 jours (15 secondes) un prélèvement de sang final (1 minute) sous anesthésie (3 minutes). Si procédure avec produit à étudier ajouter: 4 administrations des composés à raison d’une fois par jour pendant 4 jours consécutifs (durée 1 minute) sous anesthésie (3 minutes). 4 Drainages du dialysat à raison d’une fois par jour pendant 4 jours consécutifs (15 minutes) sous anesthésie générale. un prélèvement de sang final (1 minute) sous anesthésie (3 minutes).

Impact sur les animaux

Les modèles d’étude ne présentent pas de douleur ou d’inconfort pendant la phase d’induction de la fibrose ou de la cirrhose. Sur cette phase, le seul inconfort serait l’intervention chirurgical associée à la ligature des voies biliaires, celui-ci est géré par l’utilisation préventif d’un analgésique et en curatif pendant les deux jours qui suivent la période post-opératoire. L’encéphalopathie est une pathologie très lourde pouvant conduire au décès du patient. La décompensation qu’elle soit « spontanée » en prolongeant l’induction soit dans l’épisode aigu associé à l’administration de l’agent précipitant à un stade plus précoce de la cirrhose compensée peut inéluctablement le conduire à la mort, c'est par définition la caractéristique du modèle étudié dans ce projet. Nous reproduisons ces évènements qui surviennent chez les patients cirrhotiques qui décompensent qui dans le cadre d’une ACLF (décompensation ou aggravation d’une décompensation rapide et brutale par un agent précipitant - infection, absorption massive d’alcool, intoxication médicamenteuse, …- chez des patients souffrants d’une maladie chronique du foie) peuvent avoir une survie estimée à 28 jours dans 70% des cas. Des signes comme des vocalises spontanées, des difficultés respiratoires (dyspnée), une incapacité à se retourner (sauf dans le cadre du binge drinking où les pertes d’équilibres peuvent aller jusqu’à l’incapacité à se retourner), une absence de réflexe pupillaire, une ptose palpébrale avec larmoiement et une pâleur prononcée pourront être observés chez les animaux en phase de décompensation. Ils constitueront un point d’arrêt et une mise à mort des animaux par anticipation.

Devenir

L'évaluation histologique des organes majeurs (foie, reins et cerveau) et une investigation approfondie des biomarqueurs plasmatiques circulants imposent la mise à mort des animaux

Remplacement

Les modèles développés et décrits dans ce projet tentent de reproduire une cascade d’événements conduisant à la défaillance successive de plusieurs organes comme cela se produit chez le patient cirrhotique en phase de décompensation aigue ou chronique. Il n’existe pas de modèle in vitro permettant de reproduire la globalité ni la chronologie de la progression de la rupture multi organe. Les premières étapes du programme de recherche seront réalisées dans des tests in vitro pour évaluer les activités intéressantes sur des paramètres connus jouant un rôle dans l’évolution de la pathologie étudiée (par exemple l’inflammation, le stress oxydatif, ou la prolifération ou mort cellulaire etc.)

Réduction

Le nombre d’animaux estimé pour chaque procédure tient en compte de l’hétérogénéité associée aux modèles d’induction de la défaillance hépatiques. Le nombre initial de certaines procédures permettra l’élimination d’animaux sous ou sur-répondants, ce afin d’avoir une meilleure homogénéité après réponse à l’agent précipitant et donc in fine de réduire les groupes d’étude finaux. L’estimation du nombre d’animaux des groupes finaux a pour but de permettre une analyse robuste et fiable de l’effet des composés sur la pathologie. Les procédures de caractérisation des modèles permettront d’ajuster au mieux ce nombre d’animaux nécessaire à la mise en évidence d’un effet thérapeutique de composés.

Raffinement

L’encéphalopathie hépatique est une pathologie sévère, qui chez l’humain entraîne de nombreux décès dans un délai de 1 à 3 ans. Le modèle expérimental s’avère donc lui aussi sévère sur la phase finale de la procédure (prolongation de l’agent inducteur ou administration de l’agent précipitant). Nous avons établi une liste de signes cliniques de manière à ne pas conserver des animaux ayant atteint ces points limites. La liste de ces points limites pourra être réajustée après les procédures de caractérisation des modèles et afin d’éviter toute souffrance non nécessaire à l’établissement des résultats. Les procédures se feront avec un hébergement adapté au bien-être des animaux avec un enrichissement du milieu (morceaux de bois à ronger, tunnel ou igloo et éléments de nidification). Au cours des procédures, nous appliquerons pendant les périodes qui suivent les prélèvements sanguins, un apport d’aliment gélifié enrichi qui favorise la récupération des animaux suite à l’anesthésie. L’insuffisance hépatique qui conduit à l’encéphalopathie étant une pathologie multi-organe, l’étude de la maladie requiert l’utilisation d’animaux et ne peut être remplacée par des expérience in vitro.

Choix des espèces

Sur la base de la littérature scientifique, aucun modèle invertébré ne permet à ce jour dans le cadre de la cirrhose du foie de valider l’efficacité d’une nouvelle molécule dans le traitement de cette pathologie ou celles qui lui sont associées. Le génome des rongeurs et celui de l'homme ont 90% d’homologie, cela en fait un modèle de choix dans les études pharmacologiques. Le choix de l'espèce Rat a été fait en se basant sur la littérature scientifique et sur nos connaissances des caractéristiques des molécules à tester. Pour les études menées sur les rats avec une présensibilisation au phénobarbital, nous utiliserons des animaux de 4 semaines à l'arrivée (75-100 gr) âge préconisé dans: "Phenobarbitone induced enlargement of the liver : its relationship to carbon tetrachloride induced cirrhossis -Br. J.Exp.Pathol. 1981 Jun;62(3):283-8 », c’est en effet lorsque les rats ont atteint un poids de 100gfr environ que le ratio du poids du foie et le plus favorable, de même que l’expression du cytochrome P450 qui est plus stable.

  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Système cardiaque
Souris : 420
Souffrances
▲ -
▲ 420
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 420

420 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, toutes tuées à des âges échelonnés de six jours à treize semaines. Les nouveau-nés reçoivent trois injections en trois jours, les adultes une injection intrapéritonéale par jour cinq jours par semaine pendant deux semaines, puis un prélèvement rétro-orbitaire et des mesures répétées de pression artérielle à la queue. Le porteur rattache ce travail sur une protéine des parois vasculaires à la prise en charge de l'anévrisme intracrânien, responsable selon lui de 36 000 hémorragies par an dans l'Union européenne, bénéfice qu'il situe à long terme. Aucun calcul n'appuie le chiffre de 420 souris, le porteur indiquant seulement que l'expérience de son équipe permettra d'en réduire le nombre.

Objectifs

La physiologie vasculaire est fortement influencée par la circulation sanguine qui génère des contraintes mécaniques variables sur la paroi des vaisseaux. Les artères sont principalement soumises à un fort flux sanguin générant de fortes contraintes de cisaillement sur les cellules endothéliales tapissant l’intérieur des vaisseaux. Ces contraintes participent à la production de facteurs vaso-actifs et à la quiescence des cellules endothéliales. Une modification de ces contraintes ou une perte de sensibilité des cellules endothéliales impactent la fonction de ces dernières. Aujourd’hui il est reconnu que les contraintes de cisaillements participent à certains processus développementaux et leur modification ou mauvaise perception par les cellules endothéliales contribue à de nombreuses pathologies cardiovasculaires comme l’athérosclérose ou l’anévrisme intracrânien. Mieux comprendre comment les cellules endothéliales perçoivent ces forces contribue, à terme, à l’identification de nouveaux axes de recherche pour prévenir, détecter et traiter les maladies cardiovasculaires. Grâce au travail réalisé in vitro, nous avons identifié une protéine mécano-sensible, ARHGEF18, contrôlant différentes fonctions endothéliales : l’adhésion, la prolifération et l’inflammation. Maintenant que nous avons déterminé la pertinence d’ARHGEF18 in vitro, nous souhaitons comprendre son rôle dans un système intégré plus complexe. Cela nous permettra de valider son impact sur les fonctions identifiées in vitro et d’identifier sa contribution exacte dans la physiologie vasculaire.

Bénéfices attendus

La rupture d'un anévrisme intracrânien, responsable de ~36 000 cas d'hémorragie sous-arachnoïdienne dans la communauté européenne, est l'une des principales causes de mort subite chez les jeunes sujets "sains" (pic d'âge entre 50 et 60 ans) avec un impact socio-économique considérable. Actuellement, il n'existe pas d'outils diagnostiques permettant de prédire le devenir d'un anévrisme intracrânien chez un individu donné, ni de médicaments permettant de limiter ou de prévenir la croissance de l'anévrisme intracrânien et sa progression vers la rupture. Les mécanismes cellulaires et moléculaires responsables de l'initiation, de la croissance et de la rupture d'un anévrisme intracrânien sont encore inconnus. Malheureusement, il n'y a que peu de laboratoires travaillant sur la physiopathologie de l'anévrisme intracrânien. Le projet pour lequel cette saisine est déposée contribuera à répondre au besoin urgent d'améliorer la prise en charge des personnes atteintes d'anévrisme intracrânien. En identifiant le rôle d’ARHGEF18 dans la réponse aux forces mécaniques des artères cérébrales, ce projet facilitera la découverte de cibles thérapeutiques pertinentes pour prévenir la progression de la maladie, diminuer le risque de rupture et optimiser l'évaluation du risque pronostique pour prévenir les hémorragies aiguës. Les résultats obtenus pourront donc avoir un impact spécifique à long terme en ouvrant de nouvelles voies pour le développement de nouveaux médicaments. Une des perspectives de ce projet est le développement de nouveaux modulateurs pharmacologiques ciblant ARHGEF18 ou les voies de signalisation associées. Les résultats générés auront également, à long terme, un impact sociétal. De nos jours, la rupture d'anévrisme intracrânien est redoutée parce qu'elle est une cause de mort subite, et parce qu'elle survient sans symptômes cliniques préalables. La plupart des diagnostics sont faits sur la base de découvertes fortuites suite à une IRM. Les patients diagnostiqués savent qu'ils ne disposent d'aucun traitement préventif et non invasif. Par conséquent, ces patients vivent avec un stress permanent. Faciliter le diagnostic et offrir une perspective de traitement pharmacologique à ces patients soulagera leur anxiété et leur détresse.

Procédures

Procédure 1: injection intra-gastrique ou intra-péritonéale chez le nouveau-né: 3 injections sur 3 jours. Chaque injection dure moins d'une minute par animal. Procédure 2: injection intra-péritonéale chez l'adulte: 5 injections/semaine sur 2 semaines (cad 1injection IP/jour/5j/2semaines, à raison d'une minute par injection et par souris). Procédure 3: prélèvement rétro-orbitaire chez l'adulte. Le prélèvement est réalisé une seule fois et ne dure pas plus de 5 minutes. Procédure 4: prise de pression artérielle systolique chez l'adulte (tail cuff). 2 semaines d'acclimatation + 3 mesures définitives. Chaque cycle de mesures dure en moyenne une vintaine de minutes. Procédure 5: 1 injection intrapéritonéale à 6 jours d'âge. L'injection dure moins d'une minute par animal

Impact sur les animaux

Les procédures liées à ce projet sont réalisées en routine dans le laboratoire par du personnel qualifié. Nous n'attendons pas, à priori, de nuisances particulières. Toutefois, les risques potentiels sont: Injection de tamoxifen: les injections intrapéritoéales répétées (2x5jours) peuvent entrainer une irritation au site d'injection. C'est pourquoi une alternance Droite/Gauche est prévue, pour palier à ce problème. Prélèvement rétro-orbital: une douleur post-prélèvement peut survenir, c'est pourquoi un analgésique local à base de lidocaïne est appliqué après le prélèvement.

Devenir

Procédure 1: Lot 0: mis à mort après la fin d'entrainement Lot 1 : jusqu’à 6 jours de vie pour analyse de la rétine par immunofluorescence Lot 2 : jusqu’à 14 jours de vie pour analyse de la rétine par immunofluorescence Lot 3 : jusqu’à 10 semaines de vie pour prélèvement d'organes (culture cellulaire) Lot 4 : seront utilisés pour la procédure 3 et 4. Lot 7 : utilisés pour la procédure 5 pour analyse de la perméabilité vasculaire à 6 jours. Procédure 2: Lot 5 : jusqu’à 10 semaines de vie pour prélèvement d'organes (culture cellulaire). Lot 6 : seront utilisés pour la procédure 3 et 4. Procédure 3: Lot 4 et Lot 6 entièrement pour la procédure 4. Procédure 4: Mise à mort des Lots 4 et 6 pour prélèvement d'organes en vue d'analyse histologique.

Remplacement

Réutilisation : Les mêmes animaux serviront pour la prise de pression et le prélèvement sanguin. Il est impossible de réutiliser les animaux des groupes de prise de pression et de prise de sang pour l’isolation des cellules endothéliales car ces animaux seront trop vieux au moment de leur euthanasie et leur cerveau sera utilisé pour des marquages immunofluorescents. Réduction : Le modèle et les techniques seront mis en place par des personnes ayant déjà plusieurs années d’expérience ce qui permettra la réduction du nombre d’animaux utilisés. Aucune étape de mise au point n’est nécessaire pour les procédures décrites. Raffinement : Toutes les procédures seront réalisées avec les analgésiques adéquates dès que nécessaire.

Réduction

Réutilisation : Les mêmes animaux serviront pour la prise de pression et le prélèvement sanguin. Il est impossible de réutiliser les animaux des groupes de prise de pression et de prise de sang pour l’isolation des cellules endothéliales car ces animaux seront trop vieux au moment de leur euthanasie et leur cerveau sera utilisé pour des marquages immunofluorescents. Réduction : Le modèle et les techniques seront mis en place par des personnes ayant déjà plusieurs années d’expérience ce qui permettra la réduction du nombre d’animaux utilisés. Aucune étape de mise au point n’est nécessaire pour les procédures décrites.

Raffinement

Raffinement : Toutes les procédures seront réalisées avec les analgésiques adéquates dès que nécessaire.

Choix des espèces

Le modèle murin est le seul permettant la délétion inductible et tissu-spécifique de la protéine étudiée ainsi que la complexité nécessaire pour l’étude du rôle de la protéine sur le fonctionnement du système cardiovasculaire. Le but de cette saisine est d’établir le rôle d’ARHGEF18 dans le développement vasculaire et son homéostasie. Par conséquent, la recombinaison chez les animaux sera faite à deux stades : post-natal (procédure 1) ou à l’âge adulte (procédure 2). Pour la partie développementale, les animaux seront utilisés à P6 et P14. Pour la partie homéostasie vasculaire qui s’étudie à l’âge adulte, les souris seront utilisées entre 7 et 13 semaines (procédures 3 et 4).

  • Recherche appliquée
    • Troubles musculosquelettiques
    • Troubles nerveux
Souris : 108
Souffrances
▲ -
▲ 108
▲ -
▲ -
Devenir
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 -
 108

108 souris, dont un tiers privées du gène kctd11 et un tiers porteuses d'une seule copie, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, toutes tuées à 18 mois pour le prélèvement de leurs nerfs et de leur moelle épinière. À 6, 12 et 18 mois, chacune passe quatre tests, locomotion et équilibre, démarche, force musculaire mesurée en la tenant par la queue et en tirant, sensibilité de la plante des pattes à un filament appliqué jusqu'à cinq fois. À 12 et 18 mois s'ajoute la mesure des vitesses de conduction nerveuse, par aiguilles plantées à travers la peau des pattes sous anesthésie gazeuse. Le porteur indique disposer de modèles cellulaires dérivés de cellules de patients et les utiliser, puis conclut que le remplacement reste impossible parce que ces modèles ne reconstituent pas le système nerveux périphérique complet.

Objectifs

Ce projet a pour but d’évaluer si le modèle murin dit « knock-out » (KO), dans lequel nous avons supprimé le gène kctd11, est un bon modèle pour la maladie humaine, causée par des mutations dans ce même gène KCTD11. Il s'agit de la maladie de Charcot-Marie-Tooth, une maladie caractérisée par une dégénérescence progressive des nerfs du Système Nerveux Périphérique. Nous étudierons l'état des nerfs des souris KO en comparaison à des souris normales, grâce à des analyses de la structure des nerfs, à la mesure des vitesses de conduction nerveuse, ainsi qu’à l’évaluation des capacités locomotrices des souris, à différents âges (6-12-18 mois). Disposer de ce modèle va nous permettre de mieux comprendre comment la perte du gène KCT11 aboutit à une neuropathie et à définir des traitements pour la maladie.

Bénéfices attendus

L’ensemble de ce projet nous permettra de déterminer si ce modèle de souris présente des caractéristiques de la maladie CMT et a le potentiel d’être un nouveau modèle de la pathologie afin de développer des traitements futurs pour les patients atteints de la maladie de Charcot-Marie-Tooth.

Procédures

Les animaux subiront quatre tests comportementaux, peu ou pas invasifs, à trois âges différents (6, 12 et 18 mois). Ces tests visent à tester les fonctions locomotrices des souris et à repérer des troubles de la sensibilité (ex: toucher, douleur). Les 4 tests sont listés ci-dessous: 1) un test pour mesurer la locomotion et l’équilibre des souris. Ce test se déroule sur 2 jours : 1er jour pour habituation, 2ème jour pour mesure. Le test dure environ 45 minutes (temps de repos inclus). 2) un test pour évaluer la démarche de l'animal. Durée : 15 minutes. 3) un test pour évaluer la force musculaire des souris. Le test dure environ 45 minutes (temps de repos inclus). Il est réalisé pour les pattes avant seulement puis répété pour les pattes arrière seulement. 4) un test pour analyser la sensibilité des souris à un stimulus mécanique au niveau des dessous des pattes. Durée : 10 minutes (temps de repos inclus). A 12 et 18 mois, on ajoute un cinquième test, qui sert à mesurer les vitesses de conduction des nerfs, par pose d’électrodes (aiguilles), sans chirurgie, au travers de la peau, au niveau des pattes inférieures. Nous réaliserons 3 mesures pour chaque patte, soit 6 mesures au total par animal. L’intervention dure environ 10-15 minutes par animal. A chaque âge, l’ensemble des tests, pour l’ensemble des souris, s’effectuera sur 3 semaines : La 1ère semaine : test 1 (2 jours) et test 3 (2 jours). La 2ème semaine : test 2 (4 jours) La 3ème semaine : test 4 (2 jours) et mesure des vitesses de conduction nerveuse (2 jours) (à 12 et 18 mois uniquement).

Impact sur les animaux

Les tests qui sont prévus dans ce projet ne sont pas ou peu invasifs. Les tests 1 et 2 entrainent peu d’inconfort aux souris. Le test 3 nécessite de tenir la souris par la queue et de tirer légèrement pour tester la force des pattes avant ou arrière. Ceci peut générer un peu d’inconfort que l’on limite en laissant la souris, bien au calme, avant et après l’expérimentation. Le test 4 entraîne un inconfort de courte durée, suite à l’exposition à un petit filament qui vient exercer des forces croissantes sur la patte de la souris. Cette procédure est répétée 5 fois maximum par animal avec des temps de repos pour limiter l’inconfort de l’animal. Le test le plus invasif est la mesure des vitesses de conduction nerveuse. On pose des électrodes au niveau des pattes inférieures. La pose des électrodes est non invasive (sans chirurgie) :les électrodes sont posées à travers la peau. Ce test n’est réalisé qu’à deux âges (12 et 18 mois). Pour éviter toute douleur ou inconfort, ce test est réalisé sous anesthésie gazeuse. Les animaux sont maintenus au chaud grâce à un coussin chauffant et une couverture de survie. Enfin, afin d'identifier et de génotyper les animaux en procédure, ces derniers subiront la pose d’une puce RFID (puce électronique que l'on peut ensuite scanner à l'aide d'une scannette pour identifier facilement les animaux) et un petit poinçon à l'oreille à l'âge de 4 semaines. Ceci nécessite une contention des animaux de quelques secondes.

Devenir

A l'issue de l'expérimentation, les animaux seront âgés (18 mois) et nous avons besoin de récupérer leurs nerfs et la moelle épinière pour étudier quels sont les effets de la maladie sur la structure de ces tissus à long terme. Ainsi, les animaux seront mis à mort pour prélever ces tissus.

Remplacement

La maladie de Charcot-Marie-Tooth (CMT) est une maladie génétique du Système Nerveux Périphérique, composé par l'ensemble des nerfs craniens et les nerfs "spinaux"qui servent à innerver tous les muscles du corps pour les faire bouger ou à transmettre au cerveau, à partir des extremités, une information de type douleur par exemple. Chez l’homme, le Système Nerveux Périphérique est inaccessible et impossible à étudier. L’utilisation de modèles cellulaires, à base de cellules souches adultes, dérivées de cellules (peau ou sang) prélevées chez un patient, peut dans certaines circonstances, constituer une bonne alternative, et nous les utilisons. En effet, nous savons, à partir de ces cellules souches, fabriquer les neurones du Système Nerveux Périphérique, mais pour l'instant nous ne parvenons pas à reconstituer, en tube, le Système Nerveux Périphérique complet. Ils sont un modèle extrêmement simplifié, qui ne permet pas notamment de reproduire la complexité du Système Nerveux Périphérique et de ses interactions avec les muscles. Il existe un autre modèle in vitro de la maladie, mais qui est obtenu à partir d’embryons de rongeurs (rat ou souris, génétiquement modifiés ou non) et qui donc nécessite l’utilisation des animaux. Pour finir, nous travaillons sur des anomalies du système neuromusculaire et devons donc pouvoir étudier la locomotion et la sensibilité à la douleur chez des animaux vivants. C’est pourquoi, malgré l’existence de modèles cellulaires alternatifs, que nous utilisons pour réduire et raffiner, le remplacement n’est pas possible et cette étude nécessite l’utilisation de modèles souris. Le passage au modèle animal est une étape indispensable avant d’envisager un essai thérapeutique chez l’homme.

Réduction

Nous aurons trois groupes d'animaux (mutés (KO), hétérozygotes pour la mutation (HET) et sauvages (WT)). Le nombre d'animaux nécessaires à la réalisation du projet est de 36 animaux par groupe. Ce nombre a été calculé, par un test statistique, au minimum nécessaire pour mettre en évidence un effet significatif sur les paramètres que nous allons évaluer.

Raffinement

Le phénotype des souris est très léger et leur survie est identique à celle des animaux contrôles.Il n'y a aucune chirurgie dans ce projet. Les tests sont décrits au paragraphe 5.6.1. Lors de chaque test, la salle est réservée et seule la personne expérimentatrice est présente dans la salle. Pour tous les tests, les animaux sont habitués au minimum 30 min dans la pièce expérimentale, avant le début de l’expérience. Après l’expérience, (et un temps de repos selon les tests), les souris sont replacées dans leur cage d’origine, avec leurs congénères, puis surveillées selon la grille de scoring. Afin de limiter le stress des animaux durant l’expérimentation, on procède toujours à une habituation, en particulier pour les tests 1 et 2. Lors de la manipulation, nous nous assurerons de diminuer le stress des souris en les manipulant en coupe ou en tunnel. Les tests 1 et 2 entrainent peu d’inconfort aux souris. L’habituation permet aux souris de limiter le stress qu’elles pourraient ressentir.Le test 3 nécessite de tenir la souris par la queue et de tirer légèrement pour tester la force des pattes avant ou arrière. Ceci peut générer un peu d’inconfort que l’on limite en laissant la souris, bien au calme, 30 minutes avant et après l’expérimentation. Le test 4 entraîne un inconfort de courte durée, suite à l’exposition à un petit filament qui vient exercer des forces croissantes sur la patte de la souris. Cette procédure est répétée 5 fois maximum par animal avec des temps de repos pour limiter l’inconfort de l’animal. Le test le plus stressant est le test de mesure des vitesses de conduction nerveuse. Il sera réalisé sous anesthésie générale gazeuse. Lorsque l’anesthésie sera suffisamment profonde, les animaux seront placés sur un coussin chauffante pour éviter l’hypothermie. Une petite couverture de survie pourra être placée sur l’animal pour bien maintenir sa température corporelle. Après les mesures, les souris sont maintenues sur le coussin chauffant, recouvertes d’une couverture de survie, jusqu’au réveil, puis placées dans une cage une dizaine de minutes sous surveillance. Lorsqu’elles sont bien réveillées, elles sont replacées dans leur cage d’origine, avec leurs congénères, puis surveillées selon la grille de scoring. Tout le long de la procédure, des points limites sont définis et les animaux seront mis à mort lorsqu’ils atteindront les critères d’interruption définis.

Choix des espèces

Le laboratoire a identifié un nouveau gène muté dans la maladie de Charcot-Marie-Tooth (CMT), une maladie génétique des nerfs périphériques (nerfs qui servent à faire bouger les muscles), qui entraine des troubles de la locomotion et de la sensation (toucher, douleur). C'est une maladie neurologique progressive aujourd'hui incurable. A l’heure actuelle, le rôle de ce gène dans le déclenchement de la maladie n'est pas bien compris, mais cette compréhension est nécessaire pour pouvoir mettre au point des traitements. Malgré le développement de modèles cellulaires alternatifs, nous avons besoin d'étudier un modèle animal, dans lequel le gène incriminé est invalidé, pour regarder quelles sont les anomalies des nerfs de ces souris, comprendre les mécanismes par lesquels l'invalidation du gène mène à ces anomalies, et tester des traitements qui permettent de supprimer les anomalies. le choix d'un animal dans lequel le gène est invalidé est justifié par le fait que chez les patients, les mutation qui causent la maladie aboutissent à une perte de fonction de la protéine représentée par le gène muté. Les expériences proposées dans ce projet sont réalisées à partir de mois et jusqu'à 18 mois, car la neuropathie, dont sont atteints les patients mutés pour le gène, est une maladie neurologique lentement progressive. Il faut donc pouvoir étudier des animaux agés. De plus à plus long terme, avant d'envisager un essai thérapeutique chez l'homme, il sera nécessaire de tester les traitements sur un modèle murin.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 200
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 200
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 200

200 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune hébergée seule et en cycle inversé pendant les neuf semaines du protocole. Pendant sept semaines, elles ont le choix entre une bouteille d'eau et une bouteille d'alcool, accès que le porteur qualifie de volontaire et non forcé. Suivent un examen IRM de 56 minutes sous anesthésie et un prélèvement de 300 microlitres de sang, soit 15 % du volume sanguin total, puis la mise à mort et le prélèvement des organes. Le porteur reconnaît que l'isolement peut stresser les souris et qu'une consommation excessive d'alcool peut les déshydrater, et attend de l'étude une vue globale du connectome susceptible de servir à de futurs travaux translationnels.

Objectifs

Le trouble de consommation de l’alcool induit des modifications cérébrales complexes, se caractérisant par plusieurs stades associés à des adaptations spécifiques. En effet, une exposition prolongée et répétée à l’alcool peut être à l’origine d'altérations dans la communication entre les différentes régions du cerveau. Par ailleurs, des différences dans la vulnérabilité à la dépendance et à la toxicité de l'alcool entre les sexes ont déjà été mises en évidence à la fois chez l'Homme et dans des modèles de rongeurs. Ainsi l'objectif de cette étude est d'identifier par IRM dans quelle mesure les altérations de la communication cérébrale dépendent du sexe lors d'une consommation excessive et à long terme d'alcool. C'est pourquoi, après une consommation chronique de 7 semaines, des souris mâles et femelles sous exposition volontaire à l'alcool seront caractérisées par IRM multimodale afin de detecter les modification de la communication cérébrale. Ce projet tend donc à répondre aux questions suivantes ; quelles modifications cérébrales sont induites par la consommation d'alcool à long terme, quelles sont les différences d'altérations entre les sexes, et comment ces modifications peuvent être liées ou même prédire un comportement addictif ?

Bénéfices attendus

Les résultats de cette étude devraient contribuer à mieux comprendre les conséquences au niveau de la connectivité cérébrale dans l'addiction à l'alcool à long terme;, et l'influence du sexe dans les modifications observées. Ce projet devrait apporter une vue globale de la réorganisation du connectome chez les souris exposées à l’alcool, tout en permettant de cibler les aires cérébrales présentant des altérations spécifiques, et pouvant servir de cibles pour de futurs études translationnelles.

Procédures

Les animaux seront soumis à : 1) un protocole volontaire d'accès intermittent au choix entre 2 bouteilles : alcool versus eau pendant 7 semaines. 2) un examen IRM sous anesthésie incluant : un séquence d'IRM fonctionnel (16 minutes), une séquence d'IRM anatomique (10 minutes) et une séquence d'IRM de diffusion (30 minutes). 3) Un prélèvement sanguin de 300 µl maximum (15 % du volume sanguin total) réalisé sous anesthésie. Par ailleurs, les souris seront hébergées individuellement et en cycle inversé pour toute la durée du protocole, c'est-à-dire 9 semaines.

Impact sur les animaux

Le protocole de préférence de consommation de la solution d'alcool par rapport à l'eau par les souris est basée sur une action volontaire et non forcée. Des études précédentes chez la souris ont montré que le protocole induit une augmentation de la consommation après 2-3 semaines d’exposition. Cette consommation se stabilisent par la suite mais sa chronicité pendant 7 semaines reproduit le passage vers l’addiction à l’alcool, comme observées chez l’homme. Le protocole ne teste pas l’état de sevrage des souris car l’exposition à l’alcool n’est pas arrêté de manière prolongé, limitant ainsi les possibles nuisances. Les souris peuvent cependant présenter un état de déshydratation suite à la consommation excessive d’alcool. Ce protocole exige par ailleurs que les souris soient isolées ce qui peut induire un stress chez les animaux.

Devenir

A la fin de la procédure, les animaux seront mis à mort afin d’effectuer des prélèvements d’organes d’intérêts.

Remplacement

Le modèle animal est, pour le moment, le seul modèle qui permet d’étudier dans son ensemble les phénomènes complexes mis en oeuvre dans l'addiction à l'alcool au niveau cérébrales à l'échelle du connectome. En effet ces atteintes sont multifactorielles, nécessitant un grand nombre d’acteurs, et toutes les conditions ne sont pas reproductibles fidèlement dans un modèle de culture cellulaire. L'utilisation de modèles murins pour le dévéloppement du projet est crucial. L'alcoolisme est une pathologie hétérogène qui implique une grande variabilité des profils symptomatiques. L'étude chez l'animal permet un suivi au cours du temps (du développement du modèle à l'établissement du phénotype de consommation excessive d'alcool) et un contrôle de l'historique de consommation incluant les niveaux de consommation, ses caractéristiques temporelles, ainsi que de l'environnement de l'exposition. Ce suivi est crucial pour l'identification et la caractérisation des phénotypes de consommation d'alcool et pour identifier les facteurs déterminants dans le passage à la consommation compulsive. Ces informations phénotypiques seront corrélées aux informations sur la connectivité cérébrale, mais également aux analyses cellulaires et moléculaires du tissu cérébral, ce qui nous apportera des informations sur les mécanismes de pathologie liées à la consommation excessive d'alcool. Ces questions ne peuvent être évaluées de manière contrôlées que dans des études chez l'animal. Chez l'humain le suivi historique non biaisé est impossible, cette évaluation étant basée sur la consommation d'alcool auto-déclarée. De plus, les facteurs environnementaux (stress, début de la consommation, comorbidités) sont des facteurs difficilement intégrables dans les études chez l'homme. Il n'est pas non plus possible de réaliser des prélèvements tissulaires chez l'humain. Le lien, entre des variables spécifiques (comme la quantité de consommation d'alcool), les phénotypes (comme le comportement de consommation compulsive) et les caractéristiques de la connectivité, permet la découverte de médicaments pour cibler des caractéristiques temporelles et catégorielles spécifiques de l'alcoolisme, dans le but de diminuer la consommation et éviter le passage vers l'addiction. Les médicaments ciblant l'alcoolisme pourraient influencer les jours d'abstinence, les niveaux d'alcool ou les changements de profils, qui ne peuvent être évalués avec précision que dans un cadre longitudinal et contrôlé.

Réduction

Le nombre de souris est réduit au minimum d’animaux nécessaires afin d’assurer l’efficacité des tests et obtenir des résultats fiables en fonction des expériences réalisées. Le nombre d’animaux pour l’analyse des résultats a été calculé à l’aide de tests statistiques et notre expérience montrant une forte variabilité des phénotypes de consommation d’alcool, amenant à 50 souris par groupe nécessaires pour analyser les résultats d'expérience IRM, conduisant à un total de 200 animaux

Raffinement

Le stress potentiellement engendré par la pratique expérimentale sera limité au maximum. A leur arrivée à l’animalerie, les souris bénéficieront d’une phase d’acclimatation à leur nouvel environnement de 2 semaines. Dans les cages d'hébergement, l'environnement sera enrichi par des carrés de coton pour l’édification du nid, des morceaux de bois pour que les animaux usent leurs dents, et des tubes pour fournir un abri. Pour limiter l’impact lié à l’isolement des animaux, les cages seront placées l’une à côté de l’autre pour maintenir les contacts olfactifs et visuels. Afin d’habituer les souris à la consommation d’alcool, le protocole d’accès intermittent au choix entre deux bouteilles comprend d’abord un accès pendant la première semaine à des bouteilles contenant un pourcentage croissant d’alcool. Durant l'examen IRM, le raffinement sera respecté par l'usage d'un anesthésie afin de réduire au maximum le stress de l'animal. Les yeux des animaux seront protégés du dessèchement grâce à l’application d’un gel de protection. La température et la respiration des animaux seront en permanence surveillées par un système de monitorage. En cas de chute de la température et/ou de la respiration non gérable, l'acquisition en cours sera immédiatement interrompue et l'animal sorti de l'IRM. Il sera alors placé dans une cage mis sous une lumière chauffante jusqu'à son réveil, sous surveillance. Des points limites ont été établis afin de soustraire les animaux à la douleur.

Choix des espèces

Pour ce projet nous utiliserons des souris mâles et femelles. Cette souche de souris est la plus utilisée dans l'étude du comportement lié à l'alcool. Les souris seront âgées de 8 à 10 semaines, étant l'équivalent de l'âge adulte chez l'homme. A cet âge, les souris ont atteint leur taille et poids adulte, ce qui permet une meilleure reproductibilité des résultats.

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Rats : 160
Souffrances
▲ -
▲ 40
▲ 120
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 160

Certains rats reçoivent un implant sous-cutané sous anesthésie pour faire monter leur pression artérielle, d'autres des injections, et tous passent des échocardiographies successives sous anesthésie générale de vingt minutes. 160 rats vont être utilisés, 120 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 40 un niveau léger. Le projet vise à tester si une thérapie génique augmentant l'expression d'une enzyme dans le cœur protège de l'insuffisance cardiaque liée à l'hypertension. Le porteur écrit que le produit injecté devrait soulager les rats traités, tout en surveillant chez les animaux hypertendus l'apparition d'une ascite, d'un œdème pulmonaire, d'une dyspnée et d'une prostration. L'insuffisance cardiaque étant irréversible, indique-t-il, tous les rats sont tués en fin de procédure pour le prélèvement de leurs organes.

Objectifs

L’hypertension artérielle (HTA) est un problème de santé public majeur dont la prévalence est estimée à environ 30% soit 12.7 millions d’adultes en France. La pression artérielle continuellement élevée augmente le travail du cœur afin de maintenir un débit normal. À terme, cette évolution se traduit par une hypertrophie cardiaque et peut progressivement mener à l’insuffisance cardiaque (IC) chronique. Ceci correspond à l’incapacité du coeur à pomper suffisamment le sang pour répondre aux besoins de l’organisme. Un dysfonctionnement du myocarde entraine des conséquences dramatiques qui affectent non seulement le coeur mais également les tissus périphériques et notamment les fonctions pulmonaires, rénales, hépatiques et musculaires. Notre hypothèse générale est que l’augmentation de l’activité des phosphodiestérases dans le coeur pourrait protéger contre la progression de la maladie. Nous avons déjà testé notre hypothèse dans des cultures primaires et validé notre hypothèse générale dans des modèles physiopathologiques mimant d’autres causes de de l'insuffisance cardiaque. L’utilisation d’animaux est indispensable pour l’évaluation de la fonction cardiovasculaire et ne peut être remplacée par des cultures cellulaires (les cellules cardiaques ne se divisent pas). De plus l’évaluation de la fonction cardiaque est à réaliser sur l’animal entier adulte afin de s’approcher le plus possible de la pathologie humaine.

Bénéfices attendus

L’objectif du projet est de tester qu’une thérapie génique permettant l'augmentation de l'expression d'une enzyme, la phosphodiestérase de type 3 (PDE3A) dans le coeur, améliorerait l'activité cardiaque des patients atteints d’hypertension artérielle et éviterait que leur pathologie amène à l’insuffisance cardiaque. Notre stratégie thérapeutique pourrait ainsi constituer une alternative prometteuse ou un complément aux traitements actuels de l'insuffisance cardiaque induite par l’hypertension artérielle.

Procédures

Certains rats subissent des injections sous anesthésie. Cette intervention dure 10 minutes. Certains rats reçoivent un implant sous-cutané sous anesthésie, procédure qui dure 10 minutes. - La mesure de la pression artérielle est réalisée sur animal vigile et l’évaluation de la fonction cardiaque de tous les rats est réalisée sous anesthésie générale pendant 20 minutes par échocardiographies successives (n=160). Pendant des échographies sous anesthésie générale, les animaux subissent une injection.

Impact sur les animaux

Les injections ne provoquent qu'une nuisance légère et transitoire, c'est pour cela qu'elles sont réalisées sous anesthésie pour limiter le stress, après avoir appliqué un gel de lidocaïne au point d'injection pour limiter la douleur. L'injection du produit à visée thérapeutique devrait limiter la progression de l’insuffisance cardiaque et soulager les animaux ainsi traités. Les chirurgies réalisées entraineront des douleurs modérées et transitoires. L’hypertension et l’éventuelle insuffisance cardiaque qui vont ensuite s’installer dans le groupe soumis à traitement pour élever la pression artérielle va s’accompagner des signes cliniques de ces pathologies. Ainsi, l'apparition d’une ascite et un oedème pulmonaire, qui provoquent asthénie, une dyspnée, perte de poids et une prostration sera surveillée.

Devenir

L’insuffisance cardiaque est une pathologie irréversible, les animaux sont donc euthanasiés en fin de procédure. L’ensemble des animaux sera euthanasié pour prélèvements d’organes, ce qui est nécessaire pour permettre l’évaluation du potentiel thérapeutique de la thérapie génique que nous testons.

Remplacement

Il n’existe pas de modèle cellulaire permettant de récapituler le phénotype d’une cellule cardiaque adulte. Les tests cellulaires ne peuvent donc être réalisés que sur des cellules fraichement isolées de coeurs. De plus, dans l’hypertension artérielle et l’insuffisance cardiaque, le corps met en place des régulations physiologiques impliquant le système neuro-hormonal. Ces régulations neuro-hormonales ne peuvent pas être reproduites in vitro ce qui rend indispensable l’expérimentation dans un modèle préclinique intégré.

Réduction

(i) une planification minutieuse basée sur un calcul de puissance et l’expertise de l’équipe ont permis l'estimation de la taille d'échantillon optimale. Ceci a permis de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en préservant la validité statistique de l’étude, et de conserver une puissance statistique suffisante pour observer un effet de 40% obtenu sur la diminution de la fonction cardiaque (ii) les fonctions cardiovasculaires sont étudiées par des méthodes non invasives permettant de limiter le nombre d’animaux, (iii) afin de minimiser encore le nombre d’animaux utilisés, en fin d’expérimentation les tissus prélevés sont partagés entre les domaines explorés.

Raffinement

Les animaux seront surveillés quotidiennement et leur entretien sera effectué dans des conditions soigneusement contrôlées pour s’assurer qu’ils ne subissent aucun stress. Afin d’améliorer leurs conditions d’hébergement de l’enrichissement sera ajouté dans leurs cages. Les rats sont mis en cage et observés tous les jours. Les cages sont changées 2 fois par semaine afin de minimiser une éventuelle infection. L’injection d’aav9 dans la veine caudale est réalisée à l’occasion de la première ou la deuxième échographie évitant un stress et une anesthésie à l’animal. L’hypertension artérielle sera induite en respectant au maximum les procédures de bien-être animal et en limitant la souffrance par le respect des méthodes anesthésiques et analgésiques. Toutes les mesures sont prises pour mettre en place la qualité de l’hébergement requis et la mise en place de procédures adaptées pour limiter la souffrance animale en accord avec la législation en vigueur et respecter l’application de la règle des « 3R ». Un suivi rigoureux des animaux engagés dans les procédures est mis en place. Des points limites ont été scrupuleusement déterminés et sont soigneusement évalués quotidiennement. Si ces points limites sont atteints, les animaux sont sacrifiés pour limiter leur souffrance et leurs organes sont prélevés.

Choix des espèces

Le rat est choisi car c’est un mammifère qui constitue un modèle courant et classique pour l'étude de la fonction cardiovasculaire y compris dans un contexte pathologique. Il est un modèle de choix car il offre la possibilité d’induire l’insuffisance cardiaque par des procédures chirurgicales. Des rats de 7 semaines (250g ) adultes ont été choisis comme modèles car les maladies cardiovasculaires chez l'humain et l'hypertension en particulier touche essentiellement des adultes.

  • Tests réglementaires
    • Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 48
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 48
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 48

Chaque rat reçoit un cathéter dans la veine jugulaire au cours d'une chirurgie sous anesthésie gazeuse pouvant durer une heure, avant onze prélèvements de sang étalés sur huit heures, un toutes les trente minutes. 48 rats Wistar mâles vont être utilisés ainsi, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués pour le prélèvement de leurs organes. Ils sont hébergés seuls jusqu'à cinq jours, ce que le porteur reconnaît comme une source de stress. Il annonce qu'entre l'administration de la dose unique et la mise à mort aucun effet indésirable n'est attendu, tout en indiquant qu'un des deux pesticides testés est classé cancérogène, tératogène et susceptible de nuire à la fertilité.

Objectifs

Ce projet s’inscrit dans un projet plus large qui consistera à étudier les effets de l’exposition périnatale à un cocktail de 2 pesticides administrés par voie alimentaire. En effet, les études de toxicologie sur les pesticides sont le plus souvent réalisées sur chaque substance séparément. Or combinées, même à faible dose, certaines molécules peuvent conduire à l’apparition ou à l’amplification d’effets toxiques. De plus, ces études sont très largement menées en utilisant la voie orale en gavant l’animal. Le gavage pouvant être traumatique pour l’animal mais aussi pour l’expérimentateur, de plus en plus, les études de toxicologie sont réalisées en utilisant un vecteur alimentaire pour exposer les animaux (eau, croquette, pâte, gelée, etc). Nous souhaitons ainsi étudier la toxicité lors d’une administration par voie alimentaire d’un cocktail de 2 pesticides. Pour pouvoir valider notre méthode d’administration et déterminer les quantités de pesticides distribués dans différents organes, il est nécessaire de pouvoir comparer les concentrations sanguines à différents temps de chacune des 2 substances après leur entrée dans l'organisme, seules ou en association via l’alimentation avec les profils obtenus par gavage. Pour cela, 9 groupes de 5 rats mâles adultes Wistar seront répartis ainsi: un groupe contrôle sans exposition sans huile et sans pâte, un groupe contrôle gavage (gavé seulement à l'huile), un groupe contrôle alimentation (seulement la pâte), un groupe exposé au cocktail de pesticides par alimentation, un groupe exposé au cocktail par gavage, un groupe exposé au pesticide 1 par alimentation, un groupe exposé au pesticide 1 par gavage, un groupe exposé au pesticide 2 par alimentation et un groupe exposé au pesticide 2 par gavage. Une procédure préliminaire sera réalisée pour mettre au point la technique de prélèvement de sang sur deux rats qui pourront selon les résultats être intégrés au groupe contrôle sans exposition sans huile et sans pâte.

Bénéfices attendus

Ce projet pourra faire progresser les connaissances scientifiques sur le comportement des substances étudiées dans l'organisme afin d’améliorer les modèles de modélisation basés sur la physiologie liée à une exposition aux mélanges de pesticides et l’évaluation des risques sanitaires associés. Il permettra aussi d’avoir des informations essentielles pour la mise en place de méthodes d’exposition plus représentatives de l’exposition humaine et tout aussi efficace que le gavage. Les résultats de ce projet pourront ainsi, être une base intéressante pour d’autres expérimentations réalisées sur des animaux plus sensibles au gavage comme les rates gestantes.

Procédures

Chaque animal sera tondu une fois au niveau de la nuque et une fois au niveau de la gorge (durée inférieure à 5 minutes). Des prélèvements de sang seront réalisés en utilisant un cathéter. Celui-ci sera installé dans la veine jugulaire dans le cadre d’une chirurgie (une fois par animal) effectuée sur les animaux anesthésiés par un gaz. Cette chirurgie durera au maximum 1h. Au maximum, 11 prélèvements de sang seront réalisés sur 8h (toutes les 30 minutes). Chaque prélèvement durera moins d'une minute. Les animaux exposés par gavage, recevront une seule fois de l'huile de colza avec ou sans pesticides directement dans l'oesophage. Le gavage durera moins d'une minute. Les animaux exposés par voie alimentaire, mangeront volontairement une seule pâte avec ou sans pesticides. L'ingestion durera au maximum 30 minutes (si l'animal mange une partie puis pose la pâte avant de la reprendre). Les animaux seront isolés à partir de l'installation du cathéter jusqu'à la fin de chaque procédure soit au maximum 5 jours.

Impact sur les animaux

Les animaux seront exposés à une dose unique de pesticides inférieure à la dose induisant la mort. De plus, un pesticide est de catégorie 2 pour la reproduction et le système nerveux et c'est un cancérogène/tératogène dû à la susceptibilité de nuire à la fertilité. Le deuxième pesticides de catégorie 3 est toxique en cas d'ingestion à de forte dose (supérieur à la dose induisant la mort). Les autres mentions de toxicité concerne les organismes aquatiques exposés chroniquement. Ainsi, entre le moment où les animaux recevront cette dose unique et leur mise à mort, aucun effet indésirable n'est attendu. Toutefois, les manipulations, comme la contention, et les manipulations lors des prélèvements sanguins peuvent provoquer du stress chez le rat. L’hébergement individuel des rats pourrait également être une nuisance causant du stress chez les animaux.

Devenir

Tous les rats seront mis à mort à la fin des prélèvements sanguins dans le but de prélever post mortem différents organes cibles pour effectuer des dosages afin de déterminer la pharmacocinétique.

Remplacement

Pour évaluer les temps de rétention de certaines substances chimiques dans l’organisme, des modèles mathématiques ont été mis en place à partir d'exposition chez l'animal (principalement chez le rat). Cependant, ces modèles n'existent pas pour les molécules étudiés dans ce projet, ni pour des mélanges de substances avec pour méthode d’exposition, le gavage et l'ingestion d'une alimentation contenant des pesticides. Une approche par des modèles physiologiques ne permettra pas de prendre en compte tous les organes impliqués dans la métabolisation y compris les compartiments éventuels de stockage tels que les tissus adipeux. L'espèce choisi sera le rat car les organes seront suffisamment gros pour effectuer tous les dosages nécessaires (il faudrait le double d'animaux si l'étude était réalisée chez la souris). La souche Wistar est une espèce docile et facile à apprivoiser ce qui facilitera les manipulations notamment lors du gavage et des prélèvements sanguins. Cette étude nécessite donc une approche in vivo.

Réduction

Pour ce type de test, au minimum 4 animaux sont nécessaires pour évaluer les différents temps de présence et l’imprégnation des organes à des substances chimiques (cf essai n° 417 de l'Organisation de coopération et de développement économiques). Dans ce projet, nous étudierons 4 animaux par groupe plus un animal supplémentaire afin de pallier au risque qu’un animal présenterait des effets pouvant impacter les résultats et devant alors être exclu de l’étude, soit 5 animaux par groupe pour l'étude la cinétique. Ainsi, le projet sera composé de 4 groupes exposés par gavage, un groupe contrôle non gavé et 4 groupes exposés par voie alimentaire. Trois animaux maximum permettront de mettre au point la méthode de prélèvement et pourront être inclus dans le groupe contrôle non gavé.

Raffinement

Les animaux seront quotidiennement observés selon différents critères établis dans une grille. Cette grille prendra en compte l’apparence, le comportement et certains signes cliniques permettant de déterminer un score. Selon le score obtenu, une action sera mise en place pour soulager au mieux l’animal. Les animaux seront hébergés plusieurs par cage et leur environnement sera enrichi (cylindres en carton, lanières de papier krafts, bâtons de bois à ronger) pour limiter le stress de l’animal tout le long de chaque procédure. Puis après la pose du cathéter, les animaux seront hébergés individuellement afin d'éviter toute blessure liée au cathéter entre congénères qui pourrait induire une infection et compromettre les résultats. Lors de la pose du cathéter, du sérum physiologique contenant de l’héparine sera injecté pour s'assurer du bon fonctionnement du cathéter et éviter la formation d'un caillot sanguin puis un bouchon sera placé pour éviter des possibles "fuites" de liquide biologique. L'extrémité du cathéter sera extériorisé pour réaliser des prélèvements de sang 3 jours plus tard. Pendant la période de récupération post-chirurgicale (3 jours), les animaux seront étroitement surveillés afin d'écarter toute douleur liée à l'installation du cathéter. Pour cela, en début et fin de journée, un examen clinique sera réalisé (selon les critères de la grille). En parallèle, afin de s'assurer du bon fonctionnement du cathéter, du sérum physiologique hépariné sera injecté dans le cathéter par un expérimentateur pendant que l'animal sera maintenu par un autre expérimentateur (contention classique). Une partie des animaux sera gavé avec une canule spécifique pour cette technique afin d'éviter tout dommage sur l'animal. Les prélèvements sanguins seront réalisés par le cathéter préalablement installé. Si l'animal est docile et apprivoisé, il sera seulement maintenu par un expérimentateur pendant d'un autre expérimentateur réalise le prélèvement.

Choix des espèces

Le modèle rat est une espèce de référence en toxicologie. En effet, il est un bon indicateur pour prédire les effets toxicologiques et le temps de présence dans le sang afin de définir des valeurs de référence pour éviter d’éventuels effets chez l’Homme. Les animaux étudiés seront des adultes (environ 2 mois pour un poids compris entre 300 et 400g) pour garantir un poids suffisant des organes d’intérêt et pouvoir comparer les résultats de l’étude avec les données disponibles dans la littérature qui sont majoritairement obtenues sur des adultes.

  • Recherche fondamentale
    • Organes sensoriels
    • Système immunitaire
    • Système nerveux
Souris : 300
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 300
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 300

Dépilées sur le dos sous anesthésie puis exposées vingt minutes aux ultraviolets, 300 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour le prélèvement de leurs tissus. Le porteur indique que l'irradiation peut provoquer une inflammation de la peau du dos, une perte de poids et des modifications de comportement. L'objectif est de caractériser des candidats analgésiques non-opioïdes en suivant l'action des cellules immunitaires de la peau et des neurones sensoriels. Les 30 souris ajoutées aux 270 calculées le sont pour parer à une éventuelle mauvaise qualité des ARN extraits, et les tests de sensibilité mécanique pratiqués sur animaux vigiles ne sont pas nommés.

Objectifs

Les solutions actuelles pour soulager la douleur des patients ont une efficacité limitée (effet de tolérance) et des effets secondaires graves. Actuellement les traitements disponibles pour les douleurs modérées et sévères/persistantes comme les opioïdes présentent de nombreux inconvénients. Ainsi, le développement de nouveaux médicaments pouvant traiter les douleurs aiguës est donc très important et s'avère d'une utilité publique majeure. C’est dans ce contexte que nous développons plusieurs nouveaux composés pharmaceutiques qui combleraient une lacune sur le marché de la douleur. Le rôle de ces composés ont déjà été démontré dans la gestion de la douleur, ainsi que dans la réparation des tissus. Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer les mécanismes moléculaires mis en jeu par ces composés pour moduler l’action des cellules immunitaires dans la régulation des voies de la douleur. La peau représente la première barrière physique contre les menaces extérieures et son intégrité est orchestrée par des cellules immunitaires résidentes spécialisées réparties dans les différentes couches qui la composent. La peau contient également un réseau dense de neurones sensoriels impliqués dans la perception du touché léger et de la douleur. De récentes études montrent également que le système nerveux sensoriel peut influencer l’activité des cellules immunitaires et ainsi optimiser les défenses contre une agression extérieure. Ainsi, pour répondre a ces questions nous avons choisis le modèle de lésions cutanés induite par une exposition aux ultraviolets (UV). Nous étudierons l’activité des cellules immunitaires de la peau et des neurones du système sensoriel (DRG) dans ces souris après exposition aux UV, traités ou non avec les différents composés pour déterminer l’impact du traitement sur la réponse immunitaire et la sensibilité mécanique.

Bénéfices attendus

La douleur est un problème majeur de santé public. Mieux comprendre comment TAFA4 module le système immunitaire dans les processus de mise en place de la douleur est primordial pour améliorer à terme le confort des patients atteints de douleurs chroniques et approfondir la compréhension de son mécanisme d’action. A terme, cette étude permettra de développer de nouveaux médicaments pour le traitement de la douleur inflammatoire sans effet secondaire. Des études précliniques réglementaires de toxicologie et de sécurité ont déjà été réalisées avec un composé utilisant le même mode d’action sans mettre en évidence d’effets secondaires, ni de phénomène d’accoutumance : problèmes majeurs des analgésiques actuellement sur le marché (opioïdes, paracétamol, etc...).

Procédures

Toutes les souris subiront une anesthésie générale afin de subir une dépilation sur la peau du dos puis une exposition aux UV pendant 20 minutes de la zone dépilée, toujours sous anesthésie. Nous réaliserons également des études de comportement pour tester la sensibilité mécanique induite par l’exposition aux UV sur animaux vigiles.

Impact sur les animaux

Les animaux seront amenés à subir une irradiation aux UV qui pourraient induire une perte de poids, des modifications de comportement en plus d'une inflammation de la peau du dos. Toutes ces procédures seront réalisées par un personnel qualifié et expérimenté et tout sera mis en œuvre pour minimiser la nuisance provoquée. De plus une observation approfondie est effectuée quotidiennement à l’aide de la grille d’observation (Annexe) après la mise en place du modèle inflammatoire afin de prévenir toute complication.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés car le prélèvement des différents tissus est indispensable pour étudier le recrutement cellulaire de la réponse inflammatoire au niveau des tissus étudiés.

Remplacement

TAFA4 a déjà été testé pour son activité analgésique dans différents modèles de douleurs. Le recours à l’utilisation d’animaux est nécessaire pour appréhender l’effet analgésique sur ce modèle post-ultraviolets dans son contexte physiologique mettant en jeu le système immunitaire et le système nerveux sensoriel. De plus la douleur ne peut être dissociée du système biologique global de l’animal, ainsi l’expérimentation animale sur des souris est indispensable à l’étude des phénomènes physiologiques et à la réalisation de notre projet.

Réduction

Pour répondre convenablement aux réponses scientifiques soulevées, nous estimons le nombre minimal de souris nécessaires à 270 animaux, auquel nous ajoutons une marge de 30 animaux au cas où il serait nécessaire d’ajouter des animaux pour compléter l’étude (par exemple, si certains ARNs purifiés à partir des tissus prélevés n’étaient pas d’assez bonne qualité pour pouvoir réaliser l’analyse transcriptionnelle). Un total de 300 animaux est prévu pour cette étude. Ce chiffre a été déterminé après l’utilisation d’outils statistiques (logiciel GraphPad) permettant d’estimer au mieux le nombre d’animaux nécessaires avec une différence significative (p

Raffinement

Les souris utilisées dans ce projet sont élevées en groupes sociaux, dans des environnements complexes pour leur permettre de se comporter normalement. Les animaux sont élevés en présence d’objets permettant le raffinement de l’environnement dans des cages standards à toit ouvert (couvercle à filtre) avec de la sciure de bois utilisée comme litière et un accès ad libitum à un bidon d’eau et à un régime alimentaire standard. Nous utilisons alternativement des carrés de ouates pour que les animaux puissent faire un nid, des dômes en cellulose ou des tunnels en carton, qui sont changés chaque semaine. Les élevages sont effectués au sein d’un établissement agréé où 5 personnes sont dédiées à l’organisation et l’entretien des élevages et ainsi tous les jours l’état sanitaire et environnemental des animaux est contrôlé. De plus, le week-end, la personne en charge du projet sera d’astreinte pour le suivi des animaux. D’autre part, le recours aux analgésiques est prévu dans le cas où l’état sanitaire des animaux le demandera (annexe grille de suivi). Nous avons recours à l’anesthésie/analgésie lors de l’exposition aux UV et des soins pré-, per- et post-opératoires adéquats sont administrés. Une planification fine des procédures expérimentale sera effectuée (disponibilité des locaux d’expérimentation, du matériel, période d’acclimatation des animaux aux pièces d’expérimentation et dans l’animalerie) permettant de diminuer le stress des animaux et favoriser la validité des expériences. Notamment lors du test de la sensibilité mécanique, les animaux seront acclimatés à l’enceinte 30 minutes avant d’effectuer les mesures afin de diminuer leur niveau de stress. Enfin l’établissement des points limites selon la grille en annexe avec un suivi quotidien consistera en une vérification du poids, de la vivacité et de l’état du pelage des animaux avant de continuer l’expérience ou non en fonction des signes vitaux des animaux. Une souris ayant perdu 20% de son poids initial sera systématiquement euthanasiée. Toutes ces stratégies d’optimisation seront mises en place dans le but de réduire voire supprimer la souffrance chez l’animal.

Choix des espèces

Le niveau de similarité entre la souris et l’homme justifie son utilisation. L’état des connaissances actuelles, les outils et les structures disponibles pour sa manipulation font de la souris le modèle idéal à l’étude des systèmes immunitaires et nerveux. En effet les populations de neurones spécialisés dans l’intégration des stimuli douloureux sont similaires entre la souris et l’Homme. Des souris de 8 à 12 semaines seront utilisées car à ce stade elles ont atteint leur maturité en termes de défenses immunitaires et une maturité développementale du système nerveux. Ainsi, les animaux auront été commandés à 7 semaines auprès du fournisseur agréé de manière à ce qu'ils s'acclimatent à notre animalerie pendant au moins une semaine

  • Recherche appliquée
    • Bien-être animal
    • Diagnostic des maladies
  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Autres rongeurs : 150
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 150
▲ -
Devenir
 -
 150
 -
 -

Capturés au piège dans leur milieu, 150 mulots sylvestres et mulots à collier sauvages sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis relâchés. Chacun subit sous anesthésie gazeuse une prise de sang dans le sinus rétro-orbitaire, geste que le porteur chiffre à trois minutes entre la sortie du piège et la fin du prélèvement. Le projet poursuit deux objectifs déclarés, former des étudiants de master aux métiers de la conservation et suivre les pathogènes des rongeurs sauvages. Le porteur admet un taux de mortalité de l'ordre de 3 % lié au piégeage, par arrêt cardiaque, rupture des cervicales ou refroidissement, et justifie le choix de ces deux espèces par leur abondance et leur "facilité de capture".

Objectifs

Le présent projet s’inscrit dans des objectifs de formation pédagogique et scientifique des étudiants de niveau Master ayant pour projet professionnel de travailler dans les métiers de l’environnement appliqués à la conservation d’animaux sauvages. Les objectifs sont i) de fournir un niveau de connaissance adapté à l’utilisation d’animaux de la faune sauvage à travers une approche éthique (présentation des comités d’étiques en expérimentation animale, règle des 3R,…) ; ii) initier les étudiants à la capture de Micromammifères (essentiellement le Mulot sylvestre (Apodemus sylvaticus), le Mulot à collier (Apodemus flavicollis) et le Campagnol roussâtre (Myodes glareolus), potentiellement d’autres espèces sauvages moins abondantes ; le présent projet portera cependant uniquement sur les 2 espèces de Mulots, les autres espèces seront relâchées immédiatement, cf ci-dessous) ; iii) présenter les risques liés à la contention et les bonnes pratiques de terrain ; et iv) intégrer le bien-être animal en condition de captivité. Les échantillons récoltés avec les étudiants permettront ensuite de réaliser un suivi à long terme de l’état de santé des populations de rongeurs à l’échelle régionale et de maintenir une surveillance des pathogènes présents chez les rongeurs.

Bénéfices attendus

L’apport de connaissances nouvelles à des étudiants pouvant être amenés à manipuler des animaux sauvages dans leur cursus professionnel, et l’obtention de données nouvelles, remplissent un objectif à la fois pédagogique et scientifique à travers une approche non-létale. La formation à l’éthique et au bien-être animal répond ainsi aux enjeux sociétaux et de perfectionnement personnel d’une pratique encadrée par un context légal et qui s’inscrit directement dans les plans de carrière de certains étudiants. De plus, la formation à une démarche non létale sur des mesures hématologiques, immunologiques et hormonales est innovante et offrira un panel de compétences attractives auprès de leurs futurs employeurs. Sur le plan scientifique, le suivi de l’état de santé de rongeurs sauvages sur les sites d’études permettrait une meilleure compréhension des enjeux sociétaux actuels, mais aussi de définir des risques épidémioloques pour la présence de zoonoses dans l’environnement.

Procédures

Les animaux subiront une prise de sang dans le sinus rétro-orbitaire sous anesthésie. Cette procédure sera réalisée par un personnel formé et expérimenté. Le temps estimé d’une prise de sang (avec identification spécifique, sexage et mesures morphométriques) est de l’ordre de 3 minutes de la sortie du piège à la fin du prélèvement.

Impact sur les animaux

Au cours de la manipulation, les animaux peuvent ressentir un stress lié à la capture, la contention, et la manipulation. Les parties potentiellement douloureuses ou particulièrement stressantes (prise de sang notamment) se font cependant sous anesthéise gazeuse. L’anesthésie gazeuse évite une injection (intrapéritonéale), l’induction de l’anesthésie est rapide (de l’ordre de 30 secondes) et l’anesthésie elle-même est brève (de l’ordre de 3 min, permettant l’identification spécifique, le sexage, les mesures morphométriques et la prise de sang), évitant une hypothermie. A l’issue de la prise de sang dans le sinus rétro-orbitaire sous anesthésie, un lubrifiant oculaire et un anesthéisant local seront appliqués sur l’œil des individus. Par la suite, les animaux seront placés dans des boîtes dortoirs pour être remis en liberté après un temps de repos (minimum 1 heure) et la vérification préalable de leur bon état de santé (œil en bon état, comportement normal, cf § relatif aux points-limites ci-dessous). Cette méthode de prise de sang n’est pas substituable à un prélèvement dans la queue qui donne un volume trop faible ou dans le sillon mandibulaire . De précédents tests de prise de sang dans le sinus mandibulaire ont été effectués par des personnes qualifiées à ce type de prélèvement sur souris de laboratoire mais n’ont pas permis de réaliser des prises de sang. L’absence de ce sinus chez les Mulots est suspectée.

Devenir

Les animaux seront relâchés à l’issue de chaque procèdure en considérant qu’aucun traitement pouvant moduler leur réponse immunitaire ou affecter leur comportement ou fonction écologique ne pourrait affecter le devenir de ces animaux en condition naturelle. Cette remise à l’état sauvage prend en compte l’expérience des responsables du projet et le travail de la SBEA ayant statué à l’unhanimité sur la possibilité de réaliser un prélèvement sanguin comme indiqué dans chaque procédure suivi du relâcher des animaux.

Remplacement

Le double objectif du projet est (i) de former des étudiants aux méthodes éthiques et réglementaires d’utilisation d’animaux de la faune sauvage à des fins scientifiques et (ii) d’acquérir des données de long terme sur l’état de santé et les pathogènes de micromammifères sauvages. L’utilisation d’animaux est requise car, à notre connaissance, aucune approche de modélisation ne permettrait d’obtenir de telles données. Des études comparatives sur le système immunitaire de rongeurs ayant montré que la réponse immunitaire d’individus sauvages et d’animaux de laboratoire différait significativement (Abolins et al., 2017; Viney and Riley, 2017),l’utilisation d’animaux sauvages est également requise. L’étude pathogènes potentiellement zoonotiques ne peut par ailleurs se faire que sur animaux capturés dans l’environnement et non sur animaux-modèles de laboratoire.

Réduction

La variabilité inter-individuelle des réponses immunitaires est très forte en conditions naturelles et la reproduction de ces mêmes conditions n’est pas possible en laboratoire. De nombreuses études scientifiques commencent à intégrer les conditions environnementales comme effets modulateurs de la réponse immunitaire face aux infections (Flies and wild comparative immunology consortium, 2020). Parmi les agents infectieux susceptibles d’étre identifié, Borrelia burgdorferi, l’agent responsable de la maladie de Lyme présente des prévalences parfois très faibles au sein de populations de Mulot sylvestre (Apodemus sylvaticus) et de Mulot à collier (Apodemus flavicollis). Sur la base de ces informations, les effectifs prévus pour les procédures 1 and 2 ne peuvent être inférieurs à 30 rongeurs (Procédure 1) et 30 rongeurs (Procédure 2) par site d’étude et par an pour garantir une puissance statistique suffisante et la valorisation scientifique des résultats.

Raffinement

En ce qui concerne les captures, les pièges sont relevés au moins une fois par jour. Cependant, la littérature ainsi que l’expérience des personnels impliqués dans ce programme laissent envisager un taux de mortalité de l’ordre de 3%. Les causes de décès peuvent être un stress conduisant à un arrêt cardiaque, une rupture des cervicales ou un refroidissement en période froide (peu probable au printemps) et/ou pluvieuse dans les pièges). En dehors de l’arrêt des captures en cas de conditions météorologiques défavorables, ces mortalités indésirables sont difficilement totalement évitables. Les conditions de captivité des animaux seront conformes aux conditions des Rongeurs de laboratoires (Cages normalisées, nourriture et eau fournis ad libitum), sauf en ce qui concerne la captivité individuelle, mais avec un enrichissement aussi élaboré que possible (Dortoir et coton permettant la confection d’un nid, structures de carton, roue et balle pour le jeu). Les animaux seront hébergés sous tente avec un contrôle des conditions environnementales (Température, hygrométrie) et les anesthésies, mesures et prélèvements seront effectués dans le véhicule agréé pour expérimentation animale, donc en des lieux séparés. Les mesures et prélèvements seront effectués sous anesthésie par du personnel qualifié.

Choix des espèces

Les espèces choisies sont le Mulot sylvestre (Apodemus sylvaticus) et le Mulot à collier (Apodemus flavicollis). Le Mulot sylvestre et le Mulot à collier sont des Micromammifères abondants, ubiquistes, opportunistes avec un régime alimentaire varié. Leur positionnement trophique intermédiaire les place comme une source de nourriture de premier choix pour un grand nombre de prédateurs (Rapaces et Mammifères) incluant des espèces patrimoniales (Milan royal par exemple). Leur utilisation dans des travaux scientifiques en écologie, écotoxicologie, ou écoépidemiologie est fréquente, permettant une relation des résultats obtenus ici avec la littérature internationale, tant par les étudiants concernés que par l’équipe de recherche (Chrono-environnement). Leur facilité de capture et leur capacité à être maintenus en captivité en font un modèle biologique idéal par rapport aux objectifs scientifiques de cette étude. Seuls les Rongeurs d’âge adulte et les femelles non gestantes seront utilisés pour cette étude.