Rongeurs

289 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent une chirurgie d'implantation d'électrodes cérébrales, puis des inhalations répétées de solvants organiques comme le toluène en chambre, avec des tests comportementaux et un test du nystagmus post-rotatoire. Le porteur indique que de fortes concentrations peuvent provoquer troubles de l'équilibre et tremblements, censés disparaître dans l'heure suivant l'exposition. Il rattache le projet à la fixation de valeurs limites d'exposition des salariés et écarte le remplacement, l'électrocorticographie n'étant pas réalisable in vitro.

Objectifs

Ce projet a pour objectif la mise en place d'une méthode de suivi en temps réel de l’action des solvants organiques sur le cerveau par une mesure de l’activité cérébrale. Cette méthode d’enregistrement sans fil permettra de mesurer ces effets chez des animaux vigiles et libres de leurs mouvements lors de l’inhalation des solvants dans des chambres à atmosphère contrôlée. En outre, divers tests comportementaux seront réalisés en fin d’exposition afin de mettre en relation les modifications de l’activité du cerveau avec d’éventuelles déficiences motrices et/ou sensorielles. Ceci permettra d’avoir une vue d’ensemble sur les effets neurotoxiques aigus d’une exposition aux solvants organiques volatils.

Bénéfices attendus

L’e xposition des salariés à des solvants peut conduire à une dépression du système nerveux central et mener à une altération de leurs performances psychomotrices. L’exposition aux solvants peut donc être responsable de d’accidents du travail. Ainsi, afin de protéger la santé des salariés et limiter l’exposition de ces derniers à de fortes doses de solvant, des valeurs limites d’exposition ont été mise en place. Néanmoins, les relations doses/réponses des solvants sur l’activité cérébrale sont mal connues. Ce projet vise à proposer une méthode de mesure objective de l’effet des solvants sur le système nerveux central et d’améliorer les connaisances sur les risques liés aux expositions aiguës aux solvants organiques.

Procédures

Procédure 1 : Etude pilote (N=16) : N=12 : Chirurgie (1h) ; Inhalation « contrôle » + électrocorticographie (4 x 8h) ; inhalation « toluène » + électrocorticographie (4 x 8h) ; mise à mort et prélèvement de tissus N=4 : Mise à mort et prélèvement de tissus Procédure 2 : Mesure de l'activité cérébrale par électrocorticographie et analyse du comportement suite à l’exposition aux solvants (N=56) N=14 par dose de solvant : Chirurgie (1h) ; [Inhalation « contrôle » + électrocorticographie (4 x 8h) ; Comportement (30min) ; Inhalation « solvant » (4 x 6h) ; Comportement (30min)]* ; mise à mort et prélèvement de tissus * La séquence entre crochets est répétée trois fois sur les mêmes animaux lors de la phase expérimentale 2 (dose incrémentales) Procédure 3 : Mesure du nystagmus post-rotatoire suite à l’exposition aux solvants (N=48) : N=12 par dose de solvant : Chirurgie (45min) ; [Inhalation « contrôle » (4 x 8h) ; Test du nystagmus post-rotatoire (10min) ; Inhalation « solvant » (4 x 6h) ; Test du nystagmus post-rotatoire (10min)]* ; mise à mort et prélèvement de tissus * La séquence entre crochets est répétée trois fois sur les mêmes animaux lors de la phase expérimentale 2 (dose incrémentales) Procédure 4 : Analyse du comportement suite à l’exposition aux solvants (N=48) : N=12 par dose de solvant : [Inhalation « contrôle » (4 x 8h); Comportement (30min); Inhalation « solvant » (4 x 6h) ; Comportement (30min)]* ; mise à mort et prélèvement de tissus * La séquence entre crochets est répétée trois fois sur les mêmes animaux lors de la phase expérimentale 2 (dose incrémentales) Procédure 5 : Prélèvement sanguin et de tissus neuronaux suite à l’exposition aux solvants (N=96) N=8 par temps de prélèvement (temps 1 : à la fin du 4ème jour des périodes « solvant » ; temps 2 : à la fin de la semaine post-exposition). Les animaux seront mis à mort par prélèvement final du sang et du cerveau (5 minutes maximum, sous anésthésie profonde). Dans le cas où les quantités de solvant dans le sang ou le cerveau sont égales à zéro après une semaine de récupération lors de la phase expérimentale 1, le nombre de rats mis à mort au temps 2 pourra être réduit à n=4 pour les expérimentations suivantes.

Impact sur les animaux

Certains animaux seront exposés à des concentrations élevées de solvant. Ils pourront présenter des signes cliniques tels que des troubles de l'équilibre ou des tremblements. Ces signes cliniques devront, néanmoins, disparaître dans l'heure qui suivra la fin de l'exposition.

Devenir

La totalité des animaux prévus dans ce projet seront mis à mort à la fin des procédures les concernant, afin de récupérer les tissus biologiques d’intérêt pour les analyser.

Remplacement

Le modèle animal est indispensable pour obtenir des résultats exploitables puisque : - notre approche expérimentale, qui vise à étudier l’activité cérébrale par électrocorticographie, n’est pas possible in vitro. - notre projet étudie les atteintes au niveau comportemental et neuro-sensoriel, expérimentations qui ne peuvent être réalisées que sur l'animal vivant.

Réduction

Le protocole a été construit de telle sorte que le nombre d’animaux requis soit réduit à son minimum. Autant que possible, l’utilisation de chaque animal a été optimisée pour récolter un maximum de mesures, à la fois fonctionnelles, comportementales et histologiques. Sont décrites ci-dessous les mesures prises pour réduire le nombre d’animaux : 1) Les animaux seront leurs propres contrôles : Ils seront exposés initialement à une période de 4 jours d’air ambiant (période « contrôle ») puis 4 jours à des vapeurs de solvants organiques (période « solvant »). Les mêmes mesures fonctionnelles et comportementales seront réalisées pendant et à la fin de ces deux périodes pour comparaison. 2) Lors de la phase expérimentale 2, les effets fonctionnels et comportementaux de trois doses incrémentales du même solvant seront testés sur les mêmes animaux. Chaque exposition à une dose de solvant sera précédée d’une période « contrôle » afin de s’assurer que les animaux sont bien à leur niveau basal en terme de fonction cérébrale et de comportement. 3) Les animaux dont l'activité cérébrale sera mesurée pendant l'exposition aux solvants réaliseront également certains tests comportementaux, et seront ensuite mis à mort pour analyse histologique des tissus d’intérêt. 4) Les animaux dédiés aux tests comportementaux, mais dont l’acitivité cérébrale n’est pas enregistrée, seront également utilisés pour le dosage des solvants dans les tissus d’intérêt afin de réduire au maximum le nombre d’animaux concernés par la procédure de prélèvement seule.

Raffinement

1. Pe ndant toute la durée du projet, les animaux seront traités avec douceur et compassion par le personnel compétent. Des caresses seront prodiguées lors de chaque manipulation. Les animaux seront surveillés quotidiennement par les expérimentateurs ou les zootechniciens de façon à évaluer leur état physiologique et leur comportement. Les animaux seront hébérgés (si possible) par deux. Leur environnement sera enrichi par un tunnel en carton. 2. Concernant les chirurgies : - Afin d'atténuer la douleur, les animaux recevront un analgésique pré-opératoire et un anti-inflammatoire non stéroïdien sera délivré à l'animal (deux fois à 24h d’intervalle) après les chirurgies. - Pendant l'intervention chirurgicale : o Un gel ophtalmique sera appliqué pour éviter le dessèchement oculaire o La température corporelle de l'animal sera maintenue à l’aide d’une couverture chauffante thermorégulée. - A la fin de l'intervention chirurgicale : o Une pommade sera appliquée afin d’accélérer le processus de cicatrisation. o Une injection de sérum physiologique sera faite afin de palier la déshydratation de l’animal, inhérente à la chirurgie - Suite à l’intervention : o Le réveil des animaux se fera dans une armoire chauffante ; ils bénéficieront d’une surveillance accrue avant le retour dans leur pièce d'hébergement. o De la nourriture sous forme de bouchon et sous forme gélifiée sera mise à disposition à l'intérieur de la cage. o Les animaux bénéficieront d'une période de suivi post-opératoire de 5 jours pendant laquelle ils seront observés (afin de déceler tout signe de douleur ou toute modification comportementale) et pesés quotidiennement. o Les animaux seront hébergés individuellement afin d'éviter l'exploration de sites d'incision et de suture par leurs congénères et la détérioration du dispositif implanté, mais seront mis dans des cages transparentes afin de garder un contact visuel entre eux. 3. Concernant les inhalations de solvants : - Les animaux seront habitués progressivement à être placés dans les enceintes d'inhalation afin de diminuer le stress lié à ce nouveau lieu. - Pendant la période d'exposition, les animaux seront observés toutes les 2 heures et une fiche de suivi clinique individuelle sera remplie en cas d'observation de signes de souffrance chez un animal. 4. Concernant les tests comportementaux : - Les animaux seront habitués progressivement aux divers dispositifs au moins deux semaines avant le début des expositions.

Choix des espèces

Le choix du modèle animal s’est porté sur les rats Long Evans. En effet, le rat présente un métabolisme des solvants proche de celui de l'Homme. De plus, les tests comportementaux utilisés ici visent à évaluer les atteintes des solvants sur le fonctionnement de l’oreille interne. Les expérimentations, donc, doivent être menées sur des souches de rat pigmentées car, comme chez l'Homme, la mélanine est présente au niveau de l'oreille interne (les souches albinos sont dépourvues de mélanine ce qui les rend plus sensibles aux solvants). Les rats seront utilisés à l'âge adulte (à partir de 3 mois) car l'oreille interne ainsi que les cytochromes présents dans le métabolisme des solvants doivent être matures.

756 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une arthrite leur est induite, avec injections intra-articulaires et prélèvements de sang sous anesthésie, pour évaluer une protéine et repositionner des médicaments existants. Le porteur indique que l'arthrite provoque une douleur et fixe un point limite au score maximal aux quatre pattes ou à 20 % de perte de poids, seuil déclenchant la mise à mort. Il affirme que la complexité de la maladie ne peut être étudiée qu'au niveau d'un "organisme entier", les rubriques réduction et raffinement se réduisant à quelques lignes.

Objectifs

1)-Evaluation du rôle de la protéine QKI5 dans l'inflammation de l'arthrite et dans l'érosion osseuse. 2)-Evaluation de médicaments qui induisent QKI5 ou de lentivirus-QKI5 dans l'inflammation de l'arthrite et dans l'érosion osseuse (Repositionnement de médicaments déjà existants sur le marché).

Bénéfices attendus

Compréhension du rôle de QKI5 dans l'arthrite et l'inflammation. Repositionnement de médicaments qui induisent QKI5 pour une application anti-inflammatoire et anti-érosion osseuse.

Procédures

Aucun prélèvement sur animaux vigiles, aucune procédure chirurgicale. Prélèvements de sang sous anesthésie. Injections IP de serum ou de médicament Injections intra-articulaires sous anesthésie. Durée de la procédure pour chaque souris : 5 minutes.

Impact sur les animaux

L'arthrite induite par les différents modèles provoquera une douleur dont l'intensité sera examinée suivant le codage suivant : Le point limite est atteint lorsque le score de l’arthrite est de 12 (3 à chaque patte) et le score total (apparence générale, apparence des orbites, apparence des oreilles, prise alimentaire ou boisson) est > 15 ou lorsque la perte de poids est de 20 % . Les modèles présentés ici ne sont pas nouveaux et ont été décrits de façon extensive dans la littérature par d'autres auteurs.

Devenir

Mise à mort de tous les animaux justifiée par l'impossibilité de réutilisation.

Remplacement

la complexité de la maladie ne peut être étudiée qu’au niveau d’un organisme entier. Cependant, chaque fois que cela sera possible, les analyses seront effectuées sur des cellules en culture. Réduire : Raffiner : La douleur des animaux sera réduite au maximum par l’utilisation des anesthésiques et l’euthanasie si cela est nécessaire.

Réduction

Le nombre de souris sera limité au strict nombre nécessaire pour une signification statistique des résultats. Six à 8 souris par groupe d’expériences seront utilisées. Les tests statistiques Mann-Whitney et t de Student seront utilisés.

Raffinement

La douleur des animaux sera réduite au maximum par l’utilisation des anesthésiques et l’euthanasie si cela est nécessaire.

Choix des espèces

Les souris possèdent des articulations dont l’inflammation reproduit l’arthrite humaine. Seule l’espèce Mus Musculus possède les souches nécessaires (Transgéniques, KO, KI) Age adulte : 8 à 16 semaines pour l'expérimentation car le système immunitaire est mature. A partir de 8 semaines pour les prélèvements de souris K/BxN car elles sont adultes et que l'arthrite est bien établie.

292 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection intracérébrale d'un virus exprimant une forme mutée de l'alpha-synucléine pour induire une lésion type Parkinson, puis une injection d'amphétamine avec observation du comportement rotatif, avant perfusion intracardiaque. Le porteur indique que la chirurgie cérébrale peut provoquer stress, douleur locale et variations de poids, et que les cerveaux seront prélevés pour analyse. Il présente le projet comme un préalable à une demande d'essai clinique de thérapie génique et écarte le remplacement, l'in vitro n'offrant pas le contexte physiologique.

Objectifs

La maladie de Parkinson se caractérise notamment par une dégénérescence progressive des neurones dopaminergiques de la substance noire. Via le recours à de multiples modèles animaux de cette pathologie, notre laboratoire a démontré le rôle essentiel de la protéine EN1 pour la survie de ces neurones. Il est à noter qu’une seule et unique injection de EN1 permet une activité neuroprotectrire pendant >12 semaines, suggérant que son mécanisme d’action repose sur des leviers épigénétiques. Ce projet a pour objectif d’évaluer si faire exprimer EN1 de façon durable via des vecteurs viraux de type AAV permettrait de prolonger son effet neuroprotecteur. Pour ce faire, nous prévoyons de développer un modèle murin de lésion progressive et chronique des neurones DA de la substance noire via l’utilisation d’un vecteur viral (type AAV) codant pour une forme mutée de l’alpha-synucléine humaine. L’expression durable de EN1 sera induite grâce à l’injection d’un second AAV. Afin de soutenir une prochaine demande d’essai clinique pour l’utilisation de vecteurs viraux permettant une expression durable de la protéine thérapeutique hEN1 chez les patients atteints de la maladie de Parkinson, ce projet a deux objectifs. Objectif 1 : développer un modèle murin de lésion progressive et chronique des neurones DA de la SN via l’utilisation d’un vecteur viral (type AAV) codant pour une forme mutée de l’alpha-synucléine humaine. Objectif 2 : Utiliser des vecteurs viraux (type AAV) pour permettre une expression durable d’EN1 dans le but de prolonger son effet neuroprotecteur.

Bénéfices attendus

Ce projet s’inscrit dans le cadre d’investigations précliniques qui devront permettre la soumission d’une demande d’essai clinique pour l’utilisation d’un outil de thérapie génique chez les patients atteints de la maladie de Parkinson. Ce projet développe un modèle murin de lésion chronique qui permettra de mieux rendre compte de l’aspect évolutif de la pathologie humaine. Quant à l’utilisation de vecteurs viraux permettant une expression durable de EN1, elle devrait permettre une action neuroprotectrice prolongée et offrir de nouvelles perspectives pour le traitement de la maladie de Parkinson.

Procédures

Ce projet contient 3 procédures avec plusieurs interventions par procédure. Un maximum de 292 souris seront utilisées dans ce projet. 1) Injection stéréotaxique intracérébrale : La chirurgie se déroule en conditions d’asepsie et d’anesthésie et analgésie générale sur des souris âgées de 60 jours au minimum. Un maximum de 292 souris seront injectées d’un adeno-associated virus. La procédure dure moins d’une heure. Les souris seront gardées un maximum de 16 semaines après injection. 2) Injection intrapéritonéale d'amphétamine pour stimulation du système nigrostriatal et suivi du comportement rotatif : La procédure se déroule sur animal vigile. Après une injection intrapéritonéale d’amphétamine, l’animale est filmé pendant 10 min dans une boite ouverte. Un maximum de 204 souris seront soumis à cette intervention. La procédure dure moins de 30 minutes. 3) Perfusion intracardique : La procédure se déroule en conditions d’anesthésie et analgésie générale. Un maximum de 292 souris seront soumis à cette intervention. La procédure dure moins de 20 minutes.

Impact sur les animaux

Nos expériences nécessitent des procédures de classe modérée. Pour toutes nos expériences, les souris sont anesthésiées selon les bonnes pratiques vétérinaires. Cependant, et même si notre laboratoire a acquis une solide expérience en la matière, des souris peuvent ne pas supporter la chirurgie ou avoir un mauvais placement du site d’injection stéréotaxique. Aussi, suite à une injection stéréotaxique intra-cérébrale, il est possible que les animaux soient stressés, sujets à des fluctuations de poids ainsi que de la douleur locale, ceci pouvant se traduire par une activité/mobilité réduite. Après une période de surveillance post anesthésique, les animaux sont remis dans leurs cages d’origine avec leurs congénères. Nous ne nous attendons pas à une certaine mortalité dû aux molécules injectées. Dans le cadre du suivi des animaux selon les paramètres définis dans une grille d’évaluation du bien-être, à la suite d’une injection intracérébrale, les animaux seront observés quotidiennement pendant 5 jours (puis 2 fois par semaine), afin de détecter au plus vite les signes de perturbations du bien-être animal et d’intervenir dans les plus brefs délais.

Devenir

A l’issue de chacune des procédures, les animaux seront euthanasiés et leur cerveau collecté afin de permettre des analyses histochimiques permettant d’évaluer la lésion induite par la surexpression de la synucléine et/ou l’effet protecteur de EN1 sur les neurones DA de la SN.

Remplacement

Ici, nous chercherons à développer un modèle murin de la maladie de Parkinson avec des AAVs dont l’expression a été déjà validé. Nos expériences devant permettre de soutenir une demande d’essai clinique, il est nécessaire qu’elles soient réalisées sur l’animal. L’expérimentation in vitro ne présente pas le contexte tridimensionnel et physiologique nécessaire à la caractérisation de l’activité neuroprotectrice de EN1. Enfin, le développement d’un modèle chronique de la maladie de Parkinson n’est pas réalisable in vitro car la diffusion et toxicité de la protéine synucleine mutée ne peuvent être évaluées que dans le contexte physiologique.

Réduction

Sur la base de notre expérience antérieure, nous prévoyons d'utiliser 8 souris par condition expérimentale afin d'obtenir une puissance statistique satisfaisante. Pour les analyses histologiques, nos résultats préliminaires indiquent que 6 souris par groupe constituent un nombre minimum d’animaux pour avoir suffisamment de puissance statistique (www.stasticalsolutions.net/pssTtest_calc.php). Nous proposons n=8 pour maintenir la puissance statistique en cas de décès au cours de la chirurgie ou de mauvais placement du site d’injection stéréotaxique. Les données quantitatives obtenues feront l’objet d’une analyse de variance, suivie de tests post hoc. Si les distributions des moyennes sont normales, nous utiliserons des tests statistiques paramétriques (Student ou Anova). Si ce n’est pas le cas, nous opterons pour un test non-paramétrique (i.e. Mann-Whitney). Les procédures ont été optimisées afin de minimiser le nombre d’animaux, la caractérisation de nos différents lots/type de virus étant notamment réalisée sur des effectifs réduits. En effet, dans le cadre des expériences visant à optimiser les conditions d’utilisation de nos AAVs, nous prévoyons d’avoir recours à des injections bilatérales afin de minimiser le nombre d’animaux à utiliser.

Raffinement

Toutes les expériences invasives sont réalisées sous anesthésie générale, combinée à un traitement analgésique. Après une chirurgie, les animaux seront transférés dans une cage elle-même chauffée grâce à un matelas chauffant jusqu’à leur réveil. Ils sont ensuite hébergés dans leurs groupes d’origine afin d’éviter le stress lié à l’isolement et observés et pesés chaque jour pendant cinq jours. Ensuite, en plus d’une inspection visuelle quotidienne, des relevés de poids seront réalisés au moins 2 fois par semaine et d’éventuels signes de douleur seront recherchés. Si les animaux montrent de tels signes, ils recevront un traitement adapté.

Choix des espèces

La souris est une des espèces majoritairement utilisées dans le domaine scientifique pour l'étude des maladies neurodégénératives. Son utilisation permet ainsi une comparaison directe des résultats obtenus avec les données disponibles dans la littérature scientifique. De plus, un grand nombre de modèles de maladie de Parkinson ont été générés et caractérisés chez la souris. La génétique de la souris est très documentée et proche de l’homme ce qui en fait un modèle privilégié pour nos travaux visant à préparer une demande d’essai clinique. Ce projet vise à caractériser le rôle neuroprotecteur de EN1 dans un modèle murin de maladie de Parkinson, une maladie neurodégénérative pour laquelle l’âge moyen d’apparition des premiers symptômes est de 57 ans en France. Nous utiliserons donc exclusivement des souris adultes dont l’âge sera voisin de 60 jours.

50 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection intrapéritonéale de tétrachlorure de carbone tous les deux jours pendant huit semaines pour induire une fibrose du foie, avant une mise à mort par ponction cardiaque et prélèvement d'organes. Le porteur affirme que la fibrose ne provoque aucune douleur et vise à comprendre le rôle de cellules souches et l'effet de la metformine sur cette pathologie. Il indique que le modèle cellulaire ne suffit pas et conclut que le passage par l'animal est inévitable pour cette étude.

Objectifs

Ce projet s’inscrit dans le cadre d’un programme de recherche destiné à étudier le rôle des cellules stromales mésenchymateuses et à identifier l’expression des micro-ARN (miARN) lors du développement de la fibrose hépatique. La fibrose hépatique est caractérisée par l'accumulation excessive des constituants de la matrice extracellulaire dans le parenchyme hépatique. Cette pathologie est la complication majeure de toutes les maladies chroniques du foie induites par une infection virale, des perturbations métaboliques, l'abus d'alcool. Une fibrose hépatique non contrôlée peut entrainer in fine une cirrhose du foie, un dysfonctionnement hépatique et un carcinome. A ce jour, il n’existe aucun traitement ni moyen de diagnostic précoce. Aussi, plusieurs voies de recherche et de développement sont en cours pour palier à ce déficit. Notamment la metformine, un traitement du diabète de type 2 qui présenterait des effets anti-fibrotiques intéressants. Dans le foie, comme dans les autres organes, les cellules effectrices de la fibrose sont les myofibroblastes. D’origine encore largement débattue, les myofibroblastes dériveraient principalement des cellules stromales mésenchymateuses (MSC). Lors de leur différenciation en myofibroblastes, les MSC expriment une combinaison spécifique de cytokines, facteurs de croissance, hormones ainsi que des miARN et pourraient par ce biais réguler les phénomènes de fibrose. Il existe plusieurs méthodes pour induire expérimentalement une fibrose hépatique chez l’animal de laboratoire. Nous utiliserons le modèle de fibrose induite par l’injection intrapéritonéale de tétrachlorure de carbone (CCl4) chez les souris C57BL/6. Les procédures expérimentales utilisées dans ce projet sont de classe modérée et seront réalisées dans les conditions les moins stressantes possibles pour les animaux. Ce projet engagera des souris dans un nombre estimé à 50 individus pour la durée que couvrira ce projet. L’objectif de notre étude est de comprendre le rôle des MSC dans le développement de la fibrose hépatique, d’identifier des miARN susceptibles d’intervenir dans la pathogenèse de la fibrose hépatique et d’étudier la capacité de la metformine à moduler l’expression de ces miARN et à induire une régression de la fibrose hépatique. Permettant ainsi une prise en charge plus précoce de cette pathologie.

Bénéfices attendus

A terme, les résultats de ce projet permettront de comprendre le rôle des cellules souches mésenchymateuses dans le développement de la fibrose, d’identifier les miARN biomarqueurs du développement de la fibrose, permettant ainsi une prise en charge plus précoce de cette pathologie et étudier la capacité de la metformine à induire une régression de la fibrose hépatique.

Procédures

Les souris subiront une injection intrapéritonéale tous les 2 jours pendant 8 semaines (n=50). L'injection durera à chaque fois en moyenne 5 secondes.

Impact sur les animaux

Les injections se feront avec une bonne contention de l'animal. Pour respecter le bien-être animal une application de crème analagésique (Lidocaïne) et une désinfection de la zone à l'aide d'une compresse alcoolique seront réalisées avant les injections. La fibrose hépatique ne provoque aucune douleur. La ponction cardiaque (1 mL) sera précédée d’une anesthésie volatile par isoflurane (1,5 à 2%) et suivie d'une dislocation cervicale, puis ses différents organes seront prélevés. L’évaluation de la qualité de l’anesthésie se fera en vérifiant les 4 étapes suivantes : -l’absence de douleur et/ou de réponse réflexe en exerçant une pression au niveau des doigts de l’animal -L’immobilisation de l’animal -La relaxation musculaire -L’état d’inconscience en vérifiant les mouvements respiratoires.

Devenir

Après l'injection sous cutanée, les souris seront maintenues en vie jusqu'à la fin de l'étude. Les indivisus seront mis à mort à la fin de l'étude par ponction cardiaque précédée d’une anesthésie volatile isoflurane (1,5 à 2%). Les organes prélevés seront scindés en 5 : 1/5 protéine (analyse par western blot), 1/5 ARN, 1/5 miARN (quantification, qRTPCR), 1/5 isopentane, 1/5 paraffine (analyse immunohistologique).

Remplacement

Remplacement: Nos études in vitro avec les cellules souches mésenchymateuses hépatiques apportent quelques résultats sur leur capacité de différenciation en myofibroblastes, ainsi que sur les miARN impliqués dans cette pathologie. Néanmoins, ce modèle cellulaire ne suffit pas à modéliser le processus de fibrose dans son ensemble. Le passage par l'in vivo est inévitable pour comprendre le rôle des cellules souches mésenchymateuses dans le développement de la fibrose hépatique, identifier des miARN susceptibles d’intervenir dans cette pathogenèse et étudier la capacité de la metformine à moduler l’expression de ces miARN et à induire une régression de la fibrose hépatique.

Réduction

Réduction du nombre : Le développement d’une fibrose par le CCL4 ayant déjà été publié, nous n’avons pas besoin de réaliser une étude pilote et le nombre d’animaux a de ce fait pu être réduit. Pour chaque condition testée, nous utiliserons un nombre minimal de souris pour avoir des résultats statistiquement exploitables. Nous utiliserons pour l’étude statistique le test one way ANOVA suivi d’un un test de Bonferroni pour comparer les groupes d'animaux entre eux.

Raffinement

Les souris seront dans des cages adaptées à 5 individus, avec une litière adaptée, de la nourriture et de l’eau en continue, de quoi se cacher et de quoi ronger, en quantité suffisante pour ne pas générer de comportements agressifs. En cas d’agressivité la taille des groupes d’animaux sera ramenée à trois individus par cage. Les souris seront observées quotidiennement, pour suivre leur état clinique et déceler d’éventuels problèmes (prostration, température trop élevée, perte de poids, …). Ceci sera basé sur une grille de scoring définie. Chaque situation d’animal montrant des signes d’inconfort ou de souffrance liés ou non à l’expérience sera rapporté au vétérinaire responsable de l’animalerie pour que l’animal soit pris en charge de manière individuelle afin d’améliorer son bien-être. Si l'état ne s'améliore pas au-delà de 24h, il sera euthanasié par ponction cardiaque (1mL) sous anesthésie volatile isoflurane (1,5 à 2%), suivie d'une dislocation cervicale, puis ses différents organes seront prélevés. Les injections se feront avec une bonne contention de l’animal par du personnels formés et entrainés. Pour respecter le bien-être animal une application de crème analgésique (Lidocaïne) et une désinfection de la zone à l'aide d'une compresse alcoolique seront réalisées avant les injections.

Choix des espèces

Les C57BL/6 sont des souris robustes, et sont largement utilisées comme modèle pour la formation de fibrose hépatique induite par le CCl4. Par de nombreux aspects, ce modèle reproduit la maladie chronique du foie humaine. Il reproduit la phase aigüe de la maladie humaine caractérisée par l’induction d’une réponse inflammatoire suivie par le développement de la fibrose hépatique chronique. Souris adultes de 6 à 8 semaines

175 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent une chirurgie de lésion de la substance noire puis huit injections de venin d'abeille, avec des tests moteurs (cylindre, labyrinthe en croix, rotameter), pour évaluer un effet antiparkinsonien. Le porteur indique que la chirurgie et les injections répétées peuvent provoquer perte de poids, inflammation de la suture et lésions cutanées, et que tous les cerveaux seront prélevés après mise à mort. Les retombées annoncées restent un préalable à une éventuelle étude chez l'homme, tandis qu'une partie des données servira à un travail dirigé d'étudiants.

Objectifs

Chez l'homme, la MP engendre des déficits moteurs tels que l'akinésie , la bradykinésie, la rigidité musculaire et le tremblement de repos. Chez l'animal, la catalepsie peut être mesurée et est un bon indice du symptome d'akinésie de la MP : une étude pilote sur le modèle pharmacologique nous a permis de connaître la dose efficace ainsi que la cinétique de différentes molécules candidates antiparkinsoniennes : le venin d'abeille (Bee Venom, BV 1/3/5 µG/kG)/ et le venin d'abeille sans son composé allergène, le deltaBV (1/3/10 µG/kG). Toutefois, il est nécessaire de valider les effets de cette molécule dans un autre modèle animal de la MP (modèle chirurgical) imitant la dégénérescence des neurones dopaminergiques. Ce modèle consiste en la lésion unilatérale totale de la substance noire. Ce modèle nous permettra d'aller plus loin dans la connaissance de l'effet thérapeutique des diverses molécules au moyen de plusieurs tests moteurs.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sont multiples : - Reproduction de l'effet bénéfique de la première étude utilisant un autre type de BV (alyostat)- Mise en évidence de l'effet bénéfique du dBV : pré-requis à une étude ultérieure chez l'homme. - Collecte de données pour la réalisation d'un TD

Procédures

Dans le modèle chirugical de la MP, les rats seront opérés (chirurgie de 45 min) puis seront injectés 2 semaines après en ip avec le BV ou le dBV selon le groupe. Ils seront injectés au total 8 fois : en J16/J19/22/25/28/31/34/37 et 40. En J40 les groupes lésés (soit 8 groupes) recevront une dose d'apomorphine (0.1 mG/kG). Les animaux seront testés ensuite en comportement , au niveau du test du cylindre et du cross maze (J16/J22/J28/J34) et au niveau du rotameter (J40)

Impact sur les animaux

La lésion induit plusieurs effets indésirables : une perte de poids après la chirurgie, une possibilité d'inflammation au niveau de la suture. De plus, les injections ip ou sc répétées peuvent induire des lésions cutanées au site d'injection.

Devenir

L'ensemble des animaux (175) sera euthanasié et leur cerveau sera prélevé afin d'effectuer des vérifications histologiques de la lésion.

Remplacement

Ce projet de recherche repose sur la modélisation de déficits comportementaux chez le rat qui ne peuvent être abordés via l’étude d’organismes modèles phylogénétiquement moins évolués, ou à fortiori des outils moléculaires in-vitro. Le modèle chirurgical de lésion unilatérale de la substance noire chez le rongeur induit des symptômes moteurs (assymétrie posturale)qui ne peuvent être observés que sur l'animal vigile.

Réduction

56 rats proviennent d'une étude antérieure. Les données collectées lors de cette étude vont pouvoir servir de base pour de nombreuses promotions d'étudiants de 2ème année de BUT. De plus, cette étude repose sur l’utilisation d’un modèle chirurgical de la MP et de tests comportementaux validés par la communauté scientifique internationale, ce qui permet d’utiliser le minimum d’animaux necessaire pour obtenir des données fiables. Des études statistiques en amont (GPower) ont été effectuées pour aboir une significativité de 5% avec le nombre d'animaux étudiés.

Raffinement

Tout au long de cette étude, les animaux seront observés, pesés et manipulés. Ils seront maintenus par 2 dans un environnement enrichi avec eau et nourriture ad lib. Lors de la chirurgie, ils seront anesthésiés avec un mélange de Kétamine (100 mG/mL) à la dose de 60 mG/kG et Métomidine (1 mG/mL) à la dose de 0.25 mG/kG. Après s'être assuré de l'efficacité de l'anesthésie (retrait de la patte après pincement), les yeux sont recouverts d'une pommade occulaire. De la lidocaîne est introduite également au niveau des oreilles 15 minutes avant la mise en place de l'animal dans le cadre stéréotaxique. Le rat est ensuite positionné dans le cadre sur une couverture chauffante pour maintenir sa température ( contrôlé par sonde anale). Après désinfection de la peau du scalp à la bétadine et injection sous-cutanée d'un anesthésique local (0.1 mL/ de lidocaïne 0.4 % 15 minutes avant), une incision est effectuée afin de révéler le crâne. Après avoir injecté la neurotoxine ou son solvant, la peau est agrafée. De la bétadine est appliquée sur la suture et le rat reçoit une injection sc d'analgésiques (Buprénorphine 0.05 mG/kG). L'animal est ensuite laissé au calme pendant 2 semaines et observé régulièrement (grille de score binaire et note état corporel en annexe). Lors de l'étude pharmacologique, si un abcès apparaît après les injections intrapéritonéales, l'expérimentateur nettoiera la plaie à la bétadine et reportera les injections pour le/les animaux concernés.

Choix des espèces

Le rat représente le modèle de choix dans cette pathologie au regard des différents tests comportementaux qu'il peut effectuer. Par ailleurs, la plupart des études portant sur cette neuropathologie repose sur le modèle rat de la MP, ce qui permet de disposer d'une littérature abondante sur laquelle s'appuyer. Enfin, nos travaux antérieurs sur le venin d'abeille ont été réalisés chez le rat, ce qui permet de comparer les résultats issus de nos projets. Le projet vise à établir l'effet bénéfique du BV et du dBV chez le sujet jeune adulte. Comme pour tous nos travaux précédents, nous utiliserons des animaux d'environ 4 mois (matures sans être âgés), nous permettant de comparer les résultats avec nos données antérieures. De plus, les coordonnées stéréotaxiques (atlas de Paxinos et Watson) ont été établies pour des rats de ce poids.