Souris
Codage synaptique de l’entrée sensorielle dans le cortex insulaire postérieur
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Tête fixée jusqu'à une heure par jour pendant l'habituation, eau restreinte avec une perte de poids attendue : 1 942 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à la fin de chaque procédure pour des études d'électrophysiologie ou d'anatomie. Entre trois semaines et six mois, elles subissent une chirurgie stéréotaxique pour l'injection de virus dans le cerveau, puis des manipulations opto- ou chimiogénétiques de leurs neurones à l'état éveillé. L'équipe veut comprendre comment le cortex insulaire postérieur traite les informations sensorielles, le goût en particulier, et annonce des "tests comportementaux spécifiques" sans les nommer. Le porteur retient la souris comme "une espèce de choix" aux enseignements "largement transférables à l'homme", et fonde la réduction de l'effectif sur "une expertise reconnue de l'expérimentateur".
Objectifs
L'objectif principal du projet est de déterminer les propriétés des circuits neuronaux du cortex insulaire postérieur (CIP) et les mécanismes par lesquels ces circuits traitent les informations sensorielles. En effet le cortex insulaire est impliqué dans une grande variété de fonctions, notamment l'interoception, les états émotionnels et, dans sa partie postérieure, le traitement sensoriel du goût, du toucher, du son et de la température. Nos connaissances sur les propriétés des circuits neuronaux du CIP et sur sa connectivité fonctionnelle dans des conditions physiologiques et pathologiques sont très limitées. Il a été postulé que la plasticité à court terme est un facteur clé dans le façonnement du traitement sensoriel, permettant par exemple de distinguer des stimuli de nature similaire. Cependant, cette hypothèse n'a pas encore été testée directement. Nous utiliserons une approche multidisciplinaire allant du traçage anatomique et fonctionnel in vitro à l'imagerie fonctionnelle in vivo et enfin nous évaluerons la pertinence de nos résultats avec des tests comportementaux spécifiques. Nous activerons ou inactiverons des voies spécifiques et testerons les conséquences sur la fonction des circuits et le traitement sensoriel. Nous modifierons, au niveau d'une synapse spécifique, la plasticité à court terme en éliminant ou en surexprimant des protéines clés impliquées dans la transmission synaptique et nous testerons les conséquences sur la fonction du circuit, le traitement sensoriel et le comportement.
Bénéfices attendus
Nous espérons identifier les principales projections sous-corticales vers le CIP et comprendre le circuit synaptique par lequel les informations sensorielles sont intégrées dans le CIP. Grâce à l'approche expérimentale impartiale conçue ici, nous espérons acquérir des notions fondamentales sur l'anatomie et la fonction du circuit sous-cortical-cortical impliqué dans le traitement sensoriel gustatif. Dans une perspective plus large, cela ouvrira la voie à une meilleure compréhension de la physiologie du CI, une région proposée pour orchestrer les entrées sensorielles, cognitives et émotionnelles.
Procédures
L'habituation à la fixation de la tête devrait durer entre 5 et 60 minutes par jour sur 2 à 5 jours. L'habituation à la stimulation sensorielle devrait durer de 2 à 5 jours. Les manipulations opto- ou chimiogénétiques des assemblages neuronaux sont réalisées sur un animal éveillé. L'ensemble de la procédure dure environ 1 à 2 heures.
Impact sur les animaux
Ces animaux sont soumis à des procédures dont le degré maximal de gravité ne dépasse pas le degré modéré. Des nuisances ou effets indésirables potentiels sont ceux associés à la chirurgie stéréotaxique bien que toutes les précautions soient prises pour être dans des conditions d’asepsie et pour réduire au maximum ou supprimer la douleur, la souffrance et l’angoisse (anesthésie, analgésie, anti-inflammatoire, conditions aseptiques, suivi post-opératoire, raffinement des conditions d’hébergement ...). La fixation des souirs par la tête peut générer une gêne qui sera minimisée par une habituation lente à l’aide de plusieurs sessions. En ce qui concerne la restriction hydrique, nous nous attendons à une perte de poids qui sera surveillé quotidiennement.
Devenir
Tous lea animaux seront sacrifiés à la fin de chaque procédure pour des études d'électrophysiologie ou d'anatomie.
Remplacement
La souris est une espèce de choix pour étudier le système nerveux central des vertébrés, qui fournit des informations largement transférables à l'homme. Ce projet vise à comprendre les mécanismes qui sous-tendent le rôle des propriétés et des plasticités synaptiques dans le traitement sensoriel dans le CIP chez des animaux au comportement éveillé. Par conséquent, aucun des modèles in vitro ou in silico ne peut être utilisé ici.
Réduction
La solidité de nos hypothèses de travail vérifiées par nos études précédentes, le caractère innovant des méthodes utilisées (imagerie chronique), ainsi que la qualité de la mise en œuvre des procédures (basée sur une expertise reconnue de l'expérimentateur) permettront de réduire significativement le nombre d'animaux. Nous utiliserons des tests statistiques appropriés.
Raffinement
Le bien-être des animaux sera pris en compte tout au long du projet : logement sur des racks ventilés, dans des cages adaptées, enrichissement de l'environnement et points limites adaptés pour éliminer ou réduire toute douleur. Nous utilisons des anesthésiques et analgésiques adaptés aux procédures de chirurgie.
Choix des espèces
La souris est une espèce de choix pour les études sur le système nerveux central des vertébrés. L'organisation du système nerveux central de cette espèce est assez similaire à celle de l'homme, ce qui permet d'extrapoler les résultats obtenus dans cette espèce à l'espèce humaine pour mieux comprendre les mécanismes cellulaires au niveau comportemental. Les propriétés du néocortex de la souris présentent de nombreuses similitudes avec le néocortex d'autres mammifères, dont l'homme. Ainsi, les enseignements tirés de l'étude des tissus de la souris sont largement transférables à l'homme. Les injections de virus seront effectuées sur des animaux âgés de 3 semaines à 6 mois. Comme la taille du cerveau varie entre 3 semaines et 6 mois, les coordonnées stéréotaxiques seront ajustées en conséquence. Le reste des procédures expérimentales sera réalisé sur des animaux âgés de plus de 5 semaines, ce qui correspond à l'âge adulte chez cette espèce lorsque l'animal est en pleine capacité d'apprentissage. Leur poids et leur taille sont stabilisés, et la taille du cerveau est homogène garantissant ainsi une bonne reproductibilité des sites d'injection et/ou d'implantation.
Utilisation de la souris Ascl1CreERT2 pour marquer et manipuler les neurones granulaires du gyrus denté
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Toutes tuées pour que leur cerveau soit prélevé, 467 souris de la lignée Ascl1CreERT2, adultes, juvéniles, souriceaux ou femelles gestantes, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les injections de tamoxifène, répétées jusqu'à cinq jours de suite, peuvent faire perdre du poids aux adultes et provoquer des avortements chez les femelles gestantes, que le porteur fait tuer elles aussi en raison d'effets secondaires "non compatibles avec la réutilisation". Une partie des souris est opérée puis hébergée seule une semaine avant des tests et jusqu'à la fin de la procédure, un isolement qu'il dit pouvoir être "source d'ennui". Ces tests, de 5 à 30 minutes, doivent évaluer "le comportement social et l'anxiété", et le porteur n'en nomme aucun.
Objectifs
L'objectif de ce projet est d'utiliser une souris particulière permettant de marquer une population spécifique de neurones dans l'hippocampe et ceci afin d'étudier leurs caractéristiques.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra de mieux comprendre les propriétes d'une population spécifique de neurones dans l'hippocampe . Ces connaissances devraient donc permettre à terme de mieux comprendre la contribution de cette population de neurones à l'activité et aux fonctions cérébrales.
Procédures
Les animaux seront soumis soit 1) à des injections (1 injection ou 5 injections sur 5 jours concécutifs pour les souris adultes et 2 injections sur 2 jours consécutifs pour les souris agées de 3 semaines; moins d'une minute par injection); soit 2) à une procédure chirurgicale (30 min) + injections (5 injections sur 5 jours concécutifs, moins d'une minute chaque injection)+hébergement indivuel 1 semaine avant les tests comportements (et jusqu'à la fin de la procédure) + tests comportementaux pour évaluer le comportement social et l'anxiété (durées des différents tests: 30 min-10 min - 10 min - 5 min- 5 min); soit 3) à un hébergement individuel (souris gestantes) après une injection (5j) ou 4) à une procédure chirurgicale (5 min) + injection (5 injections sur 5 jours concécutifs).
Impact sur les animaux
Les injections chez les souris gestantes peuvent conduire à des avortements et les injections répétées chez la souris adulte peuvent conduire à des pertes de poids. L'hébergement individuel peut être source d'ennui.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort car les cerveaux des animaux sont récupérés pour les différentes analyses. De plus les mères gestantes utilisées seront également euthanasiées car elles auront reçu l'injection d'une substance pendant la gestation qui peut engendrer des effets secondaires non compatibles avec la réutilisation de ces femelles quel que soit le protocole expérimental (reproduction ou autre).
Remplacement
Le dévéloppement des neurones étudiés dans ce projet se fait dans un environnement complexe qui ne peut pas être à l'heure actuelle remplacé par un modèle in vitro ou in silico.
Réduction
Nous prévoyons d’utiliser le nombre minimal de souris nécessaire pour obtenir des analyses statistiques fiables et cohérentes, nombre dépendant de la technique utilisé. Les tests comportemenatux utilisés étant non invasifs, nous effectuerons tous les tests sur les mêmes groupes d'animaux. Enfin mâles et femelles seront utilisés.
Raffinement
Un soin particulier sera accordé à l’observation des animaux, en particulier lors des périodes post injection de Tamoxifène et après chirurgie mais aussi à leurs conditions d’hébergement. De plus, des traitements appropriés (anesthésie, anti-douleur) seront utilisés pour pallier la douleur associée aux opérations chirurgicales.
Choix des espèces
La formation de nouveaux neurones dans l'hippocampe a été étudiée principalement chez le rongeur. De plus, le modèle utilisé dans ce projet est la souris car 1) ce projet fait suite à des premières études réalisées chez la souris et 2) il fait appel à une lignée particulière développée chez la souris. Nous utiliserons des animaux adultes et juvéniles, des souriceaux ou des souris gestantes. Ces âges ont été choisi en accord avec nos études et analyses précédentes. De même en accord avec ces études, la plupart des analyses seront réalisées quand les neurones d'intérêt seront matures c'est à dire agés de 12 semaines. Nous avons tout de même ajouté deux autres temps d'analyse pour certaines procédures (5 semaines et 24 semaines) afin d'effectué l'analyse à différents stades de maturité.
Production d’anticorps anti-peptides liés à la spermatogenèse sur des souris saines
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Pour produire des anticorps contre des peptides liés à la spermatogenèse, 20 souris saines vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélèvement. Elles reçoivent trois injections et subissent des prises de sang sous anesthésie, avec un risque de lésions ou d'ulcérations de la peau et du muscle, de saignements excessifs et d'hémorragies sous la peau. L'expérience s'arrête dès qu'une analyse de sang confirme la présence des anticorps. Ces souris sont exploitées comme sources d'anticorps, qui "seront utilisés dans un projet plus vaste afin de comprendre leur rôle", écrit le porteur.
Objectifs
L’auto-immunité est la conséquence d’un système immunitaire qui s’emballe et dépasse son rôle de défense contre les agents extérieurs pour s’attaquer aux propres cellules de l'organisme. Les agents extérieurs peuvent être des bactéries, champignons, virus. Ainsi l'épidémie de COVID-19 a incité les scientifiques, et en particulier les immunologistes, à étudier l'impact de l'infection par le SARS-CoV-2 sur la population humaine mondiale. La principale préoccupation est de savoir si l'infection peut déclencher une maladie auto-immune. Les anticorps formés contre le SARS-CoV-2 se lieraient aux protéines des tissus humains, entraînant une réactivité auto-immune. La présente étude porte sur l'appareil reproducteur. Les tissus du système reproducteur sont très vulnérables aux infections virales, de plus les ovaires et les testicules expriment des récepteurs qui servent également a la voie par laquelle le virus pénètre dans les cellules. Par ailleurs, plusieurs études ont indiqué que les patients atteints de COVID-19 produisent des auto-anticorps et qu'une partie d'entre eux développent des troubles auto-immuns; à cet égard, une altération de la spermatogenèse a été signalée dans des études menées sur des patients atteints de COVID-19. Notre première analyse a permis d'identifier 4 sequences (peptides) communes liées à la spermatogenèse et la protéine Spike du SARS-CoV-2. Nous avons également découvert que des patients masculins et féminins affectés par le COVID-19 développaient des anticorps contre 2 des 4 peptides sélectionnés liés à la spermatogenèse, soulignant l'apparition de nouveaux troubles de la fertilité dans la population. Le but de ce projet est la production d'anticorps anti-peptides sur des souris saines afin de vérifier l'impact sur la fertilité
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet auront un impact à la fois sur la communauté scientifique et sur la population en général. Cette étude nous permettra de produire des anticorps qui seront utilisés dans un projet plus vaste afin de comprendre leur rôle.
Procédures
Trois injections et les prélèvement sanguins sont réalisées sur animal anesthésié. Temps : injections : 1 minute/souris Prélèvement sanguin : 2 minutes/souris
Impact sur les animaux
Les souris peuvent développer des lésions cutanées ou des ulcérations au niveau de la peau ou du muscle. Le prélèvement de sang peut provoquer des saignements excessifs et des hémorragies sous-cutanées.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de la prodédure pour prélèvement.
Remplacement
Le projet actuel constitue la phase finale d'une large étude internationale à grande échelle qui a commencé par une analyse visant l'identification de peptides partageant des séquences similaires avec la protéine Spike du SARS-CoV-2 et les protéines liées à la spermatogenèse. Ensuite, nous avons démontré la réactivité des anticorps des sérums des patients COVID-19 envers lesdites protéines/peptides liées à la spermatogenèse par des tests in vitro (sérums collectés de divers centres cliniques internationaux). L'objectif du projet actuel est à présent de produire des anticorps contre les peptides caractérisés et de pouvoir étudier leur effet sur un organisme complexe. Cela nécessite d’induire une réponse immunitaire contre ces peptides, ce qui ne peut être généré que chez ou à partir d'animaux vivants et de prélèvements de tissus à la fin del la procédure.
Réduction
Le nombre d'animaux employés est basé sur les travaux rapportés dans la littérature. Il a été établi pour nous permettre d’obtenir des anticorps en quantité suffisante pour poursuivre vos travaux.
Raffinement
Tous les animaux seront maintenus dans un groupe social et dans des cages enrichies (matériaux de nidation, tubes). L'expérience est arrêtée lorsque l'analyse de sang confirme la présence d'anticorps. Nous avons établi des points-limites nous permettent de soustraire l’animal à la souffrance.
Choix des espèces
Les souris ont un génome très proche de celui de l'homme, et leurs systèmes physiologiques schématisent les observations faites chez l'homme. Aujourd'hui, la souris représente le meilleur modèle pour induire l'immunisation. Des souris âgées de 6 à 8 semaines seront recrutées. À cet âge, les souris sont considérées comme des adultes et leur système immunitaire est pleinement développé.
Rôle de la réponse inflammatoire microgliale postprandiale dans le contrôle de la prise alimentaire, étude genetique.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
300 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Une partie porte des mutations d'obésité génétique, décrite par le porteur comme un "phénotype dommageable", et l'ensemble est soumis à des cycles de jeûne de deux heures puis à des régimes standard ou enrichis en gras, pour étudier une réaction inflammatoire cérébrale après les repas. Les souris sont ensuite euthanasiées afin de prélever le cerveau et de disséquer l'hypothalamus. Le porteur affirme qu'aucune méthode de substitution ne permet d'étudier le comportement alimentaire de façon intégrée et revendique la souris comme "modèle de référence".
Objectifs
L’existence de la réaction inflammatoire postprandiale (PIR) systémique est maintenant bien documentée. En revanche, ses effets sur l’organisme sont encore mal connus. La PIR apparaît chez l’individu sain dans un contexte de physiologie normale. Elle se caractérise par l’augmentation transitoire de facteurs pro-inflammatoires circulants après un repas, qui est exacerbée lors d’une consommation d’un repas gras. Au niveau cellulaire, les nutriments activent un senseur moléculaire intracellulaire sui active une cascade de réactions intracellulaires faisant intervenir un facteur F pro-inflammatoire. Tant qu’elle n’est pas chronique, la production du facteur F semble exercer un rôle positif sur le métabolisme, en stimulant la sécrétion d’insuline et favorisant l’utilisation de glucose, améliorant in fine le contrôle glycémique périphérique. Récemment, l’équipe a montré que la PIR se développait aussi dans le cerveau, en particulier dans l’hypothalamus, une structure impliquée dans la régulation de la prise alimentaire. La PIR cérébrale se caractérise par une activation des cellules spécifiques chez l’individu sain en réponse à un repas gras. Encore maintenant le rôle de la PIR cérébrale est totalement inconnu. Afin de compléter nos connaissances, dans ce projet nous étudierons : - la PIR à l’échelle moléculaire dans les cellules activées, - la PIR dans un contexte d’obésité génétique. Pour cela, nous devons héberger des colonies d’animaux porteurs de mutations affectant notamment le facteur F. Les cerveaux de ces animaux seront étudiés post-mortem dans différentes conditions prandiales. L’étude prévoit 300 individus.
Bénéfices attendus
Les résultats permettront de mieux comprendre les caractéristiques de la PIR cérébrale et donnera des informations nouvelles sur l’intégration cérébrale de l’état métabolique chez l’individu obèse. Ce projet apportera de nouvelles connaissances sur le contrôle de l’appétit, et pourrait permettre de mieux comprendre les troubles du comportement alimentaire tels que la boulimie, l’hyperphagie, ou l’anorexie.
Procédures
La procédure implique une mise en cage individuelle pendant 3 jours afin de mesurer la prise alimentaire de chaque individu. Afin de synchroniser la prise alimentaire, les animaux seront mis à jeun pendant 2 heures en fin de période de jour durant 3 jours, à la fin du jeûne la nourriture sera mise à disposition ad libitum. A la fin de cette période de synchronisation, les animaux seront à nouveau mis à jeun durant deux heures, puis seront répartis en 3 groupes : préprandial, postprandial soumis pendant 3 heures aux régimes standard ou enrichi en gras.
Impact sur les animaux
L’obésité génétique inhérente aux modèles ob/ob et MC4R KO peut être considérée comme un phénotype dommageable pour ces animaux. En revanche, le phénotype des souris RiboTag n’est pas dommageable. Le projet en lui-même n’entraine pas de nuisances particulières chez ces animaux. Les animaux seront élevés, et étudiés dans des conditions prandiales définies. Excepté l’injection ip d’anesthésique avant la mise à mort, les animaux ne subiront aucune manipulation. Le projet consiste donc en un élevage d’animaux OGM et en la définition de situations prandiales standardisées.
Devenir
Les 300 souris seront toutes euthanasiées afin de prélever le cerveau et disséquer l’hypothalamus en vue d’analyses moléculaires.
Remplacement
Cette étude nécessite l’utilisation de modèles expérimentaux vivants, et respecte le principe des 3Rs appliqué en recherche animale. En effet, il n’existe pas actuellement de méthodes ou de modèles de substitution permettant d’étudier l’équilibre énergétique et le dialogue inter-organes d’un point de vue intégré. De plus, les réponses comportementales autonomes et les sensations de faim et de satiété que nous souhaitons étudier représentent des paramètres complexes qui ne sont pas modélisables in vitro ou in silico. Ainsi ce projet sera réalisé chez la souris, qui constitue un modèle de référence pour les études métaboliques et neurophysiologiques. Cet animal nous permet d’obtenir des analyses fines du comportement alimentaire.
Réduction
La procédure décrite (mise en place de conditions prandiales définies) a été optimisée, standardisée et validées précédemment, ce qui permet de réduire la variabilité interindividuelle, d’éviter des études pilotes supplémentaires, et donc de réduire les effectifs nécessaires au projet. Le fait de travailler avec des animaux standardisés (sexe, âge, et fond génétique maitrisés) dans des conditions d’élevage standardisées (environnement, nutrition, intervention humaine) est un élément qui permet de réduire la variabilité interindividuelle, et donc de réduire les effectifs nécessaires dans l’étude. Nous utiliserons des tests statistiques permettant d’identifier les différences significatives entre les groupes expérimentaux (puissance de 80% avec un risque alpha de 5%), ce qui permet enfin de mener des études conformes sur des effectifs réduits. Dans le détail, les analyses simultanées des groupes expérimentaux seront réalisées par ANOVA et tests de comparaison a posteriori. Pour cela, les conditions d’application des analyses seront vérifiées (nombre d’individus par lot, tests de normalité, test d’égalité des variances). Les tests de comparaison a posteriori (paramétriques ou non paramétriques) seront réalisés selon ces conditions.
Raffinement
Depuis l’arrivée des animaux au laboratoire, tout est mis en place pour réduire la souffrance et l’angoisse des animaux (manipulation par les personnes compétentes, calme dans les pièces). Les animaux seront élevés dans un environnement enrichi et placés dans une pièce en cycle jour-nuit 12h-12h. L’enrichissement de l’habitat sera fait grâce à des dômes de nidation et carré de coton qui permettent l’expression de comportements innés et favorisent la protection des animaux. Après réception des animaux, une semaine d’acclimatation sans intervention d’expérimentateurs sera respectée pour que les animaux puissent s’habituer à leur nouvel environnement et au personnel. Un suivi quotidien sera assuré pour veiller au bien-être des animaux.
Choix des espèces
La souris représente l’espèce la plus adaptée au type de recherche que nous menons. Cet animal nous permet d’obtenir des analyses fines du comportement alimentaire. Enfin, cette espèce a été bien étudiée par la communauté scientifique et nous disposons maintenant d’outils génétiques spécifiques à cette espèce et d’intérêt dans notre projet. Les expériences seront réalisées sur des souris adultes, âgées de 10 semaines. Cet âge correspond à un cerveau mature stabilisé.
Création de modèles de cathétérisation vasculaire et non vasculaire chez le rongeur destiné à des études toxicologiques, pharmacodynamiques ou pharmacocinétiques
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Autres troubles humains
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies infectieuses
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Rats : 12000
15 500 souris et rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Chaque animal subit une chirurgie sous anesthésie générale pour poser à demeure un cathéter dans un vaisseau, un organe ou le cerveau, puis peut recevoir jusqu'à quatre prélèvements sanguins ou gavages par jour, avec un hébergement isolé jusqu'à sept jours. L'établissement décrit une activité de fourniture de rongeurs cathétérisés "prêts à l'emploi", les animaux étant ensuite expédiés vivants aux laboratoires ou tués en cas d'atteinte d'un point limite ou pour contrôle qualité. Il justifie l'élevage d'animaux "surnuméraires" par les taux d'échec chirurgical et conclut que la complexité des mécanismes exclut un modèle in vitro.
Objectifs
L’objectif du projet est de permettre la production et la mise à disposition pour la communauté scientifique de modèles de rongeurs équipés de manière permanente (par technique chirurgicale) de cathéters dans des vaisseaux, des organes ou le cerveau permettant soit la libération de substances (comme des médicaments ou des hormones) de manière répétée ou continue, soit le prélèvement de fluides biologiques (sang, bile, liquide cérébro spinal)
Bénéfices attendus
L’utilisation de modèles cathétérisés permet l’administration répétée ou continue de substances d’intérêts (comme des médicaments ou des hormones) ou la mesure et le suivi de paramètres biologiques grâce au prélèvement de fluides biologiques comme le sang, la bile ou le liquide cérébro spinal chez l’animal tout en minimisant les manipulations de la part du scientifique et sans anesthésie. Cela permet donc la réduction très importante du stress provoqué chez l’animal par des injections ou des prélèvements de manière répétée à différents sites d’injection ou de prélèvement. Ces administrations et mesures pourront permettre à la communauté scientifique d’augmenter leurs connaissances et leurs compréhensions sur différents domaines de recherche (devenir d’un médicament dans le corps, toxicité d’un médicament, maladies cardiaques, maladies du cerveau, hypertension, cancer, infertilité, ...) tout en réduisant les nuisances possibles sur l’animal.
Procédures
Tous les animaux dans le cadre de ce projet seront soumis à une procédure chirurgicale unique d’une durée d’une demi-heure à une heure sous anesthésie générale et à la mise en place d’un matériel cathétérisé. Selon les besoins du projet, les animaux pourront être soumis à des prélèvements sanguins ou à des gavages (maximum 4 prélèvements sanguins/gavages par jour). Les actes de prélèvements, de gavages et d’injection ont une durée d’une dizaine de secondes à une minute. Un hébergement isolé peut être nécessaire pour les besoins du projet pour une durée maximale de 7 jours. Selon les besoins du projet, les animaux hébergés soumis aux nuisances énoncées pourront être de phénotype dommageable.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables prévus sur les animaux font suite à la mise en place du cathéter suite à la chirurgie : douleur, stress et perte de poids possible chez tous les animaux dus aux contentions, aux procédures chirurgicales, à la présence du matériel cathétérisé. Hébergement individuel possible jusqu’à une semaine.
Devenir
Les animaux sont à la demande, expédiés chez les scientifiques ou sont mis à mort dans le cas d’atteinte d’un point limite ou pour contrôle qualité du modèle.
Remplacement
La production de modèles cathétérisés a pour objectif de mettre à disposition des modèles prêts à l’emploi pour les scientifiques. Les animaux opérés sont intégrés dans des programmes de recherche ou d’études précliniques. Ces programmes visent à étudier les réactions des organes ou leurs interactions face à une substance, de comprendre la vie d’une substance à l’intérieur d’un organisme ou sa toxicité, ce qui entraine l’étude de divers processus biologiques et systèmes physiologiques complexes et nombreux au fur et à mesure de la vie du modèle. La complexité des mécanismes mis en jeu ne permet donc pas de réaliser de nos jours de tels programmes sur des modèles in vitro.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire est défini par le scientifique. Il est possible que des animaux surnuméraires doivent être utilisés de par les contraintes du modèle, ce nombre étant basé sur les taux de réussite connus et attendus des modèles. La réduction de ces animaux surnuméraires repose sur : l'expertise de l’équipe chirurgie et la maitrise des procédures, les locaux adaptés, les données historiques, l’observation de l’état clinique de l’animal en péri-opératoire afin d’adapter les traitements post-opératoires et de diminuer la mortalité éventuelle. Le nombre d’animaux surnuméraires utilisés dans chaque procédure est déterminé au cas par cas, en fonction du degré de difficulté du modèle, du taux de succès de la chirurgie, du nombre d’animaux à opérer, de la souche, du sexe et de la provenance.
Raffinement
Les cathétérisations permettent le suivi de paramètres biologiques ou encore l’administration de substances répétées ou en continu en minimisant les manipulations de la part du scientifique et sans anesthésie ce qui permet une réduction très importante pour l’animal du stress provoqué par des prélèvements ou des injections répétés à différents sites. Le contrôle de la douleur est réalisé par une administration d’analgésique avant la chirurgie et lors du post-opératoire ainsi qu’en cas de besoin. L’utilisation complémentaire d’anesthésique local peut être effectuée, si nécessaire. Une injection systématique sous-cutanée de sérum physiologique de réhydratation est pratiquée pour tous les animaux au réveil. Une habituation par la manipulation des animaux peut être effectuée dès la phase d’acclimatation (en fonction du stress observé de l’animal à réception, par exemple). Une observation quotidienne de l’état clinique général des animaux est réalisée tout au long de la procédure. Des soins spécifiques sont apportés en cas de signes cliniques (traitements médicamenteux, soins locaux, ajout d’enrichissement, mesures de réhydratation ou de réchauffement, ajout d’aliment, de gel hydratant, de litière ou d’eau complémentée ou non directement dans la cage afin d’en améliorer l’accès). En cas de détection d’un point limite, l’animal est immédiatement mis à mort. Des points limites spécifiques sont établis et raffinés au fur et à mesure des observations. Ces observations sont facilitées par l’utilisation d’outils internes de suivi de type grille de score et document qualité d’enregistrement permettant une traçabilité.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce et de la souche est très généralement effectué par le scientifique mais l’équipe de chirurgie se réserve le droit de proposer des changements de modèles sur la base de son expérience. Le rat et la souris sont des animaux couramment utilisés dans ce type de projet. Ce sont des mammifères dont l’anatomie et la physiologie sont proches de l’homme, la disponibilité de données historiques chez ces espèces permet d’obtenir des informations fiables et pertinentes. Sont concernés les animaux sevrés à partir de 3 semaines, dont la taille et le poids sont compatibles avec la pose du matériel cathétérisé, selon les recommandations éthiques en vigueur.
Etude de la diffusion de nouveaux antibiotiques au niveau du système nerveux central (SNC) (Saisine version 5)
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Maladies infectieuses
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
264 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des antibiotiques par voie intraveineuse, intra-péritonéale ou par gavage, puis un prélèvement de liquide céphalo-rachidien après rasage et incision du crâne sous anesthésie, ainsi qu'un prélèvement de sang, pour étudier la diffusion cérébrale de nouvelles molécules. Sur une partie des souris, une inflammation est déclenchée par injection de LPS. Le porteur affirme que l'usage des animaux est "indispensable", les approches in vitro ne prenant selon lui pas en compte la pharmacocinétique, et fixe la mise à mort à une perte de poids de 20 %.
Objectifs
Les infections bactériennes du système nerveux central (SNC) sont des pathologies graves, avec un taux de mortalité élevé. Le traitement de ces infections repose sur un traitement antibiotique adapté. Cependant, en cas de résistance bactérienne, notamment chez les staphylocoques résistants à la méticilline (SRM), les options thérapeutiques peuvent être limitées. A l’heure actuelle, les molécules recommandées dans les infections du SNC à SRM sont la vancomycine et le linézolide (recommandations de la société américaine de maladie infectieuse 2017). Cependant ces antibiotiques peuvent poser le problème d’une tolérance médiocre (effets indésirables hématologique du linézolide, effets indésirables rénaux de la vancomycine) et de résistances acquises émergentes. La dalbavancine et l'oritavancine, le tédizolide, ou la délafloxacine sont des nouveaux antibiotiques, actifs sur les staphylocoques résistants à la méticilline, qui possèdent des propriétés pharmacocinétiques innovantes (longue demi-vie) ou des profils de tolérances favorables. Cependant, malgré leur potentiel intérêt dans les infections du SNC, il n’existe pas de donnée à l’heure actuelle sur leur diffusion dans le système nerveux central. L’inflammation, qui peut être présente en situation infectieuse a également une influence sur la diffusion au niveau cérébral, de part son impact sur la barrière hémato-encéphalique (BHE). Il est donc primordial d’étudier la diffusion de ces molécules en conditions saine et inflammatoire. Ainsi, l’objectif de notre travail est d’étudier la diffusion dans le système nerveux central (pharmacocinétique) de ces nouveaux antibiotiques dans un modèle in vivo (en conditions saine et inflammatoire), et d’explorer les différents facteurs pharmacologiques et moléculaires modulant cette diffusion.
Bénéfices attendus
La possibilité d’usage de ces molécules pour lutter contre les infections cérébrales par des germes résistants est un chalenge. Les données de diffusion de ces nouvelles molécules dans le système nerveux central pourront ouvrir les portes à un essai clinique de pharmacocinétique chez l’Homme, préalable nécessaire à l’utilisation en clinique de ces molécules dans le traitement des infections du système nerveux central.
Procédures
Nous administrerons des antibiotiques aux souris, par voie intra-veineuse (IV) en 10 à 15 secondes, intra-péritonéale (IP) en 10 à 15 secondes ou par voie orale en 5 secondes. Dans le cas d’administration IV, l’injection se fera par voie rétro-orbitale en 10 à 15 secondes. Dans le cas de l’administration par voie orale, l’administration sera réalisée par gavage intra-gastrique 1x/j en 5 secondes, soit par administration continue dans l’eau de boisson. Nous réaliserons des prélèvements de sang (200µl) et de Liquide Céphalo-Rachidien (LCR) (5µl) sur ces animaux. Un seul prélèvement de chaque liquide biologique sera réalisé par animal. Dans l'ordre et après anesthésies de l'animal, le LCR puis le sang seront prélevés. Pour prélever le LCR, le crâne de l'animal, placé sur un tapis chauffant (37°C), est rasé et la peau incisée sur 1cm après injection sur le site de prélèvement en SC de lidocaine 10 min avant l'intervention. Le prélèvement lui-même prend environ 5 min. Puis, le sang sera prélevé dans la veine caudale de l'animal. Pour se faire, l'animal aura au préalable reçu une injection de buprénorphine 30min avant l'acte et ce afin de diminuer la douleur liée à ce prélèvement. L'inflammation systémique est induite par l'administration de LPS (lipopolysaccharide) par voie IP en 10 à 15 secondes. L’administration des antibiotiques aura lieu 2 heures après l’administration de LPS.
Impact sur les animaux
Douleur légère lors de l’injection intraveineuse d’antibiotiques sans effet secondaire. Douleurs légères à modérées suivant l’administration intra-péritonéale de LPS.
Devenir
A la fin de chaque procédure, les animaux seront sacrifiés, afin de pouvoir réaliser l’étude histologique et pharmacocinétique au sein des tissus cibles (parenchyme cérébral).
Remplacement
L'utilisation des animaux est indispensable en raison de la complexité des différents acteurs cellulaires et moléculaires qui sont impliqués dans la diffusion du médicament. L'approche in vitro qui permet l'analyse de paramètres définis ne peut pas remplacer l'utilisation des animaux car elle ne prend pas en compte les problèmes de pharmacocinétique du médicament ou des effets physiopathologiques (inflammation). Pour cette étude seront utilisés des souris (Espèce Mus Musculus A1). La souris est le plus petit mammifère utilisable en recherche expérimentale. Son élevage aisé en animalerie permet des conditions environnementales contrôlées. La souris est une espèce de choix pour les études sur le système nerveux central des vertèbres. L'organisation du système nerveux central de cette espèce est assez proche de celle de l'Homme, ce qui permet une extrapolation des résultats obtenus chez cette espèce à l'espèce humaine. Des souris C57Bl/6J femelles seront utilisées au stade adulte (8 semaines).
Réduction
Le nombre d’animaux sera réduit au maximum. Le nombre de souris (n = 24) par groupe de traitement a été calculé pour avoir un nombre de points pharmacocinétiques minimum (8 points) permettant de réaliser une courbe des concentrations du traitement testé en fonction du temps, dans le plasma et dans le LCR (liquide céphalo-rachidien). Afin d'obtenir un résultat statistique cohérent, un minimum de 3 animaux par point pharmacocinétique est nécessaire (triplicata de chaque point pharmacocinétique). Les analyses statistiques des résultats sont réalisées avec des tests non paramétriques. Le nombre de 264 souris nécessaires au total (10 groupes de traitement + 10% de souris supplémentaires en cas de mortalité) a été calculé au plus juste afin de réduire autant que possible le nombre d’animaux.
Raffinement
Les prélèvements du LCR (5µl) et sanguin (200µl) se font sous anesthésie par un mélange d'air et d'isofluorane (3% induction et 1,5% maintien). Dans l'ordre et après anesthésies de l'animal : le LCR, puis le sang seront prélevés après injection d'un antalgique général type buprénorphine (SC 0.05 mg/kg) 30 min avant le prélèvement sanguin à la veine caudale et d'une anesthésie locale (SC) type lidocaïne (3mg/kg) 10min avant prélèvement du LCR. L'inflammation systémique est induite par l'administration de LPS (lipopolysaccharide), et les souris seront analgésiées par administration de buprénorpine par voie SC (0,1mg/kg) 30 minutes avant l’injection de LPS. La douleur de l’animal sera suivie toutes les heures suivant l’administration du LPS. Réduction de la souffrance, la douleur et l’angoisse : les animaux sont hébergés à raison de 5 souris par cage de type 2L)). Ils seront expérimentés par du personnel formé et qualifié. Ils seront surveillés quotidiennement pour détecter d’éventuels signes cliniques et auront en permanence accès à l'eau et à la nourriture. Chaque cage est pourvue d’un enrichissement du milieu (nids de « woodwoll »). Durant les périodes d'expérimentation, ils seront anesthésiés sous l'isoflurane. Des points limites précis de douleur ressentie par les animaux (cf partie suivante) sont définis et les animaux seront euthanasiés si on ne peut soulager leur douleur. L'estimation de la souffrance est réalisée par le personnel de l’animalerie. Le score limite est de 12. Au-delà l’animal sera euthanasié sans attendre. SURVEILLANCES REALISEES: Une surveillance quotidienne du poids des animaux sera effectuée. L’estimation de la souffrance est réalisée par le personnel de l’animalerie. Les critères prépondérant sont les suivants selon les critères de : - Perte de poids des animaux par rapport au poids initial>20%
Choix des espèces
Pour cette étude seront utilisés des souris (Espèce Mus Musculus A1). La souris est le plus petit mammifère utilisable en recherche expérimentale. Son élevage aisé en animalerie permet des conditions environnementales contrôlées. La souris est une espèce de choix pour les études sur le système nerveux central des vertèbres. L'organisation du système central de cette espèce est assez proche de celle de l'homme, ce qui permet une extrapolation des résultats obtenus chez cette espèce à l'espèce humaine. Des souris C57Bl/6J femelles seront utilisées au stade adulte (8 semaines). Souris C57Bl/6J utilisées au stade adulte (8 semaines). Le choix d’une souris adulte est nécessaires d’un point de vue pharmacocinétique et physiologique (comparabilité des résultats, système hépatique et rénale fonctionnels, quantité de LCR prélevable).
Étude du vieillissement précoce dans un modèle de lésions cérébrales associées à la prématurité chez la souris 1/2
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
950 souris vont être utilisées, la plupart tuées à l'issue et quelques-unes transférées vers un autre projet, dont 290 dans des procédures classées sévères. Nouveau-nées, elles reçoivent des injections d'une substance pro-inflammatoire deux fois par jour pendant cinq jours, puis selon les groupes une chirurgie du crâne, une perfusion intracardiaque ou l'implantation d'électrodes suivie d'une crise d'épilepsie provoquée, pour étudier un vieillissement cérébral précoce lié à la prématurité. Le porteur indique une surmortalité inférieure à 10 % pendant les injections et des hématomes douloureux, les crises d'épilepsie étant volontairement déclenchées lors des enregistrements. Il affirme qu'aucune culture cellulaire ne reproduit les interactions du système nerveux et que le recours à la souris est "nécessaire".
Objectifs
La prématurité est la principale cause de décès et de handicaps chez les nouveau-nés. Dans les pays industrialisés, en raison de l'amélioration des soins intensifs néonataux, le nombre des nourrissons de très faible poids de naissance qui survivent au delà de l’enfance est en hausse. Cependant, le cerveau de ces prématurés reste extrêmement vulnérable et peut ainsi présenter des lésions. L’inflammation périnatale que subissent dans 20 à 40% des cas les enfants prématurés et la grande vulnérabilité des cellules cérébrales en développement à ce stress inflammatoire est à l’origine de l’apparition de la plupart de ces lésions. Elles induisent des handicaps moteurs, des déficits cognitifs et des troubles comportementaux qui persistent à l’âge adulte qui sont regroupées sous le terme d' "Encéphalopathie du Prématuré". Certaines cellules cérébrales, appelées cellules gliales, sont les relais majeurs des modifications environnementales dans le cerveau, dont les réponses inflammatoires. Ces cellules résidentes du système nerveux central, analysent de manière continue leur environnement et participent à la stabilisation de ce dernier. On sait aujourd’hui que les mécanismes qui permettent la maturation cérébrale sont les mêmes que ceux qui sont perturbés au cours du vieillissement. Nous cherchons donc à comprendre l’impact de l’inflammation périnatale sur le vieillissement en émettant l'hypothèse que celle-ci peut être à l'origine d'un vieillissement prématuré.
Bénéfices attendus
Ce projet permettrait la caractérisation des conséquences à long terme des lésions cérébrales du prématuré et ainsi la mise en place d'outils de prévention chez les individus concernés. Par ailleurs, si nos hypothèses sont avérées, nous aboutirions à la mise en place d'un modèle de neurodégénérescence chez des souris issues d'un brassage génétique par opposition aux modèles habituellement consanguins, présentant des modifications génétiques ciblées et à 7 mois de vie.
Procédures
Les souriceaux recevront l’injection d’une substance pro inflammatoire 2 fois/ jour pendant 5 jours (animal vigile, moins de 30s par injection). Après ces injections, un premier groupe de souris subira une procédure chirurgicale sous anesthésie générale pour sectionner une partie de la boite crânienne et réaliser ensuite une échographie doppler pour mesurer le débit sanguin (l'ensemble chirurgie et échographie durera une heure maximum). Une perfusion intra-cardiaque sera réalisée sur un 2e groupe à différents stades et sous anesthésie (3 min en moyenne de perfusion). Au sein de ce groupe, certains animaux auront subi un prélèvement sanguin 2 jours avant l'étape de perfusion (sous anesthésie, durée de moins d'1 minute). Une étude comportementale dans un espace défini sera réalisée sur un 3e groupe à différents temps et d’une durée variable en présence d’autres souris ou non. Et enfin sur le 4e groupe, une intervention chirurgicale sous anesthésie d’une durée de 15 à 25 mn, sera réalisée pour implanter des électrodes au niveau du crâne. Le lendemain de l’intervention il sera injecté un produit provoquant une crise d’épilepsie (trouble neurologique provoquant des convulsions) et il sera ensuite procédé à un électroencéphalogramme pendant une heure.
Impact sur les animaux
Les effets des injections de la substance induisant une inflammation sur les souris sont connus et modérés. On rapporte ainsi une surmortalité estimée à moins de 10% lors de la période d'injection ainsi qu'un retard de croissance chez les animaux recevant de la substance pro-inflammatoire. Cette surmortalité est principalement dûe à un éventuel rejet du souriceau par la mère ainsi que dans quelques cas par l'invasivité même de l'injection pouvant occasionner l'apparition d'un hématome douloureux pour l'animal. Ces deux événements indésirables constituent des points limites entrainant l'euthanasie de l'animal. Aucune nuisance particulière n'est attendue au cours du vieillissement des animaux ni n'ont été observé précédemment lors du vieillissement d'animaux de ce modèle. Ainsi, passé la periode d'injection de 5 jours, les effets indésirables classiques : cyanose, perte de poids, troubles respiratoires ne sont pas attendus de même que des crises d'épilepsie spontanées (elles sont induites lors de l'enregistrement à l'encéphalogramme) et constituent donc des points limites. L'étape d'imagerie cérébrale se déroule entièrement sous anesthésie et analgésie. Pendant cette période,aucun effet indésirable particulier n'a été mis en évidence et l'animal est euthanasié dès la fin de l'acquisition, avant réveil. Aucun effet indésirable n'est dès lors attendu lors de cette procédure. Lors de la procédure d'électroencéphalogramme, les animaux subissent la chirurgie d'implantation des électrodes 24h avant l'acquisition des données pendant laquelle ils sont éveillés. Ainsi, pendant cette période de 24h + temps d'analyse, ceux-ci peuvent montrer des signes de gène du fait du dispositif d'électrodes et sont donc étroitement surveillés. L'arrachage du dispositif ou la présence de saignements post-opératoires sont des évènements indésirables rares mais possibles entrainant l'euthanasie de l'animal. Aucune surmortalité du fait du dispositif n'a été observée du fait de cette chirurgie et l'animal est euthanasié dès la fin de l'acquisition. L'acquisition se fait à la suite de l'injection d'une molécule induisant des crises d'épilepsie. Leur survenue est donc attendue.
Devenir
L'euthanasie des animaux en fin des procédures d'échographie cérébrale fonctionnelle et d'électroencéphalogramme répond à une nécessitée d'ordre éthique puisque celles-ci imposent une chirurgie au niveau du crane de l'animal. Par ailleurs, à la fin des autres procédures, les animaux seront euthanasiés et les cerveaux prélevés pour analyses.
Remplacement
L'objectif principal de ce projet est d'étudier l'implication de la neuroinflammation dans le développement d'un vieillissement précoce. Cela suppose des interactions complexes entre types cellulaires bien distincts du système nerveux central : les cellules gliales responsables de l'activité immunitaire et de fonctions de nutrition des neurones d'une part, et les neurones d'autre part. Il n'est pas possible de reproduire ces interactions complexes in vitro ou dans un système de cellules en culture, et il est donc nécessaire d'utiliser un modèle animal présentant un système nerveux central fonctionnel dont la structure est proche de celle de l'homme pour reproduire ces interactions complexes.
Réduction
Le nombre d'animaux estimé et les tests statistiques utilisés sont basés sur notre expérience pour ce type d'étude. Ce nombre minimum nous permettra d'être certains de répondre aux questions scientifiques de ce projet. L'analyse statistique de nos données peut nécessiter un nombre d'animaux différents selon l'hétérogénéité des résultats attendus de chaque procédure. Pour autant, les tests étant organisés en plusieurs séries, s'il advenait que l'accumulation des résultats montre une différence assez importante pour conclure à un résultat avant la réalisation de toutes les séries d'une expérience, alors, les dernières séries (devenues inutiles) seraient annulées. Quelques animaux de ce projet seront réutilisés dans un autre projet pour approfondir certaines analyses.
Raffinement
Hébèrgement : Les animaux seront hébergés en groupe, en milieu enrichi (sopalin , maisons en pexiglas) pour minimiser leur stress. Suivi quotidien : Pendant la période d'injection les animaux seront remis dans leur nid et on vérifiera quotidiennement que le retour au sein du nid se fait bien. A la fin de l'étude les animaux seront euthanasiés selon les méthodes réglementaires. Des grilles de scoring cliniques seront proposées en fonction de l'âge des animaux. Ces grilles définissent des points limites à différents stades. Une surveillance visuelle quotidienne des animaux sera réalisée par les équipes animalières et le scoring clinique sera effectué tous les jours jusqu'au 10ème jour de vie des animaux, puis 3 fois par semaine jusqu'au jour 21 puis 2 fois par semaine jusqu'à la fin de l'étude. Si l'un des points limites est atteint, les animaux concernés seront euthanasiés selon les méthodes réglementaires. Gestion de la douleur : tous les gestes seront réalisés sous anesthésie générale et un analgésique sera administré après le réveil d’une intervention chirurgicale. Enfin, le transport des animaux est effectué par un transporteur agrée fournissant des cages adaptées ainsi que des géloses nutritives pour les animaux.
Choix des espèces
Afin d'étudier les interactions entre microglie et neurones lors des processus de neurodégénérescence, il est nécessaire d'utiliser une espèce animale qui présente un système nerveux central proche de celui de l'homme. La souris remplit très bien cette condition car elle présente un hippocampe (la structure anatomique responsable des processus de mémorisation dans le cerveau et qui est préférentiellement touchée par le vieillissement) dont la circuiterie neuronale est très proche de celle de l'homme. Le modèle d'inflammation périnatale utilisé ici a été développé au sein de notre laboratoire et caractérisé jusqu'à 2 mois de vie des animaux. Notre objectif étant l'étude du vieillissement de l'animal et, notamment, de confronter notre hypothèse d'un vieillissement précoce nous nous intéressons à 3 temps de vie plus tardifs de nos animaux : 7, 12 et 16 mois de vie. Ces temps correspondent, à peu de choses près, respectivement chez l'homme au milieu de vie (40-45 ans), à la fin de phase active (60-65 ans) et à la personne âgée (80 ans).
L’impact de la valence sur l’engramme olfactif 2/2
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
490 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 20 dans des procédures classées sévères et les autres modérées. La tête fixée par une pièce métallique vissée au crâne, elles subissent des tests olfactifs en réalité virtuelle sous restriction d'eau pendant un à quatre mois et des privations de nourriture de 16 heures, et sont hébergées seules, pour étudier la mémoire émotionnelle des odeurs. Le porteur reconnaît que l'isolement social peut provoquer stress, agressivité et déficits immunitaires, qu'il dit réduire au minimum. Il justifie l'effectif par les nombres "habituellement utilisés dans les études de référence" plutôt que par un calcul de puissance statistique.
Objectifs
Les odeurs ont une capacité unique à nous transporter dans des moments reculés de notre passé, notamment ceux associés à des émotions fortes. Elles jouent également un rôle très important dans les choix que nous faisons au jour le jour, notamment lorsqu’il s’agit de notre alimentation. Mais qu'est-ce qui, dans le système olfactif, confère aux odeurs ces propriétés particulières ? Dans cette étude, nous étudierons les voies anatomiques et les mécanismes physiologiques par lesquels les odeurs laissent une empreinte émotionnelle si forte dans nos mémoires.
Bénéfices attendus
Cette recherche peut fournir des indications importantes sur les mécanismes neuronaux qui attachent une valence hédonique à un objet. Dans de nombreux troubles neurodégénératifs, à mesure que la maladie progresse (en particulier dans le cas de la dégénérescence du lobe frontal), les patients souffrent car ils sont moins connectés au monde qui les entoure. La valeur qu'ils attribuent à différents éléments peut être déformée, ce qui peut entraîner des changements radicaux dans leur personnalité, inquiétants pour eux et leurs proches. Si cette recherche permet de découvrir l'ensemble des connexions qui attribuent une valeur émotionnelle aux odeurs, elle peut donner un aperçu de la physiopathologie de ces troubles. Outre les maladies neurodégénératives, des études récentes ont également montré que les enfants atteints de troubles du spectre autistique (TSA) n'adaptent pas leur comportement de reniflage lorsqu'on leur présente des substances odorantes aversives ou appétissantes, alors que les enfants au développement normal le font. Cela suggère une déconnexion entre l'intégration des informations sensorielles et les processus de mémoire émotionnelle dans les TSA, et ce travail pourrait permettre de comprendre comment les odeurs se voient attribuer une signification émotionnelle qui conduit à un comportement adaptatif.
Procédures
Dans cette étude, toutes les souris (490) seront fixées à la tête et soumises à des tests comportementaux, 90 d'entre elles seront euthanasiées sans autres manipulations et 400 d'entre elles verront leurs tissus préservés pour des études anatomiques. Les tests comportementaux consisteront à présenter des odeurs à des souris qui décideront de s'en approcher ou de les éviter dans la réalité virtuelle. Les animaux ne recevront de l'eau que pendant le comportement (restriction hydrique) afin de maintenir leur motivation et, dans certains cas, ils seront privés de nourriture pendant 16 heures avant les tests comportementeaux. Ils seront logés individuellement pendant la restriction d'eau (généralement 1-2 mois, 4 mois maximum) et de nourriture afin d'éviter les brimades et les combats.
Impact sur les animaux
Dans cette étude, les souris seront placées dans un appareil comportemental dans lequel elles devront utiliser leur odorat pour trouver une récompense hydrique et éviter les petites bouffées d'air ou d'eau salée. Afin de pouvoir présenter les odeurs aux souris de manière précise et juste devant leur nez, nous devrons maintenir les souris au sein du dispositif comportemental qui permet de délivrer les odeurs. Ce maintien sera réalisé à l'aide d'une petite fixation métallique attachée à leur crâne au préalable. Au début, la fixation dans l'appareil peut être stressante, mais les souris s'habituent rapidement et restent calmes dans ces conditions. Pour les motiver à effectuer des tâches dans l'appareil, la totalité de l'apport en eau quotidien nécessaire aux souris sera fournie pendant les tests comportementaux. La restriction d'eau, si elle est bien contrôlée, permet de maintenir la motivation des animaux sans qu'ils soient trop déshydratés. Des contrôles quotidiens de l'état de santé permettent de s'assurer que les souris restent dans des conditions saines. Une restriction calorique de 16 heures à certaines occasions ne provoquera pas d'effets indésirables chez des animaux par ailleurs en bonne santé, car les souris seront nourries ad libitum pendant au moins 2 jours après les expériences. Les souris seront logées individuellement pendant la restriction d'eau afin d'éviter les combats, mais elles seront manipulées tous les jours par l'expérimentateur et exposées aux images, aux sons et aux odeurs du laboratoire, qui impliquent d'autres souris. L'isolement social peut provoquer du stress, de l'agressivité et des déficits immunitaires, il sera donc réduit au minimum.
Devenir
Sur les 490 souris soumises à une restriction hydrique, 90 seront mis à mort et 400 seront gardé en vie. Ces 400 pourront être mises à mort et utilisé pour contrôles histologiques en fin d’expérimentation.
Remplacement
La souris fait partie de la famille des Vertébrés, comme l’Homme, et elle est capable de fonctions cognitives relativement complexes : elle représente donc un modèle d’étude particulièrement intéressant pour comprendre le fonctionnement du cerveau humain. Nous étudierons les circuits neuronaux des souris alors que ces dernières effectueront une tâche comportementale : il nous faudra donc travailler avec des animaux vigiles. Par conséquent, il nous sera impossible de conduire cette étude in vitro. Enfin, dans l’état des connaissances actuelles, les questions que nous adressons ne peuvent malheureusement pas être réalisées in silico.
Réduction
Le nombre total d’animaux requis pour ce projet est de 490 souris sur 5 ans. Les techniques d’enregistrement (électrodes très fines et lentilles à gradients d'indices) que nous prévoyons d’utiliser permettent de réduire considérablement le nombre d’animaux utilisés car un grand volume de données pourra être collecté sur plusieurs jours au sein d’un même animal. Ce nombre sera réduit davantage grâce à nos études pilotes qui permettront une optimisation des paramètres de nos expériences. Notre estimation du nombre d’animaux ne peut se baser sur une étude de puissance statistique car notre étude ne reposera pas sur un test unique. Dans ce type d’étude, les valeurs comparées dans les tests statistiques sont rarement basées sur les individus, mais plutôt sur la totalité des neurones enregistrés ou bien sur des groupes de neurones. Ainsi, les effectifs indiqués correspondent aux nombres d’animaux habituellement utilisés dans les études références du domaine.
Raffinement
Nos souris seront hébergées en portoir ventilé, dans des conditions qui favorisent l’expression de leurs comportements naturels : petits groupes sociaux (maximum 5 souris par cage) au moins jusqu’au début de leur entraînement, cages enrichies d’éléments permettant de construire un nid (carré de coton, petites maisons en carton, frisures de papier kraft) ou de favoriser l’exploration (jouets). Le bien-être de chaque animal sera évalué quotidiennement et une fiche de suivi individuel sera créée pour chaque procédure expérimentale. A partir des critères définis dans ces fiches, les expérimentateurs et techniciens animaliers seront informés des procédures à suivre pour limiter toute souffrance chez nos souris. L'accoutumance à l'expérimentateur et aux conditions expérimentales permettra également aux animaux d'accomplir les tâches comportementales avec un minimum de stress.
Choix des espèces
Ce projet vise à comprendre les mécanismes neuronaux qui explique comment la valence hédonique d'une odeur affecte son encodage dans le cortex olfactif, et comment cette information est acheminée pour guider les comportements adaptatifs. Le cerveau doit donc être intact pour que les connections entre les différentes aires cérébrales soient maintenues et que nous puissions étudier leur interactions réciproques. De plus, nous étudions le fonctionnement des circuits neuronaux alors même que la souris est en train d’apprendre et d'exprimer leur préférences olfactifs : il nous faut donc travailler avec des animaux vivants et vigiles. La souris est la seule espèce de mammifère qui possède un système olfactif très similaire à celui des humains dans lequel nous pouvons entraîner les animaux à s'approcher et à éviter différentes odeurs tout en enregistrant et en manipulant l'activité dans des groupes de neurones génétiquement et anatomiquement circonscrits. La boîte à outils pour ces manipulations chez la souris est bien plus développée que pour tout autre organisme modèle. Le projet sera réalisé sur des animaux de 2-6 mois ce qui correspond chez cette espèce à l’âge adulte où l’animal est en pleine capacité d’apprentissage. Leur poids et leur taille sont stabilisés, et la taille du cerveau est homogène garantissant ainsi une bonne reproductibilité des sites d'injection et/ou d’implantation. Par précaution par rapport à ce dernier point, nous utiliserons uniquement des animaux dont le poids est compris entre 20 et 45g.
Implication de l’habenula latérale et du système de phototransduction mélanopsinergique dans l’effet de différentes conditions de lumière sur le comportement
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
24 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent une chirurgie d'implantation d'une fibre optique dans le cerveau, puis une exposition à différentes lumières et des tests dits de comportement dépressif, avant prélèvement de tissus, pour étudier une voie neuronale reliant la lumière à l'humeur. Le porteur indique une douleur possible après la chirurgie et un mal-être lié à l'isolement, qu'il dit inévitable en raison du câblage des animaux au dispositif d'enregistrement. Il affirme que la question posée impose l'usage de l'"animal entier".
Objectifs
En plus de son rôle dans la vision, la lumière exerce une influence importante sur la physiologie et le comportement. Son influence directe non circadienne sur le sommeil et la vigilance a maintenant été largement démontrée . Or, le sommeil joue lui-même un rôle critique sur l’humeur ainsi que sur les processus cognitifs. De plus, la lumière pourrait également avoir une action directe sur les comportements de type anxio-dépressif et sur les capacités d’apprentissage. L'habenula latérale semble être une structure centrale permettant ces effets : en effet, elle est particulièrement impliquée dans la modulation de l'humeur et reçoit des entrées directes en provenance de la rétine, plus spécifiquement des cellules ganglionnaires exprimant la mélanopsine (ou cellules ganglionnaires rétiniennes intrinsèquement photosensibles. La « fiber photometry » est une technique en plein essor ces dernières années permettant de mettre en évidence des fluctuations de l’activité calcique au sein d’une structure d’intérêt, reflétant ainsi l’activation ou l’inhibition de la structure en réponse à un stimulus donné. Dans ce cadre d'étude, nous cherchons à mettre en évidence l'implication de l'habenula latérale dans l'effet de l’exposition à différentes conditions de lumière sur le comportement. L'activité calcique au sein de cette structure sera ainsi mesurée lors de l'allumage de la lumière ainsi que lors de l'évaluation de comportements dits "de type dépressifs". Cette étude sera menée à la fois chez des souris sauvages et chez un modèle de souris transgéniques (Opn4-/-) n’exprimant pas la mélanopsine, afin d'identifier une potentielle voie neuronale médiant les effets de la lumière sur le comportement.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de caractériser les effets de différentes conditions de lumière sur l'activité au sein de l'habenula latérale et sur les comportements de type dépressifs et d'identifier l'implication du système de phototransduction mélanopsinergique. Ce projet constitue une étape importante dans la compréhension de la régulation photique du comportement et incitera à réaliser de nombreux travaux complémentaires dans une perspective translationnelle.
Procédures
Les animaux seront soumis à une chirurgie d'implantation d'une fibre optique au niveau cérébral. La chirurgie aura lieu une fois et durera environ 45 min. Les animaux seront exposés à différentes conditions de lumière durant la phase claire (3 intensités, 3 couleurs), pendant 1 semaine/condition. A la fin de chacune des 6 expositions, ils seront évalués dans 2 tests non invasifs évaluant leur humeur (un test d'évaluation de la motivation de l'animal à se toiletter après pulvérisation d'eau sucrée sur son pelage) durant 5 min et un test de préférence pour l'eau sucrée (appétante pour l'animal) durant 2 jours.
Impact sur les animaux
La chirurgie peut induire de la douleur chez la souris, dans le cas d'une inflammation ou d'une infection. La liaison de l'animal au système d'enregistrement par un câble peut créer une gêne. Les animaux seront ainsi habitués au dispositif d'enregistrement avant le début des expériences. L'isolement peut induire un mal-être, mais ne peut être évité du fait du câblage des animaux au système d'enregistrement.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort en fin de procédure pour prélèvement de tissus
Remplacement
L’utilisation de l’animal entier est nécessaire au vu de la question posée impliquant des systèmes biologiques divers et complexes allant de la rétine, avec l’intégration du signal lumineux, au comportement de l’animal en passant par des systèmes neuronaux complexes.
Réduction
Le nombre d’animaux à inclure est déterminé mathématiquement pour nous permettre d’obtenir des résultats statistiquement fiables et robustes.
Raffinement
Dans le cadre du raffinement des conditions d’hébergement, les animaux sont maintenus en groupe sociaux jusqu’à la chirurgie, un enrichissement est réalisé par l’ajout de nids. La chirurgie est effectuée sous anesthésie générale et analgésie. Une grille de suivi des animaux est remplie, évaluant l'état général des animaux ainsi que l'apparence de la plaie à raison de 4 évaluations minimum sur une période de 7 jours suivant la chirurgie. L'état général est ensuite surveillé au minimum une fois par semaine en suivant les mêmes critères. Des points limites ont été établis afin de soustraire l’animal à la souffrance.
Choix des espèces
Grâce au modèle de souris utilisé, nous pouvons évaluer l’implication d'une voie neuronale spécifique dans les effets de la lumière sur le comportement. Notre étude sera effectuée chez l'adulte jeune (entre 2 et 4 mois). L’étude repose sur l'exploration des comportements et nécessite que les systèmes neurobiologiques soient totalement mâtures (développement total des systèmes visuels et non visuels, des systèmes circadiens et homéostasiques et des structures cérébrales cibles).
Infections nosocomiales : Détermination du profil de biodistribution de nouveaux candidats antibactériens et évaluation de leurs efficacités
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles respiratoires
288 souris en gravité légère et 1 050 en gravité modérée vont être utilisées, toutes tuées à l'issue. Immunodéprimées, elles sont infectées par des bactéries responsables d'infections urinaires et pulmonaires, puis tuées par exsanguination de l'aorte abdominale pour prélèvement d'organes, afin de tester de nouveaux candidats antibactériens. Le porteur décrit pourtant une infection pouvant être sévère, avec perte de poids, difficultés respiratoires et hypothermie. Il affirme qu'en l'absence de modèle in vitro reproduisant l'interaction entre pathogène et système immunitaire, le recours au modèle animal s'impose.
Objectifs
L’objectif est d’évaluer dans un modèle murin l’efficacité de nouveaux candidats antibactériens vis-à-vis des pathogènes majeurs responsables des infections nosocomiales
Bénéfices attendus
Les bénéfices de ce projet sont : (1) Mise au point/caractérisation d’un modèle de d’infection bactérienne mimant les infections cliniques majeures (Infections urinaires et infections pulmonaires) induites respectivement par E coli et P aeruginosa (2) Evaluer la biodistribution et l’efficacité des nouveaux candidats antibactériens, (3) Etablir Un suivi longitudinal aux moyens des systèmes d’imagerie du petit animal sera mis en place. Les résultats de cette étude pourraient être ainsi prédictifs de l’approche thérapeutique à déployer chez les patients.
Procédures
(1) Prélèvements réalisés sur animaux vigiles a. Urines : 1 seule fois par animal (point terminal) (1-2 min) (2) Prélèvements réalisés sur animaux sous anesthésies : a. Prélèvements sanguins : 1 seule fois par animal (point terminal) ; ils seront réalisés par exsanguination, en ponctionnant l’aorte abdominale. Pour cela, les souris auront préalablement une (i) anesthésie générale par exposition à l’isolflurane (5% dans 95% d’O2) et (ii) une anesthésie locale administrée par voie SC al (Lidocaine) (5-7min).
Impact sur les animaux
Les infections bactériennes des souris immunodéprimées peuvent entrainer une infection sévère entrainant une perte de poids potentielle, des difficultés respiratoires (dyspnée), problème de miction (dysurie, hématurie) ou une baisse de la température corporelle (hypothermie).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car des prélèvements d’organes sont nécessaires.
Remplacement
L’absence de modèles in vitro relevant permettant de reproduire la majorité des interactions entre agent pathogène et/ou agent antimicrobien et système immunitaire (réponse inflammatoire) nous oriente vers l’utilisation de modèles animaux
Réduction
L’évaluation du nombre minimal d’animaux à inclure pour pouvoir observer l’effet escompté a été déterminé avec des tests statistiques pour petits échantillons a été déterminé en collaboration avec des biostatisticiens en utilisant ANOVA test. Par ailleurs, l’utilisation de l’imagerie permettra de réduire le nombre de souris, chaque animal étant son propre contrôle
Raffinement
Afin de prendre en compte la souffrance des animaux, un suivi par imagerie ainsi qu’un suivi clinique seront mis en place, basé sur des observations quotidiennes des souris. Un score clinique sera établi en fonction de différents critères (apparence générale, posture, activité, poids…). Des scores seront définis pour les points limites pour mettre à mort les souris immédiatement dès qu’ils sont atteints.
Choix des espèces
Dans la recherche préclinique, les modèles murins permettent d’intégrer un grand nombre des caractéristiques de la pathologie humaine. Par ailleurs, l’ensemble des technologies d’imagerie pré-clinique est conçu pour des rongeurs de petite taille, principalement des souris Des souris adultes (8 à 12 semaines), femelles, immunodéprimées chimiquement (pour mimer l’état d’immunodépression des personnes ayant contractées des infections nosocomiales, seront utilisées pour ce projet
Travaux pratiques sur rongeurs au cours de formation chirurgie destinée aux personnes concevant ou réalisant des procédures expérimentales chirurgicales
- Formation professionnelle
Rats : 920
880 souris et 920 rats vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Chaque stagiaire dispose de trois heures pour pratiquer sur eux des interventions comme l'ovariotomie, la vasectomie, la splénectomie, la néphrectomie ou la microchirurgie vasculaire, non pour produire des connaissances mais pour former du personnel à la chirurgie expérimentale. Le porteur indique recourir en partie à des animaux "de réforme" ou issus d'un génotypage non désiré, déjà destinés à l'euthanasie. Il présente le projet comme une réponse à des "besoins de formation" à l'expérimentation animale.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de former les stagiaires sur les thématiques suivantes : -Organisation d'une salle ou bloc de chirurgie expérimentale, conception des procédures chirurgicales, choix et entretien du matériel. - Asepsie opératoire, préparation des animaux et du personnel. -Prémédication, anesthésie (y compris l’intubation), monitoring, analgésie pré, per et post-opératoire -Techniques de base en chirurgie : hémostase, sutures, soins - Points limites adaptés aux procédures chirurgicales -Techniques chirurgicales spécifiques (Chirurgie stéréotaxique chez la souris et le rat, microchirurgie vasculaire chez le rat. Ovariotomie, vasectomie et splénectomie chez la souris, néphrectomie, biopsie hépatique et anastomose digestif chez le rat).
Bénéfices attendus
Cette formation répond à des besoins de formation sur l’expérimentation animale. Le stage vise à acquérir les concepts pour mettre en œuvre des techniques chirurgicales chez les rongeurs. La formation enseigne aussi la rigueur des gestes chirurgicaux et la mise en pratique des descriptions de l’anatomie chirurgicale permettant d’obtenir des résultats scientifiques plus fiables et reproductibles. Cette formation permettra au stagiaire, une fois dans son laboratoire de mieux appréhender les techniques d’anesthésie, de chirurgie et de gestion de la douleur per et post-opératoire et de contribuer ainsi au raffinement lors de procédures chirurgicales. Une attestation de compétences nécessaires pour pratiquer la chirurgie expérimentale sur animaux vivants est délivrée conformément au décret 2013-118 du 1er février 2013
Procédures
Afin d’offrir un enseignement complet de la chirurgie chez les rongeurs, nous envisageons de proposer 4 types de procédures chirurgicales ainsi qu’une procédure dédiée à l’intubation. Les stagiaires disposeront de 3heures pour réaliser chaque intervention chirurgicale et d’une heure pour la procédure de l’intubation. Les animaux seront anesthésiés et analgésiés afin de ne ressentir aucune douleur.
Impact sur les animaux
Toutes les procédures chirurgicales dans cette formation sont des procédures sans réveil. Les effets indésirables peropératoires sont indiqués dans les points d’arrêt et ils conduiront à l'arrêt de la procédure et à la mise à mort de l'animal.
Devenir
Les animaux ne seront pas conservés en vie pour éviter des souffrances inutiles, ils sont mis à mort directement après la fin des procédures par injection d’Euthasole (140mg/kg en IV pour les rats et 140mg/kg en IP pour les souris).
Remplacement
Des tissus artificiels (plaque en silicone) seront utilisés pour l’apprentissage des sutures. Des simulateurs de microchirurgie (systèmes de chas des aiguilles) seront utilisés pour la validation des techniques de maniement des Instruments et des fils de suture de petit diamètre. Des cuisses de poulet du commerce seront utilisées pour l'apprentissage de la dissection des vaisseaux et des nerfs d’une manière atraumatique ainsi que la réalisation des anastomoses et sutures nerveuses.
Réduction
Les méthodes statistiques requises habituellement ne peuvent s’exercer dans ce cas, car le but de ce projet est pédagogique. Néanmoins le projet a été pensé de manière à mettre en place plusieurs dispositions pour réduire l'effectif des animaux nécessaire : L’utilisation de la retransmission vidéo pour l’apprentissage des gestes techniques de la microchirurgie (seulement un seul rat sera utilisé). Pour réduire le nombre des animaux commandés nous utiliserons aussi des souris et des rats de réformes ou de génotypage non désiré destinés à l’euthanasie (des animaux provenant de notre établissement et qui n’ont jamais servi dans d’autres procédures expérimentales).
Raffinement
Avant les procédures, Les animaux sont hébergés en groupes sociaux, dans des environnements enrichis par la présence de tunnel en carton pour les rats, des maisonnettes en plastique ou de dômes pour les souris, au sein d’une animalerie exempte de pathogènes spécifiques et dont les paramètres physiques et sanitaires sont strictement contrôlés. L'alimentation et l'eau seront distribuées à volonté. Le choix des instruments est adapté aux techniques de chirurgie « classique » micro-invasive afin d’éviter les lésions et délabrements superflus des tissus, sources de douleurs. Tous les animaux recevront une analgésie à base de buprénorphine, 30 minutes avant les manipulations. Toutes souffrances seront évitées par l'anesthésie de l'animal avec des agents médicamenteux adaptés. Les animaux seront mis à mort à la fin des procédures.
Choix des espèces
Cette formation de chirurgie est destinée aux personnes concevant ou réalisant des procédures expérimentales chirurgicales sur les petits rongeurs (souris et rats). Dans le but de faciliter la contention et la manipulation pour les participants, nous utiliserons des souris adultes de 25 à 35 g. Pour les rats nous utiliserons des rats adultes de 350g en moyenne, puisque les animaux plus jeunes rendent la réalisation des différents montages plus difficile (exemple : la microchirurgie).
Caractérisation longitudinale par IRM et SRM quantitatives de la sclérose en plaque sur le modèle murin EAE (Experimental Autoimmune Encephalomyelitis)
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
- Système nerveux
90 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent deux injections induisant une encéphalomyélite auto-immune, modèle de sclérose en plaques, qui provoque une paralysie progressive des membres, puis des séances d'IRM avant prélèvement du cerveau et de la moelle épinière. Le porteur décrit une paralysie qu'il présente comme réversible et n'attend pas d'effet indésirable de l'imagerie. Il affirme qu'aucun système in vitro ou in silico ne reproduit la complexité de la maladie et que le modèle animal en est la "seule alternative".
Objectifs
De nos jours, l'IRM diagnostique de la sclérose en plaque repose principalement sur la visualisation de manière qualitative des plaques au niveau du cerveau. L’idée de ce projet est de réaliser une étude quantitative afin de calculer un certain nombre de paramètres quantitatifs issus des images IRM (Imagerie par Résonance Magnétique) et des spectres SRM (Spectroscopie par Résonance Magnétique). Ceci devrait nous permettre de mieux comprendre la pathologie au cours de son développement tant sur le plan cérébral qu’au niveau de la moelle épinière ou du nerf optique. Ce projet n’a pas fait l’objet d’une évaluation par d’autres instances.
Bénéfices attendus
Les bénéfices de ce projet sont une meilleure compréhension de la mise en place de la pathologie dans le modèle particulier EAE (Expérimental Autoimmune Encephalomyelitis) de réponse autoimmune au niveau du cerveau et de la moelle épinière. Ces résultats seront corrélés avec ceux de nos collaborateurs qui étudient le rôle des lymphocytes Treg dans la mise en place et l'évolution de la sclérose en plaques.
Procédures
La réalisation du modèle EAE implique deux injections : * une première injection de MOG (Myelin Oligodendrocyte Glycoprotein) - durée 30s * une deuxième injection de 200ng de toxine de pertussis - durée 30s L'IRM de perfusion nécessite l'injection de DOTAREM (agent de contraste utilisé en routine clinique) : injection en 10s- durée de l'IRM : 1h30 maximum
Impact sur les animaux
Les signes cliniques dans le modèle EAE consistent en une paralysie progressive des membres antérieurs et postérieurs qui apparait dans les 10-14 jours après injection. Cette paralysie est réversible. Aucun effet indésirable n'est attendu pour l'imagerie et la spectroscopie. En effet l'IRM et la SRM sont deux techniques non invasives et atraumatiques largement utilisées en recherche préclinique pour des études longitudinales.
Devenir
Pour chaque procédure ,les animaux seront maintenus en vie jusqu’à J30 pour un suivi longitudinal. A la fin de chaque procédure ils seront mis à mort. Le cerveau et la moelle épinière seront prélevés.
Remplacement
Notre projet porte sur la compréhension de la physiopathologie d’une maladie autoimmune inflammatoire, la sclérose en plaque (SEP). Aucun système in vitro ou in silico ne peut à l’heure actuelle reproduire la complexité des mécanismes cellulaires et moléculaires initiant et entretenant cette pathologie. Les modèles animaux de SEP, dont le principal est l’EAE, miment le développement de l’autoimmunité et le déclenchement de l’inflammation chronique du système nerveux central (SNC). Ils sont ainsi la seule alternative adaptée à l’étude des mécanismes immunitaires de la SEP. Nous ne réaliserons pas de tests in vitro avant sur des cellules cérébrales ou de moelle épinière
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé sera réduit au minimum nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement pertinents et reproductibles. L’IRM pour le suivi du développement de la SEP ainsi que la SRM permettent aussi de réduire le nombre d’animaux puisque l’intérêt de ces techniques réside dans le fait qu’une même souris peut être observée plusieurs fois dans le temps. Ce projet nécessitera 240 souris. L’étude IRM se fera par mesure des intensités de signal sur les images. Des tests non paramétriques Mann-Whitney seront utilisés pour comparer les valeurs obtenues pour les différents lots de souris.
Raffinement
Les souris sont maintenues en groupe de plusieurs individus afin de respecter leurs besoins sociaux. Elles sont hébergées dans des cages enrichies pour améliorer leur bien-être. Une période d’adaptation est respectée avant le début de la procédure pour réduire le stress des animaux lié à leur transport. Des points limites ont été définis pour limiter la souffrance des animaux sans remettre en cause les objectifs du projet et les données obtenues. Les animaux sont suivis quotidiennement par les animaliers et les expérimentateurs.
Choix des espèces
Le modèle de l’EAE existe chez la souris, le rat et le primate non humain. Il reproduit les signes cliniques, histologiques et immunologiques de la maladie humaine, la SEP. Le choix de la souris est de plus justifié par l’existence d’outils biotechnologiques (anticorps, dosage de molécules..) adaptés à cette espèce. L’induction de l’EAE se fera sur des animaux de 5-10 semaines. L'âge des souris au moment de leur utilisation est déterminé par la maturation du système immunitaire