Depuis 2021, les États membres de l’Union européenne doivent publier sous un format standardisé les résumés non techniques (RNT) des projets d’expérimentation animale autorisés sur leur territoire.
Le système européen ALURES, qui recense ces RNT, est exclusivement en anglais et manque cruellement d’ergonomie (un nouvel outil proposé depuis 2026 résoud partiellement ce problème). L’OXA regroupe donc régulièrement ici les RNT français pour en faciliter l’exploration et la compréhension d’ensemble.
Le contenu des résumés non techniques est rédigé à des fins de communication par les établissements d’expérimentation animale. Ces résumés sont donc soumis, au minimum, au biais de désirabilité sociale, qui peut avoir pour conséquence de mettre en avant de manière détaillée les bénéfices attendus et de limiter les détails et la description des contraintes imposées aux animaux. Par ailleurs, n’étant pas sourcées ni soumises à une relecture par les pairs, les affirmations contenues dans les RNT sur des sujets scientifiques n’ont aucune valeur de preuve, mais fournissent des indications sur le cadre théorique dans lequel les établissements travaillent.
NB. La sélection d’une période temporelle, plutôt que d’une simple date, sera disponible dès que l’extension de filtrage utilisée le permettra.
La durée des projets, disponible dans la base ALURES, n’est pas indiquée ici dans la mesure où elle désigne uniquement une durée prévue d’autorisation et n’apporte aucune information sur la durée réelle des projets.
Documents
Niveau de souffrances
Dernières données ajoutées : 257 projets autorisés en mars 2026 (01/04/2026)
Impact du métabolisme sur la fonction cardiaque
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système immunitaire
Objectifs
Comment un foie malade peut rendre votre cœur fragile. Pour bien fonctionner, le coeur a besoin d'un apport d'énergie constant. Quand cet apport se dérègle, le cœur devient vulnérable, facilitant les maladies cardiovasculaires (MCV) mais les mécanismes responsables restent mal connus. L'obésité, le diabète et l'hypertension ne sont pas de simples "risques" pour le cœur ; ce sont des maladies interconnectées qui induisent directement et accélèrent les complications cardiaques. Une maladie du foie appelée MASH (Stéatohépatite associée à un dysfonctionnement métabolique, souvent liée à l'accumulation de graisse) est devenue une préoccupation majeure. Elle touche 15 % de la population mondiale et est fortement liée à une forme grave d'insuffisance cardiaque : l'HFpEF (Insuffisance Cardiaque à Fraction d'Ejection Préservée). L'HFpEF est dangereuse car elle provoque un "remodelage cardiaque" : le cœur se déforme et devient moins souple et moins efficace comme pompe. Comment un problème au foie affecte-t-il le cœur, un organe anatomiquement éloigné ? Nous pensons que l'intermédiaire clé est l'inflammation chronique de bas grade et, surtout, le système immunitaire. Quand le foie est atteint de MASH, les conséquences sont multiples ; non seulement les cellules hépatiques sont atteintes mais aussi les cellules immunitaires dans l’organisme entier et notamment des cellules immunes spécifiques ; les monocytes, et les macrophages. Le foie atteint de MASH produit également des facteurs pro-inflammatoires dans le sang. Ces cellules immunitaires et ces messagers inflammatoires atteignent le cœur y provoquant des dommages, de la fibrose (tissu cicatriciel) et le remodelage cardiaque pathologique. Notre hypothèse Principale : Les changements inflammatoires et immunitaires causés par la MASH déforment le cœur et l'empêchent de se réparer correctement. Notre Projet : Décrypter le Dialogue Foie-Cœur. Nous explorerons ce lien en utilisant des modèles de souris: Nous administrerons un régime induisant le MASH aux souris et étudierons comment les altérations immunitaires de ces souris MASH affectent la déformation et la fonction de leur cœur. Nous évaluerons si le ciblage du système immunitaire permet d’améliorer la fonction cardiaque après une complication. L'objectif final est de trouver de nouvelles pistes de traitement pour l’insuffisance cardiaque pour laquelle les options de soins actuelles sont insuffisantes.
Bénéfices attendus
Ce projet cherche à comprendre comment le "foie gras" sévère (appelé MASH) cause des problèmes cardiaques. Nous pensons que le système immunitaire est un messager entre les deux organes. Les personnes ayant des problèmes de métabolisme (comme le diabète ou le "foie gras" sévère) développent souvent maladies cardiaques. Ce projet explore la façon dont le foie malade envoie des signaux au cœur. Nous faisons l'hypothèse que le système immunitaire, et l'inflammation est un médiateur entre le foie et le cœur. Les résultats nous aideront à identifier précisément ces signaux et ces mécanismes. Si nous confirmons que l'immunité est le moteur de ces complications cardiaques, cela ouvrirait de larges perspectives thérapeutiques. Actuellement, les traitements qui régulent le système immunitaire ne sont pas utilisés dans les pathologies cardiaques consécutives au MASH. Ce projet pourrait ouvrir la voie à de nouveaux traitements ciblant le système immunitaire pour traiter à la fois le cœur et le foie, des maladies que l'on considérait jusqu'à présent comme événements indépendants. Toutes nos découvertes seront publiées pour la communauté scientifique, présentées dans des conférences, mais aussi expliquées au grand public et aux patients.
Procédures
Les souris seront placées sous régime MASH. Au cours de ce régime, les souris seront soumises des prélèvements mandibulaires sous anesthésie afin de vérifier les paramètres métaboliques. Une partie des souris (304 souris) sera également soumis à un test de tolérance au glucose (gavage oral < 1min) et à une mesure de la fonction rénale (débit de filtration glomérulaire) (IV
Impact sur les animaux
Les animaux pourront être soumis à un régime alimentaire spécifique et à des tests de suivi réguliers (prises de sang de faible volume, mesures cardiaques sous anesthésie). L'effet indésirable principal est le développement d'une pathologie métabolique et cardiaque, surveillée quotidiennement pour s'assurer qu'elle reste dans des limites de sévérité modérée. Certaines procédures peuvent entraîner un stress chez l’animal malgré l’utilisation d’anesthésiques et analgésiques appropriés notamment lors des procédures chirurgicales : - Douleur courte et légère liée à la biopsie pour le génotypage ainsi que le marquage avec une bague - Stress et douleur léger et court le temps de l’injection pour les injections intrapéritonéale et en intra-veineuse - Stress léger et court lors d’un prélèvement sanguin, ou d’un gavage - Stress métabolique léger suite à une alimentation enrichie en graisse et en sucre - Stress léger lié à la mise à jeun des animaux pendant 4h - Douleur légère et de courte durée après les interventions chirurgicales (pour la constriction de l’aorte abdominale et sa suppression ainsi que la pose des implants de télémétrie). Il n’est pas attendu que les procédures décrites causent des pertes de poids, des altérations de l’activité ou de manière générale des altérations comportementales. De tels événements peuvent néanmoins survenir de manière inopinée.
Devenir
A l'issue de de chaque enchaînement de procédure, les animaux seront mis à mort afin de récupérer des tissus en vue de réaliser les analyses histologiques cellulaires et moléculaires, lesquelles nous fourniront des informations cruciales sur l’implication du système immunitaire dans le remodelage cardiaque lors d’une MASH.
Remplacement
Dans un contexte de maladie multi-organe, il n'est pas possible de remplacer les modèles animaux pour cette étude. La souris a été choisie en raison de la disponibilité de nombreuses lignées d’animaux génétiquement modifiés nécessaires pour l’élucidation des mécanismes cellulaires et moléculaires sous-tendant la pathologie. La physiologie du cœur murin est très similaire à celle de l'humain, tout comme le développement de maladies chroniques du foie et les procédures proposées telles que la constriction de l’aorte abdominale sont réalisables. L'utilisation d'animaux vivants revêt donc un caractère de stricte nécessité avec le développement d’approches de physiologies intégrées.
Réduction
Le nombre maximal d’animaux nécessaire pour ce projet d’une durée de 5 ans à venir est estimé à 13 160 souris. Cette utilisation maximise les données obtenues pour chaque animal, ce qui permet de limiter ou d’éviter l’utilisation subséquente d’animaux supplémentaires, et ce sans compromettre le bien-être animal. La réduction du nombre d’animaux utilisés est obtenue par trois moyens principaux : - Optimisation des groupes expérimentaux : Le nombre d’animaux par groupe est déterminé sur base de notre expérience antérieure et du nombre d’animaux nécessaires pour la mesure de chaque paramètre ou groupe de paramètres. Un nombre maximal de paramètres est mesuré sur chaque animal en tenant compte du fait que la taille des cœurs de souris (150-200 mg) impose des contraintes : la plupart des analyses nécessitent un demi cœur pour obtenir une quantité suffisante de matériel biologique. De plus, un maximum d'organes sera prélevé sur chaque animal afin d'obtenir un maximum de paramètres pour chaque expérience et ainsi éviter la répétition d'expériences pour l'obtention d'organes non initialement ciblés. - Optimisation des élevages : Nous éviterons la production d'animaux inutiles notamment en utilisant des animaux contrôle issus des mêmes portées que les animaux présentant les altérations souhaitées. Formation adéquate : Assurer une formation optimale des personnes manipulant les animaux afin de maîtriser les gestes techniques et minimiser le stress des animaux. La maîtrise technique permet de réduire la variabilité inter-individuelle et, par conséquent, le nombre d'animaux nécessaires pour confirmer statistiquement un effet biologique. Une prévision du nombre d’animaux total nécessaire par groupe est réalisée pour respecter le principe des 3R basée sur notre expérience au laboratoire, sur la littérature.
Raffinement
Les procédures seront réalisées dans des conditions optimales pour minimiser la douleur et la souffrance, avec l'utilisation systématique d'anesthésie et d'analgésie.Les animaux seront hébergés dans un environnement enrichi et leur bien-être surveillé régulièrement. Les souris seront hébergées par groupe de 6, dans des cages ventilées avec de l’enrichissement (maison rouge, coton pour nidification) pour réduire le stress des animaux et aucun nouvel animal ne sera introduit dans des groupes déjà formés. Lors de la mise sous régime des souris, la fréquence de change de la litière et de la cage est augmentée. L’utilisation de techniques non invasives, des produits anesthésiques et analgésiques optimaux, et la dextérité du personnel contribuent à réduire le stress des animaux durant l’expérimentation. La définition précise des points limites précoces associés à chaque procédure, ainsi qu’une surveillance pendant tout le protocole permettront de limiter l’apparition d’une souffrance ou d’une atteinte de l’état général de l’animal. Nous remplirons une feuille d'évaluation des points limites dans laquelle chacun des points critiques sera évalué de 0 (aucun signe) à 3 (signes graves de malaise). Si ces limites sont atteintes, diverses mesures seront prises. Exemple : Suite à une perte de poids supérieure à 10 %, du gel nutritif sera mis à disposition dans les cages et un suivi individuel plus fréquent sera fait pour voir si l'animal reprend ou maintient ce poids. Si la limite de 15 % de perte de poids est observée, l'animal sera exclu de l'expérience et il sera euthanasié. En cas d’atteinte d’un point limite de niveau 3 ou si le score total des points limites ≥6, les animaux seront sortis de l’étude et seront mis à mort.Concernant les modèles de chirurgie, le raffinement est crucial pour la survie et la réduction de la souffrance. Les souris sont maintenues dans un environnement sanitaire de haute protection pour garantir leur santé et la fiabilité des résultats. Nous utiliserons systématiquement des champs stériles, gants stériles et instruments autoclavés pour minimiser les risques d’infection post-opératoires. Nous utiliserons également des fils résorbables pour le plan musculaire et la peau, réduisant la nécessité de manipulation et le stress de retraits des sutures.Après chirurgie, les souris seront ensuite remises dans leur groupe social (si toutes les souris ont été opérées), et nous utiliserons des techniques de contention douces pour minimiser la douleur.
Choix des espèces
Pour étudier les dysfonctions cardiaques et la communication inter-organe, il est essentiel d'utiliser un modèle animal. C'est le seul moyen de reproduire de manière fidèle et globale les modifications métaboliques et immunitaires qui sous-tendent ces pathologies, ainsi que les symptômes observés chez l'humain. Les souris peuvent développer des pathologies telles que l’obésité, la MASH et les maladies cardio-vasculaires. La physiologie de leur cœur est très similaire à celle de l'humain, ce qui en fait un modèle fiable pour l'étude des maladies cardiaques. La souris est le modèle de mammifère dans lequel les modifications génétiques sont les plus simples à réaliser et pour lequel il existe déjà un grand nombre de lignées génétiquement modifiées. De plus, il existe une vaste base de données scientifiques sur cette espèce. Cela nous permet de croiser nos résultats avec la littérature existante et, par conséquent, de réduire le nombre d'animaux nécessaires à notre projet. Le régime MASHogène est un modèle de maladie chronique de l'adulte, souvent associée au syndrome métabolique, au vieillissement ou à des facteurs génétiques qui se manifestent pleinement à l'âge adulte. L'utilisation de souris adultes permet de : - Reproduire la physiopathologie humaine : Les souris juvéniles n'auraient pas le temps de développer les lésions hépatiques et les complications métaboliques (résistance à l'insuline, diabète, fibrose) caractéristiques de la MASH ou du syndrome métabolique. - Stabiliser le métabolisme : Le métabolisme des souris juvéniles est en pleine croissance et est extrêmement variable, ce qui compromettrait la fidélité du modèle. - Fonction cardiaque stable : Les mesures ECG et de pression artérielle sont destinées à évaluer une physiologie cardiaque mature ou des changements pathologiques. La fréquence cardiaque, la pression artérielle, et le développement cardiaque changent rapidement pendant la croissance. L'utilisation de souris adultes garantit un état de base stable pour les enregistrements télémétriques. - Récupération chirurgicale : Les souris adultes ont une meilleure capacité à gérer le stress chirurgical majeur et le long processus de récupération nécessaire. En résumé, nous utiliserons des souris adultes car elles sont les seules à remplir les critères de validité scientifique pour nos études
Evaluation d’approches pharmacologiques ciblant une protéine mitochondriale sur la chronologie du cancer colorectal, la fonctionnalité des muscles cardiaques, vasculaires et squelettiques chez le rat
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système musculosquelettique
Objectifs
L’ion calcium est impliqué dans différents processus favorisant le développement du cancer. A l’échelle cellulaire, les variations de calcium intra-mitochondrial sont essentielles à la production d’énergie pour la cellule. Or, dans les cellules cancéreuses, les mitochondries présentent divers degrés de dysfonctionnement. Ainsi, le développement de nouveaux agents visant spécifiquement ces organites suscite un intérêt croissant dans la lutte contre le cancer. La sortie de calcium de la mitochondrie dépend d'une protéine mitochondriale. Dans le cancer colorectal, cette protéine joue un rôle ambivalent : une diminution de son expression et de son activité entraine une réduction significative de la croissance tumorale, mais semble ensuite favoriser l’apparition de métastases ainsi qu’une résistance à la chimiothérapie. Toutefois, ces résultats proviennent d’expériences in vitro, réalisées sur des cellules probablement adaptées à l’absence de cette protéine. L’utilisation d’approches pharmacologiques ciblant spécifiquement cette protéine apparaît donc indispensable pour mieux comprendre son rôle dans la progression du cancer colorectal. Le calcium mitochondrial joue également un rôle crucial dans la régulation des cellules musculaires. Chez les patients atteints de cancer, le fonctionnement de ces cellules peut être altéré par la maladie elle-même et/ou par les traitements anti-cancéreux, entraînant des complications qui détériorent fortement la qualité de vie des patients. Les effets de stratégies pharmacologiques ciblant la protéine mitochondriale étudiée n’ont pas encore été étudiés sur les organes comportant des cellules musculaires. Ce projet a donc pour objectif d’étudier l’impact systémique du développement du cancer colorectal et des traitements ciblant la protéine d'intérêt, à l’aide d’un modèle de rat génétiquement modifié. Ce modèle est porteur d'une mutation fréquemment retrouvée dans les cancers colorectaux humains et constitue un modèle pertinent pour reproduire fidèlement la tumorigenèse intestinale.
Bénéfices attendus
À court terme (pendant et juste après le projet) : - Meilleure compréhension du rôle de la protéine d'intérêt dans la progression du cancer colorectal. - Acquisition de données sur les effets du cancer colorectal et des inhibiteurs de la protéine d'intérêt sur la physiologie cardiovasculaire, musculaire et intestinale dans un organisme entier. Comparaison entre la chimiothérapie conventionnelle et l’approche innovante (inhibition de la protéine d'intérêt). - Identification de signatures biologiques associées à la modulation de la protéine d'intérêt et au développement tumoral, en tenant compte non seulement de la tumeur mais aussi des organes périphériques (muscles cardiaques et squelettiques, intestin, foie, tissu adipeux). - Meilleure gestion des effets secondaires : compréhension des impacts métaboliques des approches pharmacologiques ciblant la protéine d'intérêt pour mieux anticiper et limiter les complications cliniques chez les patients. - Production de données essentielles pour justifier le passage à des essais cliniques précoces d’inhibiteurs de la protéine d'intérêt. À long terme (5-10 ans et au-delà) : - Développement de nouvelles classes de médicaments ciblant la protéine d'intérêt, pouvant compléter ou remplacer certains traitements classiques du cancer colorectal. - Intégration des connaissances dans les stratégies personnalisées de traitement du cancer colorectal, en tenant compte du profil tumoral et des comorbidités du patient. - Amélioration de la qualité de vie : réduction des complications cardiovasculaires et musculaires liées aux cancers digestifs et à leurs traitements, grâce à des thérapies mieux tolérées. - Extension à d’autres pathologies : les connaissances acquises pourraient bénéficier à la recherche sur d’autres cancers, mais aussi sur des maladies cardiovasculaires et métaboliques.
Procédures
Injection sur animal vigile de traitement anticancéreux par voie intrapéritonéale 2 fois par semaine pendant 9 semaines (< 5 minutes à chaque fois). Pesée des animaux vigiles : 3 fois/semaine pendant 6 semaines puis 1 fois/jour pendant 3 semaines (< 1 minutes à chaque fois). Mesure de la pression artérielle chez le rat vigile, 2 fois par animal (< 10 minutes à chaque fois). Injection par voie intrapéritonéale d’un anesthésique sur animal vigile (1minute) puis échographie cardiaque (5 minutes). Prélèvement du bloc coeur-poumons sous anesthésie générale profonde 1 fois/animal pendant moins d’1 minute.
Impact sur les animaux
Stress durant le transport des animaux. Stress ponctuel lié à la manipulation/contention des animaux lors des pesées, de la mesure de la pression artérielle et des injections intrapéritonéales. Douleur au niveau des sites d’injection du traitement ou du solvant. Le cancer et le développement tumoral peuvent entrainer des symptômes d'intensité limitée : une perte de poids, une perte d’appétit et une réduction de la mobilité à cause de la cachexie cancéreuse.
Devenir
Les rats ayant subis une échographie uniquement seront réutilisés dans un autre projet. Pour les groupes d’animaux témoins et traités, nous devons récupérer en fin d'expérience les tumeurs ainsi que plusieurs organes pour caractériser l'effet biologique des traitements. Nous devons pour cela procéder au prélèvement du bloc cœur-poumons, ce qui entraine la fin de vie de l’animal.
Remplacement
L’un des principaux défis de la recherche sur les effets systémiques de la tumeur sur l’hôte réside dans les défaillances multi-organiques qui en résultent. Cette complexité rend le développement de modèles expérimentaux particulièrement difficile. À ce jour, il n’existe pas de modèle in vitro capable de reproduire fidèlement ces interactions. Les altérations métaboliques étendues et les atteintes de plusieurs organes compliquent fortement la conception d’approches pertinentes. La recherche dans ce domaine s’appuie notamment sur l’utilisation de biopsies humaines, exploitées directement ou utilisées pour établir des lignées cellulaires et des organoïdes. Cependant, ces approches présentent des limites : quantité et qualité variables des échantillons, accès restreint à certains organes (cœur, intestin, foie) et contraintes éthiques. De plus, les lignées cellulaires immortalisées ne reflètent pas la complexité fonctionnelle des tissus dans leur contexte physiologique. Ces limites nous conduisent à recourir à des modèles animaux et à des expérimentations in vivo, seules approches permettant d’étudier de manière intégrée l’impact de la tumeur sur l’organisme entier.
Réduction
L’étude comporte une étape préliminaire comportant au maximum 10 animaux ainsi que quatre groupes expérimentaux de rats comprenant chacun 13 animaux, soit un total de 62 rats. Ce nombre a été défini pour maintenir un équilibre éthique et scientifique, en garantissant une puissance suffisante pour détecter des effets modérés à forts à l'aide d'outils statistiques tout en limitant l’usage d’animaux.
Raffinement
Une phase d’habituation sera mise en place pour limiter le stress des animaux. Tous les animaux seront hébergés dans un milieu enrichi. Après chaque mesure expérimentale et chaque administration, l’animal recevra une récompense alimentaire. Les animaux seront étroitement surveillés pendant toute la durée du traitement avec, le cas échéant, l'utilisation d'un analgésique et des points limites adaptés.
Choix des espèces
Notre modèle de rat génétiquement modifié, porteur d'une mutation fréquemment retrouvée dans les cancers colorectaux humains, permet de reproduire fidèlement la tumorigenèse intestinale. Ce modèle ne se limite pas à l’étude du développement tumoral : il offre également la possibilité d’analyser les conséquences systémiques du cancer sur l’organisme entier. Ainsi, il permettra d’évaluer à la fois la charge tumorale et l’impact de la maladie sur des fonctions clés telles que la motilité intestinale, la fonction cardiovasculaire et la physiologie musculaire squelettique. Grâce à cette approche intégrative, ce modèle est idéal pour générer des données essentielles à l’évaluation de nouvelles stratégies thérapeutiques et pour justifier, le cas échéant, le passage à des essais cliniques précoces. Les animaux utilisés dans ce projet seront à un stade adulte et âgés de 12 semaines au début du traitement. Ce choix repose sur des considérations physiologiques et méthodologiques. En effet, il s’agit d’une période où l’organisme a atteint sa maturité fonctionnelle et présente une stabilité métabolique, cardiovasculaire et musculaire, conditions indispensables pour obtenir des données fiables et interprétables.
Evaluation du potentiel thérapeutique d’une molécule impliquée dans l’homéostasie musculaire dans un modèle murin de dystrophie musculaire de Duchenne
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Objectifs
La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une maladie génétique à transmission récessive liée au chromosome X due à l’absence de la protéine dystrophine. Cette maladie entraîne une dégénérescence de l’ensemble des muscles (squelettique, cardiaque ou lisse), une inflammation, de la fibrose et une perte de masse et de force musculaire. Il n’existe pas à ce jour de traitement pour la DMD mais des stratégies de thérapie génique prometteuses sont en cours d’évaluation dans des essais cliniques. Parmi les approches de thérapie génique, la restauration de la protéine dystrophine est la plus prometteuse. Néanmoins, nous savons aujourd’hui que la restauration de dystrophine devra s’accompagner d’une stratégie permettant un meilleur maintien de l’intégrité musculaire. En effet, chez les patients DMD, les fibres dépourvues de dystrophine se cassent et dégénèrent. La force musculaire diminue et le tissu musculaire laisse la place aux tissus conjonctif et graisseux. Les stratégies thérapeutiques sont confrontées à des limites comme la dégénérescence des fibres musculaires dystrophiques et la perte du bénéfice thérapeutique. Dans cette optique, la molécule testée dans ce projet représente un bon candidat car il a déjà été prouvé que ce traitement renforce la structure musculaire, la fonctionnalité des mitochondries et réduit l'inflammation. Le but du projet est d’évaluer l’efficacité de ce traitement dans un modèle murin de dystrophie musculaire de Duchenne.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus à court terme, chez les souris dystrophiques, sont une amélioration du phénotype dystrophique lorsque les souris seront traitées avec le candidat médicament. A long terme, cette molécule pourrait être envisagée comme traitement utilisable chez le patient atteint de dystrophie musculaire de Duchenne en complément des outils de thérapie génique en cours de développement.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une évaluation de la fonction cardiaque par électrocardiogramme sur animal vigile (3 à 5 minutes, 6 fois maximum) et à une échocardiographie sur animal anesthésié (5 à 10 minutes, 6 fois maximum). Une partie des animaux sera soumis à un régime alimentaire particulier en prise spontanée dans l'alimentation (12 semaines). Une partie des animaux sera soumis à des tests d’endurance sur tapis roulant (20 minutes, 2 fois maximum), à des mesures de contractilité musculaire sur animal anesthésié et sous analgésie (20 minutes, 1 fois) et à un prélèvement de sang sur animal anesthésié et sous analgésie (20 secondes, 1 fois).
Impact sur les animaux
Les souris dystrophiques présentent une atteinte des muscles squelettiques, du diaphragme et du cœur. Elles ont une importante faiblesse musculaire, de l’inflammation, de la fibrose et de l’infiltration de tissu adipeux. Ces animaux peuvent donc ressentir des douleurs musculaires et présenter des difficultés à se déplacer en fin de vie. Les animaux pourront subir un stress de courte durée, lors du transfert d’une cage à une autre et pendant les premiers jours après leur arrivée. Au cours des différentes procédures, les animaux peuvent subir un stress de courte durée au moment des manipulations et lors de l’administration de l’anesthésie gazeuse. Au cours des procédures sous anesthésie, les souris pourraient risquer l’hypothermie. Pour les mesures de performance sur tapis roulant, les animaux peuvent ressentir de la fatigue. Le traitement dans la nourriture pourrait provoquer une diminution de la consommation alimentaire et des dérèglements intestinaux tels que des diarrhées.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés selon une méthode réglementaire pour récupérer les prélèvements nécessaires aux analyses histologiques et moléculaires nécessaires.
Remplacement
Le but de ce projet est l’identification d’une possible stratégie thérapeutique pour le maintien de l’intégrité musculaire dans le muscle dystrophique. L’utilisation d’un modèle murin de la DMD est indispensable car les modèles in vitro ne peuvent recréer la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires rentrant en jeu et ne peuvent rendre compte de la dégénerescence progressive observée au cours de cette maladie. Le modèle utilisé dans ce projet est un modèle de choix pour l'étude de la dystrophie musculaire de Duchenne. La finalité de cette étude est de développer des stratégies thérapeutiques, ce qui ne peut se faire que sur un modèle animal. Néanmoins, autant que possible et si la question posée peut être résolue ainsi, des expériences in vitro avec des lignées cellulaires seront réalisées pour limiter au maximum le recours à l'utilisation de souris.
Réduction
Les processus expérimentaux seront conçus de façon à utiliser un nombre de souris limité. Pour tous les groupes expérimentaux et toutes les méthodes d'analyse, 5 à 8 animaux est le nombre d'échantillons nécessaire pour une analyse statistique fiable. Néanmoins, considérant une forte hétérogénéité chez les souris dystrophiques, des groupes de 6 à 10 souris par condition seront nécessaires pour permettre une analyse statistique fiable, pour éviter que la variabilité des paramètres de mesures in vivo puisse empêcher la bonne exploitation des résultats. Les protocoles seront rigoureusement élaborés et réfléchis en avance pour que l’expérience soit interprétable. Nous prévoyons de répéter une deuxième fois les expériences pour confirmation des résultats. De plus, plusieurs muscles ainsi que le coeur seront prélevés. Au total, nous prévoyons d'utiliser 92 souris dystrophiques et 32 souris contrôles soit un total de 124 animaux. La taille des effectifs sera été établie grâce à un calcul de puissance et nous procéderons à des tests statistiques pour une interprétation fiable des résultats.
Raffinement
Les conditions d’hébergement et l’enrichissement du milieu sont gérés par l’animalerie. Les animaux seront stabulés en portoirs ventilés avec eau et nourriture ad libitum. La température et l’hygrométrie seront contrôlées et monitorées. Les animaliers procèdent à un contrôle quotidien des cages et à un changement régulier sous hotte aspirante. Les animaux sont 5 par cage maximum et l'hébergement individuel est évité. Cependant il est possible que certains animaux se retrouvent en hébergement individuel (causes: seul mâle d’une portée, agression entre congénères, dernier animal dans la cage..). Dans ce cas, l’animal bénéficiera d’un enrichissement supplémentaire dans sa cage. L’enrichissement du milieu consiste en l’ajout de laine de bois afin que les souris puissent faire un nid ainsi que de lanières de papier Kraft et des tunnels en carton. Enfin, si nécessaire, la nourriture pourra être mise à disposition sur le plancher de la cage ou en bouillie dans des coupelles. Les animaux seront ensuite suivis quotidiennement afin de relever le moindre signe de souffrance. Une semaine d’acclimatation sera mise en place lors de l'arrivée dans l'animalerie. Pour limiter la souffrance et l'angoisse, les procédures qui le nécessiteront seront réalisées sous anesthésie et sous analgésiques. Au cours des différentes procédures, la température des souris sera maintenue constante à l’aide d’une plate-forme chauffante à 37 degrés. Lors des mesures de performance et d'évaluation de la fonction cardiaque, une habituation sera réalisée et les mesures se feront dans un environnement calme et par un manipulateur expérimenté. Dès que les animaux émettront des signes de fatigue, les tests seront interrompus et de l'eau sera proposée aux animaux après l'effort. Les animaux seront ensuite suivis quotidiennement afin de relever le moindre signe de souffrance. Nous mettrons en place des points limites adaptés, suffisamment prédictifs et précoces pour permettre de limiter la douleur à son minimum.
Choix des espèces
La souris est l’espèce de choix pour la caractérisation de l’homéostasie musculaire. Cette espèce permet de combiner les études moléculaires et fonctionnelles du muscle squelettique. Le modèle de souris dystrophique utilisé dans ce projet a l’avantage de présenter un phénotype semblable aux patients. Les animaux utilisés seront âgés de 5 à 8 semaines en début de procédure et de 17 à 24 semaines en fin de procédure. L’intérêt est de traiter les animaux à un stade précoce de la maladie. Le démarrage du traitement peu de temps après le sevrage des animaux permettra d’évaluer la capacité de notre molécule à ralentir la progression de la maladie.
Étude de l’impact de la canicule sur la fonction cardiaque dans un modèle murin d’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection réduite
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
Ce projet a pour but de mieux comprendre comment les fortes chaleurs, comme celles rencontrées lors des canicules, peuvent aggraver certaines maladies cardiaques. Les animaux seront exposés à une température élevée pendant quelques jours, dans un environnement sécurisé et surveillé. Leur état de santé sera suivi à l’aide d’examens non douloureux, comme l’échographie, ou de petits capteurs mesurant la température ou la pression artérielle. Les résultats aideront à mieux protéger les personnes fragiles lors d’épisodes de chaleur extrême.
Bénéfices attendus
Ce projet cherche à comprendre comment la chaleur intense, comme lors d'une canicule, peut aggraver une maladie cardiaque déjà présente. Grâce à ce modèle animal, il sera possible d’observer les effets de la chaleur sur le cœur et la circulation, et d’identifier des signes d’alerte utiles pour prévenir les complications. L’étude évaluera aussi des outils permettant de surveiller les animaux de manière plus précise et moins stressante. Ces travaux pourraient, à terme, aider à mieux protéger les patients cardiaques pendant les périodes de fortes chaleurs, en améliorant les recommandations médicales.
Procédures
Les animaux de ce projet subiront différentes interventions, principalement dans un but d’observation ou de mesure. Certaines procédures sont non invasives, comme les échocardiographies (5 fois, 15min max, espacées d'au moins 48h) ou l’évaluation à l’effort (4 fois, 30min max, espacées d'au moins 72h). D’autres sont plus invasives, comme la pose de puces sous-cutanées pour suivre la température ou la pression artérielle (1 seule injection, 2 min max), ou une chirurgie d’implantation de capteur de télémétrie pour effectuer les mêmes mesures (1 seule intervention de 35min concernant 40% des animaux maximum). La mise en place du modèle d’insuffisance cardiaque est obtenue par chirurgie de ligature coronaire sous anesthésie générale avec gestion de la douleur péri et post-opératoire (1 seule intervention de 25min concernant tous les animaux). Tous les gestes sont réalisés sous anesthésie et selon les normes éthiques en vigueur, avec un suivi rigoureux du bien-être animal.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, les animaux seront exposés à certaines contraintes liées à leur état de santé, à la chaleur ambiante ou aux examens nécessaires. Les principales nuisances prévues sont : une tolérance réduite au stress, un risque modéré lié à la chaleur (perte d’appétit, fatigue, aggravation cardiaque), une à deux chirurgies espacées d'au moins 3 mois (avec antidouleurs adaptés), et des examens répétés mais non douloureux (échographies, suivi de la température).
Devenir
À la fin des procédures, les animaux seront mis à mort conformément aux normes éthiques en vigueur afin de permettre les prélèvements nécessaires aux analyses post-mortem (histologie, biologie moléculaire, etc.). Ces analyses sont indispensables pour atteindre les objectifs scientifiques du projet, notamment pour comprendre les mécanismes tissulaires associés à la décompensation cardiaque.
Remplacement
Le projet porte sur les effets d’un stress thermique sur l’évolution de l’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection réduite. Les mécanismes étudiés impliquent une réponse cardiovasculaire intégrée, thermorégulatrice et inflammatoire, impossible à reproduire in vitro ou in silico avec pertinence. Les méthodes alternatives ont été considérées pour l’optimisation des phases exploratoires (modélisation informatique, revue bibliographique, données historiques), mais les objectifs scientifiques nécessitent ici l’utilisation d’un organisme entier. Aucun modèle alternatif ex vivo ou cellulaire ne permet à ce jour de simuler la complexité des interactions physiopathologiques impliquées.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été optimisé grâce à plusieurs stratégies complémentaires : tout d'abord, l'utilisation d'outils statistiques pour déterminer les effectifs minimum permettant l'obtention de données robustes, la mutualisation de certains groupes entre procédures pour éviter les redondances ; la constitution de sous-groupes expérimentaux permettant de répartir les manipulations et de limiter le stress tout en assurant la robustesse statistique des résultats ; l’exploitation de données historiques internes, notamment pour les groupes témoins lorsque cela est justifié ; l’utilisation de dispositifs de suivi longitudinal (thermopuces ou télémétrie) autorisant des mesures répétées sur un même individu ; et enfin, une estimation rigoureuse du nombre nécessaire d’animaux par calcul de puissance, prenant en compte la mortalité attendue dans ce modèle.
Raffinement
Dans ce projet, plusieurs mesures de raffinement ont été mises en place pour garantir le bien-être des animaux et limiter toute souffrance. Des critères cliniques stricts sont utilisés pour évaluer l'état de santé des animaux, permettant d'interrompre toute procédure en cas de signes de souffrance et d'opter pour une euthanasie anticipée si nécessaire. Les interventions stressantes sont réparties de manière à éviter les cumuls sur un même animal, et l'hébergement des animaux en condition de "canicule" est limité dans le temps, avec un suivi clinique renforcé et des aménagements pour améliorer leur confort. De plus, l'utilisation de thermopuces pour la surveillance thermique réduit le besoin d'interventions chirurgicales, et les éventuelles chirurgies, telles que l'implantation de dispositifs de télémétrie, sont réalisées sous anesthésie appropriée, avec des soins analgésiques avant et après l'intervention. Enfin, un suivi clinique rigoureux est effectué pour assurer la santé des animaux tout au long de l'expérimentation.
Choix des espèces
Le choix des rongeurs, et spécifiquement des rats Wistar, est motivé par plusieurs facteurs. Les rats Wistar sont largement utilisés dans des études similaires au sein du laboratoire, ce qui permet de comparer et d’enrichir les résultats avec les données historiques accumulées. Leur taille, qui facilite les manipulations pratiques, ainsi que leur place intéressante dans la phylogénie, sont également des éléments importants. Au début du projet, les animaux seront âgés de 8 semaines. Ce modèle récupère bien d’une chirurgie réalisée au cours de leur 10ème semaine de vie, présentent une insuffisance cardiaque 3 mois après cette chirurgie, stade idéal pour étudier l’évolution de cette pathologie.
Caractérisation phénotypique et traitement pharmacologique de souris modèles de la maladie mitochondriale liée à des mutations du gène NDUFV1
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
Objectifs
Les mitochondries jouent le rôle essentiel de centrale énergétique dans nos cellules. Les maladies mitochondriales regroupent de nombreuses pathologies héréditaires qui résultent d'un dysfonctionnement du métabolisme énergétique mitochondrial. Ces pathologies ont été associées à de nombreux symptômes incluant désordres du mouvement, cécité, surdité, épilepsie, accidents vasculaires, atteintes cardiaques ou encore neurodégénérescence. Les maladies mitochondriales peuvent débuter à tout âge, de la naissance, dans l'enfance et chez l’adulte jeune. A ce jour il n’existe pas de traitement curatif pour ces maladies. De ce fait, la recherche dans ce domaine des thérapies pour ces maladies mitochondriales est capitale. Nous avons identifié des médicaments candidats pouvant améliorer le fonctionnement des mitochondries. Certaines de ces molécules prometteuses ont été ensuite testées sur des cellules de peau de patients de maladies mitochondriales. Afin de tester les effets bénéfiques de ces médicaments sur un modèle in vivo, nous avons généré des souris présentant une mutation retrouvée chez des patients humains. Notre objectif principal pour ce projet est donc de caractériser en profondeur la pathologie de ces souris et valider l'efficacité des médicaments candidats identifiés, qui pourront ensuite être testés chez l’homme.
Bénéfices attendus
Ce projet est justifié d'un point de vue scientifique, car il propose d'étudier les effets de médicaments candidats dans les maladies mitochondriales, maladies qui ne bénéficient pas actuellement de traitements curatifs. Le développement d’une médecine mitochondriale est fortement compromis par l’absence de thérapies efficaces avec un nombre limité d'essais cliniques à ce jour. Raison pour laquelle la recherche sur les pathologies mitochondriales humaines s’oriente aujourd'hui résolument vers la thérapeutique. La présence de mutations pathogènes mitochondriales est responsable de maladies mitochondriales sévères et souvent fatales. Ainsi, déterminer l’impact de plusieurs médicaments pourrait permettre de restaurer le fonctionnement mitochondrial, apparaissant comme un objectif important, qui pourrait déboucher sur des essais cliniques pour les patients souffrant de maladies mitochondriales.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: Echographie cardiaque sous anesthésie générale (30 minutes, 1 fois); Test de la fonction motrice sur tapis roulant et cylindre rotatif (durée variable en fonction des performances des animaux); Imagerie par Résonance Magnétique du cerveau (sous anesthésie, durée 30 à 60 minutes, 1 fois); Administration par voie orale par pipette du médicament supplémenté d’une solution appétante ayant pour but que les souris viennent spontanément prendre le médicament (gavage si nécessaire à l'aide d'une sonde adaptée dans le cas où il serait difficile de délivrer le médicament par la technique d’administration orale par pipette ou si la solution appétante ne faciliterait pas le processus) (2 fois par jour pendant 2 mois) et un prélèvement sanguin au niveau de la veine faciale submandibulaire (5 minutes maximum) à 1.5 mois, 2.5 mois et 3.5 mois (1 fois à chaque temps).
Impact sur les animaux
Les souris des deux modèles, présentant une mutation que nous allons utiliser, sont de nouveaux modèles murins pour lesquels nous décrivons un phénotype pour la première fois. Les effets indésirables de cette mutation sur le modèle se traduit par un poids plus faible dès le sevrage et un comportement apathique qui apparaît entre 1 et 1,5 mois pour le modèle KI/KO et entre 2,5 et 4 mois pour le modèle KI/KI. Nous avons observé qu'entre l'âge de 4 mois et 7 mois, certains animaux présentent une perte de poids brutale et un isolement dans la cage. Les jeunes souris peuvent également parfois présenter une dépilation transitoire. Les nuisances/effets indésirables causés par les expérimentations (manipulations/gestes expérimentaux sur l'animal) sont classées de sévérité modéré. Les prélèvements sanguins au niveau de la veine faciale submandibulaire sur souris vivantes nécessitent une anesthésie mais n'induisent pas de conséquences sur le bien être de l'animal. Dans le cas où il serait difficile de délivrer le médicament par administration par voie orale par pipette, le gavage remplacera cette technique. Celle-ci, si utilisée régulièrement, pourrait entraîner un stress chez l'animal, lié au geste de contention et du geste de gavage, et une irritation de l’œsophage lié à la répétition de l'administration.
Devenir
Les reproducteurs seront utilisés pendant leur phase reproductive (2 à 6 mois) puis mis à mort. Pour toutes les autres expériences prévues, tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure.
Remplacement
Nous utilisons des modèles cellulaires humains tels que les fibroblastes de peau pour répondre à certaines questions scientifiques. Cependant ces méthodes alternatives restent incomplètes pour l’étude de phénomènes physiologiques aussi complexes que les mécanismes impliqués dans les maladies mitochondriales, puisqu'elles ne tiennent pas compte l’ensemble des interactions biologiques existantes au sein d’un organisme tout entier. L'utilisation du modèle animal est donc une nécessité pour compléter nos résultats in vitro mais également pour la suite du programme de recherche et pouvoir valider et passer aux essais cliniques chez l'homme.
Réduction
Aucune expérience inutile ne sera menée. Nous réduisons au maximum le nombre d'animaux à utiliser pour obtenir des résultats exploitables au niveau statistique. Ainsi, nos expériences solides des méthodes Omics nous impose d'utiliser au minimum 15 souris/groupe expérimental par sexe pour la métabolomique. Pour la biologie moléculaire et l'histologie, des groupes de 8 animaux/génotype sont prévus, ce qui permet de réduire au maximum le nombre d'animaux sans compromettre l'obtention de résultats statistiquement valides.
Raffinement
Nous raffinons nos conditions d'expérimentation et d'hébergement pour le bien-être de nos animaux. En concertation avec la Structure de Bien-Etre Animal, les animaux sont hébergés dans des cages aux normes (au minimum par 2 et au maximum par 5) suivant l’âge et le poids des animaux. De plus les cages sont enrichies par des jouets (maisons, copeaux, papier…). Les animaux sont surveillés quotidiennement par le personnel compétent, et seront pris en charge selon la grille de points limites suivante: Perte de poids 20% = 3 points Diminution de la mobilité: légère = 1 point; modérée = 2 points; sévère = 3 points Isolement: 3 points. A partir de 1 point, un signalement sur la cage avec le numéro de l’animal concerné sera apposé, de telle sorte à ce qu’il y ait une attention particulière lors du contrôle quotidien pour déceler rapidement toute évolution négative, 2 points, surveillance bi-quotidienne de l'animal concerné, 3 points, l’animal est mis à mort en point limite. Pour les procédures de traitements des animaux, nous utiliserons au maximum, à la place du gavage, la technique dite MDA (micropipette-drug administration) qui consiste à donner oralement par pipette le médicament supplémentée d’une solution appétant pour habituer les souris à venir boire spontanément d’elle-même le médicament. En utilisant cette technique, nous évitons le stress et les irritations possibles par le gavage au niveau œsophage.
Choix des espèces
La souris est un excellent modèle pour les maladies humaines, car l'organisation de son ADN et l'expression de ses gènes sont très similaires à celles de l'homme. De plus, la disponibilité de souris génétiquement modifiées permet d'étudier finement les mécanismes sous-tendant la pathogenèse de ces maladies mitochondriales. Dans le présent projet, la souris que nous utilisons est un modèle de maladie mitochondriale unique, le seul qui permette d'étudier l'impact des médicaments candidats sur les fonctions mitochondriales dans les tissus habituellement affectés dans ces pathologies, que sont le cerveau, les muscles squelettiques et les coeur. Les animaux utilisés pour la mise en place de l'élevage le seront dans leur phase reproductive (2 mois à 6 mois). Pour la caractérisation de la maladie, les animaux seront utilisés entre les âges de 2 mois et 12 mois. De plus, nous traiterons les souris avec des médicaments candidats de l'âge de 1.5 mois à 4 mois dans la phase d'expérimentation de traitements potentiels.
Étude de l’impact de la canicule sur la fonction cardiaque dans un modèle murin génétique d’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
Ce projet a pour but de mieux comprendre comment les fortes chaleurs, comme celles rencontrées lors des canicules, peuvent aggraver certaines maladies cardiaques. Pour cela, nous utilisons un modèle de rat qui présente naturellement plusieurs problèmes de santé similaires à ceux observés chez les patients atteints d’insuffisance cardiaque. Les animaux seront exposés à une température élevée pendant quelques jours, dans un environnement sécurisé et surveillé. Leur état de santé sera suivi à l’aide d’examens non douloureux, comme l’échographie, ou de petits capteurs mesurant la température ou la pression artérielle. Les résultats aideront à mieux protéger les personnes fragiles lors d’épisodes de chaleur extrême.
Bénéfices attendus
Ce projet cherche à comprendre comment la chaleur intense, comme lors d'une canicule, peut aggraver une maladie cardiaque déjà présente. Grâce à ce modèle animal, il sera possible d’observer les effets de la chaleur sur le cœur et la circulation, et d’identifier des signes d’alerte utiles pour prévenir les complications. L’étude évaluera aussi des outils permettant de surveiller les animaux de manière plus précise et moins stressante. Ces travaux pourraient, à terme, aider à mieux protéger les patients cardiaques pendant les périodes de fortes chaleurs, en améliorant les recommandations médicales.
Procédures
Les animaux sont soumis à différentes interventions tout au long de l’étude. Des échocardiographies sont réalisées entre 3 et 5 fois, pour une durée de 15 minutes, sous anesthésie. La pression artérielle est mesurée à la queue à trois reprises, sur animaux vigiles, avec une durée moyenne de 15 minutes par session. Les animaux sont également placés en cage à diurèse à trois reprises, pour des périodes de 24 heures, sans anesthésie. Deux séances de gavage sont effectuées avec contention manuelle, chacune durant seulement quelques secondes, sur animaux vigiles. Une procédure chirurgicale est réalisée une seule fois pour l’implantation d’un capteur télémétrique, sous anesthésie, avec une durée de 20 à 30 minutes. Enfin, des examens d’IRM sont effectués entre 3 et 5 fois, d’une durée de 30 minutes chacun, sous anesthésie générale.
Impact sur les animaux
l n’est pas attendu de douleur qui ne soit pas soulagée par des traitements analgésiques appropriés. Toutefois, certaines interventions peuvent entraîner des nuisances pour les animaux. L’utilisation d’un tapis de course pour évaluer la capacité d’exercice chez des animaux vigiles (classe légère) peut provoquer une fatigue, sans douleur manifeste. La pose de capteurs télémétriques nécessite une intervention chirurgicale, susceptible d’induire des douleurs post-opératoires, qui seront prises en charge par une analgésie adaptée. Le placement en cage à diurèse peut engendrer un stress comportemental lié à l’isolement. La prise de pression artérielle peut entrainé un stress de l'animal. Le gavage, quant à lui, peut occasionner une irritation ou une gêne transitoire au niveau de l’œsophage. Enfin, les conditions caniculaires représentent un facteur de stress thermique important, pouvant se manifester par une hyperthermie, une augmentation de la fréquence respiratoire et cardiaque, ainsi qu’une altération du comportement alimentaire et de l’hydratation.
Devenir
À la fin des procédures, les animaux seront euthanasiés conformément aux normes éthiques en vigueur afin de permettre les prélèvements nécessaires aux analyses post-mortem (histologie, biologie moléculaire, etc.). Ces analyses sont indispensables pour atteindre les objectifs scientifiques du projet, notamment pour comprendre les mécanismes tissulaires associés à la décompensation cardiaque. Aucun relogement ou maintien prolongé en élevage n’est prévu, afin d’éviter toute souffrance inutile ou altération de l’état de santé des animaux au-delà de la période utile à l’étude.
Remplacement
Le projet porte sur les effets d’un stress thermique sur l’évolution de l’insuffisance cardiaque dans un contexte métabolique. Les mécanismes étudiés impliquent une réponse cardiovasculaire intégrée, thermorégulatrice et inflammatoire, impossible à reproduire in vitro ou in silico avec pertinence. Les méthodes alternatives ont été considérées pour l’optimisation des phases exploratoires (modélisation informatique, revue bibliographique, données historiques), mais les objectifs scientifiques nécessitent ici l’utilisation d’un organisme entier. Aucun modèle alternatif ex vivo ou cellulaire ne permet à ce jour de simuler la complexité des interactions physiopathologiques impliquées.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été optimisé grâce à plusieurs stratégies complémentaires : la mutualisation de certains groupes entre procédures pour éviter les redondances ; la constitution de sous-groupes expérimentaux permettant de répartir les manipulations et de limiter le stress tout en assurant la robustesse statistique des résultats ; l’exploitation de données historiques internes, notamment pour les groupes témoins lorsque cela est justifié ; l’utilisation de dispositifs de suivi longitudinal (thermopuces ou télémétrie) autorisant des mesures répétées sur un même individu ; et enfin, une estimation rigoureuse du nombre nécessaire d’animaux par calcul de puissance, prenant en compte la mortalité attendue dans ce modèle.
Raffinement
Des mesures ont été mises en place pour améliorer le bien-être animal tout au long du projet : 1) Points limites clairs et validés pour prévenir toute souffrance prolongée. 2) Répartition réfléchie des examens d’imagerie, pour éviter les cumuls d’interventions stressantes ou longues sur un même individu. 3) Dérogation à l’hébergement (condition « canicule ») strictement limitée dans le temps, et aménagée en conséquence (enrichissements adaptés, monitoring renforcé, suivi clinique rapproché). L’hébergement social est maintenu selon les normes en vigueur. 4) Utilisation de thermopuces dès que cela est possible pour limiter, voire supprimer l’utilisation de la télémétrie dans ce projet 5) S’il y a chirurgie (pour la pose de l’implant de télémétrie), raffinement des méthodes d’analgésie pré et post-opératoire, et chirurgies standardisées et de courte durées, réalisées par du personnel expérimenté. Une grille de scoring clinique est utilisée pour un suivi rigoureux de l’état général des animaux, avec des points limites définis permettant une euthanasie anticipée en cas de décompensation ou de souffrance avérée. La mise à mort est réalisée sous anesthésie générale profonde, par injection en surdose d’anesthésique, conformément aux recommandations éthiques en vigueur.
Choix des espèces
Le choix des rongeurs, et spécifiquement des rats est motivé par plusieurs facteurs. D’une part, ces animaux permettent de répondre aux objectifs du projet, qui incluent l’étude des mécanismes physiopathologiques de l’insuffisance cardiaque dans un contexte métabolique. D’autre part, les rats sont largement utilisés dans des études similaires au sein du laboratoire, ce qui permet de comparer et d’enrichir les résultats avec les données historiques accumulées. Leur taille, qui facilite les manipulations pratiques, ainsi que leur place intéressante dans la phylogénie, sont également des éléments importants. En outre, ces rats présentent une insuffisance cardiaque à 24 semaines, stade idéal pour étudier l’évolution de cette pathologie.
Effet de la neutralisation de la vasopressine sur la fonction rénale dans un modèle polykystose rénale
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
La polykystose rénale autosomique dominante est la maladie héréditaire rénale la plus fréquente,et généralement liée à des mutations des gènes . Le complexe des polycystines est notamment exprimé dans les cellules épithéliales rénales et les cellules endothéliales, où il joue un rôle essentiel dans la fonction rénale. La maladie se caractérise par une atteinte cardiaque et vasculaire dont les conséquences sont majeures mais les mécanismes mal compris. Notre hypothèse est que l’atteinte endothéliale spécifique de la maladie contribue à la pathologie cardiovasculaire et possiblement rénale présentée par ces patients
Bénéfices attendus
La polykystose rénale autosomique est la maladie héréditaire rénale la plus fréquente, caractérisé par un déclin lent et progressif de la fonction rénale. Malgré les traitements actuel la polykystose rénale autosomique évolue obligatoirement vers une insuffisance rénale terminale. Cette dernière est associée à une pronostic faible et une mauvaise qualité de vie. Notre hypothèse est que la neutralisation de la vasopressine circulante réduit la progression des dysfonctions rénales et cardiaques et pourrait donc constituer un nouveau traitement dans la polykystose rénale autosomique chez des patients.
Procédures
Les animaux sont soumis à différente interventions : -Echographie cardiaque sous anesthésie gazeuse ( Nombre maximal de passage 2 fois/ rat ) -IRM sous anesthésie générale ( Nombre de passage 3/rat ) - Filtration glomérulaire, injection du traceur sous anesthésie dans la voie caudale et pose du récepteur sur le dos de l'animal grâce a un adhésif ( injection du traceur sous anesthésie gazeuse) - Placement des rats dans des cages métabolique isolé pour récupération fèces et urine ( Nombre maximal de passage 2 fois/ rat )- cathétérisation du ventricule droit par la carotide sous anesthésie pour une prise de pression volume du cœur ( Nombre de passage 1/rat ) puis mise à mort de l'animal après injection d'un euthanasiant en Intrapéritonéal. La polykystose rénale est une maladie génétique caractérisée par l'apparition progressive de kystes sur les reins. Ces kystes peuvent entraîner des douleurs légères au début de la maladie, avant de provoquer, avec le temps, une augmentation du volume rénal et des complications.
Impact sur les animaux
Le phénotype de la polykystose entraîne des douleurs légères dues à l'apparition progressive de kystes sur les reins, au fur et à mesure que la maladie se développe. Les injections Intra péritonéales pour induire d'anesthésique / Analgésie entraînent une légère douleur d'une courte durée qui va induire une sédation chez l'animal. L'injection du produit à tester entraîne une légère douleur d'une courte durée et le produit ne vas pas entraîner de complication. La piqûre lors de l'injection du traceur dans la veine caudale peut entraîner une douleur légère de courte durée.
Devenir
Pour les deux procédures tous les animaux seront mis à mort suite à l'évaluation invasive par cathétérisme cardiaque.
Remplacement
L’utilisation des animaux est obligatoire, car le développement de la dysfonction rénale et de la dysfonction cardiaque lors de la polykystose rénale autosomique est multifactoriel et aucune approche in silico, in-vitro ou ex vivo ne permet l'implication/interaction de tous les mécanismes impliques. Cependant dans l’objectif de limiter le nombre d'animaux utilisés dans ce projet, nous mettrons en place certaines expériences in-vitro (tests de prolifération de cellules, interactions cellules-cellules) pour étudier les mécanismes impliqués dans les effets observés.
Réduction
Pour réduire au maximum le nombre d’animaux, nous avons réalisé des tests statistiques appropriés pour calculer le nombre de rats nécessaires comme recommandé car le comité éthique. . Nous prenons donc en compte ce que nous a calculé le logiciel. Le nombre d’animaux nécessaire est de 288 animaux. On a pris en compte comme paramètre principale les dimensions ventriculaire gauche en diastole. Ce qui donne nombre total d’animaux 288 .Cela à démontré que des groupes de n=18 sont nécessaires pour des évaluations fonctionnelles telles que l’échocardiographie. Notamment, l’analyse répétée en échocardiographie / IRM sur le même animal au cours d’une étude permet également de diminuer le nombre d’animaux par groupe nécessaire pour démontrer un effet significatif.
Raffinement
Depuis le dépôt de la DAP l’infrastructure de l’animalerie a changé et nous permet un raffinement plus adapté pour nos animaux. Leurs hébergement se fait sur portoir ventilé hébergé deux par deux avec abreuvage automatique de l’eau avec de l’enrichissement (Tunel, Kraft Paper). Les animaux seront maintenus avec un environnement contrôlé et stabilisé. Les conditions de soins et les méthodes utilisées seront les plus appropriées pour réduire le plus possible toute douleur, souffrance, angoisse ou dommages durables que pourraient ressentir les animaux. Ainsi, un suivi des animaux sera réalisé quotidiennement durant toute la durée du protocole expérimental, ce qui permettra de déceler un éventuel signe de souffrance. Une grille d’évaluation des point limites pour le bien-être animal est utilisé quand un animal présente un état de mal être ou de souffrance, il est exclu de l'étude et mise à mort en fonction de son score . Le but de l’étude est d'évaluer le traitement sur les fonctions cardiovasculaires et rénal cela nous empêche de mettre des traitements en route pour atténuer le mal-être occasionné mais nous faisons une surveillance accrue sur les points limites à ne pas dépasser durant l’étude. Les animaux seront observés 1 à 2 fois par jour pendant l'étude. Dès qu'un point limite est atteint l'animal sera anesthésie et mis à mort par injection d'euthanasiant .
Choix des espèces
Les effets de l’anticorps neutralisant la vasopressine seront déterminés en utilisant la souche de rats. Cette souche a la particularité de développer spontanément un polykystose rénale comparable aux polykystose rénale humain. De plus seul l'utilisation des animaux vivants permette de comprendre les interactions entre les différents organes (rein, coeur, foie...) et les altérations neurohumorales, immunitaires, métaboliques . Ainsi, les procédures expérimentales ne peuvent être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. Les rats mâles jeunes seront randomisés dès l'âge de 4 semaines et suivie pendant 6 semaines puisque le developpement rapide de la dysfonction rénale est associé à une mortalité très élévée après l'âge de 10-12 semaines. Nous effectuerons nous même au sein de notre animalerie les reproductions nécessaires pour obtenir les 288 animaux demandé au sein de l’étude.
Evaluation de l’effet de candidats médicaments sur la fonction cardiaque dans un modèle rongeur d’insuffisance cardiaque diastolique
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
Rats : 1170
Objectifs
L’insuffisance cardiaque est une maladie progressive qui se caractérise par une incapacité du cœur à assurer un débit de sang suffisant pour couvrir les besoins du corps en oxygène, d’abord en cas d’effort puis même au repos. Il existe 2 formes d’insuffisance cardiaque. La première due à un défaut de la contraction cardiaque, généralement consécutive à un infarctus. La seconde forme d’insuffisance cardiaque est due à un défaut de relaxation du muscle cardiaque et ses causes sont multiples : âge, hypertension, obésité, diabète… Malgré les nombreuses recherches et études cliniques menées ainsi que l’arsenal thérapeutique déployé et testé, aucune thérapie ne semble être efficace en termes d’allongement de la durée de vie pour cette forme d’insuffisance cardiaque. Afin de pouvoir tester de nouveaux composés médicaments, le développement et l’utilisation de modèles animaux aux plus proches des atteintes cardiovasculaires de l’insuffisance cardiaque est nécessaire. Le modèle rongeur mimant cette pathologie est obtenu en combinant une injection d'un composé qui bloque la production de monoxyde d’azote (une molécule essentielle pour la dilatation des vaisseaux sanguins), et un régime alimentaire riche en graisses. Cette combinaison entraîne une insuffisance cardiaque où le cœur a du mal à se remplir correctement entre deux battements en raison d’une rigidité accrue du muscle cardiaque. Ainsi, l’objectif du projet est d’utiliser ce modèle d’insuffisance cardiaque pour évaluer l’efficacité de nouveaux composés à visée thérapeutique sur la progression de l’insuffisance cardiaque et la fonction cardiaque.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’apporter une preuve de concept de l’efficacité de nouveaux traitements sur un modèle animal d’insuffisance cardiaque. Ces nouvelles stratégies thérapeutiques pourront être testées en clinique afin de les proposer ensuite comme traitement aux patients souffrant d’insuffisance cardiaque.
Procédures
Au cours du protocole, plusieurs prélèvements de sang sont réalisés sur animaux vigiles au niveau de l'une des veines de la mâchoire pour la souris ou d’une veine de la queue pour le rat ainsi qu’au niveau de la pointe de la queue après une légère incision (1min par prélèvement). Les animaux sont soumis mensuellement à une analyse d'imagerie cardiaque (30min par analyse) réalisée sous anesthésie générale. Une mise à jeun de 6 heures est appliquée pour explorer la glycémie à jeun. A la fin du protocole, les animaux sont à nouveau anesthésiés et mis sous analgésie dans le but d'exposer le coeur par chirurgie et d'évaluer la pression sanguine directement dans le coeur (15min).
Impact sur les animaux
Ce modèle de maladie du cœur chez les rongeurs est causé par deux choses : une substance empêchant le bon fonctionnement des vaisseaux sanguins et causant de l'hypertension, et un régime très gras, qui rend les animaux plus gros et perturbe leur métabolisme. À cause de cela, leur cœur fonctionne moins bien, ils sont plus fatigués et ont du mal à bouger. Ils mangent différemment et sont plus stressés. Pour vérifier leur état de santé, des prises de sang et des tests de glycémie sont faits, ce qui peut être stressant. Les échographies du cœur nécessitent une anesthésie gazeuse qui peut irriter leur respiration. L’épilation des animaux pour l'échographie peut entrainer une irritation cutanée. À la fin, une opération sous anesthésie permet de mesurer la pression du sang. Enfin, le médicament testé peut avoir des effets secondaires, surtout s’il s’agit d’une nouvelle substance encore peu connue. Le traitement par injection intra-péritonéale peut entrainer une inflammation de l'abdomen et le traitement par voie orale peut entrainer des fausses routes.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à la fin de la procédure car les mesures effectuées en fin de procédure sont des mesures terminales nécessitant l’ouverture de la cage thoracique pour les mesures de pression.
Remplacement
Ce projet vise à démontrer l’efficacité de nouveaux composés chez le rongeur. L’utilisation d’un modèle animal est essentielle pour étudier l’insuffisance cardiaque, car il prend en compte les comorbidités influençant la maladie et pouvant être ciblées par les traitements. Contrairement aux modèles cellulaires, il permet d’analyser les effets du composé dans un organisme entier et d’évaluer son action sur les organes de manière réaliste.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe (n=15) est basé sur des données issues de la littérature (n=12), en tenant compte des critères d’inclusion stricts et d’une possible mortalité liée aux procédures. Les différences entre groupes sont analysées statistiquement. Les animaux sont randomisés après les pesées et mesures de glycémie à jeun. L’échocardiographie permet un suivi d'un même individu au cours du temps réduisant le nombre d’animaux nécessaires. Des échantillons de plasma et/ou de tissus des animaux contrôles sont conservés pour d’autres recherches, limitant ainsi l’utilisation d’animaux supplémentaires. Avec l’expérience acquise, le nombre d’animaux pourrait être ajusté à la baisse.
Raffinement
A l’arrivée des animaux, une période d'acclimatation d’au moins 5 jours est respectée. Une importance particulière est portée au suivi des animaux pour prévenir et remédier à l’apparition de douleur ou de mal-être. Les points limites sont fixés avant le début des expérimentations. Des enrichissements multiples sont proposés aux animaux. Les cages des animaux sont transparentes et disposées les unes à côtés des autres afin que les animaux puissent se voir et se sentir. Les animaux sont observés quotidiennement et tout signe de douleur ou de détresse entraîne l’établissement d’un score grâce à une grille d’évaluation du bien-être animal. En fonction du score obtenu, un protocole approprié est mis en place si besoin. Les actes pouvant générer de la douleur seront réalisés sur animaux calmés et endormis. Ce protocole entrainant une prise de poids, les animaux peuvent avoir des difficultés à atteindre les mangeoires et les biberons. Ainsi, l’hydratation et la bonne nutrition des animaux sont surveillées avec une prise en charge adaptée : tétines plus longues sur les biberons et nourriture au sol. Les animaux sous anesthésie lors de l’échographie sont placés sur un plateau chauffant et du gel ophtalmique est déposé sur leurs yeux. Après chaque prélèvement, une injection de solution saline est réalisée (au moins 2 fois le volume prélevé injecté en sous cutané) afin de compenser la perte de volume sanguin. Les doses et volumes d’injection des anesthésiques chimiques, calmants et de sérum physiologique seront réalisés selon les recommandations éthiques (doses, volume). Les mesures de la pression sanguine réalisées en fin de protocole nécessitent une chirurgie et se font sous anesthésie et calmants.
Choix des espèces
Les rongeurs, souris et rats, classiquement utilisés en laboratoire, présentent des similitudes importantes avec l’humain d’un point de vue de l’anatomie et du fonctionnement vasculaire et cardiaque. La réponse corporelle dans les insuffisances cardiaques est comparable à celle des humains notamment en termes de remodelage cardiaque et de modification des pressions. Les animaux utilisés auront au minimum 6 semaines permettant qu’ils soient matures sexuellement.
Modification du projet : Impact de l’hypoxie intermittente sur l’activation du système sympathique et ses répercussions sur le métabolisme et la fonction cardiaque 3/3
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système nerveux
- Système respiratoire
Objectifs
Le projet vise à répondre à deux questions scientifiques, à savoir : -La privation intermittent d'oxygène (induite pas l’apnée obstructive du sommeil AOS) provoque-t-elle des dérèglements de l’activation sur système nerveux autonome ? -Si oui, ces dérèglements sont-ils responsables des troubles métaboliques hépatique associés à ce stress hypoxique et plus largement à cette pathologie (AOS) ? Pour cela le projet met en place une collaboration multi-équipes pour mutualiser les expertises et le matériel. Le projet sera donc réalisé dans 3 établissements utilisateurs voisins.
Bénéfices attendus
L'activation du système sympathique dans les apnées obstrutives du sommeil commence d'être décrite en clinique par des observations cardiaques (ECG). Par ailleurs, cette activation a sans doute des répercussions sur le plan métabolique que nous allons tenter de comprendre. Si une activation de la voie sympathique s'avère dans notre modèle d'exposition à l'hypoxie intermittente avec des désordres métaboliques associés, nous allons pouvoir envisager des traitements d'inactivation de cette voie (Béta bloquant ou autre) avec des répercussions importantes. Au final, l'idée est de développer une nouvelle thérapie pour lutter contre les déréglements métaboliques associés au syndrome d'apnées obstrutives du sommeil.
Procédures
Dans l'EU1 Les animaux seront soumis à de l'hypoxie intermittente 8 heure par jour, pendant 16 semaines de 8h à 16h. Ils suivront des tests de stimulations à différentes drogues connues afin d'évaluer leur sensibilité à celles-ci (3 tests à la 2ème, 8ème et 16ème semaine d'exposition à l'hypoxie). Ils auront des mesures de glycémie par microprélèvements (goutte de sang prélevée à la queue, 3 tests). Il suivront 3 ECG et 3 echographies cardiaques non invasifs, réalisés sous anesthésie générale (durée moyenne 10 min) dans l'EU2. . Certains d'entres eux (5 par groupes et par souches soit 70 animaux), suivront une chirurgie permettant la pose d'implant de télémétrie nécessaire au suivi en temps réel de leurs paramètres vitaux (ECG, glycémie et pression) (durée de la chirurgie 30 min) dans l'EU1. Les animaux seront hébergés en cage adaptée à la mesure des échanges de gaz respiratoires pendant 48 heures (24 heures d’acclimatation et 24 heures de mesures) afin de mesurer la dépense énergétique des animaux dans l'EU2. Ces cages sont conformes aux normes européennes sur le bien-être des animaux, elles contiennent des enrichissements (tunnel) et un accès à l’eau et à la nourriture ad libitum. Enfin des mesures de pressions artérielles seront réalisées sur les animaux à la fin de l'exposition à l'hypoxie deux fois 15 min à intervalle de 4 jours (sur 280 animaux (140 de chaque souche)).
Impact sur les animaux
Le modèle d'exposition à la privation d'oxygène intermittente est bien connu au laboratoire et les effets secondaires sur les animaux sont bien décrits (augmentation de la ventilation et augmentation de l'hématocrite sans conséquence majeure). Les traitements utilisés sont déjà connus dans la litérature et au laboratoire, il ne devrait pas y avoir de problème. Les injections de glucagons devraient augmenter la glycémie des animaux (mais sans excés). Les injection d'insuline devraient provoquer une baisse de la glycémie. Si celle-ci devient inférieure à 40mg/dl les animaux recevront une injection de glucose). Les injections d'adrénaline, d'isoprénaline, de noradrénaline et de dexaméthazone sont attendues pour augmenter légèrement la fréquence cardiaque. Les mesures de pression artérielle à la queue étant réalisées en placant les animaux dans un tube de contention, les animaux pourront être stressés lors de ces mesures. Ils seront donc habitués progressivement et plusieurs fois à cette contention avant les mesures. Les animaux opérés pour être équipés d’implants de télémétrie auront besoin de quelques jours de récupération avec un suivi quotidien avec vérification des points limites décrits en procédure expérimentale (sur 14jours). Comme lors de toute chirurgie, un risque infectieux existe. La mise en cage colarimétrie n'induit pas de nuissance particulière car elles sont de taille identiques à celles de l'hébergement et avec le même enrichissement.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à l'issue des 16 semaines d'hypoxie afin de prélever différents organes. Une mutualisation des prélèvements pour d'autres analyses ou mises au points techniques pourra être faite avec d'autres chercheurs du laboratoire.
Remplacement
Nous avons pris en compte la règle des 3 R car ces expérimentations seront réalisées avec le souci de remplacer l'expérimentation animale. Seulement à ce jour aucun moyen ne nous permet de remplacer ce modèle animal pour analyser les dérèglements des systèmes intégrés comme l'activation du système nerveux autonome.
Réduction
Nous réduisons le nombre d'expérience en multipliant les tests à partir d'un seul animal grâce a des analyses non invasives (ECG+Echographie) à différents temps (avant le sacrifice terminal). Nous utilisons également le nombre minimal d'animaux nécessaires pour obtenir des résultats statistiquement fiables. Le nombre d’animaux a été évalué avec un test statistique tenant compte de la variabilité des précédentes expériences déjà réalisées au laboratoire en ce qui concerne les analyses métaboliques et en intégrant un effet de la privation de l'oxygène à hauteur de 20-30%. Nous obtenons un minimum de 10 animaux par groupe avec un risque de 5%. Les résultats obtenus seront analysés par des tests statistiques. Pour les données générées par la télémétrie, un n=5 devrait suffire car ces mesures sont très précises, réalisées sans stress des animaux et en continue (nombre de mesure supérieur à 1000).
Raffinement
Cette étude est menée avec un grand souci de raffinement d'autant que ces analyses sont très sensibles aux moindres perturbations des animaux (stress etc). Ainsi nous veillerons à respecter scrupuleusement les cycles jours/nuit et limiterons fortement les allers et venues dans l'animalerie ainsi que le bruit pour ne pas déranger les animaux. Les animaux suivront également des habituations de manipulation par les expérimentateurs afin de limiter fortement le stress des animaux durant les analyses en particulier celles de mesure de pression. Les animaux seront anesthésiés durant les ECG et les échographies. Les animaux qui suivront la chirurgie implantatatoire pour la télémétrie bénéficieront d’un traitement antalgique. Enfin, des points limites adaptés et des critères d’arrêt de souffrance sont définis pour la procédure que suivront les animaux de ce projet. La mise en cage colarimétrie n'induit pas de nuissance particulière car elles sont de taille identiques à celles de l'hébergement et nous les aménagerons avec le même enrichissement. Un éventuel stress des animaux pourrait être engendré par le transport entre les différents EU mais les distances sont faibles entre eux. L'EU3 est situé un étage plus bas de l 'EU1 et l'EU2 est situé à 10 min de voiture. Ces transports seront réalisés par l'expérimentateur lui même (pour limiter le stress des animaux) avec le plus grand soin (voiture climatisée, conduite souple etc...)
Choix des espèces
La souris est un mammifère dont certaines caractéristiques biologiques peuvent être extrapolées à l'Homme, notamment dans le cadre d'études systémiques, premettant ainsi de comprendre les mécanismes physiologiques et physiopathologiques avant d'entreprendre des études cliniques. Enfin la pertinence du choix de cette espèce animale repose sur le fait de la comparativité des études scientifiques. Le modèle d'exposition des souris à l'hypoxie intermittente étant déjà bien caractérisé et publié dans la litérature. L'utilisation d'animaux transgénique est le seul moyen d'évaluer spécifiquement l'implication du gène ciblé sur les perturbations métaboliques associées à l'hypoxie intermittente, la souris est l'espèce de choix pour ces expériences. Les animaux seront utilisés au stade jeune adulte ou adulte afin de mimer au mieux la pathologie clinique qui survient à l'age adulte. Age de 16 semaines à l'entrée dans l'étude.
Modification du projet : Impact de l’hypoxie intermittente sur l’activation du système sympathique et ses répercussions sur le métabolisme et la fonction cardiaque 1/3
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système nerveux
- Système respiratoire
Objectifs
Le projet vise à répondre à deux questions scientifiques, à savoir : -La privation intermittent d'oxygène (induite pas l’apnée obstructive du sommeil AOS) provoque-t-elle des dérèglements de l’activation sur système nerveux autonome ? -Si oui, ces dérèglements sont-ils responsables des troubles métaboliques hépatique associés à ce stress hypoxique et plus largement à cette pathologie (AOS) ? Pour cela le projet met en place une collaboration multi-équipes pour mutualiser les expertises et le matériel. Le projet sera donc réalisé dans 3 établissements utilisateurs voisins.
Bénéfices attendus
L'activation du système sympathique dans les apnées obstrutives du sommeil commence d'être décrite en clinique par des observations cardiaques (ECG). Par ailleurs, cette activation a sans doute des répercussions sur le plan métabolique que nous allons tenter de comprendre. Si une activation de la voie sympathique s'avère dans notre modèle d'exposition à l'hypoxie intermittente avec des désordres métaboliques associés, nous allons pouvoir envisager des traitements d'inactivation de cette voie (Béta bloquant ou autre) avec des répercussions importantes. Au final, l'idée est de développer une nouvelle thérapie pour lutter contre les déréglements métaboliques associés au syndrome d'apnées obstrutives du sommeil.
Procédures
Dans l'EU1 Les animaux seront soumis à de l'hypoxie intermittente 8 heure par jour, pendant 16 semaines de 8h à 16h. Ils suivront des tests de stimulations à différentes drogues connues afin d'évaluer leur sensibilité à celles-ci (3 tests à la 2ème, 8ème et 16ème semaine d'exposition à l'hypoxie). Ils auront des mesures de glycémie par microprélèvements (goutte de sang prélevée à la queue, 3 tests). Il suivront 3 ECG et 3 echographies cardiaques non invasifs, réalisés sous anesthésie générale (durée moyenne 10 min) dans l'EU2. . Certains d'entres eux (5 par groupes et par souches soit 70 animaux), suivront une chirurgie permettant la pose d'implant de télémétrie nécessaire au suivi en temps réel de leurs paramètres vitaux (ECG, glycémie et pression) (durée de la chirurgie 30 min) dans l'EU1. Les animaux seront hébergés en cage adaptée à la mesure des échanges de gaz respiratoires pendant 48 heures (24 heures d’acclimatation et 24 heures de mesures) afin de mesurer la dépense énergétique des animaux dans l'EU2. Ces cages sont conformes aux normes européennes sur le bien-être des animaux, elles contiennent des enrichissements (tunnel) et un accès à l’eau et à la nourriture ad libitum. Enfin des mesures de pressions artérielles seront réalisées sur les animaux à la fin de l'exposition à l'hypoxie deux fois 15 min à intervalle de 4 jours (sur 280 animaux (140 de chaque souche)).
Impact sur les animaux
Le modèle d'exposition à la privation d'oxygène intermittente est bien connu au laboratoire et les effets secondaires sur les animaux sont bien décrits (augmentation de la ventilation et augmentation de l'hématocrite sans conséquence majeure). Les traitements utilisés sont déjà connus dans la litérature et au laboratoire, il ne devrait pas y avoir de problème. Les injections de glucagons devraient augmenter la glycémie des animaux (mais sans excés). Les injection d'insuline devraient provoquer une baisse de la glycémie. Si celle-ci devient inférieure à 40mg/dl les animaux recevront une injection de glucose). Les injections d'adrénaline, d'isoprénaline, de noradrénaline et de dexaméthazone sont attendues pour augmenter légèrement la fréquence cardiaque. Les mesures de pression artérielle à la queue étant réalisées en placant les animaux dans un tube de contention, les animaux pourront être stressés lors de ces mesures. Ils seront donc habitués progressivement et plusieurs fois à cette contention avant les mesures. Les animaux opérés pour être équipés d’implants de télémétrie auront besoin de quelques jours de récupération avec un suivi quotidien avec vérification des points limites décrits en procédure expérimentale (sur 14jours). Comme lors de toute chirurgie, un risque infectieux existe. La mise en cage colarimétrie n'induit pas de nuissance particulière car elles sont de taille identiques à celles de l'hébergement et avec le même enrichissement.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à l'issue des 16 semaines d'hypoxie afin de prélever différents organes. Une mutualisation des prélèvements pour d'autres analyses ou mises au points techniques pourra être faite avec d'autres chercheurs du laboratoire.
Remplacement
Nous avons pris en compte la règle des 3 R car ces expérimentations seront réalisées avec le souci de remplacer l'expérimentation animale. Seulement à ce jour aucun moyen ne nous permet de remplacer ce modèle animal pour analyser les dérèglements des systèmes intégrés comme l'activation du système nerveux autonome.
Réduction
Nous réduisons le nombre d'expérience en multipliant les tests à partir d'un seul animal grâce a des analyses non invasives (ECG+Echographie) à différents temps (avant le sacrifice terminal). Nous utilisons également le nombre minimal d'animaux nécessaires pour obtenir des résultats statistiquement fiables. Le nombre d’animaux a été évalué avec un test statistique tenant compte de la variabilité des précédentes expériences déjà réalisées au laboratoire en ce qui concerne les analyses métaboliques et en intégrant un effet de la privation de l'oxygène à hauteur de 20-30%. Nous obtenons un minimum de 10 animaux par groupe avec un risque de 5%. Les résultats obtenus seront analysés par des tests statistiques. Pour les données générées par la télémétrie, un n=5 devrait suffire car ces mesures sont très précises, réalisées sans stress des animaux et en continue (nombre de mesure supérieur à 1000).
Raffinement
Cette étude est menée avec un grand souci de raffinement d'autant que ces analyses sont très sensibles aux moindres perturbations des animaux (stress etc). Ainsi nous veillerons à respecter scrupuleusement les cycles jours/nuit et limiterons fortement les allers et venues dans l'animalerie ainsi que le bruit pour ne pas déranger les animaux. Les animaux suivront également des habituations de manipulation par les expérimentateurs afin de limiter fortement le stress des animaux durant les analyses en particulier celles de mesure de pression. Les animaux seront anesthésiés durant les ECG et les échographies. Les animaux qui suivront la chirurgie implantatatoire pour la télémétrie bénéficieront d’un traitement antalgique. Enfin, des points limites adaptés et des critères d’arrêt de souffrance sont définis pour la procédure que suivront les animaux de ce projet. La mise en cage colarimétrie n'induit pas de nuissance particulière car elles sont de taille identiques à celles de l'hébergement et nous les aménagerons avec le même enrichissement. Un éventuel stress des animaux pourrait être engendré par le transport entre les différents EU mais les distances sont faibles entre eux. L'EU3 est situé un étage plus bas de l 'EU1 et l'EU2 est situé à 10 min de voiture. Ces transports seront réalisés par l'expérimentateur lui même (pour limiter le stress des animaux) avec le plus grand soin (voiture climatisée, conduite souple etc...)
Choix des espèces
La souris est un mammifère dont certaines caractéristiques biologiques peuvent être extrapolées à l'Homme, notamment dans le cadre d'études systémiques, premettant ainsi de comprendre les mécanismes physiologiques et physiopathologiques avant d'entreprendre des études cliniques. Enfin la pertinence du choix de cette espèce animale repose sur le fait de la comparativité des études scientifiques. Le modèle d'exposition des souris à l'hypoxie intermittente étant déjà bien caractérisé et publié dans la litérature. L'utilisation d'animaux transgénique est le seul moyen d'évaluer spécifiquement l'implication du gène ciblé sur les perturbations métaboliques associées à l'hypoxie intermittente, la souris est l'espèce de choix pour ces expériences. Les animaux seront utilisés au stade jeune adulte ou adulte afin de mimer au mieux la pathologie clinique qui survient à l'age adulte. Age de 16 semaines à l'entrée dans l'étude.
Caractérisation du phénotype métabolique de la lignée de souris POMC-Cre:SELENOTfl/fl – Etude fonctionnelle du rôle de la SELENOT dans la régulation du métabolisme énergétique sous régime hyperlipidique
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Objectifs
La SELENOT est une nouvelle protéine anti-oxydante impliquée dans le contrôle du stress des cellules neuroendocrines. Elle est notamment impliquée dans la production des hormones la pro-opiomélanocortine (POMC) et de l’insuline, suggérant que cette protéine anti-oxydante pourrait jouer un rôle dans le maintien de l’homéostasie énergétique et qu’un défaut de son activité pourrait contribuer au développement de l’obésité et ses comorbidités. En effet, il est maintenant bien établi que le cerveau obèse est stressé et que le stress cellulaire dans l'hypothalamus joue un rôle central dans la résistance à la leptine et le développement de l'obésité. Lors d'un régime riche en graisses (high fat diet, HFD) chronique, les neurones hypothalamiques développent un stress cellulaire qui induit une résistance à la leptine et à l'insuline, et conduit à un gain de poids. Les données récentes ont permis d’établir que le développement des neurones POMC et la maturation de la POMC sont altérés par le stress cellulaire qui est associé à l'obésité, entraînant une diminution de la production et de la sécrétion d'alpha-MSH dérivé de la POMC, le régulateur central de l'équilibre énergétique. Ces observations suggèrent que les neurones POMC hypothalamiques pourraient être avantageusement ciblés pour le traitement des dysfonctionnements des neurohormones causés par le stress du RE et associés à l'obésité.
Bénéfices attendus
L'obésité et le diabète de type 2 connaissent une progression significative et synchrone depuis 30 ans de sorte que la pandémie de "diabesity" actuellement observée au niveau mondial constitue un réel enjeu de santé publique. Des études récentes ont révélé que l’hypothalamus de sujets obèses est soumis à un stress oxydatif et inflammatoire permanent, suggérant que des facteurs de contrôle de ce stress pourraient être impliqués dans l’homéostasie énergétique et constituer des cibles thérapeutiques potentielles pour le traitement de l’obésité associée au diabète de type 2. La SELENOT que nous avons mise en évidence pour ses fonctions protectrices des cellules sécrétrices présente plusieurs avanatges qui peuvent en faire une cible thérapeutique très intéressante pour combattre l'obésité et le diabète de type 2 qui lui est associé. En effet, la SELENOT réduit le stress du reticulium endoplasmique et le stress oxydant en général. Elle peut agir aussi bien au niveau central que dans des tissus périphériques impliqués dans le contrôle du métabolisme énergétique. Les études intégrées que nous projetons de réaliser avec les souris d'intérêt requièrent des analyses in vivo qui pourront déboucher sur des applications chez des patients atteints d'obésité et de diabète de type 2.
Procédures
La perfusion intracardiaque durera environ 20 min par animal. Les injections intrapéritonéales dureront moins d'une minute par animal. Les tests de tolérance au glucose et à l'insuline dureront environ 1 h. Des prélévements de sang seront effectués à partir de la queue des animaux vigiles comme décrit dans les différentes procédures (10 maximum par animal sur une demi-journée, chacun des prélévements prendra moins d'une minute). Pour la mesure de la tolérance au glucose, les souris reçoivent une injection de glucose par voie intrapéritonéale. Après anesthésie, une goutte de sang est prélevée au niveau caudal et est déposée sur une bandelette glycémique pour la lecture de la glycémie. Pour la mesure de l’insulinosensibilité, le même type de méthode de mesure de la glycémie est effectué après administration d’insuline.
Impact sur les animaux
Le protocole de nutrition qui sera utilisé entraine un surpoids et une hyperglycémie chez la souris constituant un modèle d'obésité et de diabète de type 2 chez l'animal. Ce modèle est très largement utilisé dans la littérature scientifique. Les souris seront mises à jeun pendant une nuit, une procédure largement utilisée pour la mesure de la glycémie basale et de tolérance au glucose et qui est bien tolérée par l'animal qui récupère son poids normal au bout de quelques heures post-jeûne. Pour les mesures de prise de nourriture, les animaux sont placés individuellement dans des cages de vie normales avec sciure et enrichissement pendant toute la durée de l'expérimentation (jusqu'à 1 mois). L'éventuel stress relatif à l'individualisation des souris peut être évalué selon un barême de mal-être.
Devenir
Toutes les souris seront mises à mort à la fin des expérimentations afin de prélever des organes.
Remplacement
Seule l’utilisation d’un modèle mammifère intégré, donc in vivo chez l’animal entier, peut nous permettre de comprendre, de façon globale, le rôle de la SELENOT dans le contrôle de l’homéostasie énérgétique au cours de l’obésité associée au diabète de type 2 et d’établir des comparaisons pertinentes avec des données qui pourraient être obtenues chez l’homme.
Réduction
En accord avec des expériences antérieures et pour limiter le nombre d'animaux utilisés, les processus physiologiques étudiés seront analysés sur des lots de 12 souris par condition de traitement. Ces effectifs nous assureront d’obtenir des données statistiquement analysables. De plus, les procédures, n’impliquant pas d’effet néfaste à long terme, pourront être menées successivement sur les mêmes animaux intercalées avec une période de repos de 5 jours au cours desquelles les paramètres physiologiques et le bien-être des souris seront régulièrement évalués.
Raffinement
L’ensemble des actes pouvant entrainer une douleur (pose des puces de traçabilité, incision, actes chirurgicaux) sera réalisé sous anesthésie (locale ou générale selon la méthode la plus adaptée) afin d’en minimiser l’impact au maximum. De plus, les animaux recevront un traitement analgésique avant l'acte qui peut être poursuivi après l'acte si nécessité pour prévenir la douleur. Le bien-être de l’animal sera évalué quotidiennement par la mesure des prises de nourriture et de boisson, et le suivi du poids de chaque animal. Au cours des expérimentations, une observation continue des animaux nous permettra d’arrêter le protocole en cas de souffrance.
Choix des espèces
Seule l’utilisation d’un modèle mammifère intégré, donc in vivo chez l’animal entier, peut nous permettre de comprendre, de façon globale, le rôle physiologique de la SELENOT dans le contrôle de l’homéostasie énérgétique au cours de l’obésité associée au diabète de type 2 et d’établir des comparaisons pertinentes avec des données qui pourraient être obtenues chez l’homme. La souris présente de nombreux avantages pour l’élevage en animalerie : taille et coûts d’entretien réduits, fortes performances reproductives. De plus, la souris est un modèle animal largement utilisé pour les études physiopathologiques permettant une comparaison aisée de nos données avec celles d’autres équipes. Au cours de cette étude, la physiologie adulte sera étudiée. Les souris seront donc âgées d’au moins 8 semaines lors des expérimentations. Les protocoles seront mis en place chez des souris mâles et non chez des femelles pour nous affranchir de toutes variations dues aux modifications de sécrétion des hormones gonadiques au cours du cycle oestrien qui peuvent impacter significativement les résultats. L'utilisation de souris femellles nous obligerait à effectuer toutes les expériences à un stade précis de l'oestrus, ce qui complixiefirait lourdement l'étude et augmenterait fortement le nombre d'animaux.
Mode d’action du DPP3 sur la dysfonction cardiaque
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
Les maladies cardiaques sont l'une des principales causes de mortalité dans les pays développés. L'objectif de notre laboratoire est de développer de nouvelles techniques de détection de l'insuffisance cardiaque. Certaines enzymes qui circulent dans le sang peuvent être utilisées pour détecter des défaillances cardiaques aujourd'hui. Cette expérimentation s'intéresse principalement une enzyme intracellulaire et circulante dans le sang, connue pour dégrader des petites protéines dans le corps humain. De plus, il a été montré que l’injection de cette enzyme dans des souris induit une dysfonction cardiaque aigüe, suggérant ainsi un rôle direct de cette enzyme sur la fonction contractile du coeur, rendant intéressant la modulation pharmacologique de cette enzyme circulante. Cette dysfonction cardiaque s’installe en parallèle d’un relargage important de molécules de stress (appellées catécholamines), suggérant une interférence de l'enzyme d'intérêt sur ce système. Notre objectif précis ici est d’identifier si cette enzyme entre en compétition avec ces molécules sur les récepteurs alpha- et bêta-adrénergiques des cellules cardiaques. Nous pourrions ainsi comprendre le mode d’action de cette enzyme responsable de dysfonction cardiaque, et potentiellement développer une thérapeutique basée sur ce mode d’action.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra de mettre en lumière le potentiel mode d’action cardiaque de cette enzyme via le système catécholaminergique lors des dysfonctions cardio-circulatoires. Si nous arrivons à prouver que la dysfonction cardiaque induite par l'enzyme d'intérêt est dépendante des récepteurs cardiaques alpha, bêta 1, 2 ou 3, cela ouvre la possibilité de développer une thérapeutique très ciblée contre ces pathologies, et permettrait un criblage et une sélection bien plus précis des patients lors des essais cliniques à venir.
Procédures
Pour le génotypage, une biopsie de 2 mm à la queue sera réalisée. Chaque groupe de souris sera soumis à une ou deux injections intra-péritonéales pour l'anesthésie chimique (une injection dure environ 10 sec), deux injections rétro-orbitaires pour deux molécules (chaque injection dure environ 10 sec) et quatre échocardiographies (chaque échographie dure 5min). A l'exception de la première injection d'anesthésiant, toutes les autres se font sous anesthésie générale, ce qui ne devrait pas induire de stress particulier chez l'animal.
Impact sur les animaux
Pour le génotypage, une biopsie de 2 mm à la queue sera pratiquée, entraînant une douleur légère ne nécessitant aucun traitement médicamenteux. Les souris seront soumises à plusieurs injections intra-péritonéales, rétro-orbitaires et quatre échocardiographies en l’espace d’une heure ; bien que ces interventions soient indolores, elles pourront générer un stress au animaux de fait de leur répétition sur un temps court. Néanmoins, à part la première injection d'anesthésiant, le reste des injections/manipulations se font sous anesthésie générale, ce qui ne devrait pas induire de stress chez l'animal.
Devenir
La mise à mort de tous les animaux à la fin de la procédure permettra une analyse histologique des organes d'intérêt, particulièrement le coeur et le rein (organe mis à disposition d'une autre équipe pour un projet collaboratif) ainsi qu'une analyse protéique et génétique de divers tissus selon les groupes d'appartenance des animaux.
Remplacement
Des études préliminaires sur des cellules cardiaques en culture ont été réalisées et semblent prometteuses, et ont permis de caractériser plus précisément le protocole pratiqué chez l’animal ; cependant la dysfonction cardiocirculatoire ne peut s’observer que dans un organisme vivant, nous avons donc besoin de confirmer notre hypothèse chez l’animal.
Réduction
Nous avons effectué un calcul nous permettant d’avoir le nombre précis de souris nécessaire à l’étude, et nous avons également réutilisé les résultats d’une précédente étude de notre laboratoire pour affiner nos résultats. Toutes ces données nous ont fourni le résultat suivant : 15 souris par groupe en fin de protocole au moment de la mise à mort. En prenant compte d'une perte de 15-20% durant l'expérimentation, 17 souris par groupe seront incluses en début de protocole.
Raffinement
Les souris disposeront d’une période d’acclimatation de 5 jours à leur arrivée à l’animalerie et seront observés quotidiennement par le personnel de l'animalerie et les expérimentateurs. La totalité du protocole se déroulera sous anesthésie chimique, en cas de besoin une deuxième injection pour maintenir l’anesthésie pourra être administrée avant la dernière échographie à 45min. Aussi, un anesthésique local sera utilisé pour réduire la potentielle douleur de l’injection rétro-orbitaire.
Choix des espèces
Les souris partagent une grande homologie génétique et physiologique avec les humains, ce qui permet de mieux comprendre les processus biologiques et les maladies chez l’humain. Ensuite, les souris se reproduisent rapidement et sont relativement peu coûteuses à élever, ce qui permet d'obtenir rapidement des cohortes expérimentales. Les animaux auront entre 12 et 16 semaines d’âge pour avoir des animaux adultes car nous étudions les dysfonctions cardio-circulatoires qui interviennent principalement chez l’Homme adulte.