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
Données ajoutées au fil de l’eau au moins une fois par semaine
Rôle des cellules neutrophiles dans l’infarctus du myocarde chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système immunitaire
Un infarctus est provoqué chirurgicalement chez 3 264 souris, dont 735 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue. Chaque animal subit une opération du cœur de trente minutes, quatre échocardiographies et jusqu'à dix-sept injections, pour étudier le rôle des neutrophiles dans la réparation cardiaque. Le porteur indique que ce modèle entraîne 15 à 30 % de mortalité, qu'il décrit comme "subite et sans signe de souffrance préalable". La cicatrisation étudiée passe par une rupture du cœur ou une arythmie mortelle chez près d'un tiers des mâles.
Objectifs
L’infarctus du myocarde (communément appelé "attaque cardiaque") est une cause de mortalité et d’invalidité majeure. Les mécanismes gouvernant la réparation du cœur après un infarctus ne sont pas entièrement connus. L’inflammation joue un rôle important dans la réparation du coeur après un infarctus, mais les types cellulaires et voies moléculaires impliqués restent méconnus. Ce projet a pour but de comprendre le rôle de certaines cellules de l’inflammation, les neutrophiles, dans la réparation du cœur après l'infarctus. Les animaux subiront un infarctus du myocarde induit par une opération chirurgicale. La fonction cardiaque des souris sera analysée par échocardiographie, et la réparation du coeur après l'infarctus du myocarde sera étudiée. Ce projet permettra d’identifier des nouveaux acteurs inflammatoires de la réparation du coeur après un infarctus et de potentielles cibles thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Ce projet va permettre une meilleure compréhension des mécanismes inflammatoires de la réparation cardiaque après infarctus. En particulier, l’identification des mécanismes moléculaires dépendant des neutrophiles est essentielle pour le développement de stratégies thérapeutiques innovantes visant à limiter les dommages tissulaires et améliorer la cicatrisation après un infarctus du myocarde et par conséquent, limiter le développement de l’insuffisance cardiaque et réduire la mortalité post-infarctus.
Procédures
Intervention chirurgicale pour induction de l’infarctus du myocarde (1 fois, 30 minutes) Echocardiographie (4 fois, 15 minutes) Injections (17 fois, quelques secondes)
Impact sur les animaux
Effets indésirables liés à l’expérimentation : inconfort lié à la préhension et contention des animaux, potentielle douleur au point d'injection, stress et hypothermie liés à l'anesthésie, stress lié à l’isolement de courte durée dans la phase post-opératoire et post-échocardiographie ; Effets de la chirurgie : douleur post-opératoire. Le modèle d’infarctus du myocarde permanent est associé à une mortalité (environ 30% chez les mâles, 15% chez les femelles), subite et sans signe de souffrance préalable, causée par rupture cardiaque ou arythmie.
Devenir
Tous les animaux sont mis à morts à la fin de la procédure pour le prélèvement d'organes nécessaires aux analyses prévues dans le projet.
Remplacement
Bien que nous menions en parallèle des études bio-informatique et de culture cellulaire pour tester nos hypothèses, la réparation cardiaque après infarctus du myocarde impliquent l’interaction complexe de différents types cellulaires et une interaction entre différents organes, qui ne peut être étudiée de façon complète que sur des animaux entiers, rendant le modèle animal indispensable.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires à la réalisation de ce projet a été calculé au plus juste par d’une analyse statistique et à partir de notre expérience préalable sur les méthodes utilisées dans ce projet. Les effectifs sont déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques adaptés. Des mesures spécifiques sont mises en oeuvre pour éviter les biais expérimentaux: randomisation, analyse des données "en aveugle".
Raffinement
Lors des procédures expérimentales, la souffrance animale sera réduite au maximum par l'utilisation de protocoles d’anesthésie et anti-douleurs adaptés et l’établissement de points limites stricts et adaptés aux procédures. Pour la procédure chirurgicale et l’échographie, les animaux sont placés sur une plaque chauffante à 37°C dès l’induction de l’anesthésie pour maintenir la température corporelle puis placés dans une cage de réveil chauffée et enrichie, sous surveillance jusqu’au réveil complet. Ensuite, les animaux retournent avec leurs congénères, dans une cage d’hébergement enrichie. La stratégie anti-douleur sera systématiquement poursuivie en post-opératoire pendant 72 heures, avec administration d'anti-douleurs. Tout au long de la procédure, les animaux feront l’objet d’une surveillance continue, pour repérer l’éventuelle apparition de signes cliniques de souffrance ou de mal-être et des anti-douleurs pourront être administrés si nécessaire.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix pour étudier les mécanismes cellulaires et moléculaires de l’inflammation et de la réparation cardiaque post-infarctus du myocarde dans un organisme biologique complexe. Le modèle d’infarctus du myocarde utilisé dans ce projet représente un modèle communément utilisé dans ce domaine de recherche, permettant une intégration et comparaison des résultats obtenus à la littérature scientifique existante. Nous utiliserons des souris adultes, âgées entre 8 et 12 semaines et chez lesquelles le système cardio-vasculaire est arrivé à maturité.
Rôle des macrophages dans l’infarctus du myocarde chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système immunitaire
Opérées du cœur pour déclencher un infarctus, 2 920 souris vont toutes être tuées à l'issue, dont 2 400 dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré et 520 sévère. Chacune peut aussi subir jusqu'à dix-huit gavages, autant d'injections et trois échocardiographies sous anesthésie. Le porteur juge le modèle animal "indispensable" au motif que la réparation cardiaque met en jeu plusieurs organes. Les bénéfices, de possibles cibles thérapeutiques, restent au conditionnel face à un infarctus provoqué chez près de 3 000 souris.
Objectifs
L’infarctus du myocarde (communément appelé "attaque cardiaque") est une cause de mortalité et d’invalidité majeure. Les mécanismes gouvernant la réparation du cœur après un infarctus ne sont pas entièrement connus. L’inflammation joue un rôle important dans la réparation du coeur après un infarctus, mais les types cellulaires et voies moléculaires impliqués restent méconnus. Ce projet a pour but de comprendre le rôle de certaines cellules de l’inflammation, les macrophages, dans la réparation du cœur après l'infarctus. Une opération permettra de déclencher de manière contrôlée un trouble cardiaque chez les souris. La fonction cardiaque des souris sera analysée par échocardiographie, et la réparation du coeur après l'infarctus du myocarde sera étudiée. Ce projet permettra d’identifier des nouveaux acteurs inflammatoires de la réparation du coeur après un infarctus et de potentielles cibles thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Ce projet va permettre une meilleure compréhension des mécanismes de la réparation du coeur après infarctus, ce qui constitute une étape essentielle pour le développement de nouvelles approches thérapeutiques pour le traitement de l'infarctus du myocarde.
Procédures
Gavages (jusqu'à 18 fois, quelques secondes) ; Intervention chirurgicale sous anesthésie (1 fois, 30 minutes); Echocardiographie sous anesthésie (3 fois, 15 minutes); Injections (jusqu’à 18 fois, quelques secondes); prélèvement sanguin (1 fois, quelques secondes)
Impact sur les animaux
Effets indésirables liés à l’expérimentation : inconfort lié à la préhension et contention des animaux, inconfort lié au gavage, potentielle douleur au point d'injection, stress et hypothermie liés à l'anesthésie, stress lié à l’isolement de courte durée dans la phase post-opératoire et post-échocardiographie ; Effets de la chirurgie : douleur post-opératoire.
Devenir
Tous les animaux sont mis à morts à la fin de la procédure.
Remplacement
Bien que des études bio-informatique et de culture cellulaire soient menées pour étudier les hypothèses de ce projet, la réparation cardiaque après infarctus du myocarde impliquent l’interaction complexe de différents types cellulaires et une interaction entre différents organes, qui ne peut être étudiée de façon complète que sur des animaux entiers, rendant le modèle animal indispensable.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires à la réalisation de ce projet est déterminé par d’utilisation d'outils statistiques adaptés. Les différences de mortalité liées au sexe existant dans ce modèle (mortalité accrue chez les mâles comparés aux femelles) ont été prises en compte dans le calcul du nombre d'animaux. Des tests statistiques appropriés pour l’analyse des données obtenues ont été prédéfinis. Des mesures spécifiques sont mises en oeuvre pour éviter les biais expérimentaux: randomisation, analyse des données "en aveugle". L'information qui peut être récupérée à partir d'un seul animal est optimisée.
Raffinement
Lors des procédures expérimentales, la souffrance animale sera réduite au maximum par l'utilisation de protocoles d’anesthésie et anti-douleurs adaptés et l’établissement de points limites stricts et adaptés aux procédures. Pour la procédure chirurgicale et l’échographie, les animaux sont placés sur une plaque chauffante à 37°C dès l’induction de l’anesthésie pour maintenir la température corporelle puis placés dans une cage de réveil chauffée et enrichie, sous surveillance jusqu’au réveil complet. Ensuite, les animaux retournent avec leurs congénères, dans une cage d’hébergement enrichie. La stratégie anti-douleur sera systématiquement poursuivie en post-opératoire pendant 72 heures, avec administration d'anti-douleurs. Tout au long de la procédure, les animaux feront l’objet d’une surveillance continue par les expérimentateurs, pour repérer l’éventuelle apparition de signes cliniques de souffrance ou de mal-être et des anti-douleurs pourront être administrés si nécessaire.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix pour étudier les mécanismes cellulaires et moléculaires de l’inflammation et de la réparation cardiaque post-infarctus du myocarde dans un organisme biologique complexe. Le modèle d’infarctus du myocarde utilisé dans ce projet représente un modèle communément utilisé dans ce domaine de recherche, permettant une intégration et comparaison des résultats obtenus à la littérature scientifique existante. L'infarctus du myocarde se manifeste à l'âge adulte: l’infarctus du myocarde sera induit chez des souris âgées entre 8 et 16 semaines, chez lesquelles le système cardio-vasculaire est à maturité.
Etude in vivo de l’effet du facteur plaquettaire 4 dans le contexte de l’infarctus du myocarde reperfusé chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Génétiquement modifiées pour être privées de facteur plaquettaire 4, une partie des souris de ce projet est comparée à des souris non modifiées. Elles sont 300, dont 160 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chacune subit une ouverture du thorax et la ligature temporaire d'une artère coronaire pour provoquer un infarctus, une intervention d'environ une heure, suivie de quatre prises de sang en huit jours et de douleurs intercostales pouvant durer plusieurs jours. Toutes sont tuées pour récupérer leur sang et leur cœur, dont le tissu cicatriciel est ce que le projet cherche à mesurer.
Objectifs
Les maladies cardiovasculaires dont le chef de file est l’infarctus du myocarde constituent à l’heure actuelle la première cause de mortalité aussi bien dans les pays développés que les pays en développement. Malgré une amélioration de la prise en charge de cette pathologie au cours des dernières années, peu de thérapies cible efficacement les lésions d’ischémie/reperfusion (I/R). La situation d’I/R associée à un infarctus du myocarde induit une activation massive des plaquettes (cellules qui aident à la coagulation) et la libération dans la circulation sanguine du contenu des granules qu'elles contiennent. L’hypothèse de notre travail est que la protéine plaquettaire la plus abondante (le facteur plaquettaire 4 ou PF4) contenue dans ces granules favoriserait les lésions post-infarctus entrainant le remodelage cardiaque pathologique avec l’apparition d'une cicatrice au niveau du coeur pouvant à terme conduire à des phénomènes d’insuffisance cardiaque. Des études in vitro préliminaires réalisées au laboratoire ont déjà mis en évidence l’implication du PF4 dans la différenciation ou sur la survie des cellules cardiaques, justifiant ainsi l’exploration de son rôle in vivo. La modulation de cette protéine par l’utilisation d’anticorps pourrait permettre de diminuer l’impact de l'I/R cardiaque en préservant l’intégrité des cellules cardiaques post-infarctus et en diminuant le remodelage. Les objectifs de notre projet sont donc d’évaluer le rôle du PF4 dans les lesions d’I/R myocardiques ainsi que le potentiel thérapeutique d’anticorps ciblant le PF4.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra tout d’abord de mieux comprendre l’implication des plaquettes, et en particulier du facteur plaquettaire 4 (FP4), dans les lésions d’ischémie/reperfusion consécutives à un infarctus du myocarde et représenterait une avancée significative tant sur le plan fondamental que translationnel. Ce projet vise à dépasser la vision classique des plaquettes limitées à leur rôle dans la coagulation, en explorant leur implication dans le remodelage pathologique post-infarctus, notamment via la promotion d’une fibrose cardiaque (tissu cicatriciel) délétère. L’identification du facteur plaquettaire ouvre de nouvelles perspectives en recherche cardiovasculaire. Sur le plan clinique, une meilleure compréhension de l’implication du FP4 dans les complications post-infarctus pourrait conduire, d’une part, à l’identification de nouveaux biomarqueurs précoces permettant d’évaluer la sévérité de l’événement, et, d’autre part, au développement de stratégies thérapeutiques innovantes comme les anticorps anti-PF4 et ciblant spécifiquement un médiateur plaquettaire impliqué dans le processus de fibrose cardiaque. Ainsi, ce projet s’inscrit pleinement dans une dynamique de recherche translationnelle, à l’interface entre physiopathologie, innovation thérapeutique et santé publique.
Procédures
Les animaux seront soumis à la procédure chirurgicale d'infarctus du myocarde. La durée totale de l'intervention est d'environ 60 min entre l'anesthésie, et la fin de a chirurgie. 1 injection intrapéritonéale d'anticorps sera réalisée juste avant la reperfusion pour les groupes de souris concernés. 4 prélèvements de sang seront réalisés à J-1, J1, J3 et J7 . La durée totale de cette intervention est d'environ 2 min.
Impact sur les animaux
Notre objectif est d’offrir aux animaux la meilleure qualité de vie possible et de garantir que toute nuisance ou souffrance due aux procédures soit détectée et réduite le plus rapidement possible. Suite à l'anesthésie et au cours de la procédure chirurgicale, les nuisances ou effets indésirables (qui seront surveillés) sont l'hypotension, le refroidissement corporel et la perte de poids pouvant causer un stress modéré. Une douleur modérée au site de ponction veineuse pourrait être induite par les prélèvements sanguins multiples. Après la chirurgie thoracique (thoracotomie suivie de la ligature transitoire de l’artère coronaire), d’éventuelles douleurs post-opératoires modérées pendant plusieurs jours au niveau des nerfs intercostaux (douleurs thoraciques), une gêne respiratoire, du stress et une diminution temporaire de l’état général (baisse d’activité, réduction de la prise alimentaire pendant les premières heures post-chirurgie) pourront avoir une incidence sur le bien-être des animaux. Dans certains cas, une altération plus marquée de l’état clinique est possible, notamment chez les animaux présentant une atteinte cardiaque sévère. Ces effets indésirables seront surveillés étroitement à l’aide d’une grille de suivi clinique. Les seuils de tolérance seront clairement définis : au-delà de ces limites, les animaux seront mis mort.
Devenir
Tous les animaux compris dans cette étude seront mis à mort à la fin de la procédure expérimentale pour une récupération du volume sanguin ainsi que la récupération du cœur pour réaliser différentes analyses permettant de valider l’implication des plaquettes dans le développement de dommages au cœur associé à un infarctus du myocarde.
Remplacement
Dans le cadre de ce projet, le recours à des modèles animaux est justifié par la nécessité d'étudier les mécanismes complexes de l'ischémie/reperfusion et du remodelage cardiaque post-infarctus, processus qui impliquent des interactions cellulaires et tissulaires difficiles à reproduire par des méthodes alternatives. Actuellement, les modèles in vitro ou in silico ne permettent pas de simuler de manière fiable l'ensemble des phénomènes physiopathologiques observés in vivo, tels que la réponse inflammatoire systémique, la fibrose cardiaque et les interactions entre les plaquettes, les cellules immunitaires et les cellules résidentes cardiaques. Des approches alternatives, telles que les cultures cellulaires primaires de fibroblastes cardiaques ont déjà été réalisées au préalable de ce projet pour étudier certains aspects du remodelage cardiaque in vitro. Des études in vitro préliminaires réalisées au laboratoire ont déjà mis en évidence l’implication du PF4 dans la différenciation des fibroblastes cardiaques ou sur la survie des cardiomyocytes, justifiant ainsi l’exploration de son rôle in vivo. Cependant, ce modèle ne reproduit pas la complexité du microenvironnement cardiaque et les interactions cellulaires dynamiques observées in vivo. Par conséquent, bien que des progrès soient réalisés dans le développement de modèles alternatifs, l'utilisation du modèle animal reste indispensable pour une compréhension approfondie des mécanismes impliquant les plaquettes dans l’infarctus du myocarde.
Réduction
Dans le respect de la règle des 3R, nous réduirons le nombre d'animaux à maximum 20 souris par groupe. Ce nombre est basé sur notre expérience et a aussi été estimé à l'aide d'un logiciel approprié (c’est le nombre minimal qui permet d’assurer la robustesse des résultats pour évaluer au mieux le rôle de protéines dans l'ischémie-reperfusion myocardique, sans qu’il soit excessif en termes d’animaux à inclure. Une analyse statistique des résultats sera ainsi réalisée. Seules les expériences indispensables seront réalisées et il n’y aura pas de répétition inutile d’expérience. Dans le cas où les souris déficientes en facteur plaquetaire ne présenteraient pas de sensibilité accrue à l’ischémie/reperfusion myocardique, les groupes avec administration d'anticorps ne seront pas réalisés. Afin de limiter le nombre d’animaux utilisés, nous réaliserons toute une série de collecte de données sur une même souris: prélèvement sanguin, histologie, expression génique et protéique.
Raffinement
Pour éviter tout stress, nous raffinerons cette étude par un hébergement des animaux selon la réglementation en vigueur : - dans des cages aux normes suivant leur âge et leur poids - en groupe social au sein de l’animalerie - en leur mettant à disposition un enrichissement du milieu pour faciliter le comportement sauvage (cabanes, tunnels pour des zones de repli, papier, coton pour la confection de nids). Les animaux sont élevés avec une attention particulière (passage du personnel minimum 2 fois/jour et observation de l'état général). Les manipulations sont réduites au minimum afin de limiter le stress des animaux. La souffrance de l’animal sera réduite au maximum ou supprimée par l’utilisation systématique d’anesthésiques avant la chirurgie et d’analgésiques à différents temps (15 min avant la chirurgie, au réveil de l'animal soit environ 2h après la chirurgie et si l'animal montre des signes de douleurs). Notre objectif est d’offrir aux animaux la meilleure qualité de vie possible et de garantir que toute nuisance ou souffrance due aux procédures soit détectée et réduite le plus rapidement possible. Une période d’acclimatation d’au moins 7 jours sera respectée après réception des animaux. Durant la chirurgie, l’animal sera placé sur un tapis chauffant afin d’éviter les problèmes d’hypothermie liés à l’anesthésie. Le réveil des animaux sera suivi par les personnels impliqués dans le protocole. Après le reveil, les animaux seront placés en cage individuelle pour observations journalières et maintenus à 37°C dans une chambre de réveil supplémentée en oxygène. L’utilisation de gelose pour faciliter la prise d’alimentation et d’eau par les souris sera mise en place en cas d’apparition de douleur. La gélose pourra être supplementée de buprénorphine. Une grille d’évaluation des points limites sera mise en place pour évaluer l’état de l’animal après la chirurgie et mettre en évidence un éventuel point limite. En cas d’évaluation d’une douleur sévère persistante, la souris sera mise à mort. La décision de garder en vie les souris sera prise par le responsable du projet en concertation avec la structure de bien-être animal (SBEA). La mise à mort sera réalisée par un protocole adapté en vue des prélèvements post-mortem.
Choix des espèces
Sur le plan biologique et physiopathologique, le système cardiovasculaire de la souris se rapproche de celui de l’homme, notamment en ce qui concerne la réponse à l’ischémie/reperfusion myocardique, l’inflammation post-infarctus, l’activation des plaquettes et les mécanismes de fibrose. Des modèles bien établis d’infarctus du myocarde par ligature de l’artère coronaire permettent de reproduire de manière fiable les phénomènes observés chez l’homme. Ces modèles sont largement validés dans la littérature scientifique et permettent une extrapolation pertinente des résultats. Par ailleurs, le projet utilisera des souris génétiquement modifiées, outils précieux pour étudier des mécanismes cellulaires et moléculaires. L’utilisation de modèles existant déjà chez la souris permet également de simplifier la mise en place de ce projet car ne nécessite pas la création d’une lignée. Nous utiliserons des souris de 3-4 mois (jeunes adultes) pour réaliser les interventions chirurgicales de manière optimale chez des animaux matures et pour éviter la sensibilité accrue à l'ischémie-reperfusion liée au vieillissement. Notre étude porte sur une pathologie touchant principalement des individus adultes.
Pathologie hépatique et infarctus du myocarde chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système immunitaire
Dix semaines de régime gras, puis un infarctus provoqué par une chirurgie de trente minutes : 3 520 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour analyse du cœur. S'y ajoutent une échocardiographie et des injections répétées, toutes les quarante-huit heures pendant dix jours ou trois fois par semaine pendant deux semaines. L'objet est de comprendre comment une maladie du foie gras aggrave la réparation du cœur après un infarctus, sur des lignées modifiées pour porter l'atteinte hépatique. Parmi les nuisances attendues, le porteur ne mentionne que l'inconfort de la contention, le stress de l'anesthésie et des douleurs post-opératoires transitoires, sans un mot sur ce que représente l'infarctus lui-même pour l'animal.
Objectifs
La maladie du foie gras, qui touche plus de 127 millions d'Européens, est fortement liée à un risque accru de complications cardiovasculaires, notamment l'infarctus du myocarde. Les décès chez les patients atteints sont d'ailleurs plus souvent d'origine cardio-vasculaire qu'hépatique. Le remodelage cardiaque est un déterminant essentiel du résultat clinique après un infarctus du myocarde impliquant des réponses biologiques complexes, notamment un engagement du système immunitaire. Cependant, le rôle causal précis de l'atteinte hépatique sur la réparation cardiaque reste non établi. Le projet a donc pour but de caractériser les effets de différents types d'atteintes tissulaires qui caractérisent la maladie du foie gras sur le remodelage cardiaque aux niveaux cellulaires et moléculaires, avec un accent particulier sur la réponse inflammatoire. Une approche thérapeutique sera testée pour limiter les dommages cardiaques délétères observés. Les objectifs de ce projet sont : 1. Caractériser les effets de la maladie du foie gras sur le remodelage cardiaque après un infarctus du myocarde chez la souris. 2. Étudier l’impact sur la réponse immunitaire, par l’analyse dans le sang, la rate, la moelle osseuse et enfin dans le coeur. 3. Comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires responsables de l’atteinte cardiaque exacerbée associée à l'atteinte hépatique. 4. Etudier la contribution directe d'un type de cellules inflammatoires délétères: les neutrophiles.
Bénéfices attendus
À terme, ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes de communication cellulaire qui contrôlent la réparation cardiaque lors de l’infarctus du myocarde, ainsi que le rôle de l’atteinte hépatique dans le contrôle de l’homéostasie du cœur défaillant. La caractérisation de ces mécanismes clés est essentielle au développement de stratégies thérapeutiques innovantes visant à favoriser la réparation du cœur infarci, prévenir ou freiner les atteintes cardiaques, et ainsi améliorer la survie des patients.
Procédures
Exposition diète riche en matières grasses - durée 10 semaines //chirurgie - durée 30 minutes // Une echocardiographie - Durée 15 minutes // Injection - durée 1 minute, soit chaque 48h pendant 10 jours posterieures a la chirurgie, soit 3 fois par semaine durant 2 semaines postérieures à la chirurgie.
Impact sur les animaux
Au cours du projet, les animaux subiront les nuisances suivantes : 1/ Inconfort lié à la contention des animaux. 2/ Stress lié à l'anesthésie et mobilité transitoirement réduite. 3/ Les chirurgies peuvent causer des douleurs modérées post opératoires transitoires.
Devenir
À la fin de nos procédures, les animaux seront utilisés pour réaliser des analyses histologiques ou d'inflammation dans le coeur.
Remplacement
Ces modèles d’animaux sont une étape indispensable pour étudier le dialogue pathogénique complexe entre le cœur et le foie, un phénomène qui implique de multiples types cellulaires et ne pourrait pas être entièrement reproduit par de simples modèles cellulaires. Le choix de modèles animaux qui permettent de modifier spécifiquement le foie repose sur des données préalablement observées, garantissant que les modèles reproduisent fidèlement les atteintes hépatiques souhaitées. De plus, l'utilisation de ces modèles pré-cliniques est un préalable nécessaire à la validation de toute stratégie thérapeutique future visant à améliorer la prise en charge des patients souffrant d'un infarctus du myocarde dans un contexte de maladie du foie gras.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire à la réalisation de ce projet a été calculé au plus juste par l'utilisation de calculs de puissance pour déterminer la taille minimale suffisante des groupes expérimentaux. Les effectifs sont déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques adaptés.
Raffinement
Les animaux sont maintenus en groupes sociaux dans un environnement enrichi. La souffrance animale sera réduite au maximum par l’utilisation de protocoles d’anesthésie et d’analgésie adaptées et l’établissement de points limites stricts et adaptés aux procédures.
Choix des espèces
La souris a été choisie comme modèle préclinique privilégié pour l'étude de la relation entre la stéatose hépatique et les maladies cardiovasculaires, en particulier après un infarctus du myocarde. Ce modèle est idéal pour plusieurs raisons : 1. génétique et mécanismes : Il permet de générer les lignées génétiquement modifiées nécessaires pour induire spécifiquement l'atteinte hépatique. Ceci est crucial pour décortiquer les mécanismes physiopathologiques cellulaires et moléculaires du dialogue cœur-foie. 2. reproductibilité et rurveillance : L'utilisation de la souris garantit une homogénéité et une robustesse des résultats expérimentaux. De plus, elle offre la possibilité de surveiller l'évolution des complications cardiaques et vasculaires associées à la maladie du foie dans un délai de temps pertinent. 3. complexité biologique : Contrairement aux modèles in vitro, la souris permet d'étudier l'intégralité des interactions inter-organes (cœur et foie) impliquées dans le remodelage cardiaque post-infarctus. Les souris seront utilisées à partir de l'âge de 10 semaines minimum. Ce choix est fait pour s'assurer que le système cardiovasculaire est arrivé à maturité. Utiliser des souris plus jeunes risquerait d'introduire un biais, car elles n'auraient pas systématiquement atteint la puberté, et les hormones sexuelles sont connues pour jouer un rôle dans le remodelage cardiaque post-infarctus.
Thérapie pour l’infarctus du myocarde chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Toutes tuées pour des analyses tissulaires, 120 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un infarctus leur est provoqué par une chirurgie de trente minutes, qui détruit une partie du muscle du ventricule gauche. Suivent trois échographies cardiaques, une injection pendant l'opération, puis deux injections par jour pendant les 72 heures suivantes. Le porteur annonce un bénéfice au conditionnel, un traitement qui pourrait stabiliser la fonction cardiaque après un infarctus, et affirme que les méthodes sans animaux sont "insuffisantes" pour reproduire les interactions entre organes.
Objectifs
Les maladies cardiovasculaires constituent la principale cause de mortalité à l'échelle mondiale, représentant un enjeu majeur pour les systèmes de santé. La réparation cardiaque post-ischémique, un processus biologique complexe, est un facteur pronostique déterminant suite à une crise cardiaque. L'amélioration de ce processus est cruciale pour prévenir l'évolution vers l'insuffisance cardiaque et optimiser le pronostic des patients. Dans ce contexte, le projet vise à évaluer l'efficacité d'une nouvelle approche thérapeutique. Celle-ci repose sur la libération contrôlée d'une petite molécule. Cette molécule présente des effets multiples, ciblant notamment les cellules contractiles et les cellules inflammatoires, et agit en réduisant l'accumulation délétère du fer dans le tissu cardiaque. Les objectifs de ce projet sont donc doublement définis :1/Caractériser les effets de cette nouvelle approche thérapeutique sur la réparation cardiaque post-infarctus chez la souris et 2/Élucider les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans ce contexte thérapeutique.
Bénéfices attendus
L’enjeu de ce projet est d'améliorer la récupération du cœur après un infarctus et de prévenir l'insuffisance cardiaque, maladie grave. La cible est l'accumulation de fer toxique qui endommage le tissu cardiaque après une crise. Le bénéfice principal attendu est la réduction des dommages et l'amélioration de la réparation cardiaque grâce à une nouvelle molécule qui piège le fer. Une nouvelle molécule encapsulée dans un système de micro-capsules pour une action plus longue et plus ciblée sera testée. Si cette approche est validée, elle pourrait offrir aux patients un traitement plus efficace pour stabiliser la fonction cardiaque et obtenir un meilleur pronostic après un infarctus.
Procédures
Chirurgie - durée 30 minutes // Une echocardiographie - Durée 15 minutes // 3 échographies cardiaques/souris // Une injection au moment de la chirurgie - durée 1 min// Une injection pré-opératoire et deux injections par jour pendant 72 heures post-opératoire - durée 1 min.
Impact sur les animaux
Les animaux subiront les nuisances suivantes : 1/ Inconfort lié à la contention des animaux. 2/ Stress lié à l'anesthésie et mobilité transitoirement réduite. 3/ Les chirurgies peuvent causer des douleurs modérées post opératoires transitoires. Les infarctus du myocarde vont entraîner la mort d’une partie du tissu cardiaque ventriculaire gauche.
Devenir
Mise à mort de tous les animaux pour analyses tissulaires de l'efficacité du traitement.
Remplacement
Le projet est axé sur l'étude de la réparation cardiaque post-infarctus. L'utilisation de modèles animaux est indispensable car ce processus implique une physiopathologie intégrée (changements structurels et fonctionnels du cœur entier), une réponse inflammatoire systémique et la pharmacocinétique complexe de l'agent thérapeutique dans différents organes. Les méthodes cellulaires ou alternatives sont insuffisantes pour reproduire ces interactions multi-organes, le flux sanguin, la distribution du médicament et l'évaluation globale et dynamique de la fonction cardiaque. De plus, l'utilisation de ces modèles pré-cliniques est un préalable nécessaire à la validation de toute stratégie thérapeutique future visant à améliorer la prise en charge des patients souffrant d'une crise cardiaque.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire à la réalisation de ce projet a été calculé au plus juste par l'utilisation de calculs de puissance pour déterminer la taille minimale suffisante des groupes expérimentaux. Les effectifs sont déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques adaptés.
Raffinement
Les animaux sont maintenus en groupes sociaux dans un environnement enrichi. La souffrance animale sera réduite au maximum par l’utilisation de protocoles d’anesthésie et d’analgésie adaptées et l’établissement de points limites stricts et adaptés.
Choix des espèces
La souris a été choisie comme modèle préclinique privilégié pour l'étude de l’efficacité d’une nouvelle approche thérapeutique, en particulier après un infarctus du myocarde. Ce modèle est idéal pour plusieurs raisons : 1.La souris est le modèle standard et le plus pertinent pour l'étude de la réparation cardiaque après un infarctus, permettant une comparabilité avec les données historiques et de la littérature. 2.Reproductibilité et Surveillance : L'utilisation de la souris garantit une homogénéité et une robustesse des résultats expérimentaux. De plus, elle offre la possibilité de surveiller l'évolution des complications cardiaques dans un délai de temps pertinent. 3.Complexité Biologique : Contrairement aux modèles cellulaires ou alternatifs, la souris permet d'étudier l'intégralité des interactions locales et systémiques impliquées dans la réparation cardiaque après un infarctus. 4. Stade de développement adulte. Cela rend le modèle hautement pertinent pour simuler les conditions physiopathologiques humaines et évaluer des thérapies visant la réparation ou l'amélioration du remodelage cardiaque dans un contexte clinique.
Rôle des neutrophiles dans l’infarctus du myocarde chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système immunitaire
Jusqu'à vingt-sept injections par animal et une ligature définitive de l'artère coronaire pour provoquer un infarctus : 3 072 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour 2 366 d'entre elles et sévère pour 706. S'ajoutent trois échocardiographies sous anesthésie et une douleur post-opératoire décrite comme modérée pendant plusieurs jours. L'objectif est d'identifier les cellules immunitaires qui interviennent dans la réparation du cœur après un infarctus, la mise à mort servant à prélever les organes. Le modèle tue de lui-même environ 30 % des mâles et 15 % des femelles par rupture cardiaque ou arythmie, une mortalité que le porteur qualifie de subite et "sans signe de souffrance préalable".
Objectifs
L’infarctus du myocarde (ou « crise cardiaque ») est une cause de mortalité et d’invalidité majeure. Les mécanismes gouvernant la réparation du coeur après un infarctus ne sont pas entièrement connus. L’inflammation joue un rôle important dans la réparation du coeur après un infarctus, mais les types cellulaires et les acteurs moléculaires impliqués restent méconnus. Ce projet a pour but de comprendre le rôle de certaines cellules de l’immunité sur la réparation du cœur après l’infarctus du myocarde en utilisant un modèle chez la souris. Les animaux subiront un infarctus du myocarde induit par ligature permanente de l’artère coronaire. Des types cellulaires et des molécules spécifiques seront ciblés pour étudier leur contribution à l'inflammation et à la réparation du coeur après un infarctus. La fonction cardiaque des souris sera analysée par échocardiographie. Ce projet permettra d’identifier des nouveaux acteurs inflammatoires du remodelage cardiaque et de potentielles cibles thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Ce projet va permettre une meilleure compréhension des mécanismes de la réparation du coeur après infarctus, ce qui constitute une étape essentielle pour le développement de nouvelles approches thérapeutiques pour le traitement de l'infarctus du myocarde.
Procédures
Intervention chirurgicale sous anesthésie pour induction de l’infarctus du myocarde (1 fois, 30 minutes) - Echocardiographie sous anesthésie (3 fois, 15 minutes) - Injections (jusqu’à 27 fois, quelques secondes)
Impact sur les animaux
Effets indésirables liés à l’expérimentation : inconfort lié à la préhension et contention des animaux, douleur légère de courte durée au point d'injection, stress et baisse de température corporelle liés à l'anesthésie, stress lié à l’isolement de courte durée dans la phase post-opératoire et post-échocardiographie ; Effets de la chirurgie : douleur post-opératoire modérée pendant plusieurs jours; baisse de fonction cardiaque liée à l'induction d'un infarctus du myocarde. Le modèle d’infarctus du myocarde permanent est associé à une mortalité, subite et sans signe de souffrance préalable, causée par rupture cardiaque ou arythmie environ 30% chez les souris mâles, 15% chez les souris femelles).
Devenir
Tous les animaux sont mis à morts à la fin de la procédure. La mise à mort est nécessaire pour prélèvement d'organes nécessaires aux analyses prévues dans le projet
Remplacement
Bien que nous menions en parallèle des études bio-informatique et in vitro pour tester nos hypothèses, la réparation cardiaque après infarctus du myocarde impliquent l’interaction complexe de différents types cellulaires et une interaction entre différents organes, qui ne peut être étudiée de façon complète que sur des animaux entiers, rendant le modèle in vivo indispensable.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires à la réalisation de ce projet est déterminé par d’utilisation d'outils statistiques adaptés. Les différences de mortalité liées au sexe existant dans ce modèle (mortalité accrue chez les mâles comparés aux femelles) ont été prises en compte dans le calcul du nombre d'animaux. Des tests statistiques appropriés pour l’analyse des données obtenues ont été prédéfinis. Des mesures spécifiques sont mises en oeuvre pour éviter les biais expérimentaux: randomisation, analyse des données "en aveugle". Nous visons toujours à maximiser l'information qui peut être récupérée à partir d'un seul animal.
Raffinement
Lors des procédures expérimentales, la souffrance animale sera réduite au maximum par l'utilisation de protocoles d’anesthésie et anti-douleurs adaptés et l’établissement de points limites stricts et adaptés aux procédures. Pour la procédure chirurgicale et l’échographie, les animaux sont placés sur une plaque chauffante à 37°C dès l’induction de l’anesthésie pour maintenir la température corporelle puis placés dans une cage de réveil chauffée et enrichie, sous surveillance jusqu’au réveil complet. Ensuite, les animaux retournent avec leurs congénères, dans une cage d’hébergement enrichie. La stratégie anti-douleur sera systématiquement poursuivie en post-opératoire pendant 72 heures, avec administration d'anti-douleurs. Tout au long de la procédure, les animaux feront l’objet d’une surveillance continue par les expérimentateurs, pour repérer l’éventuelle apparition de signes cliniques de souffrance ou de mal-être et des anti-douleurs pourront être administrés si nécessaire.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix pour étudier les mécanismes de l’inflammation et de la réparation cardiaque post-infarctus du myocarde dans un organisme biologique complexe. Le modèle d’infarctus du myocarde utilisé dans ce projet représente un modèle communément utilisé dans ce domaine de recherche, permettant une intégration et comparaison des résultats obtenus à la littérature scientifique existante. Nous utiliserons des souris adultes, âgées entre 8 et 12 semaines, chez lesquelles le système cardio-vasculaire est arrivé à maturité.
Détection par imagerie médicale de la fibrose cardiaque dans un modèle d’infarctus du myocarde chez le rat
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Injectés sous la peau, intubés jusqu'à trente minutes, puis opérés du thorax pour reproduire un infarctus du myocarde, 180 rats de huit semaines vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Suivent trois à cinq anesthésies générales d'une heure pour les séances d'imagerie, deux à quatre injections intraveineuses et une injection intrapéritonéale par animal. Le porteur indique que l'opération peut induire une insuffisance cardiaque, une perte de poids et un affaiblissement, et que les examens d'imagerie génèrent eux aussi du stress. Tous sont tués à l'issue pour que leurs tissus soient analysés ex vivo.
Objectifs
Après la phase aiguë d'un infarctus du myocarde, un processus de réparation et de formation de tissu cicatriciel, appelé fibrose, est déclenché pour combler la région endommagée et éviter la rupture du coeur. Cependant la fibrose peut se développer au delà de la zone atteinte par l'infarctus, entraînant une diminution de la force contractile du coeur et conduire à de l'insuffisance cardiaque, source de morbidité et de mortalité. La détection le plus précocement possible de la fibrose, sa localisation et sa quantification précise sont donc essentielles dans la prise en charge des patients post infarctus. Le but de ce projet est la détection précoce par imagerie médicale non invasive de la fibrose cardiaque dans l'infarctus chez le rat.
Bénéfices attendus
Les méthodes testées dans ce projet pourraient émerger comme outils de diagnostique précoce pour le suivi de la fibrose cardiaque et l'évaluation de nouveaux traitements à la fois dans l'infarctus du myocarde, mais aussi pour d'autres pathologies cardiaques.
Procédures
Un premier groupe de rats subira : Injection sous-cutanée (
Impact sur les animaux
Des effets indésirables peuvent être attendus suite aux actes chirurgicaux, telle qu’une douleur modérée et de courte durée liée à l’opération et aux points de suture, bien que ces actes soient menés sous anesthésie générale gazeuse. Suite à l'opération, une insuffisance cardiaque peut être induite et entrainer des effets indésirables comme par exemple une perte de poids et un affaiblissement de l’animal. Au cours des injections intraveineuses, intrapéritonéales et sous cutanées les animaux peuvent ressentir du stress et de l’inconfort lors de la manipulation et une douleur légère et de courte durée au niveau du lieu d’injection. Un stress peut également être généré lors des examens d'imagerie médicale, qui nécessitent manipulation et anesthésie.
Devenir
A l'issue de ce projet, tous les animaux seront mis à mort afin d’obtenir des échantillons de tissus qui seront utilisés pour des analyses ex vivo nécessaires au projet.
Remplacement
Il n’existe pas aujourd’hui de modèle alternatif pour tester les méthodes non invasives de détection et de quantification du développement de la fibrose cardiaque suite à un infarctus. Le développement de fibrose musculaire est un processus physiologique global faisant interagir différents types cellulaires, dont certains issues de différents organes. De plus, les méthodes de détection testées dans ce projet sont des méthodes d'imagerie médicale qui ont vocation à être appliquées ensuite chez l'homme. Ce projet ne peut donc pas être réalisé in vitro.
Réduction
Le nombre maximal d'animaux nécessaire a été évalué à l'aide d'un logiciel d'aide à l'expérimentation animale, proposant un outil de calcul statistique. Les groupes ont été établis de façon à ce que les résultats obtenus soient suffisants statistiquement pour conclure sur la bonne détection de la fibrose par des méthodes d'imagerie. Le nombre d'animaux obtenu est cohérent avec les expériences précédentes de protocoles d'imagerie lors desquels des résultats statistiquement significatifs et reproductibles ont pu être obtenus. Les données générées seront ensuite analysées à l'aide de tests statistiques appropriés.
Raffinement
Le suivi quotidien des animaux par un personnel qualifié (zootechniciens et expérimentateurs) avec une surveillance post-opératoire accrue et la mise en place de points limites adaptés permettront d’identifier et de limiter toute souffrance et douleur, d’abord par l’injection d’antalgiques et par une mise à mort anticipée dans le cas d’atteinte de plusieurs points limites. L'ensemble des chirurgies de ce projet seront réalisées sous anesthésie générale associée à une analgésie pré- et post-opératoire. Les méthodes d'imagerie utilisées dans ce projet sont non invasives et non douloureuses. Elles nécessitent l'anesthésie des animaux afin qu'ils restent immobiles pendant l'examen.
Choix des espèces
Le modèle animal choisi est le rongeur qui est le modèle le plus courant pour les études de l’ischémie du myocarde. Le rat a été choisi pour la comparaison des études en scintigraphie de la littérature. De plus, la taille du rat et son rythme cardiaque plus lent par rapport à la souris facilitent le succès des études en imagerie cardiaque non invasive. Les infarctus du myorcade affectent principalement les êtres humains à l'âge adulte. Des rats de 8 semaines seront utilisés car c’est l’âge ou les animaux sont de jeunes adultes ayant atteint la maturité.
Une nouvelle opportunité pharmacologique pour limiter le développement de l’insuffisance cardiaque post-infarctus du myocarde dans un modèle murin de pré-diabète
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
Pour tester une molécule nommée GC7 sur l'insuffisance cardiaque qui suit un infarctus, 112 souris rendues pré-diabétiques par un régime riche en gras et en sucre vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal suit ce régime pendant dix à vingt-six semaines, subit cinq jeûnes de six heures suivis d'injections de glucose ou d'insuline et de prises de sang, cinq échocardiographies sous anesthésie générale, puis une chirurgie qui bloque une artère du cœur pendant quatre-vingt-dix minutes avant le réveil. Le porteur décrit une prise de poids importante, un retentissement progressif sur la fonction cardiaque, une douleur modérée de quelques heures après l'opération, et un risque de mortalité péri-opératoire "non nul" intégré au calcul des effectifs. Toutes sont tuées huit, douze ou seize semaines après l'infarctus, pour prélever le cœur, le foie, les reins et le tissu adipeux.
Objectifs
L’insuffisance cardiaque touche près d’un million de personne en France et on lui attribue 70 000 décès par an. Elle se traduit par un remodelage du muscle cardiaque délétère associé à des altérations fonctionnelles qui conduisent le plus souvent à la mort. Elle survient, très souvent suite à un infarctus du myocarde aigu dont la survenue est plus fréquente chez les patients avec un syndrome métabolique. L’objectif du projet est d’utiliser un modèle murin ayant développé un pré-diabète. Nous induirons sur ce modèle un infarctus du myocarde dans le but d’étudier le developpement d’une insuffisance cardiaque. Nous testerons les effets d’une drogue nommée GC7 ayant pour cible un facteur d’initiation de la traduction (protéine se liant au ribosome pour permettre la traduction de l’ARNm en proteines) EiF5A, en aigue, sur la taille d’infarctus, et à long terme sur le developpement d’une insuffisance cardiaque en verfiant si la poursuite d’une diète riche en gras et en sucre altère ou non les effets du traitement. Des études antérieures ont pu montrer que cette drogue permet de moduler l’énergétique mitochondriale. La limitation de l'infarctus et l'amélioration de la récupération fonctionnelle à long terme sont des objectifs majeurs pour améliorer la morbi-mortalité et le bien-être des patients. C’est pourquoi, le suivi dans le temps de ce modèle nous permettra de mieux comprendre l’évolution de cette pathologie cardiaque et de pouvoir évaluer l’efficacité́ de ce nouveau traitement donné à la phase aigüe de l’infarctus dans un contexte métabolique altéré. Nous nous attacherons donc a évaluer l’efficacité de notre traitement à distance de l’infarctus, sur les altérations de la fonction cardiaque ainsi que sur le developpement d’une insuffisance cardiaque, à différents temps (8, 12 et 16 semaines post-ischémie). Nous déterminerons également, en aigu (24h après l’infarctus), la taille d’infarctus. En fin de chaque protocole, des tissus (cœur, sang, reins, tissu adipeu, foie) seront prélevés afin d’évaluer l’inflammation systémique et tissulaire, la fibrose tissulaire au niveau cardiaque et rénale et les atteintes métaboliques du tissu adipeu et du foie. La maladie métabolique peut avoir un retentissement sur la maladie cardiaque et inversement. Il est donc important de comprendre quels sont les effets cardiaques et métaboliques de notre intervention pharmacologique.
Bénéfices attendus
Notre objectif principal est l’évaluation du succès de la transposition de l'effet protecteur ischémique d’un nouveau composé pharmacologique le GC7 dans un modèle in vivo d’insufisance cardiaque post-infarctus chez la souris lorsqu'il est utilisé à une dose unique au moment de la reperfusion. De plus ce travail nous permettra de définir si le GC7 peut être un agent cardioprotecteur lorsqu'il est administré en juste après l’infarctus dans un modèle de souris nourries avec un régime riche en graisses et en sucres. Notre objectif final serait de montrer que le GC7 est un traitement efficace dans la prévention du développement de l'insuffisance cardiaque dans un contexte de pré-diabète quand il est administré à la phase aigue de l’infarctus.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Un régime riche en gras et en sucre pendant 10 ou 26 semaines selon les groupes - 5 tests consistant en l’administration de glucose ou d’insuline (durée < 1 minute) puis prélèvements de sang (durée < 30 secondes). Ces tests sont espacés de minimum 7 jours les uns des autres et sont précédés d’un jeûne court de 6h. - 5 examens échocardiographiques sous anesthesie générale (durée : 15-30 minutes), espacés également de minimum 9 jours les uns des autres. - Une chirurgie mimant l’infarctus du myocarde sous anesthésie générale profonde et couverture analgésique adaptée. Les souris seront soumises à 90 minutes d’infarctus sous anesthésie puis reveillées suite à la recanalisation de l’artère occluse. - Mise à mort pour prélèvement final du sang et des organes d’intérêt.
Impact sur les animaux
Le régime riche en sucre et en gras pendant 26 semaines maximum est associé à une prise de poids corporelle importante et rapide, ainsi qu’à un retentissement progressif sur la fonction cardiaque. Ceci peut induire, après plusieurs semaines de ce régime, un inconfort d’intensité légère à modérée de longue durée pour l’animal. L’induction de l’anesthésie (pour la chirurgie), ainsi que le réveil peuvent s’accompagner d’un léger inconfort et stress de courte durée. La chirurgie cardiaque induit une douleur modérée de durée moyenne (quelques heures). Aucun effet indésirable n’est attendu en réponse aux examens échographiques (non invasifs). La chirurgie, c’est-à-dire 90 minutes d’infarctus chez des individus pré-diabétique est susceptible d’être accompagnée d’un risque de mortalité peri-opératoire non nul qui a été pris en compte dans la calcul des effectifs.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin des 2 protocoles afin de prélever des tissus (cœur, foie, tissu adipeu et reins) en vue d’analyses ultérieures.
Remplacement
Il s’agit ici de l’utilisation d’un modèle chirurgical animal d’étude de l’insuffisance cardiaque post ischémique, nécessitant par essence le recours à l’animal. En effet, l’insuffisance cardiaque post-infarctus est une pathologie complexe que les méthodes alternatives actuelles ne permettent pas de simuler dans son ensemble. Aussi, réaliser un suivi de la fonction cardiaque, sur plusieurs semaines d’évolution de la pathologie nécessite le recours à un organisme entier. De plus, le contexte métabolique altéré (pré-diabète) impliquera des altérations fonctionnelles des tissus adipeux et hépatique qui pourraient retentir sur le remodelage cardiaque. Néanmoins, afin de mieux comprendre certains des mécanismes intracellulaires mis en jeu par l’utilisation du traitement, un des nos collaborateurs effectuera certaines experiences sur des cellules humaines en culture afin de limiter le nombre d’animaux necessaires à cette étude. Ces études sur modèle cellulaire ne pourront pas nous apporter de réponse quand à l’effet à long terme.
Réduction
Les effectifs ont été estimés au minimum nécessaire afin d’obtenir des résultats exploitables : Le nombre d’animaux par groupe a été calculé à l’aide de tests de puissance sur la base des résultats des études précédentes. Le nombre d’animaux de cette étude a été déterminé par une analyse statistique sur un logiciel spécifique. Afin d’analyser nos résultats, nous effectuerons des tests statistiques adaptés afin de comparer nos groupes experimentaux.
Raffinement
Afin de supprimer toute souffrance ou douleur liées aux injections et prélèvements, ceux-ci seront réalisées sous prémédication analgésique et anesthésique local. L’examen échographique sera réalisé sous anesthésie générale. La chirurgie sera réalisée sous anesthesie générale avec prémedication par injection sous cutané d’un antidouleur. La mise à jeun courte de 6h avant les tests métaboliques est réalisée au matin, ce qui correspond au début de période diurne pour les animaux (c’est à dire à leur période de plus faible activité et en situation post-prandiale). Les prélèvements d’autres tissus (reins, tissu adipeux, foie et sang) en parallèle du cœur sont réalisés sur les mêmes souris afin de compléter l’analyse du profil d’insuffisance cardiaque qui est souvent associé en clinique humaine à une défaillance multi-organes. Des points limites adaptés aux procédure envisagées ont été mis en place.
Choix des espèces
La souris est un modèle largement utilisé dans la littérature dans le cadre d’études mécanistiques ou précliniques portant sur les maladies cardiovasculaires. La différence physiologique majeure au niveau cardiaque entre la souris et l’homme est la fréquence cardiaque. Néanmoins, ce modèle animale semble être adapté au vu des réponses physiologiques et physiopathologiques dans le cadre de l’étude de l’infarctus du myocarde et du developpement de l’insufisance cardiaque. Les animaux participant à ce projet devront être de jeunes adultes (5 à 10 semaines au début de la procédure) pour faciliter les examens échographiques : plus les os sont denses, plus ils gênent le passage des ondes ultrasonores, créant des « cônes d’ombre » sur les images échographiques, dont l’analyse peut alors s’avérer plus complexe. De plus, des experiences préliminaires menées au laboratoire ont permis de mettre en évidence que la diète riche en gras et en sucre devait commencer tôt afin d’avoir des effets cardiovasculaires marqués.
Évaluation électrophysiologique des caractéristiques cardio-pulmonaires lors d’un infarctus chronique du myocarde chez le mouton
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Porteurs d'un infarctus chronique du myocarde, 48 moutons subissent angiographie, cartographie électrique par cathéter et stimulation intraventriculaire, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Leur fréquence respiratoire et leur volume courant sont modifiés par paliers sous ventilation mécanique, pour observer ce que la respiration fait à l'activité électrique du cœur. Le porteur mentionne des saignements possibles aux points d'introduction des cathéters et des effets indésirables cardiaques lors de la cartographie ou de la stimulation, un défibrillateur restant disponible. Tous sont tués pour prélever le cœur, et le porteur avance que les données recueillies pourraient "réduire considérablement" le nombre d'animaux utilisés à l'avenir.
Objectifs
Les maladies cardiaques sont une cause majeure de décès dans le monde. Les troubles du sommeil comme l'apnée, associés à des problèmes respiratoires pendant le sommeil, augmentent encore le risque de maladie cardiaque. Notre objectif est de mieux comprendre comment les troubles respiratoires affectent le cœur et de développer de nouvelles méthodes de traitement des rythmes cardiaques anormaux. Nous créerons de nouvelles techniques pour étudier l’activité électrique du cœur et testerons des solutions pour améliorer le fonctionnement du système cardio-respiratoire. Nous analyserons les changements dans le comportement cardiaque lors d'une respiration normale et anormale et développerons de nouvelles stratégies pour prévenir les rythmes cardiaques anormaux..
Bénéfices attendus
Dans cette étude, nous caractériserons les mécanismes à l'origine de l'infarctus du myocarde (mort du tissu cardiaque) et son interaction avec la respiration. L’infarctus du myocarde est l’une des pathologies les plus courantes dans le monde et la première cause de mort subite. L’étude de la relation entre les schémas respiratoires et l’activité électrique cardiaque au sein des tissus sains et l’infarctus est essentielle pour comprendre les mécanismes pouvant conduire à la mort des patients. Grâce à ce projet, de nouvelles techniques et technologies peuvent être développées et optimisées dans différents domaines de recherche : imagerie, physiologie, modélisation, traitement du signal et traitement clinique..
Procédures
Les animaux utilisés pourront subir des examens d’imagerie, d'angiographie, de cartographie de contact et de stimulation intraventriculaire. Toutes ces analyses seront effectuées sous anesthésie générale et avec l’administration d’une thérapie antidouleur appropriée. Les techniques d’imagerie utilisées sont de types non invasives (IRM, scanner et/ou échocardiographie, 180 min au total). Le protocole d’angiographie est prévu afin de déterminer la présence ou pas d’irrigation sanguine dans l’infarctus (environ 90 min). Des systèmes de traitement d’image et de cartographie de contact nous permettent de cibler les zones potentiellement favorisantes des rythmes cardiaques anormaux. La cartographie électrique du cœur pourra être effectuée pour évaluer les effets de l’infarctus in vivo (environ 90 min). Une stimulation intraventriculaire pourra être effectuée pour déterminer la fonctionnalité ventriculaire à différentes fréquences de stimulation. Pour tester l'effet de la modification des paramètres pulmonaires sur l'électrophysiologie cardiaque, la fréquence respiratoire et le volume courant varieront par étapes incrémentielles.
Impact sur les animaux
La pose et le retrait des cathéters pour la cartographie peuvent conduire à des saignements aux sites d’introduction. Les anesthésies générales peuvent impacter légèrement le bien-être animal en induisant une légère désorientation ou une apathie transitoire lors du réveil. Lors des procédures d’imagerie non-invasif (IRM) ou mini-invasif (avec des cathéters), le bien-être animal peut être également impacté par la pose de cathéters : au niveau de la patte avant (pour la perfusion de médicaments et d’agents de contraste) et au niveau de la veine fémorale (guide pour la cartographie de contact). Les procédures de cartographie de contact ou de stimulation intraventriculaire peuvent comporter des effets indésirables cardiaques.
Devenir
Afin de prélever le cœur et d’effectuer des études sur sa fonction et sa structure qui nous permettront de mieux comprendre les caractéristiques électrophysiologies de l’infarctus, l'ensemble des animaux seront mis à mort.
Remplacement
Dans le contexte actuel, il n'est pas possible de remplacer l'utilisation des animaux pour ce projet. Les techniques que nous développons nécessitent des études sur des animaux pour comprendre en détail comment les crises cardiaques affectent le cœur et provoquent des arythmies. Les données que nous recueillons grâce à des techniques d’imagerie et de mesures électriques nous aideront à améliorer notre base de données sur le cœur. Cela pourrait, à l'avenir, réduire considérablement le nombre d'animaux utilisés et la nécessité de telles expérimentations.
Réduction
48 animaux sont utilisés dans ce projet. Nous avons calculé statiquement que ce nombre est nécessaires pour obtenir des résultats fiables. Nous avons également rassemblé dans le même projet plusieurs équipes de recherche : imagerie, physiopathologie, traitement des signaux, et modélisation cardiaque. Cette collaboration interdisciplinaire permet de développer et d’utiliser un maximum de techniques compatibles tout en minimisant le nombre d’animaux nécessaires, ce qui optimise notre approche. En plus, l'enregistrement d'une base de données à partir de ces sessions expérimentales permet de créer des modèles informatiques et donc de réduire l'utilisation d'animaux dans des projets connexes futurs.
Raffinement
Pendant les procédures, les animaux reçoivent un protocole antidouleur approprié et sont maintenus sous anesthésie générale avec une ventilation mécanique et surveillés par un ECG et un capteur de pression sanguine, niveau d’oxygène et température corporelle. Cela nous permet d’apporter la nécessaire hydratation ou de fournir des médicaments pour prévenir les rythmes cardiaques anomales. Un défibrillateur est toujours disponible pour éviter tout problème grave pendant les tests. Lorsque les animaux sont hébergés, ils sont placés dans des conditions adaptées à leur espèce, avec des soins appropriés et un environnement social adéquat. Le personnel surveille leur état de santé quotidiennement et peut intervenir rapidement si nécessaire. Si à tout moment leur état de santé se détériore et qu'il n'est pas possible de revenir à la normale, le protocole sera interrompu et l’animal sera euthanasié selon les procédures établies en tenant compte des points limites stricts et spécifiques du projet.
Choix des espèces
Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme, les ovins ont été retenus car : •Ces modèles sont une référence pour la communauté scientifique dans l’étude des pathologiques cardiaques •Le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ces modèles. Chez l’Homme, la plupart des infarctus se produisent à l’âge adulte. Pour cette raison, des ovins adultes (>12 mois) ont été choisis pour ce projet.
Infarctus du Myocarde chez la souris – Identification de cibles thérapeutiques
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Six échocardiographies sous anesthésie gazeuse, trois prélèvements sanguins à la veine mandibulaire et une chirurgie provoquant un infarctus du myocarde: 588 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées pour prélever le cœur. Le porteur indique que les animaux chez qui la thérapie génique échoue développeront une insuffisance cardiaque, avec troubles du rythme, difficultés à l'effort et morts subites, et que le risque anesthésique augmente chez des souris dont la fonction cardiaque est déjà dégradée. L'objectif déclaré est d'identifier des cibles de régénération cardiaque pour l'humain, dans un cadre translationnel adossé à des cliniciens. Le choix de la souris repose, selon le porteur, sur la similarité du développement et du fonctionnement cardiaques avec l'humain et sur la pertinence du modèle d'infarctus, seuls des animaux adultes étant utilisés.
Objectifs
L’objectif global de ce projet de recherche est d’identifier de nouvelles cibles cliniquement pertinentes pour induire la régénération et réparation cardiaque chez l’Homme à la suite d’une cardiomyopathie d’origine ischémique (Infarctus du myocarde). Ce projet s’inscrit dans un contexte translationnel vers le développement d’un traitement clinique grâce à l’étroite collaboration avec les cliniciens.
Bénéfices attendus
Ainsi, ce projet va permettre d’augmenter nos connaissances sur la régulation de la prolifération des cardiomyocytes et la régénération cardiaque afin de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour combattre les pathologies cardiovasculaires qui constituent un problème majeur en santé publique.
Procédures
-1 Chirurgie d'infarctus du myocarde sous anesthésie générale (classe modérée; 45 min-1h) - 1 injection intraveineuse sous anesthésie générale ou rétroorbitaire sous anesthésie générale et locale (classe légère, 2-5 min) - 3 prélèvements sanguins à la veine mandibulaire (classe légère, 2-5min) -6 échocardiographies sous anesthésie gazeuse (classe légère, 30 min) - 1 injection intra péritonéale (classe légère, 1 à 2 minutes)
Impact sur les animaux
Des douleurs post-chirurgie et aux sites d’injection sont à envisager. Par ailleurs le stress lié à l’anesthésie est à prendre en considération. Si le traitement par thérapie génique ne fonctionne pas, il n’y aura pas d’amélioration de la pathologie cardiaque induite par le modèle d’infarctus du myocarde. Ainsi, les animaux suite à la chirurgie, vont développer au cours du temps une pathologie cardiaque qui conduira in fine à une insuffisance cardiaque se caractérisant particulièrement par des difficultés à l’effort avec des troubles du rythme et des morts subites. Au cours du projet, certains animaux recevront une injection unique par voie intra péritonéale et seront soumis à un prélèvement sanguin. La principale nuisance attendue est le stress de l'animal lié à la contention. Des injections intraveineuses seront également réalisées sous anesthésie générale gazeuse. Les échographies réalisées pour le suivi de la fonction cardiaque seront réalisées sous anesthésie générale pour limiter le stress des animaux. Cependant, les anesthésies pourront être réalisées sur des animaux dont la fonction cardiaque n'est pas optimale. Le risque de mort inhérent à toute anesthésie pourrait être augmenté chez ces animaux.
Devenir
A l'issue de la procédure, tous les animaux seront mis à mort afin de prélever les coeurs et faire des analyses post-mortem.
Remplacement
Notre projet nécessite l’utilisation d’animaux. Malgré les stratégies de remplacement mises en place dans le projet, ces dernières ne peuvent pas remplacer l’organisme entier en raison de l’isolement des cellules du contexte physiologique. Ainsi, l’expérimentation animale utilisant des souris contrôles et rapportrices est indispensable à l’étude intégrée des phénomènes physio-pathologiques et à la réalisation de notre projet.
Réduction
Afin de limiter ou éviter l'utilisation subséquente d'animaux supplémentaires, et ce, sans pour autant compromettre le bien-être animal, tout en obtenant suffisamment de données pour répondre aux questions reliées à l'étude, des stratégies ont été mises en place. Ainsi, l’élaboration précise des protocoles et le choix pertinent des contrôles sont des éléments déterminants. De plus nous procèderons à une utilisation maximale les données obtenues sur chaque animal. Par ailleurs, l’utilisation d’outils statistiques couplée à notre expérience permettent d’estimer au mieux le nombre d’animaux nécessaires.
Raffinement
Le contrôle des paramètres environnementaux mais également du statut sanitaire des animaux permettra de limiter la variabilité des résultats expérimentaux obtenus, et ainsi de réduire le nombre d’animaux nécessaire à l’obtention de résultats statistiquement valables. Des stratégies d’optimisation sont mises en place au cours du projet afin de réduire voire de supprimer la douleur, la souffrance et l’angoisse chez l’animal. - Modifications apportées à l'élevage afin d'améliorer le bien-être des animaux : enrichissement des cages. - La planification des procédures expérimentales (disponibilité des locaux d'expérimentation, du matériel, période d'acclimatation des animaux aux pièces d’expérimentation) diminue le stress des animaux et favorise la validité de l'expérience. - Lors du procédé chirurgical, recourir à l'anesthésie/analgésie, donner les soins pré-, per- et post-opératoires adéquats. Établir des points limites les plus précoces possibles en fonction de l'objectif de l'expérimentation
Choix des espèces
Chez la souris, le développement et le fonctionnement physiologique du cœur sont similaires à ceux décrits chez l’Homme. Par ailleurs, le modèle d’Infarctus du Myocarde représente le modèle le plus pertinent en ce qui concerne la compréhension de la physio-pathologie humaines. Pour ce projet, seules les souris adultes seront utilisées. Les stades adultes permettront d'étudier les cibles thérapeutiques potentielles identifiées pour la régénération cardiaque après infarctus du myocarde.
Impact de la charge hypoxique induite par l’hypoxie intermittente sur la taille de l’infarctus du myocarde chez le rat
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Placés en hypoxie huit heures par jour pendant trois semaines, au moment où ils dorment, 490 rats subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré et sont tous tués par prélèvement du cœur. Le porteur décrit une gêne respiratoire, une perte de poids, un stress et une baisse d'activité les trois premiers jours, puis une adaptation. Chaque semaine, les rats portent une à trois heures un collier ou un gilet de télémétrie, subissent une mesure de pression à la queue et, pour une partie, un test de tolérance au glucose avec six gouttes de sang prélevées après six heures de jeûne. L'effectif annoncé repose sur douze animaux par groupe, le porteur ajoutant que cinq mâles et cinq femelles par groupe suffiraient si les résultats se recoupent, sans que le passage à 490 rats soit expliqué.
Objectifs
Le syndrome d’apnées obstructives du sommeil est une des maladies chroniques les plus répandues touchant près d'un milliard de personnes dans le monde, elle peut entrainer des maladies cardiaques. Cette maladie correspond à des apnées répétitives pendant le sommeil, entrainant un manque d’oxygène dans le sang, appelée hypoxie. Cette hypoxie est responsable de nombreux problèmes dans l’organisme dont des complications cardiaques. La sévérité des apnées modifie la quantité d’hypoxie qui a pour conséquence une grande valabilité de réponse entre les patients. Dans l’objectif de mieux comprendre la variabilité de réponse chez le patient et améliorer la prise en charge. L’objectif de cette étude et d’évaluer l’impact de différentes quantités d’hypoxie sur l’aggravation de la taille de l’infarctus du myocarde chez le rat.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but de mieux comprendre le fonctionnement du syndrome d’apnées du sommeil qui est répandu et fortement associé aux maladies cardiovasculaires qui, selon l’Organisation Mondiale de la Santé, se place aux plus hauts rangs des maladies mortelles. La prise en charge des apnées du sommeil est complexe et le profil des patients hétérogène. L’étude de la charge hypoxique (quantité d’hypoxie) chez le rongeur permettra de mieux comprendre les mécanismes qui aggravent les pathologies cardiaques et mieux phénotyper les patients afin proposer des thérapies alternatives ou complémentaires aux traitements actuels.
Procédures
Tous les animaux seront placés en hypoxie ou en normoxie (contrôle) pendant 3 semaines en modulant la quantité d’hypoxie. Chaque semaine, pendant 1 à 3 h les animaux seront équipés vigile d’équipement de télémétrie (colliers/gilets) afin d’évaluer les paramètres cardiorespiratoires et soumis à une mesure de la pression artérielle à la queue. A la fin de cette procédure, les animaux seront anesthésiés et analgésiés, une mesure de pression artérielle sera réalisée et les rats seront mis à mort par prélèvement cardiaque afin d’évaluer ex-vivo la taille de l’infarctus du myocarde. Dans la deuxième partie du projet, les rats subiront un test de tolérance à l’insuline ou au glucose. Ce test consiste à injecter de l’insuline ou de glucose chez l’animal éveillé et à suivre l’évolution du taux de sucre dans le sang pendant 90 minutes. Les animaux sont mis à jeun 6 heures avant le test, et une 1 goutte de sang est prélevée à la queue à 0, 15, 30, 45, 60 et 90 minutes après l’injection (30 secondes par injection ou prélèvement). A la fin de cette procédure, les rats seront anesthésiés et analgésiés, et mis à mort par prélèvement cardiaque puis les organes d’intérêt seront prélevés pour réaliser les études mécanistiques associées au projet.
Impact sur les animaux
L’hébergement des rats dans l’animalerie conventionnelle entraine une exposition à une nuisance sonore dû au fonctionnement du dispositif d’exposition à l’hypoxie. L’exposition à l’hypoxie induit une dyspnée, une perte de poids, un stress et une diminution de l’activité chez le rat, qui interviennent exclusivement pendant la phase d’hypoxie (8h/j), qui correspond à la phase de sommeil des animaux. Ces atteintes sont transitoires, la perte de poids et la dyspnée sont observées au cours des 3 premiers jours d’exposition, puis les animaux s’adaptent et les courbes de prise de poids sont ensuite parallèles à celles des animaux contrôles exposés aux mêmes flux d’air sans l’hypoxie (normoxie). Le test de tolérance à l’insuline et au glucose chez l’animal éveillé nécessite une mise à jeun de 6 heures et une injection intrapéritonéale d’insuline ou de glucose, suivie de plusieurs prélèvements sanguins à la queue (1 goutte de sang répété 6 fois) ce qui peut induire un stress à l’animal.
Devenir
A l'issue des procédures, tous les animaux seront mis à mort. En effet, l’objectif de ce projet impliquant la réalisation d’une ischémie reperfusion ex-vivo le prélèvement du cœur est indispensable.
Remplacement
Le présent projet ne peut pas être réalisé en remplaçant l’animal par des méthodes alternatives puisqu’il s’agit ici d’une étude systémique. En effet, un des objectifs de cette étude est de corréler des marqueurs cliniques de dysautonomie (ECG, pression artérielle…) à la quantité d’hypoxie et à la taille de l’infarctus du myocarde.
Réduction
Le nombre d’animaux est réduit au maximum afin que l’effectif par groupe permette d’observer d’éventuelles différences significatives mais en tenant compte d’éventuels problèmes au moment de la cannulation du cœur et de l’absence de réponse de certains animaux lors de la réalisation des tests métaboliques (+20 % => n=12 par groupe). Les gilets de télémétrie nous permettent d'effectuer des mesures longitudinales de la fonction cardiorespiratoire, réduisant ainsi le nombre d'animaux utilisés. Nous réaliserons ce projet sur des animaux mâles et femelles, si les résultats observés entre les mâles et les femelles n’est pas différents les résultats seront groupés et il ne sera pas nécessaire d’effectuer la totalité des animaux 5 mâles et 5 femelles par groupes seront suffisant.
Raffinement
Un hébergement selon les règles de bien-être animal dans une animalerie adaptée et autorisée, avec eau et nourriture à volonté, et enrichissements à leur disposition dans les cages, même pendant l’HI et la N (enrichissement adapté ne modifiant pas les flux d’air et ne permettant pas aux animaux de se cacher). Les animaux seront toujours manipulés après une semaine minimum de stabulation dans l’animalerie. Les animaux s'adaptent rapidement à l'exposition à l'hypoxie intermittente. Ils seront observés quotidiennement dans leur cage pendant toute la durée de l’hébergement et du protocole d’hypoxie, pesés au moins une fois par semaine, pour veiller à leur bien-être, à leur état de santé et à l’atteinte des points limites ; les critères d’arrêt et la décision d’exclure un animal d’une procédure sera prise par le responsable du projet. L’utilisation de gilets de télémétrie permettent le suivi cardiorespiratoire des animaux sans nécessiter une quelconque chirurgie ou une anesthésie pour acquérir un ECG, ce qui participe au raffinement, de plus, il est très bien toléré par les rats. Compte tenu des multiples conditions de charge hypoxique, nous avons choisi de réaliser l’épisode d’ischémie-reperfusion ex-vivo plutôt qu’in-vivo, ce qui permet de réduire la contrainte et la souffrance potentielle pour les animaux. Pour toutes les procédures qui le nécessitent, les animaux seront sous anesthésie générale et recevront des antalgiques pré et post-opératoires selon nos protocoles normalisés Une fois endormis, les rats seront transférés sur tapis chauffants pour maintenir leur température corporelle leur température sera également contrôlée par un thermomètre rectal raccordé à une plaque chauffante pour ajuster les variations de température. L’anesthésie sera vérifiée tout au long de la chirurgie (pincement de la patte postérieure ou de la queue). Tous les gestes et soins effectués sur les animaux seront réalisés par des personnes formées et compétentes.
Choix des espèces
Le rat est un mammifère dont certaines caractéristiques biologiques peuvent être extrapolées à l’Homme, notamment dans le cadre d’études systémiques, permettant ainsi de comprendre les mécanismes physiopathologiques avant d’entreprendre des études cliniques chez l’humain. Enfin, la pertinence du choix de cette espèce animale repose sur le fait de la comparabilité des études scientifiques. En effet, c’est un modèle de référence dans les publications. Les animaux seront commandés à l’âge adultes 5-10 semaines (≈ 200 g et 300 g pour les femelles et mâles respectivement) et utilisés après 1 semaine de stabulation.
MI-LYMPH-SIGN : impact et rôles des voies de co-signalisation immunitaires et de la lymphangiogenèse lors de l’infarctus du myocarde
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système immunitaire
Ligaturées définitivement au niveau de l'artère coronaire descendante gauche pour provoquer un infarctus, 490 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue. Elles subissent ensuite des prélèvements de sang à la veine mandibulaire, des échocardiographies, une IRM de 40 minutes, une lymphangiographie et une analyse hémodynamique terminale. Le porteur annonce des douleurs dans la phase aiguë, une insuffisance cardiaque vers trois mois et un œdème pulmonaire transitoire chez 10 à 20 % des animaux, et note que la buprénorphine soulage la douleur sans rendre l'appétit. Il indique limiter à 30 % la mortalité liée au modèle, et annonce des injections de traitements sur animal vigile sans préciser lesquels.
Objectifs
L’insuffisance cardiaque (IC) est une maladie sévère touchant en Europe environ 15 millions de patients et dont les traitements actuels demeurent insuffisants. L’objectif de ce projet est de déterminer le rôle des cellules immunitaires et des vaisseaux lymphatiques pendant l’inflammation cardiaque aigue ou chronique après un infarctus du myocarde (IDM) afin d’identifier de nouveaux traitements pour prévenir ou traiter l’IC. D’une part, nous avons montré que la lymphangiogenèse pourrait constituer une option thérapeutique après un IDM. D’autre part, l’inflammation cardiaque étant prépondérante dans cette pathologie, il est intéressant d’étudier les molécules de co-signalisation, véritable moyen de communication entre les cellules immunitaires, afin de moduler la réponse immunitaire et donc la symptomatologie. En caractérisant la communication entre les cellules immunitaires infiltrant le cœur et les vaisseaux lymphatiques dans ce modèle, nous souhaitons identifier de nouvelles cibles thérapeutiques permettant de limiter l’inflammation et la dysfonction cardiaques. Ce modèle va permettre d’améliorer notre compréhension de la réponse immunitaire cardiaque lors de maladies cardiovasculaires.
Bénéfices attendus
Les maladies cardiovasculaires sont la principale cause de mortalité dans le monde et les traitements de l’insuffisance cardiaque (IC) aigue ou chronique suite à un IDM demeurent insuffisants. Par conséquent, notre étude adresse cette catégorie de patient. Nous espérons dans nos études expérimentales identifier des nouveaux traitements afin de limiter la dysfonction cardiaque et lymphatique permettant ainsi, à terme, d’améliorer la qualité de vie de patients. De plus, l’immuno-modulation étant un domaine en plein essor, nous espérons que cette étude nous permettra de guider des essais cliniques, dans le futur, chez les patients atteint d’IC.
Procédures
Les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale invasive avec une ligature définitive de la coronaire descente gauche afin de provoquer un infarctus du myocarde (IDM) (durée de la procédure 30 min). Les animaux subiront ensuite pendant les semaines post-IDM, des prélèvements de sang à la veine mandibulaire sous anesthésie associé à une analyse par échocardiographie (durée 10 minutes). De plus certains groupes seront confrontés à des injections vigiles en i.p (26G) ou i.m (30G) afin d'administrer des traitements qui, nous l’espérons, pourraient améliorer leur fonction cardiaque post-IDM. Leur fonction cardiaque sera évaluée également par IRM (durée 40 minutes) et par lymphangiographie (durée moins de 20 min) en fin d’étude, ou encore par analyse hémodynamique terminale (durée moins de 10 minutes). Tous ces évaluations seront réalisées sous couverture anesthétique et analgésique adéquates.
Impact sur les animaux
Dans la phase aigüe post-IDM, il est probable que les animaux aient des douleurs liées au geste chirurgicale, ce qui se traduiront dans une perte d'appétit. Nos stratégies de couverture analgésique, avec de la buprénorphine, soulagera la douleur mais n’augmente pas l'appétit. Généralement, sous 24h après l'opération, 80-90% des animaux récupérer. Un autre point de souffrance pendant l’étude pourrait être une infection sur les points de sutures. Finalement, en fin du protocole, vers 3 mois post-IDM, nous nous attendons au développement d’une IC à fraction d’éjection réduite. Nous espérons que nos traitements permettront de limiter le développement de la dysfonction cardiaque. Il est possible qu’à ce stade, chez 10-20% des individus, un œdème pulmonaire transitoire (maladie) peut apparaitre. Ceci pourrait influencer la respiration des souris (rythme de respiration accéléré, peu d’activité de locomotion). Ceci est liée au développement de l’insuffisance cardiaque, la pathologie que nous étudions avec ce modèle.
Devenir
L’ensemble des animaux sont mis à mort pour les différentes procédures expérimentales afind 'avoir des données utilisables .
Remplacement
Dans l’objectif de remplacer l’expérimentation animale, nous mettrons en place certaines expériences par des études in vitro (prolifération de cellules, interactions cellules-cellules). Cependant l’utilisation des animaux est rendue nécessaire car il n’existe pas à ce jour de modèle d’infarctus du myocarde in vitro
Réduction
Pour réduire au maximum le nombre d’animaux, nous réaliserons séquentiellement des mesures non-invasives de la fonction cardiaque (échographie, IRM) puis des mesures invasives (hémodynamique et lymphangiographie). Nous avons également mis en place une stratégie d’optimisation des prélèvements et des analyses ex-vivo au moment de la mise à mort. De plus, nous avons réalisé des tests statistiques appropriés pour calculer le nombre de souris . En effet, nos expériences dans le laboratoire ont démontré que des groupes de n=15 étaient nécessaires pour des évaluations fonctionnelles telles que l’échocardiographie. C'est pourquoi dans ce projet nous utiliserons 490 souris qui à etait determiné par des mesures statistique. Par ailleurs, un meilleur suivi post-opératoire permet également de limiter le nombre d'animaux par groupe dans le modèle IDM limitant le taux de mortalité à 30%.
Raffinement
Les souris seront suivies quotidiennement la première semaine post-chirurgie. Une couverture analgésique, sous forme de morphinique par injection et dans l’eau de boisson, sera proposée avant, pendant et après la chirugie avec une évaluation individuelle quotidienne de la douleur basée sur la grimace scale de Langford et sur un tableau permettant une évaluation du bien-être animal. Couplé à un suivi de poids, cela permettra de statuer sur l’atteinte d’un point limite. Pour des scores entre 5 et 9, des granulés humidifiés et de la nourriture gélifiée seront ajoutés dans les cages et l’état de santé global des animaux sera observé (e.g. apathie, état de refroidissement, lésions de la peau et du pelage, respiration, comportement social, etc..). Sans évolution, une hydratation (solution saline en i.p, 26G) sera proposée ainsi qu’une évaluation de la couverture antalgique et si besoin une adaptation du traitement. Tout animal dont le score dépasse 19 sera considéré comme au point limite et sera mis à mort. Afin de limiter le risque de déshydratation et de dénutrition en postopératoire, des gels nutritifs de support seront proposés sur le sol de chaque cage pendant 48h post-IDM. Les animaux seront manipulés régulièrement par les mêmes expérimentateurs pour tendre à une habituation.
Choix des espèces
Le choix de la souris se justifie par l’expérience du laboratoire avec les modèles de cardiomyopathies chez celle-ci. La souris à également l’avantage indéniable de permettre l’utilisation des outils biologiques, comme certains anticorps monoclonaux qui sont parfois inaccessibles chez le rat. De plus, dans notre laboratoire, nous avons depuis de nombreuses années une excellente expérience des évaluations fonctionnelles et structurelles cardiaques in vivo ainsi que ex vivo chez la souris. Nous allons inclure uniquement des souris adultes de 20-24g pour ces études. La taille des souris à cet âge (de 8 à 12 semaines) permet une réalisation facilitée des chirurgies et correspond à un âge habituel dans la littérature pour l’induction du modèle