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
Identification des mécanismes de la réponse immunitaire innée dans les infections respiratoires
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Infectées par le nez avec des bactéries responsables de pneumonies, Streptococcus pneumoniae ou Klebsiella pneumoniae, sous anesthésie, 5 778 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. L'infection peut entraîner une perte de poids et une dégradation de l'état général, un score clinique déclenchant l'arrêt pour les animaux les plus atteints. Les souris sont ensuite tuées pour dénombrer les bactéries dans les poumons, la rate et la moelle osseuse. Le porteur reconnaît disposer déjà de tests in vitro, mais juge la souris "nécessaire" pour reproduire la complexité de l'infection.
Objectifs
Les infections des voies respiratoires demeurent un problème de santé publique majeur. Les bactéries, en particulier Streptococcus pneumoniae et Klebsiella pneumoniae, comptent parmi les principales responsables d’infection du tractus respiratoire et peuvent induire une pneumonie. Celle-ci peut évoluer vers une maladie invasive lorsque les bactéries pénètrent dans la circulation sanguine. Dans le cas de Streptococcus pneumoniae, la sévérité de la maladie est exarcerbée chez les patients infectés par le virus de la grippe. Des vaccins existent contre Streptococcus pneumoniae, mais leur efficacité est limitée, tandis qu’aucun vaccin n’est actuellement disponible contre Klebsiella pneumoniae. Ces bactéries sont considérées comme prioritaires par l’Organisation mondiale de la Santé (OMS) en raison de l’apparition de souches très virulentes et/ou résistantes aux antibiotiques, qui rendent certains traitements inefficaces. Ces observations montrent la nécessité de développer de nouvelles approches thérapeutiques. Stimuler le système immunitaire apparaît comme une piste prometteuse pour surmonter les limites des traitements actuels. Pour se faire, il est donc essentiel de mieux comprendre comment l’organisme se défend contre les infections à Streptococcus pneumoniae et Klebsiella pneumoniae. Lors d'une infection bactérienne, les tissus détectent les pathogènes grâce à des récepteurs du système immunitaire et déclanchent rapidement de nombreux mécanismes de défense, contre lesquels les bactéries développent difficilement des résistances. Stimuler ces réponses représente donc une piste prometteuse pour traiter les infections respiratoires. Associée aux antibiotiques, l’immunothérapie pourrait offrir une stratégie plus durable, améliorant la prise en charge des patients tout en limitant la progression de l’antibiorésistance. Le projet comporte les objectifs suivants : 1- Identifier les mécanismes immunitaires activés par Streptococcus pneumoniae et Klebsiella pneumoniae, afin d'identifier ceux qui jouent un rôle protecteur. 2- Identifier les éléments de Streptococcus pneumoniae et Klebsiella pneumoniae qui déclanchent ou modulent ces réponses immunitaires 3- Utiliser ces connaissances pour proposer une nouvelle stratégie de traitement de ces infections respiratoires
Bénéfices attendus
Le principal objectif de ce projet est de mieux comprendre comment le système immunitaire réagit aux infections respiratoires. Identifier les composantes protectrices de cette réponse pourrait permettre de développer des immunothérapies capables de renforcer les défenses de l’organisme, utilisées seules ou en combinaison avec des antibiotiques. En parallèle, identifier les éléments des bactéries qui modulent cette réponse pourrait, à plus long terme, ouvrir la voie à de nouveaux vaccins. Ces avancées pourraient améliorer la prévention et la prise en charge des infections, réduire les complications et les décès, limiter l’usage des antibiotiques et ralentir l’antibiorésistance, avec un impact majeur pour la santé publique.
Procédures
Pour mimer l’infection pulmononaire, les animaux recevront la bactérie Streptococcus pneumoniae ou Klebsiella pneumoniae par administration intranasale sous anesthésie par injection intrapéritonéale. Ce geste dure moins d’une minute et conduit à une anesthésie courte qui maintient l'animal en sommeil environ 20 minutes. Pour mimer l’infection invasive à Klebsiella pneumoniae, les animaux recevront la bactérie par administration intrapéritonéale, geste qui dure moins d’une minute. Certaines analyses nécessiteront un prélèvement sanguin, geste qui dure moins d’une minute, et qui sera réalisé sur des animaux sous anesthésie gazeuse. L’efficacité des immunomodulateurs associés ou pas à des antibotiques sera également testé contre une infection pulmonaire à Streptococcus pneumoniae ou Klebsiella pneumoniae. Ces traitements peuvent être soit une injection intrapéritonéale soit un gavage oral, soit une injection intraveineuse sous anesthésie gazeuse, chacun de ces gestes durant moins d’une minute. L’anesthésie gazeuse dure moins de 5 minutes.
Impact sur les animaux
Les expériences comprennent une étape d’infection pulmonaire avec la bactérie Streptococcus pneumoniae ou Klebsiella pneumoniae. Des analyses seront effectuées à des temps précoces, avant la survenue d’effets indésirables dûs à l’infection. Néanmoins, à des temps plus tardifs, les bactéries peuvent provoquer une infection respiratoire chez la souris qui peut se traduire par une perte de poids et/ou une altération de l’état général. Des critères d’arrêts de l’étude, évalués grâce à un score clinique, ont été définis afin de contrôler le bien-être des animaux. Ainsi, la mesure du poids de l’animal et l’inspection des signes physiques (pelage, respiration) et du comportement (mobilité) seront effectués de façon quotidienne, afin de détecter le plus précocément possible l’apparition de signes de souffrance. Les expérimentateurs sont formés à ces observations et procèdent à l’euthanasie des animaux si ces paramètres sont significativement détériorés, quel que soit le groupe expérimental. La dernière partie du projet consiste à traiter les animaux avec un immunomodulateur associé ou pas à un antibotique, pour ralentir/prévenir la survenue d’une infection pulmonaire. Dans ce cas, on s'attend à une amélioration de l’état général des animaux traités en comparaison à des animaux non traités.
Devenir
L’ensemble des animaux sera euthanasié afin d’analyser la réponse immunitaire dans différents tissus et/ou de déterminer le nombre de bactéries dans les poumons, la rate, la moelle osseuse. Les animaux développant des signes sévères d’infection seront euthanasiés.
Remplacement
Des études in vitro sont déjà en place pour étudier les interactions entre les cellules immunitaires et les bactéries. Néanmoins, à ce jour, la complexité des processus infectieux et immunitaires ne peut pas être intégralement reproduite dans des tests in vitro et l’utilisation de souris sera donc nécessaire pour atteindre les objectifs du projet, dans le respect des stratégies de réduction et de raffinement ci-dessous.
Réduction
- Modélisation in vitro : Des approches sont déjà en place pour analyser les interactions entre les cellules immunitaires isolées d’animaux et les bactéries. Une veille bibliographique sera réalisée afin d’identifier d’éventuels nouveaux protocoles d’isolement de cellules immunitaires, pour étudier leur interaction avec les bactéries. - L’utilisation de souris génétiquement identiques dans nos expériences permet d’obtenir des résultats expérimentaux plus reproductibles et donc de diminuer le nombre d’animaux utilisés pour avoir des résultats robustes. - La taille des groupes d'animaux dans les expériences réalisées est déterminée par des méthodes statistiques afin d’utiliser le strict nécessaire pour répondre à la question scientifique.
Raffinement
Lors de l’euthanasie, de multiples tissus (poumons, ganglions drainants, rate, moelle osseuse, sang) seront prélevés sur chaque animal afin de rassembler un maximum de données exploitables pour chaque animal. L’utilisation de techniques de mesures à moyen et haut débit (qui mesure plusieurs paramètres par échantillon) permettra également d’obtenir des données multiples sur chaque échantillon et de raffiner les analyses.
Choix des espèces
Le modèle de la souris est aujourd’hui l’un des plus utiles pour étudier comment le corps se défend contre les infections respiratoires. Nous disposons de nombreuses souris génétiquement modifiées, ce qui permet de mieux comprendre le rôle de certains mécanismes du système immunitaire. De plus, il existe des outils très performants pour analyser les cellules chez la souris, ce qui facilite l’étude détaillée de ces défenses. Pour les souris obtenues auprès de fournisseurs agréés, des animaux adultes âgés de 7 à 12 semaines en début d’expérience seront utilisés. Pour les animaux provenant de l’élevage local, les animaux pourront être âgés de 7 à 20 semaines. A ces âges, le système immunitaire des souris est considéré comme compétent. Enfin, la détermination des doses de bactéries nécessaire à l’infection pulmonaire a déjà été établi par l’ensemble de la communauté scientifique.
Mise en place d’un modèle d’étude de pneumonie induite par Tropheryma whipplei
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
92 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, pour mettre au point un modèle de pneumonie due à la bactérie Tropheryma whipplei. L'infection se fait par aspiration dans la gorge, précédée d'un prélèvement de sang à la lancette sur animal éveillé. Le porteur évoque une atteinte des voies respiratoires et une douleur transitoire après la procédure. Le texte annonce un suivi des animaux infectés sans préciser les critères d'observation ni les signes qui déclencheraient une mise à mort anticipée.
Objectifs
Tropheryma whipplei est une bactérie associée à un large spectre d’affections chez l’Homme, s’étalant d’un portage asymptomatique à des infections chroniques systémiques. Les avancées des techniques de détection et de séquençage à haut débit ont profondément modifié l’épidémiologie de ces infections. Ainsi, un nombre croissant d’études suggère que T. whipplei est un agent de pneumonies aigues. Dans ce contexte, nous souhaiterions explorer de manière exhaustive la pneumonie induite par T. whipplei afin de mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques de l’infection. Compte tenu des données épidémiologiques, nous devons modéliser la pneumonie d’aspiration et la pneumonie communautaire. Ce projet s’articulera donc autour de l’établissement et de la comparaison de 2 modèles de pneumonie : un modèle de pneumonie d’aspiration par aspiration oro-pharyngée de T. whipplei et un modèle de pneumonie communautaire par inhalation.
Bénéfices attendus
T. whipplei peut provoquer diverses infections qui sont relativement rares dans le monde. Avec le développement de la biologie moléculaire et si la capacité de détecter cette bactérie a augmenté ces dernières années, son importance dans les échantillons des voies respiratoires inférieures reste incertaine. Ainsi, ce projet permettra de mieux comprendre la mise en place des pneumonies à T. whipplei, notamment le contexte de leur apparition (pneumonie aigue communautaire ou pneumonie d’aspiration). Il mettra également en évidence des éléments critiques dans l’établissement et la physiopathologie de l’infection pulmonaire à T. whipplei. Enfin, il permettra de définir également de développer des outils diagnostiques et éventuellement pronostiques de telles infections.
Procédures
Un prélèvement sub mandibulaire sera effectué sur souris vigile avant l'infection à l'aide d'une lancette (Golden Rod 4MM). Quelques gouttes (100 microlitres environ) de sang sera prélevé sans dépasser le rapport volume/ poids réglementaire. D'autres prélèvements seront réalisés sur animaux morts.
Impact sur les animaux
Des altérations de l'épithélium des voies aériennes peuvent être observées, bien que généralement modérées et transitoires suite à l’aspiration oro-pharyngée. Il est possible que les souris présentent une douleur transitoire post-procédure. L’infection par T. whipplei pourrait causer une pneumopathie et éventuellement conduire à une diminution de la compliance pulmonaire.
Devenir
Euthanasie de tous les animaux pour prélèvements de fluides et organes.
Remplacement
Bien que nous menons parallèlement des études in vitro visant à évaluer la capacité de T. whipplei à infecter les cellules épithéliales, Il est nécessaire de tester nos observations dans un modèle de souris afin de se rapprocher des conditions physiopathologiques de la pneumonie induite par T. whipplei et d’en comprendre les mécanismes sous-jacents.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé est réduit grâce à la mutualisation des techniques et analyses sur un même animal. De plus, du fait de notre expérience (effets modérés de l’infection à T. whipplei), nous avons déterminé que 10 animaux/groupe sont nécessaires à notre étude pour observer une différence statistique significative entre les groupes. D’autre part, pour la procédure 1, nous avons proposé une étude pilote sur 12 souris qui permettra de tester les paramètres utilisés et de les ajuster si besoin.
Raffinement
La mise au point de procédures rigoureuses, la formation du personnel ainsi que le suivi quotidien de l’état de santé des animaux permettront le raffinement de ce projet. Ainsi, les animaux seront hébergés en respectant le nombre maximum d’individus par cage (5 souris par petite cage ou 10 par grande), dans des cages équipées d'igloo et matériel à ronger afin d’offrir un environnement enrichi et approprié. Tout au long de l’étude, les animaux seront surveillés quotidiennement, ce qui nous permettra d’intervenir immédiatement dès le moindre signe de souffrance en envisageant l’utilisation d’antalgiques. Dès lors qu’un animal aura atteint le score entre 9 et 12 la souris sera euthanasiée dans le but de réduire toute douleur, souffrance et angoisse. Suivant notre grille de score, pour un score entre 5 et 8, un suivi et un analgésique pourra être administré. Au besoin, les souris recevront des croquettes à leur portée ou de la nourriture et de l’eau gélifiée ad libitum.
Choix des espèces
La souris est le modèle animal de choix pour l’étude du système immunitaire, et les infections respiratoires chez la souris peuvent reproduire de façon fiable l’inflammation pulmonaire, la réponse immunitaire, la production de cytokines et l’évolution clinique observées chez l’homme. Afin de limiter les variations dues à des différences d’âge, des souris adultes de 6 à 8 semaines seront utilisées.
Mise au point d’un modèle de pneumonie expérimentale à Klebsiella pneumoniae produisant des Metallo-Bêta-Lactamases chez la souris
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Rendues immunodéprimées par deux injections de cyclophosphamide, 120 souris sont infectées par une Klebsiella pneumoniae multirésistante instillée dans le nez sous anesthésie. Cent d'entre elles subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré, vingt un niveau sévère, et toutes sont tuées pour que la rate et les poumons soient prélevés. Elles peuvent présenter des difficultés respiratoires douze à dix-huit heures après l'inoculation, sans recevoir d'antalgique ni d'anti-inflammatoire, le porteur indiquant que ces produits interféreraient avec l'infection ou resteraient sans effet sur ses symptômes. Aucun médicament n'est évalué à ce stade: l'étude sert à caler un modèle de pneumonie destiné à tester ensuite des composés anti-infectieux.
Objectifs
La résistance des bactéries aux antimicrobiens (AMR) représente actuellement un problème majeur de santé publique, et menace notre capacité à traiter des infections potentiellement mortelles telles que les pneumonies acquises à l’hôpital, dont le taux de mortalité peut atteindre 50 %. Klebsiella pneumoniae est une espèce bactérienne fréquemment retrouvée en milieu hospitalier et le traitement de ces infections requiert souvent l’usage d’antibiotiques de dernière ligne. Toutefois, l’activité de ces antibiotiques est largement compromise par le fait que les bactéries produisent des facteurs (appelés MBL pour certains) et capables de détruire ces antibiotiques, les rendant ainsi inefficaces. Dans ce cadre, des stratégies thérapeutiques innovantes sont attendues. Certains laboratoires s’intéressent au développement de médicaments capables de s’attaquer aux mécanismes de résistance des bactéries et ainsi de restaurer l’activité des antibiotiques disponibles. Aussi, de façon à évaluer ultérieurement l’activité in vivo de ces médicaments, il convient, dans un premier temps, de développer le modèle d’infection optimal permettant de répondre à la question. Pour cela, l’objectif de la présente étude consiste à développer un modèle prédictif d’infection pulmonaire à Klebsiella pneumoniae multi-résistante chez la souris. Ce modèle servira, par la suite, à l’évaluation de l’efficacité de nouveaux composés anti-infectieux en développement.
Bénéfices attendus
Les pneumonies bactériennes dues à des espèces multi-résistantes comme K. pneumoniae constituent un challenge pour les professionnels de santé, en raison de leur capacité à produire des facteurs capables de détruire les antibiotiques. L’étude de ces infections est donc primordiale. Le projet permettra de mettre à disposition un modèle de pneumonie à K. pneumoniae précieux, utile à l’évaluation de l’efficacité de composés anti-infectieux en développement, particulièrement attendus en thérapeutique.
Procédures
- Deux injections d’immunosuppresseur (5 secondes maxi) - Une instillation nasale sous anesthésie (temps d’infection 15 secondes maximum)
Impact sur les animaux
Avant l’infection, les souris seront immunodéprimées selon un protocole bien défini (150 mg/kg de cyclophosphamide à J-4 et 100 mg/kg à J-1). Ce protocole a déjà été utilisé dans plusieurs études et n’a montré aucun effet indésirable sur les animaux (injection de 5 secondes maximum en intrapéritonéal). A J0, l’administration intranasale de la suspension bactérienne sera réalisée par du personnel compétent et expérimenté (temps d’infection 15 secondes maximum, sous anesthésie volatile). La principale nuisance sera liée à l’installation et à la progression de l’infection pulmonaire ; les souris pourront présenter des signes de difficulté respiratoire environ 12-18h après l’inoculation et une altération de l’état général. Elles seront donc surveillées plus fréquemment sur la période 12h-24h. Sur des modèles similaires (utilisant des souches de Klebsiella pneumoniae exprimant d’autres mécanismes de résistance), aucune mortalité précoce et aucune atteinte des points limites n’avait été rapportée. Cela étant, s’agissant ici d’une phase pilote utilisant de nouvelles souches, une surveillance très rapprochée sur les 24h d’infection sera réalisée selon une grille de score précise.
Devenir
A l’issue de la procédure, tous les animaux seront mise à mort ; la rate et les poumons des animaux seront prélevés, de façon à quantifier la charge bactérienne
Remplacement
Actuellement, le recours au modèle murin est justifié par l’absence d’alternatives expérimentales capables de reproduire de manière pertinente la complexité des infections pulmonaires, intégrant la physiologie pulmonaire, l’infection et la diffusion intratissulaire des antibiotiques. Même si d’autres essais in vitro dynamiques sont en cours, le recours à des animaux est une étape obligatoire et règlementaire dans le développement de molécules à visée thérapeutique.
Réduction
Le nombre d’animaux a été strictement limité au minimum nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement robustes, tout en respectant la variabilité biologique inhérente à ce genre d’étude. Aussi, des expériences précédentes sur des modèles similaires nous permettent de dire que 5 animaux par groupe (au lieu de 10) et par temps sont suffisants pour cette phase de mise au point de modèle.
Raffinement
Les injections intra-nasales seront réalisées par du personnel compétent et expérimenté et sous anesthésie volatile. Un programme d’enrichissement de l’environnement sera mis en place pour prévenir les comportements anormaux et problèmes de santé lié au stress de l’animal. Les animaux seront hébergés à 5 par cage. La principale nuisance sera liée à l’installation et à la progression de l’infection pulmonaire. D’une façon générale pour l’ensemble de l’étude, la prise d’anti-inflammatoires est contre indiquée du fait de l’interaction reconnue avec les modulateurs de l’inflammation, ce qui risquerait même de faire flamber l’infection. L’administration d’antalgiques n’aurait par ailleurs aucune action sur les symptômes liés à l’infection. Une surveillance accrue (toutes les 2-4h, selon le score clinique) sera réalisée à compter de 12h post-infection.
Choix des espèces
La souris constitue un modèle de choix pour la mise au point de ces modèles d’infection pulmonaire (largement décrit dans la littérature) ainsi que pour l’évaluation de thérapies antibiotiques ultérieures. Des souris de 8 semaines seront utilisées de façon à avoir un poids corporel d’environ 20-22g (même poids que pour les précédents modèles).
Impact de l’enrichissement en acides gras poly-insaturés en oméga 3 sur le devenir de la pneumonie à pneumocoque chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
264 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent le pneumocoque par le nez sous anesthésie, puis leur état est noté toutes les huit heures, la nuit comprise, jusqu'à une surveillance toutes les trente minutes quand le score clinique grimpe. Le porteur attend des morts entre le deuxième et le cinquième jour, décrit dyspnée, hypothermie et léthargie, et écrit que la pneumonie ne provoque pas classiquement de douleurs. Il teste si un régime enrichi en oméga-3 protège, sur des souris transgéniques dont les tissus en sont saturés, et retient la survie comme critère principal en qualifiant ces données d'"indispensables" à la transposition chez l'être humain.
Objectifs
La pneumonie liée à la bactérie pneumocoque demeure une cause majeure de décès dans le monde, et ce malgré les avancées thérapeutiques. L’inflammation, lorsqu’elle est trop intense, conduit à la survenue d’une dysfonction des organes, pouvant conduire entre autres, à une détresse respiratoire conduisant au décès. Il est important de comprendre les mécanismes qui conduisent à cette dérégulation inflammatoire, afin de prévenir sa survenue. En tant qu’aliments thérapeutiques, les lipides dits en oméga-3 (particulièrement présents dans les poissons ou certaines huiles alimentaires) sont reconnus pour leurs propriétés anti-inflammatoires et modulant l’immunité. Des études antérieures réalisées chez la souris suggèrent que l’apport alimentaire des oméga-3 réduit l’inflammation liée aux pneumonies. D’autre part, les souris aux tissus riches en oméga3 sont spontanément protégées de l’inflammation et des lésions pulmonaires après avoir inhalé des composants bactériens inflammatoires. Chez l’humain, une alimentation riche en oméga-3 semble réduire le risque de pneumonie : par exemple, chaque gramme supplémentaire d’acide alpha-linolénique consommé par jour diminuerait ce risque d’environ 30 %. En revanche, lorsqu’ils sont utilisés comme traitement curatif chez des patients déjà atteints de pneumonie, les oméga-3 ne semblent pas réduire la mortalité, ce qui suggère qu’ils seraient surtout utiles en prévention. Pour l’instant, aucun essai clinique n’a encore évalué leur efficacité pour prévenir les pneumonies ou en diminuer la gravité. Notre travail a donc pour objectif de tester le rôle protecteur des oméga-3 dans la pneumonie à pneumocoque. La première étape consistera à comparer des souris “fat-1”, dont les tissus sont naturellement riches en oméga-3, à des souris normales exposées à la même infection. Si un effet bénéfique est observé, une deuxième phase évaluera si une simple supplémentation alimentaire en oméga-3 (sans modification génétique) peut reproduire cette protection. Cette approche, menée par étapes, permettra de mieux comprendre comment les oméga-3 pourraient protéger les poumons contre les infections et d’envisager, à terme, une application chez l’être humain.
Bénéfices attendus
La pneumonie, première cause de décès d’origine infectieuse dans le monde, demeure un enjeu majeur de santé publique. Malgré les progrès thérapeutiques, l’émergence de souches résistantes, une couverture vaccinale incomplète et la variabilité des réponses immunitaires sont problématiques entrainant des formes sévères mortelles. L’identification de stratégies préventives efficaces et accessibles apparaît donc essentielle. Chez l’homme, la qualité nutritionnelle lipidique influence la susceptibilité aux infections et leur évolution. Les lipides oméga-3, aux propriétés anti-inflammatoires et immunomodulatrices, pourraient contribuer à limiter le sepsis et les défaillances d’organes responsables des décès liés à la pneumonie. Les données expérimentales confirment cet intérêt. Dans un modèle murin, dont les tissus sont enrichis en oméga-3, l’exposition à des toxines bactériennes entraîne une réponse inflammatoire et des lésions pulmonaires significativement réduites. De même, une alimentation enrichie en oméga-3 améliore l’évolution et la survie lors de pneumonies expérimentales. Ces observations suggèrent un rôle des oméga-3 au-delà de la simple modulation de l’inflammation, en faveur d’une meilleure régulation de la réponse immunitaire. Chez l’homme, une consommation élevée d’oméga-3 est associée à une diminution du risque de pneumonie, mais les essais de supplémentation menés en réanimation ou chez des patients à risque n’ont pas montré d’effet significatif sur la mortalité ou l’incidence infectieuse. Ces résultats suggèrent des interventions curatives trop tardives et des supplémentations trop courtes. Ainsi, seule une approche préventive prolongée, favorisant un enrichissement stable des tissus en oméga-3, semble pertinente. À ce jour, aucun essai clinique n’a évalué spécifiquement l’efficacité d’une telle stratégie nutritionnelle dans la prévention des pneumonies bactériennes, et les données expérimentales restent partielles. Notre projet vise à développer un modèle murin robuste de pneumonie à pneumocoque pour étudier le rôle protecteur des oméga-3 et leurs mécanismes d’action sur l’immunité et l’inflammation. Ces résultats permettront d’envisager des essais cliniques visant à tester une approche nutritionnelle simple, sûre, peu coûteuse et potentiellement transposable à grande échelle, notamment chez les populations les plus vulnérables.
Procédures
Si les animaux reçoivent un régime alimentaire particulier, ils seront manipulés ponctuellement (au départ et à la fin) afin d’évaluer leur poids. L’inoculation nasale du pneumocoque est réalisée 1 seule fois, sous anesthésie générale, par le dépôt de 50 l à la base de la cavité nasale, l’inspiration spontanée de l’animal permet son entrée dans les poumons. Après l’inoculation de la pneumonie, l’évolution de la maladie sera suivie chez les animaux toutes 8 heures (y compris la nuit) au moyen d’une grille de score (observation visuelle poussée des signes de maladie avec augmentation graduelle de la fréquence de surveillance si une augmentation du score est constatée) et ce jusqu’à la mise à mort. A cette occasion, ils seront pesés.
Impact sur les animaux
Si un régime alimentaire spécial est donné, aucun effet indésirable est attendu car ces régimes sont équilibrés nutritionnellement et bien tolérés (régime supplémenté avec des oméga-6 ou oméga-3). L’inoculation nasale du pneumocoque sous anesthésie (dépôt d’une grosse goutte sous le nez, inspirée spontanément dans les poumons), peut induire un inconfort respiratoire transitoire ou lié à la contention légère. Bien que réalisé sous anesthésie générale, un réflexe de toux peut être généré au réveil. Ces signes peuvent être considérés comme légers. La procédure d’anesthésie indispensable pour éviter le rejet de l’inoculum reste courte (quelques minutes) entrainant une nuisance légère. L’évolution de la pneumonie génère des signes de souffrance (dyspnée, baisse d’activité, poil hérissé, perte d’appétit, perte de poids, fièvre, hypothermie, léthargie voire le décès) considérés comme sévères et durant 5 jours maximum. En revanche, la pneumonie ne conduit pas classiquement à la survenue de douleurs. Des décès sont attendus entre 2 et 5 jours, mais des décès plus précoces peuvent survenir dans les premières expériences, si l’inoculum est trop élevé. L’évaluation de la souffrance sera réalisée par une grille de score référencée et scientifiquement approuvée. Des mises à mort, ne dispensant pas des effets aigus, sont programmées après 1 et 2 jours afin de limiter l’exposition à la souffrance. Les souris seront suivies par un personnel compétent selon les règles de la Structure chargée du Bien-être Animal. Le milieu sera enrichi (coton pour nicher, tunnel en plastique pour se cacher) afin que l’animal puisse exercer son comportement naturel. Pendant la période de régime, les souris seront observées journellement puis après l’inoculation de la pneumonie toutes les 8 heures, y compris la nuit, pour détecter tout signe de stress ou de souffrance après inoculation nasale de la maladie et ce jusqu’à la mise à mort des animaux.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue du projet afin de réaliser des prélèvements de différents tissus (sang, poumon, rate)
Remplacement
Un modèle de souris transgénique dont les tissus sont intrinsèquement riches en lipides en oméga3 est un modèle précieux. En effet, cette souris possède un niveau d’enrichissement dans ses tissus qui n’existe dans aucun autre modèle murin et qui est non atteignable par des stratégies alimentaires. D’une part, l’ubiquité de l’enrichissement tissulaire en lipides en oméga3 et d’autre part les taux tissulaires obtenus rendent impossible le remplacement de ce modèle de souris par des modèles in vitro. Dans une perspective de translation à l’humain, l’utilisation d’un modèle d’enrichissement alimentaire en oméga-3 chez la souris est complémentaire et permettra de collecter des données scientifiques indispensables. Elle permet de prendre en compte la pharmacocinétique et la pharmacodynamie réelles de l’incorporation tissulaire, ainsi que les interactions complexes entre l’hôte et la bactérie au cours d’une pneumonie. Ces phénomènes intégrés ne peuvent être résumés par des approches in vitro ou in silico. Ce projet permettra de comparer un enrichissement tissulaire élevé spontané (souris transgénique) à celui dû à un régime alimentaire permettant d’en distinguer les effets spécifiques et d’en connaitre les modes d’action et les limites transposables à l’homme par le régime. Enfin, seul un modèle in vivo permet d’observer l’évolution de l’infection (infection locale puis dissémination systémique), son impact sur l’intégrité des tissus du poumon et à distance et la survie qui reste le critère de jugement principal, comme dans la plupart des essais thérapeutiques conduits dans le cadre de la pneumonie, et représentant ainsi un paramètre indispensable à la transposition chez l’homme.
Réduction
Le nombre d’animaux retenu est de n = 8 par groupe. Cette estimation repose sur une étude publiée ayant montré, dans un modèle d’injection intrapulmonaire de toxines bactériennes pour simuler une pneumonie chez une souris présentant spontanément des tissus riches en oméga-3, que le taux de leucocytes dans les alvéoles pulmonaires, marqueur clé de l’inflammation pulmonaire et du pronostic, était significativement réduit. Au sein de chaque groupe, nous utiliserons sans distinction de sexe les mâles et les femelles permettant ainsi une réduction des animaux mis à mort lors de l’élevage car n’entrant pas en projet. C’est sur la base de ces données publiées que le nombre d’animaux nécessaires a été calculé pour détecter l’effet attendu. Pour garantir la reproductibilité, tenir compte de la variabilité accrue liée à un modèle différent de pneumonie et considérant que notre critère de jugement principal (la survie à J5) est différent et ne pouvant être résumé par le taux de leucocytes alvéolaires, l’expérience sera renouvelée une fois avec un second lot d’animaux et un nouveau lot frais de bactéries. Ce renouvellement permettra de : • Confirmer que les effets observés sont reproductibles avec un lot différent de bactéries et de souris. • Renforcer la validité statistique et la fiabilité des conclusions Ainsi, l’approche combinant 8 animaux par groupe par cohorte, deux cohortes indépendantes et l’utilisation indifférenciée de mâles et femelles dans les groupes assurent à la fois la rigueur scientifique et le respect du principe de réduction des 3R. De plus, afin de réduire le nombre d’animaux intégrables dans le protocole, en amont de la production des animaux, les souris WT sont croisées entre elles et les souris fat-1 homozygotes entre elles générant des descendants tous intégrables dans le protocole et ce sans génotypage.
Raffinement
Par régime, les souris sont hébergées en cage collective, séparées selon leur sexe afin de réduire le stress dû à la captivité et aux expérimentations. Le milieu sera enrichi (coton, sopalin, tunnel en plastique). Une grande attention sera portée à la surveillance de la prise de nourriture, aux comportements liés à la souffrance, et des points limites seront définis. Les souris seront habituées à la contention et à la pesée avant le début du projet. Les souris sont élevées par génotype et les deux sexes sont inclus pour limiter le nombre d’animaux inutilement mis à mort. Après inoculation de la pneumonie, le bien-être animal sera suivi toutes les 8 h grâce à une grille de score pour identifier rapidement la souffrance. Un repérage précoce des animaux présentant une augmentation du score clinique sera mis en place, afin d’augmenter la fréquence de surveillance et détecter plus précocement les points limites : Score [3-7] = surveillance toutes les 4 heures Score [8-14] = surveillance toutes les 2 heures Score [15-21] = surveillance toutes les 30 minutes Une mise à mort après anesthésie profonde puis dislocation cervicale anticipée sera pratiquée si l’un des points limites définis et adaptés à la pneumonie est atteint.
Choix des espèces
La détermination de l’impact de facteurs métaboliques, tel que le niveau d’enrichissement tissulaire en oméga 3, sur l’évolution d’une pneumonie, est primordiale à notre étude. Cet objectif nécessite l’utilisation de modèles animaux afin de reproduire au mieux le contexte inflammatoire et infectieux local (poumon) et systématique (atteinte des organes à distance) caractéristique de la pneumonie. Bien que relativement éloignée de l’Homme, l’espèce murine reste l’espèce animale de référence dans ce domaine et demeure la plus utilisée en recherche préclinique, avec une abondante littérature qui limite le risque de duplication inutile des travaux et contribue à la réduction du nombre d’animaux employés. Le modèle murin transgénique fat-1 constitue un outil particulièrement précieux, en permettant d’explorer de façon originale le rôle des acides gras polyinsaturés oméga-3 dans la modulation de la réponse immunitaire pulmonaire et dans la prévention de l’inflammation excessive au cours de la pneumonie. Nous utiliserons des souris âgées de 8 à 12 semaines correspondant à un stade de développement jeune adulte de l’animal, et à un poids supérieur à 20g pour les 3 procédures. Ce stade de développement permettra une meilleure tolérance aux procédures en s’affranchissant du risque de mortalité non spécifique. Enfin, la plupart des modèles murins de pneumonie (bactérienne, virale) ayant été développés chez la souris jeune adulte, la comparaison avec la littérature sera facilitée.
Etude en modèle murin du rôle d’un métabolite majeur de Streptococcus mitis, le lactate, sur la réponse à une pneumonie.
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
6 354 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélèvement d'organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une ou plusieurs injections, certaines sous anesthésie générale, pour installer dans leurs poumons une bactérie ou du lactate et provoquer une pneumonie. Le porteur indique une perte de poids transitoire de deux à trois jours après l'infection et prévoit des injections de morphinique selon le score clinique atteint. Les retombées annoncées pour les patients en réanimation restent au conditionnel, et il conclut que les modèles animaux sont "indispensables" à la compréhension des interactions entre microbiote respiratoire et immunité pulmonaire.
Objectifs
Les infections pulmonaires contractées à l’hôpital sont les plus fréquentes parmi les infections liées aux soins médicaux et représentent une des principales raisons de l’utilisation d’antibiotiques. Cependant, la résistance croissante des bactéries aux antibiotiques complique leur traitement, avec des échecs thérapeutiques observés dans environ 30 % des cas. Cette situation souligne l’urgence de développer de nouveaux traitements pour prévenir ou soigner ces infections. Des recherches récentes suggèrent que certaines bactéries naturellement présentes dans les poumons, pourraient jouer un rôle protecteur contre ces infections pulmonaires. Cependant, les interactions entre ces bactéries bénéfiques et celles responsables des infections sont encore peu connues, et leur influence sur les défenses immunitaires des poumons reste à approfondir. Notre projet de recherche explore, à l’aide d’un modèle animal, comment le lactate – une substance produite par une bactérie naturellement présente dans les poumons – agit sur la muqueuse pulmonaire et les cellules immunitaires, ainsi que son impact sur la réponse à une pneumonie.
Bénéfices attendus
Notre projet vise à identifier les substances produites par les bactéries naturellement présentes dans les poumons qui aident à maintenir leur bon fonctionnement. Cela permettra de combler un manque de connaissances essentiel pour développer des traitements basés sur le microbiome pulmonaire. Ce travail pourrait avoir un impact majeur pour les patients souffrant de pneumonie. En effet, des études récentes montrent que l'administration de probiotiques, comme les bactéries lactiques, à des patients en réanimation pourrait réduire le risque de pneumopathie. Cependant, les preuves actuelles sont encore insuffisantes pour justifier des recommandations médicales.
Procédures
Tous les animaux recevront une ou plusieurs injections. Certaines injections seront réalisées sous anesthésie générale et ne dureront au maximum qu’1 minute, avec un réveil presque instantané. Les autres injections seront réalisées sur animaux vigiles et ne dureront que quelques secondes. En fonction de l’état général des animaux (grille de score d’évaluation des points limites) et si nécessaire, une ou plusieurs injections de morphinique pourraient être réalisées.
Impact sur les animaux
Modèles d’infection : Les modèles d’inflammation respiratoires aigües sont des modèles avec une récupération de l’état général des souris à partir de J2. Suite à l’infection, une perte de poids transitoire (2-3 jours) est observée, sans perte de motricité. Après J2, les animaux reprennent une courbe de poids normale. Pour les autres parties du projet, suite à la colonisation bactérienne, les animaux pourraient présenter, au cours des 24 premières heures du protocole, une légère perte de poids. Les différentes interventions sont de courte durée et n'engendrent pas de douleurs résiduelles ainsi que de stress supplémentaire. Suite à l’injection de bactérie ou de molécules en fonction des voies d’administration choisies et dans le cas d’injections multiples sur une durée maximum de 14 jours, les animaux pourraient ressentir un stress et une gêne.
Devenir
Tous les animaux utilisés dans cette étude seront euthanasiés à la fin de chaque procédure pour prélèvement d’organes et analyse des modifications immunologiques.
Remplacement
Dans ce projet, l'utilisation de modèles animaux est essentielle car les paramètres étudiés ne peuvent pas être remplacés efficacement par des procédures in vitro. Les interactions complexes entre le microbiote respiratoire et le système immunitaire pulmonaire pendant et après la pneumonie nécessitent une approche globale que seul un modèle animal peut fournir. Les modèles animaux sont donc indispensables à une compréhension approfondie de ces phénomènes.
Réduction
Le nombre de souris a été réduit au minimum (n=8) afin de permettre une analyse statistique fiable des résultats. Pour les tests pour lesquels une analyse statistique n’est pas prévue ainsi que pour certains groupes témoins, le nombre d’animaux sera réduit à 3 ou 5 animaux par groupe. Le nombre indiqué est un nombre maximum de souris et toutes ne seront pas forcément utilisées. Une partie des analyses sera conditionnelle aux résultats obtenus sur l’étape d’avant.
Raffinement
Les souris sont hébergées en groupe sociaux harmonieux (n≤5) dans des cages enrichies avec des frisottis, de taille normalisée. Les animaux ont un accès libre à l’eau et à la nourriture. Sauf mention contraire, l’état général des souris est évalué quotidiennement. Un tableau d’évaluation des points limites adapté aux modèles a été mis en place. Les procédures n’entrainent pas de douleur résiduelle. En fonction des scores obtenus, une ou plusieurs injections d’analgésiques seront réalisées. Afin de limiter la gêne potentielle consécutive à certaines administrations, la zone d’injection sera anesthésiée localement.
Choix des espèces
Le modèle murin de pneumonie est un modèle bien caractérisé, reproductible, et parfaitement adapté pour tous les types d’analyses prévus pour cette étude. Les résultats issus de ces modèles peuvent être transposés à l’homme avec une très bonne correspondance des résultats trouvés à la fois en médecine humaine et en expérimentation animale pour les datas déjà générées dans ce projet de recherche. 7-14 semaines de vie. A ce stade le système immunitaire est mature.
Étude et caractérisation de l’effet de CLEC-1 dans l’immunosuppression liée au sepsis dans un modèle de pneumonie de souris. 2/2
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système respiratoire
Une sonde de gavage enduite de lidocaïne descend dans la trachée de souris anesthésiées pour y déposer des bactéries et déclencher une pneumonie septique. 3 118 souris vont être utilisées de cette manière, toutes tuées à l'issue pour le prélèvement de leurs organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur écrit que ces interventions "n'engendrent pas de douleur résiduelle ni de stress supplémentaire", tout en prévoyant une ou plusieurs injections de morphinique sur animal vigile selon le score de douleur relevé chaque jour. La rubrique consacrée au choix de l'espèce ne justifie rien : elle reprend mot pour mot le texte sur l'hébergement et le transport, et l'effectif de 3 118 souris tient en une ligne, réduit "au minimum afin de permettre une analyse statistique fiable".
Objectifs
Pour ce projet nous allons déterminer le rôle d’un récepteur cellulaire dans la réponse immunitaire suite à une infection pulmonaire aigüe (sepsis). Ensuite nous allons tester si l’utilisation d’une molécule thérapeutique ciblant ce récepteur peut apporter un bénéfice dans le traitement de ces infection pulmonaires. Finalement, nous allons étudier les interactions de ce récepteur immunitaire avec d’autres mécanismes immunitaires.
Bénéfices attendus
Le sepsis et une cause majeure de mortalité et morbidité dans le monde. Ce projet vise à déterminer le lien entre l’activité d’un récepteur immunitaire et l’établissement de l’immunosuppression induite par le sepsis. Mieux comprendre les mécanismes biologiques responsables de ce phénomène pourrait mettre en évidence de nouvelles cibles thérapeutiques utiles dans le traitement du sepsis.
Procédures
Afin d’induire une pneumonie et après anesthésie générale, les animaux seront placés sur le dos. Une injection de bactéries sera réalisée directement dans la trachée à l’aide d’une sonde de gavage, enduite d’analgésique. Cette injection intratrachéale dure moins d’une minute et sera réalisée sur une majorité des animaux (EU1). Afin de s’assurer du bien-être des animaux et de l’absence de douleur, l’état général des souris est évalué quotidiennement, et un tableau d’évaluation des points limites adapté aux modèles expérimentaux a été mis en place. En fonction de l’évaluation, si un animal présentait des signes de douleur, une ou plusieurs injections de morphiniques pourraient être réalisées sur animaux vigiles. Ce geste dure moins d’une minute (EU1). Certains animaux auront des administrations intraveineuses (IV) en caudale et en vigile (EU1). Le geste d’IV est très rapide et ne dure au maximum que quelques minutes.
Impact sur les animaux
Les modèles d’inflammation respiratoire aigüe sont des modèles avec une récupération de l’état général des souris à partir de J2. Suite à l’infection, une perte de poids transitoire (2-3 jours), sans perte de motricité. Les différentes interventions sont de courte durée et n'engendrent pas de douleur résiduelle ni de stress supplémentaire
Devenir
Tous les animaux utilisés dans cette étude seront euthanasiés à la fin de chaque procédure pour prélèvement d’organes et analyse des modifications cardiovasculaire et immunologiques.
Remplacement
Dans ce projet, l'utilisation de modèles animaux est essentielle car les paramètres étudiés ne peuvent pas être remplacés efficacement par des procédures in vitro. Les interactions complexes entre les différents compartiments immunitaires et non immunitaires du poumon pendant et après la pneumonie nécessitent une approche globale que seul un modèle animal peut fournir. Les modèles animaux sont donc indispensables à une compréhension approfondie de ces phénomènes.
Réduction
Le nombre de souris a été réduit au minimum afin de permettre une analyse statistique fiable des résultats.
Raffinement
Les souris sont hébergées en groupe sociaux harmonieux (n≤5) dans des cages enrichies avec des frisottis, de taille normalisée. Les animaux ont un accès libre à l’eau et à la nourriture. Sauf mention contraire, l’état général des souris est évalué quotidiennement, et un tableau d’évaluation des points limites adapté aux modèles a été mis en place (Annexe 9). En fonction des scores obtenus, une ou plusieurs injections de buprénorphine seront réalisées. Afin de limiter la douleur consécutive à l’administration intratrachéale, la sonde de gavage de 24G est préalablement enduite de lidocaïne (1mg/kg) pour d’anesthésier localement la trachée. Dans ces conditions, les procédures n’entrainent pas de douleur résiduelle. Concernant le transport des animaux, ceux-ci seront transporté dans des cages contenant un maximum de 5 animaux par compartiment, avec accès à de la nourriture et de l’eau, par un transporteur agrée.
Choix des espèces
Les souris sont hébergées en groupe sociaux harmonieux (n≤5) dans des cages enrichies avec des frisottis, de taille normalisée. Les animaux ont un accès libre à l’eau et à la nourriture. Sauf mention contraire, l’état général des souris est évalué quotidiennement, et un tableau d’évaluation des points limites adapté aux modèles a été mis en place (Annexe 9). En fonction des scores obtenus, une ou plusieurs injections de buprénorphine seront réalisées. Afin de limiter la douleur consécutive à l’administration intratrachéale, la sonde de gavage de 24G est préalablement enduite de lidocaïne (1mg/kg) pour d’anesthésier localement la trachée. Dans ces conditions, les procédures n’entrainent pas de douleur résiduelle. Concernant le transport des animaux, ceux-ci seront transporté dans des cages contenant un maximum de 5 animaux par compartiment, avec accès à de la nourriture et de l’eau, par un transporteur agrée.
Effet de la colonisation par un cocktail bactérien pour la prévention de la pneumonie chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
3 791 souris vont être utilisées, toutes tuées pour prélèvement d'organes, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger pour 1 380 d'entre elles et modéré pour 2 411. Elles reçoivent une ou plusieurs instillations directes dans la trachée, sous anesthésie par inhalation, et un tiers subit en plus l'administration de suspensions bactériennes ou virales par le nez ou la trachée. Le porteur décrit une perte de poids transitoire de deux à trois jours après l'infection puis un retour à la normale, et prévoit des injections de morphinique selon les scores obtenus. Les traitements sans antibiotiques qu'il espère en tirer restent au stade du souhait, tandis qu'il qualifie les modèles animaux d'"indispensables" à la compréhension des interactions entre flore pulmonaire et immunité.
Objectifs
La pneumonie est une infection des poumons qui peut être très grave et causer de nombreuses complications, voire la mort, si elle n'est pas traitée. Nous ne savons pas encore comment les bactéries présentes naturellement dans les poumons [flore bactérienne saine], et les substances qu'elles produisent, peuvent influencer la santé pulmonaire. Ce projet vise donc à : 1. Créer un modèle de souris dont les poumons sont colonisés par des bactéries bénéfiques (cocktail thérapeutique), similaires à celles que l'on trouve dans des poumons sains, et à étudier comment ces bactéries agissent. 2. Comprendre comment ce groupe de bactéries ou les substances qu'elles produisent affectent l'équilibre des autres bactéries dans les poumons et renforcent les défenses immunitaires de l'organisme.
Bénéfices attendus
Notre recherche essaye de montrer que les résultats de la pneumonie ne dépendent pas seulement des bactéries dangereuses mais aussi d'une flore bactérienne saine affaiblie dans les poumons. Nous voulons mieux comprendre quelles bonnes bactéries aident les poumons à rester en bonne santé. Avec cette étude, nous espérons découvrir des bactéries bénéfiques, des protéines et des substances utiles qui pourraient être utilisées ensemble pour prévenir ou traiter la pneumonie. L’idée est de créer des traitements qui n’utilisent pas d’antibiotiques, ce qui pourrait aider à soigner les infections respiratoires de façon plus durable et efficace.
Procédures
Tous les animaux (mis à part les naïfs) seront soumis à une ou plusieurs administrations intra-trachéales d’un cocktail bactérien ou d’un milieu de dilution sous anesthésie générale par inhalation en continu d’anesthésique volatile. Le geste de l’injection intratrachéale, en tant que tel, dure au maximum 1 minute et le réveil est presque instantané. Un tiers des animaux reçoivent également une administration de suspensions bactériennes, virales ou d’eau physiologique (PBS) par voie intranasale ou intra-trachéale sous anesthésie. En fonction de l’état général des souris et si nécessaire, une ou plusieurs injections sous cutanée de morphinique pourraient être réalisées. Le geste de l’injection sous cutanée ne dure au maximum que 30 secondes.
Impact sur les animaux
Modèles d’infection : Les modèles d’inflammation respiratoires aigües sont des modèles avec une récupération de l’état général des souris à partir de J2. Suite à l’infection, une perte de poids transitoire (2-3 jours) est observée, sans perte de motricité. Après J2, les souris reprennent une courbe de poids normale. Pour les autres parties du projet, suite à la colonisation bactérienne en IT, les animaux pourraient présenter, au cours des 24 premières heures du protocole, une légère perte de poids. Les différentes interventions sont de courte durée et n'engendre pas de douleurs résiduelles ainsi que de stress supplémentaire. L’injection intratrachéale peut générer une potentielle gène consécutive au geste.
Devenir
Tous les animaux utilisés dans cette étude seront euthanasiés à la fin de chaque procédure pour prélèvement d’organes et analyse des modifications immunologiques.
Remplacement
Dans ce projet, l'utilisation de modèles animaux est essentielle car les paramètres étudiés ne peuvent pas être remplacés efficacement par des procédures in vitro. Les interactions complexes entre la colonisation microbienne et la réponse immunitaire pulmonaire pendant et après la pneumonie nécessitent une approche globale que seul un modèle animal peut fournir. Les modèles animaux sont donc indispensables à une compréhension approfondie de ces phénomènes.
Réduction
Le nombre de souris a été réduit au minimum (n=8) afin de permettre une analyse statistique fiable des résultats. Pour les tests pour lesquels une analyse statistique n’est pas prévue ainsi que pour certains groupes témoins, le nombre d’animaux sera réduit à 3 ou 5 animaux par groupe. Le nombre indiqué est un nombre maximum de souris et toutes ne seront pas forcément utilisées. Une partie des analyses sera conditionnelle aux résultats obtenus sur l’étape d’avant.
Raffinement
Les souris sont hébergées en groupe sociaux harmonieux (n≤5) dans des cages enrichies avec des frisottis, de taille normalisée. Les animaux ont un accès libre à l’eau et à la nourriture. L’état général des souris est évalué quotidiennement afin de s’assurer du bien-être de nos animaux. Un tableau d’évaluation des points limites adapté aux modèles a été mis en place. En fonction des scores obtenus, une ou plusieurs injections de morphinique seront réalisées. Afin de limiter la douleur consécutive à l’administration intratrachéale, la zone sera anesthésiée localement. Les procédures n’entrainent pas de douleur résiduelle.
Choix des espèces
Le modèle murin de pneumonie est un modèle bien caractérisé, reproductible, et parfaitement adapté pour tous les types d’analyses prévus pour cette étude. Les résultats issus de ces modèles peuvent être transposés à l’homme avec une très bonne correspondance des résultats trouvés à la fois en médecine humaine et en expérimentation animale pour les datas déjà générées dans ce projet de recherche. Les souris ont entre 6 semaines et 14 semaines de vie. A ce stade le système immunitaire est mature.
Modélisation expérimentale de double agression infectieuse séquentielle chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système respiratoire
2 434 souris vont être utilisées, toutes tuées, 1 854 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, 420 un niveau modéré et 160 un niveau léger. Une péritonite est provoquée par une chirurgie abdominale de dix minutes, puis une pneumonie par instillation de bactéries dans la trachée, la première infection servant à fragiliser l'organisme avant la seconde. Le porteur annonce des douleurs sévères après l'opération, des difficultés à boire et à manger, une déshydratation, une hypothermie et une mortalité précoce, la mise à mort intervenant à l'atteinte des points limites ou de façon programmée. Il décrit par ailleurs des modèles d'épithélium respiratoire reconstitué in vitro, à partir de cellules murines ou de pièces opératoires humaines, qui viennent "compléter" les expériences sur animaux vivants et non s'y substituer.
Objectifs
Les infections bactériennes sévères représentent un problème croissant de santé publique et représentent une cause majeure de décès. Grâce aux progrès de la réanimation, la plupart des patients pris en charge pour des infections graves survivent à la phase initiale mais présentent ensuite une susceptibilité particulière aux infections nosocomiales (acquises à l'hôpital), et notamment des infections pulmonaires liées à des bactéries souvent multi-résistantes aux antibiotiques. L'objectif de ce projet est d'étudier les défenses contre les infections pulmonaires chez des animaux fragilisés par une première infection, sur la base de modèles de deux stimulations infectieuses successives, d'abord extra-pulmonaire (péritonite) puis pulmonaire.
Bénéfices attendus
Les infections nosocomiales représentent un enjeu majeur de santé publique, notamment chez les patients fragilisés pris en charge en réanimation. Ces travaux expérimentaux visant à reproduire cette situation clinique particulière ont pour but d'investiguer les défenses pulmonaires des patients fragilisés, et identifier ainsi de nouvelles approches thérapeutiques potentiellement applicables à l’homme.
Procédures
Injections intra-péritonéales de traitement ou de solution contrôle : 1 fois, durée 10 s par injection Intervention chirurgicale : 1 fois, durée 10 minutes, sous anesthésie générale médicamenteuse Instillation pulmonaire: 1 fois, durée 15 s, après anesthésie générale gazeuse de 5 min. Génotypage: 1 fois, biopsie à la queue
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues chez les animaux sont liées aux différentes procédures: - injections intra-péritonéales: stress, douleur modérée liée à la ponction abdominale - actes chirurgicaux: stress, inconfort lié à l'induction et au réveil de l'anesthésie générale, douleurs sévères post-opératoires, difficultés à boire et à manger, déshydratation, perte de poids au cours des 5 premiers jours, hypothermie liée à l’infection, mortalité précoce- inoculation intratrachéale: stress, inconfort lié à l'induction et au réveil de l'anesthésie générale, dyspnée, perte de poids au cours des 5 premiers jours, hypothermie liée à l’infection - choc endotoxinique: stress, difficultés à boire et à manger, déshydratation, perte de poids au cours des 5 premiers jours, hypothermie liée à l’infection, mortalité précoce - biopsie à la queue pour génotypage : stress, douleur légère.
Devenir
Mise à mort après atteinte de points limites ou de manière programmée pour prélèvements d'organes et de tissus, ou à la fin de la période de suivi pour l'expérimentation
Remplacement
L’objectif global de ce projet de recherche est d’appréhender les conséquences et les mécanismes régulateurs des dysfonctions immunitaires induites par un sepsis sur les fonctions de défense pulmonaire. Le sepsis étant défini par une infection généralisée responsable de défaillances multi-organes, l’utilisation d’animaux vivants est nécessaire afin i) d’investiguer les conséquences de l’immunodépression induite par le sepsis sur une pneumonie bactérienne secondaire (aigüe ou chronique), ii) d’identifier les effecteurs immunitaires et les mécanismes régulateurs impliqués dans ces phénomènes. Cependant, certaines expériences de modulation fonctionnelle peuvent être effectuées à l’aide de lignées cellulaires ou de cellules primaires manipulées ex vivo qui viennent compléter des résultats obtenus par l’expérimentation in vivo. Nous développons ainsi des modèles d’interactions entre cellules immunitaires hématopoïétiques et épithélium respiratoire reconstitué in vitro à partir de lignées cellulaires épithéliales immortalisées ou tumorales, à partir de cellules épithéliales primaires murines obtenues de trachées de souris, ou de cellules épithéliales primaires humaines obtenues de pièces opératoires pulmonaires.
Réduction
Les efforts de réduction impliquent la calibration de la sévérité des modèles en fonction des objectifs poursuivis. Dans la mesure du possible, les prélèvements d’organes et les investigations sont regroupées de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés. Les interventions chirurgicales et l'inoculation intra-trachéale ont été calibrées finement pour réduire la variabilité expérimentale. Nous utilisons une technique d’inoculation intra-trachéale pour induire une pneumonie, très fiable pour contrôler la dose de bactéries effectivement instillées en intra-pulmonaire, et de fait réduit la variabilité du modèle. Des tests statistiques adaptés ont été utilisés pour calculer au mieux le nombre d'animaux nécessaires, sur la base de l’expérience acquise par l’équipe et des données de la littérature scientifique et en prenant en compte la variabilité inhérente à ce type de modèle.
Raffinement
L'induction d'une péritonite, ainsi que la chirurgie contrôle seront réalisées sous anesthésie générale suivie d'une analgésie et d'une réhydratation systématiques biquotidienne pendant 72h. Les procédures classées « sévères » avec excès de nociception (chirurgie) justifieront une anesthésie générale puis une analgésie, de même que pour les animaux contrôles soumis à une simple laparotomie. La technique d’instillation intra-trachéale pour induire une pneumonie est peu invasive sans nécessité de trachéotomie, et sera réalisée sous une brève anesthésie générale par inhalation d'isoflurane. Au décours de ces procédures, les animaux seront maintenus en milieu enrichi (coton de nidification, maisons en carton). Au décours de ces procédures, les animaux seront soumis à une surveillance rapprochée avec établissement de points-limites simples et reproductibles justifiant la mise à mort anticipée de l'animal. Les points limites sot stricts et spécifiques au projet.
Choix des espèces
Les souris sont les animaux les plus utilisés en immunologie, car dotées d'un système immunitaire de mammifères proche du système immunitaire humain. Les modèles murins de péritonite polymicrobienne, de choc endotoxinique et de pneumonie bactérienne miment des infections communes observées chez l'Homme. Nous utiliserons des souris âgées de 8-16 semaines (souris adultes avec système immunitaire mature), afin d’obtenir un poids relativement homogène (17-23g), qui assurera une meilleure reproductibilité de nos résultats.
Etude des effets de composés immunomodulateurs dans un modèle murin d’infection post-traumatisme.
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Vingt souris de ce projet passeront ensuite dans un projet de formation interne aux gestes techniques, ce qui évite au laboratoire d'en commander pour cet usage. 300 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, 280 d'entre elles tuées à l'issue parce qu'elles auront reçu des candidats médicaments dont l'innocuité n'est pas garantie. Un traumatisme crânien leur est infligé par chirurgie, de quarante à soixante minutes par animal, pour provoquer une immunodépression, avant l'installation d'une pneumonie bactérienne par voie intratrachéale, puis l'administration de composés immunomodulateurs et des prélèvements de sang répétés. Le porteur relève que cette chirurgie peut entraîner une fracture du crâne, de la douleur et des convulsions, et juge la souris "indispensable" faute de pouvoir recréer in vitro une immunodépression post-traumatique.
Objectifs
La pneumonie acquise à l'hôpital (PAH) est une maladie infectieuse préoccupante dans le monde et la cause la plus fréquente d'infections associées aux soins. La PAH est la principale complication enregistrée dans les unités de soins intensifs à la suite d'un traumatisme sévère provoquant une immunodépression. C'est la principale cause de consommation d'antibiotiques et est fréquemment induite par des agents pathogènes résistants aux médicaments. De nouvelles stratégies alternatives plus efficaces sont donc nécessaires pour favoriser la guérison des patients et lutter contre l'antibiorésistance. Notre projet vise à déterminer les effets de composés immunomodulateurs sur le système immunitaire afin de surmonter cette immunodépression post-traumatique et prévenir les complications liées aux infections bactériennes.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’établir la fonctionnalité de composés immunomodulateurs sur l’immunodépression post-traumatique dans un modèle se rapprochant le plus possible de l’humain. En utilisant des souris au système immunitaire humanisé, nous mettons à disposition des chercheurs un modèle permettant d'étudier les mécanismes immunitaires induits lors de l’installation d’une immunodépression post-traumatique et les potentiels effets thérapeutiques de candidats médicaments avec davantage de spécificité de l'espèce utilisatrice de ces futurs traitements : l'Homme.
Procédures
Nous induirons une immunodépression en provoquant un traumatisme crânien (procédure chirurgicale, une fois/animal, durée environ 40-60 minutes). Après ou non l’induction de l’immunodépression, une pneumonie bactérienne est induite par administration intratrachéale (une fois/animal, durée environ 10 minutes). Injections par voie intraveineuse peuvent être envisagées : 2 fois maximum. Chaque injection dure entre 10 et 15 secondes. Des candidats médicaments seront administrés par voie pulmonaire, orale ou injectable pour évaluer leurs activités thérapeutiques. Le suivi de l’état de santé des animaux se fera par score clinique (aspect des poils, mobilité, état corporel, …). Afin de suivre l'évolution de la pathologie et d'objectiver les effets des molécules à visées thérapeutiques, des prises de sang seront réalisées. Les volumes maximaux de prélèvements seront proportionnels au poids de l’animal selon un schéma établi et une limite fixée. La répartition des prélèvements dépendra du vétérinaire et figurera dans le protocole d’étude.
Impact sur les animaux
Des nuisances peuvent être induites par les injections, l’administrations de traitements, les effets potentiellement toxiques des composés à visées thérapeutiques et/ou les prélèvements sanguins. Pour le modèle de traumatisme crânien, la constatation d'une complication (fracture osseuse) peut être observée entrainant de la douleur, ainsi que des convulsions. Cette douleur peut se manifester, entres autres, par une perte de poids, une hypo- ou une hyperactivité, une prostration ou des difficultés à se déplacer. Suite aux traumatismes primaires et à l’infection secondaire, une perte de poids transitoire (< 2 jours) et modérée (< 10%) est observée, sans perte de motricité. Après 2 jours, les souris reprennent une courbe de poids normale.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés car ils auront reçu des candidats médicaments pour lesquels un impact négatif sur la santé des souris ne peut être exclu. Des souris issues de ce projet pourront être réutilisées dans le projet « Formation interne aux procédures et gestes techniques appliqués aux souris », sous réserve d’un avis vétérinaire favorable et à condition qu'elles n'aient pas subit de geste plus sévère qu'une injection hydrodynamique. Cette réutilisation permet de ne pas commander des souris spécifiquement pour la Formation mais d’utiliser nos souris déjà présentes.
Remplacement
Les tests in vitro seront envisagés si ceux-ci sont appropriés. Néanmoins, il n'est actuellement pas possible de recréer in vitro un environnement complexe comme le système immunitaire et de reproduire une immunodépression post-traumatique, tout en objectivant les effets potentiellement toxiques d’une molécule en développement. La souris constitue donc un modèle scientifiquement valide, robuste et indispensable pour le développement et la mise au point de thérapies innovantes pour les patients..
Réduction
Un total de 300 souris seront utilisées, couvrant une période de 3 ans et permettant de réaliser environ 2 études précliniques de 50 souris par an. Le nombre d’animaux utilisés dans chaque étude sera réduit au maximum en se basant sur des tests statistiques.
Raffinement
En début d'étude et tout en respectant la réglementation en vigueur, les souris seront hébergées préférentiellement par groupes sociaux stables composés de 5 individus. La nourriture et l’eau de boisson seront fournies ad libitum sauf si le protocole d’étude nécessite un jeûne de nourriture. La durée de ce jeûne ne pourra dépasser 12 heures par semaine avec un maximum de 6h consécutives. L’eau ne sera jamais retirée des cages. Des compléments alimentaires pourront être administrés suivant l’état de santé des animaux. La cage contiendra à minima une couche de litière permettant aux souris de creuser, de se cacher et de réaliser un nid, élément essentiel à leur bien-être. En outre, des enrichissements de qualité seront fournis dans chacune des cages : morceaux de bois, tunnel en carton, kraft et/ou boules de cotons. Les souris seront hébergées dans une atmosphère disposant d’un cycle lumière-obscurité, d’une température et d’une hygrométrie contrôlés en permanence. À leur entrée dans l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation de minimum 4 jours. Lors d’un changement de zone au sein de l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation d’une nuit au minimum. Pour gérer la douleur, la souffrance et l’angoisse, nous évaluerons l’état de santé par une échelle de scores appliquée dès le premier geste invasif. Le vétérinaire aura pleine autorité pour euthanasier un animal pour raison éthique ou mettre en œuvre un traitement anti-douleur s’il/elle le juge nécessaire. Les points limites conduisant à une euthanasie seront fonction du score clinique et/ou de la perte de poids mais également en cas de fracture du crâne, convulsions post-traumatisme, difficultés respiratoires sévères en lien avec la pneumonie/l'inflammation pulmonaire, état de choc en lien avec l'évolution du sepsis.
Choix des espèces
90 % des gènes humains ont un équivalent chez la souris, permettant d’élaborer des approches génétiques et fonctionnelles valides. Lorsque les gènes produisent des effets différents entre souris et humain, le remplacement dans du gène de la souris par son équivalent humain permet la création de lignées humanisées. Pour les souris non humanisées, les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 6 semaines, animaux matures d’un point de vue physiologique. Pour les souris humanisées, les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 8 semaines, première apparition des cellules immunitaires humaines dans le sang.
Étude et caractérisation du lien causal entre la dysbiose induite par une pneumonie et la progression de maladies cardiovasculaires dans des modèles précliniques de souris.
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles respiratoires
Les souris utilisées sont génétiquement hypercholestérolémiques et développent rapidement des plaques d'athérosclérose dès qu'elles reçoivent un régime gras. Elles sont 2 148, toutes tuées pour prélever des organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une pneumonie leur est provoquée par instillation dans la trachée sous anesthésie générale, et le sang est prélevé plusieurs fois par incision de l'extrémité de la queue sur animal éveillé, entre dix semaines et huit mois d'âge. Le porteur annonce une première étape vers la prévention de l'athérosclérose après une pneumonie, et justifie l'effectif en une phrase, un nombre "réduit au minimum" pour permettre une analyse statistique fiable.
Objectifs
Les pneumonies font partie des maladies infectieuses principales, qu’elles soient acquises dans la communauté (comme la grippe ou la COVID-19) ou au cours d’une hospitalisation. Les maladies cardiovasculaires sont quant à elles l’une des causes les plus fréquentes de mortalité dans le monde. Il a été observé que l’incidence des maladies cardiovasculaires augmente après une infection, mais les mécanismes reliant l’un et l’autre n’ont pas encore été mis en évidence. L’idée principale du projet est d’étudier la relation causale entre la progression des maladies cardiovasculaires et les altérations observées suite à une pneumonie au niveau de la réponse immunitaire et de l’ensemble des microorganismes vivant en communauté complexe au sein du poumon. Ceci permettrait d’avoir une meilleure compréhension des mécanismes impliqués et nous permettrait de contribuer, sur une plus grande échelle, à de nouvelles pistes pour mieux identifier les patients à risque, à trouver de nouvelles cibles thérapeutiques, et globalement à améliorer le rétablissement des patients et diminuer l’impact des infections. Notre objectif pour cette partie est de mettre en place et caractériser un modèle murin de pneumopathie dans un contexte de prédisposition aux maladies cardiovasculaires, ici l’athérosclérose, une maladie fréquente et caractérisée par le dépôt d’une plaque essentiellement composée de lipides (aussi appelée athérome) sur la paroi des artères. À terme, ces plaques peuvent entrainer une lésion de la paroi artérielle (sclérose) et conduire à l’obstruction des vaisseaux ou à leur rupture avec des conséquences souvent graves. Pour cela, nous allons : 1) Étudier la réponse de l’hôte à une pneumonie après le développement de plaques d’athérosclérose et d’une hypercholestérolémie, et caractériser le paysage immunitaire pendant et après la guérison de la pneumonie. 2) Étudier la progression des maladies cardiovasculaires après résolution d’une pneumonie et étudier la composition des cellules immunitaires dans les lésions d'athérome Pour ces deux parties, nous chercherons également à identifier les médiateurs immunitaires affectant la susceptibilité à la progression des maladies cardiovasculaires.
Bénéfices attendus
Notre projet permettra de comprendre comment l'athérosclérose influence la réponse immunitaire des poumons pendant la pneumonie, ce qui contribuera à améliorer les soins aux patients souffrant de maladies cardiovasculaires et d'infections respiratoires. En caractérisant les réponses immunitaires, le projet mettra en lumière les interactions complexes entre l'athérosclérose et les infections pulmonaires, ce qui pourrait permettre d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. Ce projet constitue la première étape pour prévenir la progression de l'athérosclérose et améliorer les résultats du traitement après la pneumonie.
Procédures
Une partie des animaux de ce projet sont soumis à une administration intra-trachéale (IT) sous anesthésie générale. Pour toutes les souris, plusieurs prélèvements de sang par une coupure minime à l’extrémité de la queue sera réalisé à différents temps, sur animaux vigiles. En fonction de l’état général des souris (grille de score d’évaluation des points limites) et si nécessaire, une ou plusieurs injections sous-cutanées (SC) de morphinique pourraient être réalisées sur animaux vigiles. Tous les gestes d’IT, SC et prélèvements sont très rapides et ne durent au maximum que quelques minutes.
Impact sur les animaux
Les modèles d’inflammation respiratoire aigüe sont des modèles entraînant quelques nuisances attendues et contrôlées (type perte de poids et poils hérissés) avec une récupération de l’état général des souris à partir de 2 jours après l’infection. Une petite douleur consécutive à l’instillation intratrachéale peut survenir, due à l’insertion de la sonde de gavage. Suite à l’infection, une perte de poids transitoire (2-3 jours) et modérée (environ 10%) est observée, sans perte de motricité. Les souris présentent une hypercholestérolémie et développent une athérosclérose lorsqu’elles sont nourries avec un régime hyperlipidique, sans impact négatif sur la vie de l’animal. Plusieurs prélèvements de sang seront réalisés par incision minime à l’extrémité de la queue sur animaux vigiles après application d’une crème anesthésiante.
Devenir
Tous les animaux utilisés dans cette étude seront euthanasiés à la fin de chaque procédure pour prélèvement d’organes et analyse des modifications cardiovasculaire et immunologiques.
Remplacement
Dans ce projet, l'utilisation de modèles animaux est essentielle car les paramètres étudiés ne peuvent pas être remplacés efficacement par des procédures in vitro. Les interactions complexes entre la réponse immunitaire pulmonaire pendant et après la pneumonie et l'athérosclérose nécessitent une approche globale que seul un modèle animal peut fournir. Les modèles animaux sont donc indispensables à une compréhension approfondie de ces phénomènes.
Réduction
Le nombre de souris a été réduit au minimum afin de permettre une analyse statistique fiable des résultats.
Raffinement
Les souris sont hébergées en groupe sociaux harmonieux (n≤5) dans des cages enrichies avec des frisottis, de taille normalisée. Les animaux ont un accès libre à l’eau et à la nourriture. Sauf mention contraire, l’état général des souris est évalué quotidiennement, et un tableau d’évaluation des points limites adapté aux modèles a été mis en place. Celui-ci permet notamment d’évaluer l’aspect physique global (perte poids et état de la peau, présence de plaie), le comportement des animaux (prise d’eau et de nourriture ; absence d’activité et perte de mobilité) et la modification des selles et des urines. Un système de score a été établi en fonction des signes cliniques observés, et selon les résultats obtenus, une ou plusieurs injections de morphinique seront réalisées. Afin de limiter la douleur consécutive à l’administration intratrachéale, la sonde de gavage est préalablement enduite d’analgésique pour anesthésier localement la trachée. Une crème anesthésiante est utilisée comme anesthésiant local lors des prélèvements sanguins. Les volumes de sang et les temps de récupération ont été définis selon les recommandations (prélèvement inférieur à 7.5% du volume sanguin total et temps de récupération minimal d’une semaine). Dans ces conditions, les procédures n’entrainent pas de douleur résiduelle.
Choix des espèces
Les modèles murins d’infections sont des modèles fiables et reproductibles. Les résultats issus de ces modèles peuvent être transposés à l’homme avec une très bonne correspondance des résultats trouvés à la fois en médecine humaine et en expérimentation animale pour les données déjà générées dans ce projet de recherche. De plus, le modèle murin est le modèle de choix et utilisé de longue date pour caractériser les mécanismes impliqués dans la régulation du métabolisme du cholestérol et des maladies cardiovasculaires. Nous disposons d’un modèle de souris hypercholestérolémiques et prédisposées au développement rapide de la plaque d’athérosclérose lorsqu'elles sont nourries avec un régime hyperlipidique. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte : ils auront 10 semaines au début des procédures et environ 8 mois à la fin. À ce stade, les paramètres cardiovasculaires sont stables et le système immunitaire est mâture. Ceci nous permet de réduire les variations individuelles et ainsi le nombre d'animaux requis en expérimentation animale.
Impact d’une infection secondaire bactérienne ou fongique chez la souris immunodéprimée suite à un sepsis.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Deux injections de Busulfan pour détruire la moelle osseuse, une injection de bactéries dans l'abdomen, cinq jours d'antibiotique, sept jours de gavage, puis une instillation de staphylocoque ou d'aspergillus directement dans la trachée : 714 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Le porteur décrit une perte de poids et un score de grimace augmenté après l'induction du sepsis, puis un nouvel affaiblissement après l'infection pulmonaire. L'objectif est d'observer la réponse immunitaire d'animaux déjà immunodéprimés face à une seconde infection, et d'évaluer un complément alimentaire. Il affirme que l'accès aux organes est "indispensable", ce qui exclut de garder les souris en vie, et retient un modèle murin d'immunodépression chimique qu'il décrit comme "connu et bien caractérisé".
Objectifs
Les infections abdominales sont fréquentes et appelées en fonction de la gravité sepsis ou choc septique. Ces infections sont responsables de nombreuses hospitalisations en soins intensifs. Cet état de sepsis entraîne une dysfonction du système immunitaire propice à l’acquisition d’infections nosocomiales. Ces dernières sont responsables de la majorité des décès observés en réanimation pouvant survenir plusieurs jours voire semaines après l’admission des patients. Une grande majorité des patients hospitalisés en réanimation présente une altération du système immunitaire pouvant être provoqué par des traitements pré-greffe de type chimiothérapie, les exposant ainsi aux infections d’origine digestive. Ces infections sont généralement liées à une diminution du nombre de lymphocytes à l’origine d’une translocation bactérienne dans le sang. Une connaissance plus approfondie des modifications immunologiques induites par le sepsis au long cours chez des souris préalablement immunodéprimées permettrait de reproduire au mieux ce qui se produit chez l’Homme et ainsi de mettre en place des stratégies thérapeutiques chez les patients immunodéprimés hospitalisés en soins intensifs pour sepsis ou choc septique afin d’améliorer leur pronostic. Ainsi ce projet de recherche a pour but d’évaluer, chez des souris préalablement immunodéprimées, la réponse du système immunitaire lors d’une infection secondaire plusieurs semaines après la résolution du sepsis ainsi que d’évaluer le rôle d’un complément alimentaire sur la restauration du système immunitaire.
Bénéfices attendus
Nos travaux devraient déboucher sur une meilleure compréhension des liens entre immunodépression induite et infection secondaire plusieurs semaines après traitement d’un sepsis abdominal.
Procédures
L’induction de l’immunodépression induite chimiquement par injection de Busulfan nécessitera une injection une fois par jour pendant deux jours en intrapéritonéal (i.p.) sur animal vigile après contention, ce geste sera réalisé en moins d’une minute. L’induction du sepsis sera réalisée sur animal vigile après contention par une seule injection en i.p. d’une quantité de bactéries commensales bien définie, ce geste sera réalisé en moins d’une minute. Les animaux vigiles après contention recevront un traitement antibiotique en i.p. une fois par jour pendant 5 jours, l'injection durera moins d'une minute. L’immunonutrition sera réalisée sur animal vigile après contention à l’aide d’une canule de gavage une fois par jour pendant 7 jours, ce geste est réalisé en moins d’une minute. Les animaux vigiles recevront en s.c. une fois par jour une injection permettant leur réhydratation seulement quand cela est nécessaire, cette injection durera également moins d'une minute et sera réalisée en même temps que l’injection d’antibiotique évitant ainsi une double contention de l’animal le même jour. L’induction de la pneumopathie par Staphylococcus aureus ou Aspergillus fumigatus, nécessitera l’anesthésie des animaux par anesthésie gazeuse d’environ 5 minutes durant lesquelles les animaux recevront une suspension bactérienne par instillation intratrachéale.
Impact sur les animaux
L’injection de Busulfan et le sepsis seront réalisés par injection intrapéritonéale sur animal vigil après contention. Ces gestes peuvent induire du stress chez l’animal. L’injection de Busulfan va induire un affaiblissement de l’animal dû à la myéloablation provoquée par ce traitement qui se traduit par une perte de poids de l’animal durant 2 jours avant reprise progressive de la masse perdue. Aucun autre signe clinique n’est visualisé après ce traitement. Le sepsis va induire un affaiblissement de l’animal se traduisant par une perte de poids et un score de grimace augmenté. L’immunonutrition sera réalisée par gavage sur animal vigil après contention. Ce geste peut induire du stress chez l’animal. L’instillation de la suspension bactérienne ou fongique va engendrer un affaiblissement et une perte de poids de l’animal.
Devenir
Afin d'évaluer les conséquences de l'infection induite sur les animaux immunodéprimés, l'accès aux organes d'intérêts ainsi qu'aux fluides biologiques est indispensable, nous ne pouvons donc pas garder les animaux en vie.
Remplacement
L'évaluation de l'impact du sepsis chez la souris immunodéprimée nécessite l’accès aux organes d’intérêt pour évaluer les conséquences de cette infection. Ceci n’est absolument pas reproductible in vitro et c’est pourquoi le recours à des animaux est indispensable pour le développement de ce type de modèle.
Réduction
Les procédures expérimentales sont rigoureusement planifiées afin de n'utiliser que le nombre d'animaux strictement nécessaire afin d'obtenir des résultats statistiquement significatifs. Nos précédents projets ayant eu pour objectifs de caractériser les dysfonctions immunitaires suite à un sepsis nous ont permis de déterminer le nombre d’animaux nécessaire afin d’avoir des résultats statistiquement significatifs. De plus, le laboratoire possède déjà une expertise à la fois sur le développement d'infections abdominales et sur le développement de modèle murin d’immunodépression, ce qui nous permettra d'utiliser moins d'animaux pour la mise en place de cette étude. Les tests statistiques utilisés seront des tests non pairés non paramétrique (Mann-Whitney) pour les comparaisons de groupes deux à deux et de la réalisation d’un test ANOVA (Dunn’s test) lorsque plus de deux groupes seront comparés.
Raffinement
Les animaux sont élevés dans des conditions adaptées : locaux confinés, portoirs ventilés, eau et nourriture ad libitum, maximum 5 animaux/cage et aucun animal ne sera maintenu seul dans sa cage. L'utilisation d’analgésiques permettra d’éviter toute souffrance aux animaux. De plus, l’évaluation régulière du score de grimace des animaux et le suivi de leur poids et de leur comportement permettra d’avoir un contrôle continu sur leur état de santé.
Choix des espèces
Ce modèle de souris permettra de caractériser l’affaiblissement du système immunitaire induit par une infection abdominale chez des souris immunodéprimées au long cours et ainsi d’étudier la réponse du système immunitaire face à une seconde infection. Ce modèle nous permettra ainsi de caractériser la paralysie du système immunitaire survenant sur plusieurs semaines. Le développement d'une immunodépression suivi d’une infection abdominale puis d’une infection pulmonaire n'est pas reproductible in vitro car il touche le système immunitaire dans son ensemble. De plus, le modèle murin d’immunodépression induite par traitement chimique est un modèle animal connu et bien caractérisé et le développement d'infections abdominales et pulmonaires ont récemment été développées et caractérisées au sein de notre laboratoire. La très grande majorité des travaux scientifiques réalisés utilise des souris de 9 à 10 semaines afin d’avoir un système immunitaire mature.
Activité in vivo de copolymères synthétiques dégradables dans des modèles de souris de pneumonie et de sepsis
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles respiratoires
1 350 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, chacune subissant au moins neuf gestes : trois administrations directement dans la trachée, une injection intraveineuse sous anesthésie générale et cinq injections dans l'abdomen. Les procédures impliquent un niveau de souffrance modéré, l'infection déclenchant une pneumonie ou un sepsis avec une perte de poids que le porteur annonce inférieure à 10 % et limitée à deux jours. Des copolymères synthétiques dégradables sont testés là comme candidats antibiotiques, dans un contexte de résistance bactérienne croissante. Le porteur écrit que les procédures n'entraînent aucune douleur résiduelle, tout en prévoyant jusqu'à quatre injections de morphinique selon l'état des animaux.
Objectifs
Les infections restent la 3ème cause de mortalité dans les pays développés et la 2nde au niveau mondial. En pratique clinique, on assiste au déclin inexorable de l’activité des antibiotiques disponibles en raison de la capacité des bactéries à développer des mécanismes de résistance contre l’ensemble des molécules disponibles à l’heure actuelle. L’augmentation continue de la résistance bactérienne implique de poursuivre le développement de nouvelles options thérapeutiques en favorisant la création de nouvelles classes de molécules antibactériennes. Les objectifs de ce projet sont donc : 1) d’évaluer l’activité de nouveaux copolymères synthétiques dans un modèle expérimental de pneumonie (infection locale). 2) d’évaluer l’activité de nouveaux copolymères synthétiques dans un modèle expérimental de sepsis (infection systémique). 3) d’identifier un composé appartenant à une nouvelle classe d’antibiotiques possédant une activité prometteuse in vitro et in vivo.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont les suivants : 1. Il permettra de mieux appréhender la corrélation entre l’activité in vitro et in vivo de copolymères synthétiques dégradables. 2. Il permettra d’évaluer l’activité in vivo de nouveaux composés antibactériens dans un modèle d’infection locale et dans un modèle d’infection systémique. 3. La finalité de ce projet est d’identifier une molécule candidate afin de poursuivre son développement pré-clinique. 4. Enfin, l’ambition de ce projet est de démontrer l’intérêt d’une nouvelle classe de molécules antibactériennes (copolymères dégradables synthétiques) dans un contexte de combat contre la résistance antibactérienne.
Procédures
Les animaux inclus dans ce projet seront soumis à trois administrations intra-trachéales, une administration intraveineuse sous anesthésie générale, et à 5 injections intrapéritonéales. En fonction de l’état général des animaux et si nécessaire, une ou plusieurs injections (de 1 à 4) sous-cutanées de morphinique pourraient être réalisées sur animaux vigiles. Toutes ces interventions ont une durée inférieure à une minute.
Impact sur les animaux
Les modèles aigüs d’inflammation (locale ou systémique) sont des modèles avec une récupération de l’état général des souris à partir de J2. Suite à l’infection, une perte de poids transitoire (2jours) et modérée (< 10%) est observée, sans perte de motricité. Les différentes interventions sont de courte durée et n'engendrent pas de douleur résiduelle ni de stress supplémentaire.
Devenir
Tous les animaux utilisés dans cette étude seront mis à mort à la fin de chaque procédure pour prélèvement d’organes et analyse bactériologique.
Remplacement
Dans ce projet, une présélection rigoureuse des molécules candidates a été réalisée à l’aide de différentes techniques in vitro afin de limiter au maximum le nombre de molécules à tester in vivo. Malgré tout, l'utilisation de modèles animaux est essentielle car les paramètres étudiés ne peuvent pas être remplacés efficacement par des procédures in vitro. Les interactions complexes entre activité in vitro (paramètres contrôlés) et in vivo (paramètres variables) après l’infection nécessitent une approche globale que seul un modèle animal peut fournir. Les modèles animaux sont donc indispensables à une validation approfondie de l’activité de nouvelles options thérapeutiques.
Réduction
Le nombre de souris a été réduit au minimum afin de permettre une analyse statistique fiable des résultats. Un test statistique sera utilisé et une valeur de p
Raffinement
Les souris sont hébergées en groupe sociaux harmonieux (n≤5) dans des cages enrichies avec des frisottis, de taille normalisée. Les animaux ont un accès libre à l’eau et à la nourriture. Sauf mention contraire, l’état général des souris est évalué quotidiennement. Un tableau d’évaluation des points limites adapté aux modèles a été mis en place. Les procédures n’entrainent pas de douleur résiduelle. En fonction des scores obtenus, une ou plusieurs injections de buprénorphine seront réalisées. Afin de limiter la douleur consécutive à l’administration intratrachéale (modèle de pneumonie), la sonde de gavage est préalablement enduite d’un analgésique afin d’anesthésier localement la trachée. De même, lors de l’injection rétro-orbitale, une administration de morphinique sera réalisée afin de prévenir tout risque de douleur et de stress.
Choix des espèces
Les modèles murins d’infections sont des modèles fiables et reproductibles. Les résultats issus de ces modèles peuvent être transposés à l’homme avec une bonne corrélation des résultats à la fois en médecine humaine et en expérimentation animale pour les données déjà générées dans ce projet de recherche. De plus, le modèle murin est le modèle de choix et utilisé de longue date pour caractériser et valider l’activité de nouvelles options thérapeutiques. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte (entre 8 semaines et 2 mois). À ce stade, le système immunitaire est mâture. Ceci nous permet de réduire les variations individuelles et ainsi le nombre d'animaux requis en expérimentation animale.