Les projets approuvés

Opérés du crâne pendant quatre à six heures sous anesthésie, 96 rats sont tués avant tout réveil. Le porteur écrit que le réveil après la préparation d'un volet osseux serait "probablement douloureux" et que replacer l'animal paraît générateur de souffrances inutiles. L'objet est de mettre au point des capteurs d'oxygène, de monoxyde d'azote et de glutamate de moins de 100 micromètres, destinés au monitorage de patients cérébrolésés en soins intensifs puis au diagnostic de la dépression. L'effectif de douze rats par groupe intègre un taux d'échec prévu de 30 %, lié au comportement mal défini de ces nouveaux capteurs in vivo, pour huit animaux exploitables.

Objectifs

Ce projet vise à développer de nouveaux capteurs d’oxygène, de monoxyde d’azote et de glutamate dotés plus petits (

Bénéfices attendus

Le bénéfice principal du projet est de permettre la mise au point de capteurs miniaturisés capables de monitorer l’oxygène, le monoxyde d’azote et le glutamate cérébral avec une plus grande sensibilité et moins de lésions tissualires. Ces capteurs fourniront des outils pour la recherche en Neurosciences et pourront à l’avenir être utilisés en clinique pour le monitorage des patients humains cérébrolésés en soins intensifs neurologiques (après une hémorragie méningée ou un traumatisme crânien par exemple). Le bénéfice secondaire sera de faire progresser nos connaissances sur les variations de concentrations du monoxyde d’azote et l’oxygène au cours des dépolarisations corticales, d’une stimulation sensorielle ou de l’ischémie -reperfusion. Enfin, les capteurs développés ici font partie d’une collaboration avec une équipe de Imperial College à Londres et seront intégrés dans un dispositif contenant quatre capteurs (glutamate, monoxyde d’azote, histamine et sérotonine) afin d’aider au diagnostic de la dépression chez le patient humain.

Procédures

Une procédure chirurgicale de quatre à six heures sous anesthésie et avec soins anti-douleur, sans réveil de l'animal.

Impact sur les animaux

Les expérimentations chez l’animal auront lieu sous anesthésie générale sans réveil avec des nuisances très réduites. Les animaux seront mis à mort sans douleur. Aucune douleur supérieure à celle occasionnée par une piqûre d’aiguille n’est prévue lors du déroulement normal de l’expérience. Un déroulement anormal avec une levée de l’anesthésie en cours d’expériences pourrait mener à une douleur et un stress transitoires auquel il sera mis fin par augmentation de la concentration d’isoflurane respirée par l’animal. Cette possibilité est peu probable car l’animal est monitoré avec la saturation en oxygène et un pincement de la patte régulier en cours d’enregistrement.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés. Le réveil après une chirurgie du crâne et préparation d'un volet osseux sera probablement douloureux et le réveil, voir le replacement de l'animal paraissent générateurs de souffrances inutiles

Remplacement

Les expérimentations in vivo auront lieu seulement une fois que le fonctionnement des capteurs aura été caractérisé in vitro. Notamment, une supériorité des nouveaux capteurs par rapport aux capteurs existants sera exigée avant passage au stade préclinique. Ainsi l’utilisation d’animaux est évitée pendant la phase de mise au point des procédés de dépôt de membranes ou de traitement de la surface des électrodes.

Réduction

Les effectifs des groupes ont été limités à un nombre de 12 individus. Ce nombre permet d’envisager un taux d’échec de 30% qui reste possible lors de l’utilisation de nouveaux capteurs au comportement biomécanique in vivo mal défini (n=4) tout en conservant un effectif suffisant pour mener des tests statistiques (n=8). Nous pourrons procéder à des comparaisons statistiques entre capteurs conventionnels et nouveaux capteurs à l'aide d'un test de Student ou d'une ANOVA. L’effectif de huit animaux est le minimum permettant de pratiquer un test de normalité de Shapiro-Wilk et de pratiquer une ANOVA en respectant les hypothèses mathématiques de normalité.

Raffinement

Concernant la douleur, un traitement analgésique est prévu avant la chirurgie avec une injection sous-cutanée de buprénorphine (0.05 mg/kg) et une administration de lidocaïne en crème sur le scalp et dans le conduit auriculaire. L’administration d’analgésique est pratiquée avant l’incision de la peau. La chirurgie est pratiquée sous anesthésie générale par l'isoflurane. Les points limites sont définis par (1) un réveil de l'animal et (2) l'apparition d'une hémorragie incontrôlée au niveau du scalp. Concernant l'angoisse infligée à l'animal, elle est réduite par un hébergement par groupes de deux à six dès l’arrivée au laboratoire et par l’insertion d’un enrichissement dans les cages d’hébergement (tuyau en plastique rouge, matériau de nidification).

Choix des espèces

Le rat Sprague-Dawley est une espèce qui a été largement caractérisée dans notre laboratoire à la fois pour le monitorage intracérébral et pour le modèle de neuroinflammation par administration de lipopolysaccharides. Plus généralement, de par sa taille et sa capacité à porter de l’équipement de monitorage, le rat est l’espèce privilégiée pour les développements précliniques de capteurs embarqués. Rats adultes de 10 semaines pour bénéficier d'une taille maximale