Depuis 2021, les États membres de l’Union européenne doivent publier sous un format standardisé les résumés non techniques (RNT) des projets d’expérimentation animale autorisés sur leur territoire.
Le système européen ALURES, qui recense ces RNT, est exclusivement en anglais et manque cruellement d’ergonomie (un nouvel outil proposé depuis 2026 résoud partiellement ce problème). L’OXA regroupe donc régulièrement ici les RNT français pour en faciliter l’exploration et la compréhension d’ensemble.
Le contenu des résumés non techniques est rédigé à des fins de communication par les établissements d’expérimentation animale. Ces résumés sont donc soumis, au minimum, au biais de désirabilité sociale, qui peut avoir pour conséquence de mettre en avant de manière détaillée les bénéfices attendus et de limiter les détails et la description des contraintes imposées aux animaux. Par ailleurs, n’étant pas sourcées ni soumises à une relecture par les pairs, les affirmations contenues dans les RNT sur des sujets scientifiques n’ont aucune valeur de preuve, mais fournissent des indications sur le cadre théorique dans lequel les établissements travaillent.
NB. La sélection d’une période temporelle, plutôt que d’une simple date, sera disponible dès que l’extension de filtrage utilisée le permettra.
La durée des projets, disponible dans la base ALURES, n’est pas indiquée ici dans la mesure où elle désigne uniquement une durée prévue d’autorisation et n’apporte aucune information sur la durée réelle des projets.
Documents
Niveau de souffrances
Dernières données ajoutées : 235 projets autorisés en avril 2026 (01/05/2026)
Formation aux injections ciblées dans le cerveau chez le rat et la souris
- Formation professionnelle
Rats : 320
Objectifs
La technique d’injection dans le cerveau (ou chirurgie stéréotaxique) faisant l’objet de ce projet de formation est une technique utilisée en médecine humaine. Elle est employée dans un cadre thérapeutique pour soigner des zones du cerveau en les stimulant ou en injectant des molécules thérapeutiques. Dans les laboratoires de recherche en neurobiologie, cette technique est également utilisée pour comprendre comment fonctionnent les cellules du cerveau et comprendre avec quelles autres cellules elles communiquent. Des cartographies du cerveau qu’on appelle atlas ont été établies pour permettre aux expérimentateurs de cibler très précisément les différentes zones du cerveau. Mais l’utilisation de ces atlas et la réalisation de la technique demande une formation spécifique . Cette formation donnée par des expérimentateurs chevronnés permettra au stagiaire de mener à bien une chirurgie stéréotaxique sur la souris ou le rat. Cette formation s’adresse aux techniciens, ingénieurs, doctorants et chercheurs ayant déjà validé deux formations réglementaires et qui souhaitent apprendre ou se perfectionner dans cette technique de pointe de la neurochirurgie. Le stage allie cours magistraux d’une part, démonstrations et travaux pratiques d’autre part. Les cours magistraux (qui n’impliquent pas d’animaux) apportent les connaissances nécessaires à la mise en œuvre de la technique, des soins donnés aux animaux avant pendant et après la réalisation de cette technique. Ils abordent aussi les bases de l’anatomie du cerveau et les principes de la stéréotaxie. La partie consacrée à la pratique permet au stagiaire de mettre en œuvre cette technique avec succès. Pour atteindre cet objectif, le stage se dote d’un fort taux d’encadrement de ces travaux pratiques (maximum de 2 stagiaires par formateur) qui permet un guidage personnalisé pour chacune des étapes de l’opération et pour surmonter efficacement toute difficulté éventuelle et assurer une prise en compte constante du bien-être animal.
Bénéfices attendus
A l’issue de la formation, les stagiaires auront acquis les connaissances et techniques leur permettant de garantir une qualité d’exécution de la chirurgie stéréotaxique et le maintien du bien-être animal dans le cadre de leur expérimentation. L’anticipation et la prise en charge de la douleur, la mise en place de la chirurgie et de ses appareillages, l’utilisation fine d’un matériel hautement fragile, la réalisation d’un geste technique précis, l’identification des signes cliniques des animaux et le bon suivi post-opératoire sont autant d’éléments permettant de limiter le nombre d’animaux utilisés pour l’investigation.
Procédures
Chaque animal subira au cours des procédures 2 injections d’anesthésiant local et général (1 minute) + 1 intervention chirurgicale (45 minutes) + 2 injections terminales (2 minutes). Les injections seront réalisées dans la cavité abdominale. Chaque chirurgie réalisée par le stagiaire sera contrôlée par le formateur qui veillera au respect du bien-être animal.
Impact sur les animaux
L’anesthésie par injection peut induire un stress léger ainsi qu’une légère douleur de courte durée. Une douleur peut apparaitre en post opératoire au niveau de la suture. Une légère perte de poids, réversible, peut être observée le lendemain de la procédure.
Devenir
Après le suivi post-opératoire les animaux qui auront été utilisés pendant la formation seront euthanasiés pour permettre le prélèvement du cerveau. Celui-ci sera étudié pour vérifier la qualité de la réalisation technique du stagiaire. Les animaux surnuméraires seront pris en charge par la plateforme de zootechnie pour une réutilisation (enseignement ou projet de recherche).
Remplacement
L’utilisation de vidéos d’enseignement ou d’animaux artificiels ne peuvent pas remplacer la démonstration et l’entrainement sur un animal vivant et anesthésié. La réalisation d’une telle technique nécessite dans le même temps l’apprentissage des bonnes pratiques pour garantir le maintien de la bonne santé de l’animal tout au long de la procédure et après.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été optimisé pour permettre les démonstrations des formateurs et l’entrainement complet de chaque stagiaire.
Raffinement
Les souris et rats destinés au stage sont maintenus en groupe sociaux avec des éléments d’enrichissement dans leur cage et ils bénéficient d’un suivi de leur état comportemental et physiologique au quotidien. Seuls les formateurs procèdent à la manipulation des animaux éveillés et à leur anesthésie dans un environnement calme. Au cours des opérations, si malgré la couverture antalgique et le monitoring de l’état d’anesthésie, un animal donne le moindre signe de mal être (insensibilité à la médication), il sera mis à mort avec une surdose d’anesthésique. Les animaux feront l’objet d’un suivi post-opératoire. En cas d’atteinte de points limites strictes, l’animal sera immédiatement euthanasié. Ces points sont : l’ouverture de la plaie, l’infection du site opératoire, les signes neurologiques aigus (convulsions, paralysie, léthargie extrême), l’incapacité à s’alimenter.
Choix des espèces
La souris et le rat sont des modèles de choix en neurobiologie expérimentale. De nombreuses lignées génétiquement modifiées ont été générées pour étudier la biologie de ces mammifères et par extension celle de notre espèce. Il est donc important pour une formation pertinente d’utiliser le modèle sur lequel le stagiaire sera amené à travailler. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte car c’est à cet âge que les atlas qui permettent une bonne localisation de la zone à injecter peuvent être utilisés.
Le rôle de la thrombine, acteur clé de la coagulation, dans le développement des anévrismes dans les vaisseaux du cerveau 1/2
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
Un anévrisme intracrânien, c’est comme une petite « bulle fragile » qui se forme dans un vaisseau sanguin du cerveau. Cela concerne environ 1 personne sur 25, surtout les femmes. Tant que cette bulle ne se rompt pas, elle passe inaperçue, mais si elle éclate, cela provoque une hémorragie cérébrale très grave, souvent fatale ou entraînant des séquelles irréversibles. Aujourd’hui, le seul moyen de traiter ces anévrismes est une intervention chirurgicale délicate, qui vise à isoler la zone fragilisée du reste de la circulation. Il n’existe donc pas encore de traitement médicamenteux capable de prévenir leur rupture. Nos recherches, qui se déroulent dans 2 établissement de recherche, s’intéressent à un processus central du sang : la coagulation. Normalement, ce mécanisme permet de réparer un vaisseau abîmé en formant un caillot. Mais dans les anévrismes, ce processus pourrait au contraire fragiliser la paroi et favoriser leur rupture. Nous étudions plus particulièrement une molécule clé appelée thrombine, qui déclenche la coagulation, et son « frein naturel », qui limite son action. Grâce à des modèles expérimentaux innovants en laboratoire, nous cherchons à comprendre si ce duo joue un rôle dans la rupture des anévrismes. À terme, nous espérons découvrir de nouvelles pistes pour prévenir leur rupture et protéger les patients à risque.
Bénéfices attendus
Ce projet de recherche vise à trouver de nouveaux traitements contre l’anévrisme du cerveau, une maladie qui peut avoir des conséquences dramatiques, parfois mortelles. Aujourd’hui, la seule option est une opération chirurgicale lourde, qui comporte des risques importants comme des séquelles neurologiques, des hémorragies ou même le coma. Nous explorons la piste de médicaments déjà utilisés chez l’être humain pour fluidifier le sang ou limiter l’activation des plaquettes en travaillant sur le rôle du sang et des molécules qui le composent dans cette maladie. Si ces approches se révèlent efficaces dans nos modèles expérimentaux, elles pourraient être adaptées rapidement aux patients atteints d’anévrisme. À long terme, l’objectif est d’offrir de nouvelles alternatives médicamenteuses, afin de mieux protéger les patients et de réduire le recours à la chirurgie.
Procédures
À l’exception de la mesure de la pression artérielle , l’ensemble des gestes techniques est réalisé chez des souris anesthésiées par anesthésie gazeuse afin d’éviter toute douleur. Tous les animaux inclus dans ce projet suivent une procédure expérimentale visant à induire la formation d’anévrismes cérébraux, correspondant à une dilatation anormale de certains vaisseaux sanguins du cerveau. Cette procédure repose sur deux interventions chirurgicales (d’une durée approximative de 40 minutes puis 50 minutes) destinées à modifier la circulation sanguine et la pression dans les vaisseaux. Lors de ces chirurgies, les animaux reçoivent systématiquement un traitement antidouleur adapté. Une troisième intervention chirurgicale est réalisée afin d’implanter une pompe sous la peau, permettant l’administration continue d’un traitement pendant plusieurs semaines. Des prélèvements sanguins de faible volume sont réalisés chez les animaux anesthésiés par voie rétro-orbitaire (au niveau de l’œil), à trois temps distincts au cours du projet, afin d’étudier l’évolution des paramètres sanguins. Chaque prélèvement dure environ une minute. La pression artérielle est mesurée chez les animaux éveillés, à des temps définis au cours de la procédure, lors de séances d’environ 30 minutes. Afin de limiter le stress, les souris sont habituées à la manipulation avant les mesures. Le bon déroulement des chirurgies et l’évolution de la maladie sont suivis grâce à des examens d’imagerie par résonance magnétique (IRM) réalisés chez des animaux anesthésiés. Deux séances d’IRM, espacées de 7 jours, sont effectuées, chacune d’une durée d’environ 30 minutes. Enfin, certains animaux reçoivent un traitement administré par l’alimentation, intégré directement dans les croquettes, afin d’évaluer son effet sur l’évolution de la pathologie. L'ensemble des interventions décrites dans ce projet auront lieu dans le laboratoire de rattachement à l'exception des séances d'IRM qui auront lieu sur le site de la plateforme technique d'imagerie située à 5 minutes à pieds du laboratoire de où les recherches se dérouleront.
Impact sur les animaux
Lors des interventions chirurgicales, certaines souris peuvent malheureusement ne pas survivre : environ 1 sur 10 après la première chirurgie, et une proportion similaire après la deuxième. Les souris qui restent en vie peuvent présenter des effets temporaires, généralement légers à modérés : - Douleur ou gêne pendant environ 1 jour après l’opération - Perte de poids temporaire - Difficultés de déplacement liées aux interventions ou à des troubles neurologiques - Stress lors des mesures de tension artérielle, qui nécessitent une manipulation - Irritation ou inflammation locale au niveau des sutures chirurgicales - Atteinte oculaire rare suite aux prélèvements sanguins rétro-orbitaux En cas de rupture d’anévrisme, des troubles plus sérieux peuvent apparaître, comme une perte de poids importante ou des difficultés motrices. Dans toutes ces situations, l’expérience est immédiatement arrêtée pour l’animal, afin de prévenir toute souffrance inutile.
Devenir
À la fin de l’expérience ou si l'anévrymse se rompt, les souris sont euthanasiées, afin d'étudier leur cerveau.
Remplacement
Pour comprendre comment les anévrismes du cerveau apparaissent et évoluent, nous devons utiliser des souris. C’est le seul moyen, car seul un organisme vivant complet peut vraiment développer cette maladie, un peu comme chez les humains. C 'est en observant ce qui se passe dans leurs vaisseaux sanguins — par exemple l’inflammation, les changements de la paroi des vaisseaux ou la façon dont le sang circule — que nous pouvons mieux comprendre comment l’anévrisme se développe et devient dangereux.
Réduction
Pour notre expérience, nous avons besoin d’un certain nombre de souris pour être sûrs que nos résultats soient fiables. Ce nombre a été calculé grace à des test statistiques. Nous allons utiliser plusieurs types de souris, certaines modifiées génétiquement nous permettant de comprendre el rôle de certains acteurs qui nous interessent dnas la maladies et d’autres souris normales, pour comparer les différences. Certaines souris recevront un médicament spécial pour voir comment il agit sur la maladie.
Raffinement
Après les opérations, les souris peuvent ressentir un peu de douleur ou être fatiguées. Pour limiter leur inconfort, elles reçoivent des médicaments contre la douleur et sont gardées au chaud sur un petit tapis chauffant. Les souris sont observées tous les jours pour vérifier qu’elles se déplacent, mangent et se comportent normalement. Des contrôles cliniques plus détaillés sont réalisés chaque jour à l’aide d’une grille de critères incluant la posture, la mobilité, l’alimentation et le comportement social. Ces observations permettent de détecter rapidement tout problème et de décider des actions à prendre : par exemple, donner un complément de médicaments contre la douleur, placer de la nourriture facile à attraper au sol si elles ont du mal à bouger, ou arrêter l’expérience et euthanasier l’animal si la douleur ou la perte de poids dépasse les points limites définis. Avant de mesurer leur tension artérielle, les souris sont habituees à la manipulation pour réduire le stress. Dans leurs cages, elles disposent de coton pour nidifier et de tunnels ou roues pour se cacher ou se déplacer librement, ce qui améliore leur confort et leur bien-être.
Choix des espèces
Les souris sont très utiles parce que leur corps fonctionne un peu comme celui des humains : leur cœur, leur sang et leurs défenses naturelles sont très semblables. Cela permet de mieux comprendre les maladies et de tester des traitements avant de passer aux humains. En plus, nous pouvons créer des souris « sur mesure » en modifiant certains gènes pour étudier exactement certaines protéines ou parties du corps. Pour ce projet, nous travaillons sur des souris adultes, car nous voulons étudier une maladie qui touche surtout les adultes. Nous nous intéressons particulièrement à une substance dans le sang appelée thrombine et à la façon dont le corps la contrôle, pour mieux comprendre comment se forment et évoluent les anévrismes dans le cerveau.
Caractérisation et test d’implants corticaux pour l’enregistrement stable du cerveau
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
Cinq millions de personnes dans le monde ont un déficit sévère de la parole suite à des traumatismes, lésions vasculaires, ou des maladies neurodégénératives. L’objectif des interfaces cerveau-machine pour la parole (BCI parole) est de permettre à ces personnes de communiquer à nouveau grâce au contrôle d’une synthèse vocale à partir de leur activité́ cérébrale enregistrée à l’aide d’implants cérébraux. L’objectif de ce projet est de : i) développer de nouveaux implants à haute densité pour enregistrer de larges zones corticales ou intra-corticales, ii) tester ces nouveaux dispositifs en préclinique pour mieux comprendre les liens entre les signaux de surface et/ou intra-corticaux, ainsi que la dynamique des circuits corticaux pour développer des stratégies de décodage plus efficaces. Cette étude menée chez le rat en amont des études menées chez le mini-porc permettra : 1) d’évaluer la fonctionnalité de ces implants et en particulier la qualité et la stabilité des signaux enregistrés et des stimulations du cerveau sur plusieurs mois (jusqu'à 12 mois) ; 2) comparer la performance de ces nouveaux implants par rapport à celles des implants commerciaux; et 3) évaluer la biocompatibilité de ces nouveaux implants.
Bénéfices attendus
À long terme, ce projet de recherche s’inscrit dans un projet plus vaste destinés à développer des interfaces cerveau-machine pour redonner la capacité de communication à des personnes présentant un déficit sévère de la parole. Pour y parvenir, il est essentiel de disposer de grilles de multi-électrodes biocompatibles, stables et très performantes. À court terme, cette étude servira à vérifier que les nouveaux types d’électrodes implantées dans le cerveau n’occasionnent pas de lésions ou d’effets indésirables, garantissant ainsi la sécurité et la tolérance des dispositifs implantés chez l’homme.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : La chirurgie d’implantation d'une durée d'environ 1h30 sera effectuée sous anesthésie. Afin de tester la qualité des implants,des stimulations pourront être délivrées au niveau de zones du cortex impliquées dans le contrôle des muscles, sous anesthésie et analgésie, sans réveil de l'animal. Pour les animaux implantés de façon chronique, l'activité neuronale sera enregistrée 1 fois par semaine pendant 1 à 2 heures sur une durée maximale de 12 mois. Pour les animaux implantés de façon chronique, une perfusion intracardiaque sera réalisée à la fin de la série d'expérimentation.
Impact sur les animaux
Des nuisances pourront être associées : 1) à la chirurgie d’implantation : hypothermie, douleurs si l’anesthésie et l’analgésie sont mal dosées pendant la chirurgie et les stimulations électriques, des douleurs, un inconfort du fait de la présence d’une protection des connecteurs positionnée sur leur tête, un risque d’infection au niveau de la zone d’implantation pendant quelques jours après la chirurgie, l’isolement physique de l’animal post-opératoire jusqu'à son complet rétablissement et cicatrisation pourra également générer un stress, 2) au rejet ou un mauvais positionnement des implants, 3) à l'isolement temporaire des animaux implantés lors des séances d'enregistrement.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de l'expérimentation. Une partie importante de l’étude concerne la biocompatibilité des implants. Afin d’étudier la structure du cerveau des rats qui ont été implantés de façon chronique ainsi que le comportement des implants, ces animaux devront donc être mis à mort (soit 40 animaux). Les 50 autres animaux serviront à des études d'enregistrement et/ou de stimulation électrique sous anesthésie. Ces animaux ne seront pas réveillés après la chirurgie.
Remplacement
Avant tout test chez l’animal, les performances des implants seront tout d’abord évaluées in vitro dans des solutions tampon. Cela permettra de vérifier les propriétés électriques et électrochimiques des électrodes afin d’en optimiser le mode de fabrication. Une fois leur fabrication optimisée, des dispositifs seront alors testés chez l’animal pour évaluer leur performance in vivo dans le temps. Il n’existe pas à l’heure actuelle d’alternative au modèle animal pour effectuer ce travail. En effet, les mécanismes étudiés mettent en jeu des réseaux complexes de cellules que la culture cellulaire ne saurait reproduire. De plus, avant leur utilisation chez l’homme, les nouveaux types d’implants nécessitent une validation préclinique in- vivo.
Réduction
L'efficacité des implants d'enregistrement de l'activité cérébrale sera évaluée sur des critères incluant la qualité du signal enregistré (amplitude, rapport signal/bruit, stabilité temporelle). Ces paramètres seront comparés entre groupes expérimentaux (différents implants) avec un test t ou de Mann-Whitney et au cours du temps chez un même animal pour mesurer la stabilité de l'implant par un test ANOVA à mesures répétées. Cette approche permettra une évaluation quantitative et reproductible de l'efficacité des implants in vivo. Pour une puissance statistique fixée à 80% et des effets attendus de l'ordre de d = 1.50 (très forts à considérables), le nombre minimal d'individus par groupe optimal à utiliser pour mettre en évidence des résultats significatif est de 10 individus, pour un risque alpha = 5% et en prenant en compte une perte potentielle de 20% d'individus au cours de l'expérience (SHADE). Pour les tests de biocompatibilité, chaque animal sera son propre contrôle (hémisphère implanté versus hémisphère non implanté). Les implants testés dans cette étude seront ensuite validés chez le miniporcs (projets financés au niveau national). Conformément au principe de réduction des 3R, une étude préclinique préalable chez le rat permettra de valider la faisabilité, la sécurité et les performances des implants. Cette étape permettra d'optimiser les protocoles expérimentaux et à terme, de réduire le nombre de miniporcs nécessaires à l'étude.
Raffinement
Durant leur séjour à l’animalerie, tout sera mis en œuvre pour que les animaux préservent au maximum une interaction sociale afin de diminuer leur stress. Au cours de la chirurgie d’implantation, les animaux seront placés sur une couverture chauffante afin d’éviter l’hypothermie. Les fonctions cardio-respiratoires seront monitorées. Pour le bien-être des animaux, des traitements prophylactiques à base d’antibiotique et d’analgésique (adapté au niveau de douleur et à base d’anti-inflammatoire non stéroïdiens et/ou de morphiniques) seront administrés pendant et les jours suivant la chirurgie. Un suivi clinique journalier des animaux sera mis en place durant toute la durée des expérimentations. Il visera à détecter d’éventuels états de souffrances pour mettre en place une gestion médicalisée de la douleur si nécessaire. Une grille de score associée à des points limites adaptés permettra d’intervenir rapidement dès l'apparition de signes cliniques en post-opératoire et/ou dans les mois suivants. Toutefois, pour les animaux implantés en chronique (procédure 1 uniquement), après la chirurgie d’implantation, les animaux devront être isolés pendant 24H (maximum 72H) ; il seront gardés dans des grandes cages près de leurs congénères; cela leur permettra d’interagir notamment visuellement, olfactivement et auditivement quand ils sont séparés. Des jeux et dispositifs seront mis à disposition des animaux afin de leur créer un milieu enrichi.
Choix des espèces
Le rat est le modèle standard pour les études de biocompatibilité d’implants offrant une taille de cerveau suffisante. Ils permettent en particulier de s’affranchir de l’utilisation de gros animaux à ce stade exploratoire de l’étude. Les animaux utilisés seront des adultes : réception et réalisation des implantations entre 12 et 20 semaines (250-350g) et suivi post-implantation sur une période allant jusqu’à 12 mois. En effet, la taille de cerveau doit être suffisante pour les études de biocompatibilité des implants.
Études neurophysiologiques et cognitives chez les rongeurs
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Rats : 960
Objectifs
Le présent projet s’inscrit dans un contexte de recherche préclinique visant à caractériser l’effet de molécules à visée thérapeutique sur la cognition et le fonctionnement cérébral. Les techniques utilisées incluent l’enregistrement et la modulation de l’activité neuronale chez l’animal anesthésié ou vigile et libre de ses mouvements. Ces approches permettent d’évaluer en temps réel l’impact potentiel d’un traitement thérapeutique sur les fonctions neuronales, cognitives et comportementales. Le modèle animal est indispensable pour étudier le potentiel thérapeutique de composés pharmacologiques avant leur éventuel développement clinique. Les rongeurs (souris et rats) sont classiquement utilisés pour la recherche préclinique en santé humaine, notamment dans des études de molécules susceptibles de modifier l’activité neuronale, le comportement et/ou la cognition. Les procédures employées suivent des standards établis dans les laboratoires de recherche publique, garantissant la fiabilité et la reproductibilité des données expérimentales. Avec le nombre d’animaux prévu dans ce projet, 20 études expérimentales pourront être réalisées sur une période de 5 années.
Bénéfices attendus
L’objectif de ce projet est d’accompagner des études précliniques combinant approches comportementales et neurophysiologiques afin de mieux comprendre les effets de composés pharmacologiques à visée thérapeutique. Ce projet permettra de caractériser de manière précise l’impact de ces composés sur la cognition, le comportement et le fonctionnement cérébral, en fournissant des données fiables et reproductibles sur leurs effets neuronaux et cognitifs. Ces informations contribueront à identifier les cibles thérapeutiques pertinentes et à orienter le développement de nouveaux traitements dans un contexte préclinique.
Procédures
Les animaux reçoivent un traitement par injection ou dans l’eau.1 à plusieurs administrations (max 2–4 semaines) (Une seule injection dans le cerveau lors de l’opération), petits volumes adaptés au poids. Lorsque le traitement est donné dans l’eau, les animaux le reçoivent progressivement en buvant chaque jour. Ils sont soumis à une procédure chirurgicale sous anesthésie générale d’une durée approximative de 2 à 3 heures, permettant l’enregistrement de l’activité neuronale dans une région cérébrale d’intérêt. Selon les études, les animaux effectueront différentes tâches comportementales adaptées aux molécules et aux régions cérébrales étudiées. Un ensemble de tâches standardisées est utilisé, dont la récurrence et la durée peuvent varier d’une séance unique de 15 minutes jusqu’à une séance quotidienne de 25 minutes sur environ 4 semaines. Cette approche combinant mesures neurophysiologiques et évaluation comportementale permettra de mieux caractériser l’impact des composés pharmacologiques sur la fonction cérébrale et la cognition. L’hébergement individuel sera appliqué uniquement aux animaux porteurs d’implants ou soumis à un contrôle hydrique ou calorique,(de quelques jours à plusieurs semaines, maximum 1 mois), tandis que la restriction hydrique ou alimentaire sera mise en place sur la période expérimentale correspondante afin de mesurer individuellement les apports (de quelques jours à une semaine).
Impact sur les animaux
Le stress sera limité grâce à une habituation progressive à l’expérimentateur. Toutes les interventions ont été régulièrement utilisées en laboratoire. Les expérimentateurs auront une solide expérience dans l'exécution de ces interventions. Les effets indésirables attendus sur les animaux comprennent : Un risque de douleur durant la chirurgie et une douleur aiguë liée à la récupération post-chirurgie implantatoire. Ce risque est compensé par l’analgésie. Un risque de perte de poids durant le contrôle calorique. En cas de perte de poids, l'animal est nourri ad libitum pendant 48 h. Un risque de perte d’implant lié aux chirurgies implantatoires pouvant induire une douleur. Un risque de stress à court terme induit par notre paradigme expérimental de tête restreinte. Les tests de comportement peuvent induire du stress pour les animaux. Un risque de stress lié à l'hébergement individuel des animaux
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort après les procédures comportementales, en vue de la réalisation de contrôles histologiques.
Remplacement
L’utilisation de ces animaux se justifie pour plusieurs raisons : 1) Aucune alternative ne permet de se passer de l’utilisation de modèles animaux lorsqu’il s’agit d’étudier les processus cognitifs/comportementaux. En effet, ce type d’étude repose sur l’analyse du comportement animal et nécessite d’avoir une espèce suffisamment proche de l’espèce humaine pour en extrapoler les résultats. 2) L'organisation du système nerveux central de ces animaux est suffisamment proche de celle de l'homme pour permettre une extrapolation acceptable des résultats obtenus l'espèce humaine. 3) De plus, nous étudions le fonctionnement des circuits neuronaux alors même que le sujet est éveillé et soumis à des tests comportementaux : il nous faut donc travailler avec des animaux vivants et vigiles.
Réduction
Nous avons adopté des mesures visant à réduire le nombre d'animaux lié à leur mode production : en utilisant pour la réalisation de ce projet tous les animaux quel que soit leur sexe (i.e. mâle et femelle). La force de notre hypothèse, les expériences pilotes précédentes ainsi que la qualité de nos procédures basées sur des années d'expérience, nous permettront de réduire significativement le nombre d'animaux utilisés. Le nombre d'animaux a été calculé par l'estimation de la variance observée avec ce type de donnée permettant d'atteindre une signification statistique.
Raffinement
À chaque étape du projet, le bien-être de nos animaux sera au cœur de nos préoccupations. Nos animaux, hébergés en cages collectives sur racks ventilés, garnies de litières leur permettant de reproduire un comportement naturel de fouissage et d’un enrichissement constitué d'un nid végétal et de tubes de carton, leur permettent de construire des nids, de jouer et de ronger. Leur soin est confié à du personnel qualifié et expert. Il surveille quotidiennement l’ensemble des animaux et de façon plus poussée et spécifique pendant les phases de récupération qui suivent les procédures invasives (chirurgie). Nous utilisons des anesthésiques et analgésiques adaptés aux procédures chirurgicales. L’expérimentateur possède une solide expérience pour toutes les procédures proposées. Des points limites suffisamment précoces sont définis pour éviter toute souffrance animale, avec la mise en place de mesures pour les soulager, comme la réhydratation, le réchauffement et une nourriture adaptée.
Choix des espèces
La souris et le rat : -sont des mammifères étroitement liés à l'espèce humaine sur le plan phylogénétique, et certains de leurs comportements peuvent être comparés à ceux de l'humain. Ces rongeurs sont fréquemment utilisés dans les études électrophysiologiques, utilisant la technique de fiber photométrie, ainsi que dans les manipulations optogénétiques. -permettent des approches in vivo pour étudier les effets de composés thérapeutiques sur le système nerveux central, ainsi que leurs corrélations avec les fonctions cognitives, à travers l'analyse comportementale. Les animaux seront utilisés au stade adule, soit à partir de 10 semaines, un âge qui correspond à la maturité des circuits neuronaux des aires cérébrales ciblées. De plus, les rongeurs adultes sont plus résistantes et récupèrent plus rapidement après la chirurgie que les plus jeunes. L’utilisation d’animaux génétiquement altérés permet de diriger l’expression de différents senseurs dans des neurones spécifiques, afin d’obtenir des conclusions plus précises et pertinentes.
Développement de nouveaux capteurs (d’oxygène, monoxyde d’azote et glutamate) pour le monitorage du cerveau chez le rat
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
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
Essai d’un traitement d’une maladie apparentée à la maladie de Parkinson par une substance chimique dans un modèle de souris transgénique
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
Le projet vise à évaluer l’intérêt d’un traitement par une substance chimique dérivée d’un composé du thé vert, ayant montré une capacité à désagréger la protéine (alpha-synucléine) présente dans les lésions du cerveau des patients atteints d’atrophie multisystématisée (AMS), une maladie apparentée à la maladie de Parkinson, mais rendant les patients rapidement dépendants et avec une survie inférieure à 10 ans. Nous souhaitons évaluer la possibilité d’utiliser un traitement par injections répétées sous la peau de cette substance chimique pour freiner le processus d’agrégation de cette protéine et la perte de force musculaire et les déficits de locomotion qui en résultent chez des souris modifiées génétiquement atteintes de cette maladie.
Bénéfices attendus
Le projet vise à évaluer dans un modèle expérimental une possibilité de traitement de l’atrophie multisystématisée, alors qu'aucun traitement neuroprotecteur n'est actuellement disponible. Nous pouvons disposer d’une substance prototype susceptible d’interagir avec la région de la protéine qui serait déterminante dans cette sévérité. La mise en place de ce protocole représente plus largement une expérience pilote qui permettra de constituer une plateforme expérimentale disponible pour évaluer d’autres substances ciblant l’agrégation protéique. Il n’existe en effet pas à ce jour de thérapie spécifique de la progression de ces maladies chez l’homme.
Procédures
Les souris, modifiées génétiquement, font l’objet d’une inoculation dans le cerveau de fibres protéiques (à l’âge de 6-8 semaines) réalisée sous anesthésie générale et locale chez 30 des 35 animaux prévus dans l’étude. L’intervention chirugicale dure 30 à 45 minutes. Aucun prélèvement n’est réalisé du vivant de l’animal.
Impact sur les animaux
Les animaux font l’objet d’une inoculation intra-cérébrale de fibres protéiques sous anesthésie générale et locale, puis d’un traitement par la substance chimique par injections sous la peau deux fois par jour et 5 jours par semaine, pendant 6 semaines. Les injections dans le cerveau sont réalisées régulièrement au laboratoire et peuvent induire de faibles pertes de poids et un faible risque d’infection au site d’incision chez les souris. Cette inoculation est réalisée afin de reproduire la maladie humaine (atrophie multisystématisée) et mesurer le délai d’apparition des premiers signes cliniques moteurs et son évolution à l’issue du traitement. Ceux-ci se manifestent par une démarche saccadée de l’animal, qui peuvent présenter une posture voûtée. La confirmation de ces premiers signes cliniques, tels qu’évalués selon une grille de scoring, détermine la décision de mise à mort des animaux, avant la survenue d’une paralysie du train postérieur qui empêcherait l’animal de se nourrir et boire ad libitum. Afin d’évaluer plus précisément l’influence du traitement sur le statut clinique des animaux un suivi de la force musculaire par la réalisation d’un test d’agrippement est prévue, à 4 reprises au cours de la vie de chaque animal.
Devenir
Les animaux sont mis à mort à la fin du protocole d’expérimentation. En effet, les modifications génétiques présentes chez les souris utilisées dans ce projet conduisent à une paralysie, survenant plus précocement suite à l’inoculation de fibres protéiques. Leur mise à mort est ainsi réalisée dès l’apparition des premiers signes cliniques, permettant de leur éviter des souffrances ultérieures. Celle-ci n’apparaît lors du vieillissement de ces souris qu’à partir de l’âge de 22 mois et les souris éventuellement survivantes à l’âge de 1 an seront mises à mort.
Remplacement
Le projet ne peut être réalisé que chez la souris, visant à évaluer le délai d’apparition de signes cliniques neurologiques et les lésions du cerveau suite à un traitement médicamenteux, ainsi que la structure de la protéine qui s’accumule dans le cerveau lors de la maladie. Il n’existe pas aujourd’hui de méthode alternative permettant de remplacer l’expérimentation animale.
Réduction
Les effectifs sont définis sur la base d'outils statistiques afin de pouvoir mettre en évidence un bénéfice éventuel du traitement sur la force musculaire et sur la durée de survie. Les échantillons cérébraux collectés permettront de réaliser des comparaisons des marqueurs des lésions du cerveau.
Raffinement
Pour les inoculations dans le cerveau réalisées sous anesthésies générale et locale, associées à l’administration d’un antalgique, afin de limiter la douleur. Les animaux sont maintenus sur tapis chauffant pour lutter contre l’hypothermie. Les animaux sont hébergés dans un portoir ventilé et les enrichissements présents dans la cage, comme les cachettes et les éléments de nidification, sont doublés en cas de conflits dans la cage. L’expérience des zootechniciens permet de repérer rapidement les souris qui présentent les premiers signes de déficits moteurs, se traduisant par une démarche saccadée et un déséquilibre, selon une grille de score adaptée à ce modèle de souris. Ceci permet d’éviter que ces troubles évoluent vers une paralysie du train postérieur qui entraînerait des difficultés d’alimentation et un mal-être chez la souris.
Choix des espèces
Les souris sont des souris modifiées génétiquement et développent rapidement la maladie suite à l’inoculation d’extraits cérébraux provenant de patients atteints d‘atrophie multisystématisée ainsi que de certaines fibres protéiques, telles que celle choisie pour le projet. Le projet prévoit des inoculations de fibres protéiques dans le cerveau chez la souris adulte (2 mois). Le choix de cet âge à l’inoculation permet de réaliser l’inoculation chez un animal adulte et son observation jusqu’au développement des signes cliniques annonciateurs d’une paralysie.
Etude des mécanismes régulant la formation et la survie des lymphocytes T résidents mémoires dans le cerveau lors de l’infection par Toxoplasma gondii chez la souris
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système nerveux
Objectifs
Le parasite Toxoplasma gondii (Toxo) peut infecter une large gamme d’animaux , dont la souris (hôte dit naturel) et l’homme (hôte dit accidentel). Chez l’Homme, il est responsable d’encéphalites (inflammation du système nerveux central) chez les sujets immunodéprimés et de malformations chez le fœtus. Les lymphocytes T (LT) CD8 jouent un rôle primordial dans la lutte contre les pathogènes intracellulaires tels que Toxo. Nous avons récemment demontré que la différenciation des LT CD8 en LT dit résidents mémoires des tissus, aussi appelés Trm, était requise pour contrôler la persistence du parasite au sein du cerveau lors de la phase chronique de l’infection. La compréhension de la réponse immunitaire médiée par les Trm contre Toxo est donc essentielle au developpement de nouvelles thérapies contre ce type de pathogène chronique qui établit une latence à long-terme chez son hôte et peut se ré-activer de manière souvent fatale chez les sujets immunodéprimés. Nos résultats préliminaires ont identifié des voies de signalisation qui pourraient contribuer à la persistence et aux fonctions protectrices des Trm dans le cerveau. Dans ce projet, nous utiliserons l’infection chez la souris par le parasite Toxo pour étudier le rôle de molécules impliquées dans le developpement et la persistance des Trm dans le système nerveux central. En particulier nous déterminerons les conséquences de l’élimination de molécules cibles dans les Trm sur le contrôle de l’infection. Ainsi, les résultats attendus de notre étude aideront au développement de nouvelles thérapies ciblées et plus efficaces contre de nombreuses infections chroniques, mais aussi potentiellement dans le cancer où la présence de Trm a été montrée comme étant un indicateur de bon prognostic et de réponse à l’immunothérapie du cancer.
Bénéfices attendus
Sous sa forme latente, le parasite Toxo présent dans le cerveau d'une personne exposée peut se réactiver et causer une encéphalite en cas de défaillance immunitaire. Notre projet permettra d'identifier des mécanismes de protection immunitaire contre l'infection chronique du cerveau par T. gondii et de mieux comprendre comment les réactions immunitaires influencent le fonctionnement cérébral. Ainsi ce projet pourrait améliorer la prise en charge de personnes à risque d'encéphalite toxoplasmique en cas d'immunodépression (SIDA, cancer...) mais aussi plus généralement les résultats attendus de notre étude aideront au développement de nouvelles thérapies contre les infections chroniques.
Procédures
Les souris recevront une exposition aux rayons X pendant environ 7 minutes. Elles subiront des injections intraveineuses et/ou intrapéritonéales (1 injection toutes les semaines pour un maximum de 4 semaines), des administrations orales (gavage) de médicaments une fois par jour pour un maximum deux semaines, et des prélèvements de sang (maximum 2 prélèvements espacés de 4 semaines). Toutes les injections ne durent que quelques secondes et s'effectuent sur animaux anesthesiés à l'exception des injections d'anticorps et des gavages qui s’effectuent sur animaux vigiles.
Impact sur les animaux
La phase aiguë de l'infection par T. gondii est habituellement symptomatique entre Jour 7 et Jour 15 (phase aiguë de la toxoplasmose) et les souris peuvent perdre jusqu’à 20% de leur poids initial. S’en suit la phase chronique qui est généralement asymptomatique avec le parasite latent.
Devenir
Tous les animaux intégrés dans chaque procédure expérimentale seront mis à mort en fin d’étude afin de prélever les organes (Cerveau, organes lymphoides secondaires) nécessaires aux analyses phénotypique et fonctionnelles des cellules immunitaires et en particulier des Trm mais aussi des mesures de charges parasitaires et d'inflammation.
Remplacement
Le recours à l’expérimentation animale dans le cadre de cette étude se fait après de nombreuses études in vitro dans des modèles cellulaires. Lorsque cela est possible, des expériences in vitro utilisant des lymphocytes T et des lignées cellulaires infectées par T. gondii sont réalisées. De plus, au lieu d'être propagé in vivo dans des souris comme c'était le cas historiquement, le parasite est cultivé sur des fibroblastes humains. Cependant, ces techniques ne permettent pas d’étudier l’impact des lymphocytes T sur le contrôle du parasite et la neuroinflammation, et n’interviennent qu’en complément de l’expérimentation animale. La complexité des systèmes immunitaires et nerveux, et du tissu cérébral, autant dans sa composition cellulaire que son architecture, fait qu’il est impossible de simuler (sous forme de modélisation informatique ou d’expériences en culture cellulaire) la ‘connectique’ des populations cellulaires mises en jeu. Il n’est donc actuellement pas possible de répondre aux objectifs proposés dans ce projet par des méthodes excluant totalement l’utilisation du modèle animal.
Réduction
Les expériences sont organisées de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux. Nous avons également pu valider certaines approches expérimentales in vitro permettant d’optimiser l’utilisation des animaux. Afin d’assurer la fiabilité de nos résultats, nous travaillerons avec des groupes tests et contrôles d’au minimum 5 animaux et répéterons nos expériences 3 fois. Le nombre d’animaux utilisés correspond dans nos expériences et dans celles des groupes travaillant sur des modèles équivalents au nombre minimal permettant une interprétation sans ambiguïté des résultats. Ceci garantira la valeur statistique de l'étude en intégrant les variations expérimentales et les variations inter-individus. Les tests statistiques varient suivant les expériences et sont réalisés avec un logiciel de statistique adapté.
Raffinement
Le bien-être de l’animal est un facteur de variabilité expérimentale. Nous prenons ceci en compte grâce au suivi rapproché quotidien des animaux qui évaluera leur état général (prise de nourriture, toilettage, mouvements), l’aide à l’alimentation en cas de besoin, l’enrichissement de leur environnement et le respect de l’aspect social du groupe (pas d’isolement ni de changement de cage). L’expérimentation sera arrêtée en cas de dégradation trop importante de la santé d’un animal selon les points limites d’arrêt de la procédure définis dans notre fiche de scoring pour limiter la douleur, la souffrance ou l’angoisse de l’animal. Les signes cliniques attendus de l’infection sont : - En phase aiguë (J7-15) : perte de poids et mobilité réduite. Les animaux seront mis à mort sous 24h si ils atteignent un des score limite défini sur notre fiche de scoring. Il sera nécessaire de respecter un délai de 24h car le développement d’une réponse immunitaire permet dans bon nombre de cas une amélioration rapide de l’état général et la transition vers la phase chronique moins symptomatique. - En phase chronique (>J15) : ataxie / syndrome vestibulaire. Les animaux seront euthanasiés en cas de présence de l’un de ces signes. La procédure ne prévoit pas l’utilisation d’analgésiques ou anti-inflammatoires, car ils risquent d’interférer avec les processus inflammatoires au cours de notre expérimentation.
Choix des espèces
T. gondii peut infecter tout animal homéotherme mais les rongeurs sont des hôtes naturels du parasite. Compte-tenu des nombreux outils d'analyse de la réponse immunitaire qui existent chez la souris, cette espèce est pertinente pour disséquer les mécanismes cellulaires et moléculaires des interactions hôte-parasite. De plus, la physiopathologie de la toxoplasmose chronique chez la souris reproduit plusieurs caractéristiques retrouvées chez l’homme : rôle protecteur de l’immunité cellulaire médiée par les lymphocytes T, kystes persistant dans le cerveau, phénomène d’encéphalite, modifications comportementales. Des souris adultes, âgées de 2 à 5 mois (afin de participer à l’effort de réduction car la susceptibilité à l’infection varie peu à ces âges), seront utilisées afin de pouvoir étudier les effets des manipulations sur un système nerveux central et immunitaire mature. Dans le cas des transferts de moelle osseuse, la reconstitution du système hématopoïétique prend 8 à 10 semaines, puis les souris subiront la procédure d'infection par Toxo et seront suivies 11 semaines après infection, donc l’âge maximal d’utilisation des souris sera de 30 semaines.
Culture des cellules des vaisseaux sanguins du cerveau de souris pour l’étude de la toxicité d’un composé
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Objectifs
Le projet vise à évaluer l'effet sur l'intégrité des vaisseaux sanguins cérébraux d'un composé conçu par un partenaire industriel pour favoriser l'entrée de médicaments dans le cerveau. Ce composé cible spécifiquement une protéine des cellules des vaisseaux cérébraux de souris, dénommée "la cible" dans le projet. Ces cellules seront cultivées in vitro puis exposées au composé à une concentration et pendant un temps variables. Pour ce projet, les cellules doivent être obtenues directement à-partir de cerveaux de souris car les lignées existantes diffèrent trop des cellules originales. La culture est réalisée à partir de cerveaux de souris prélevés après analgésie et anesthésie profonde suivies de la mise à mort des animaux.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'évaluer si le composé présente une toxicité spécifique sur les cellules des vaisseaux sanguins du cerveau de souris, une étape essentielle au développement d'un futur agent permettant d'augmenter le passage de médicaments dans le cerveau.
Procédures
Tous les animaux seront mis à mort sous anesthésie générale profonde après analgésie sans aucun traitement préalable. Chaque animal recevra 2 injections (30 secondes par injection). La procédure chirurgicale d'exsanguination par perfusion transcardiaque dure 4 minutes.
Impact sur les animaux
Les seules nuisances sont les injections utilisées pour l'administration des analgésiques et des anesthésiques. Ces injections n'entrainent qu'une douleur et un stress légers des animaux.
Devenir
Tous les animaux (Lot 1 de 454 souris mâles, Lot 2 de 75 souris femelles) sont mis à mort afin de prélever leur cerveau et de réaliser des cultures de cellules à partir des vaisseaux sanguins cérébraux.
Remplacement
Il n'est pas possible de remplacer les cultures primaires de cellules endothéliales cérébrales par des lignées immortalisées car celles-ci ont un phénotype trop différent du phénotype observé in vivo.
Réduction
La réalisation de cette étude sur des cellules endothéliales en culture primaire et non sur des animaux permet de diminuer fortement le nombre d'animaux utilisés puisque les expériences in vitro permettent de tester un grand nombre de conditions en parallèle. Le nombre d'animaux inclus dans le projet (529 souris) a été calculé au plus juste afin d'obtenir des résultats statistiquement significatifs compte-tenu des résultats précédemment obtenus au laboratoire. De plus l'étude sera réalisée dans un premier temps chez la souris mâle (454 souris) pour déterminer la concentration maximale et le temps d'exposition maximal au composé qui peuvent être utilisés sans entrainer d'efftes cytotoxiques. Seules ces valeurs limites seront ensuite testées chez la souris femelles (75 souris) pour vérifier l'absence de toxicité dans les deux sexes.
Raffinement
Tous les animaux seront hébergés en groupes sociaux dans des cages avec enrichissement. La mise à mort des animaux se fera toujours après analgésie et anesthésie générale profonde. Les animaux sont surveillés sur la base de points limites préalablement définis et si un animal présente des signes de souffrance importants, il sera mis à mort par dislocation cervicale.
Choix des espèces
Ce projet a pour but de tester in vitro l’effet d'un composé spécifiquement développé contre une protéine des cellules endothéliales cérébrales de souris. Souris jeunes adultes de 12 à 16 semaines pour que le barrière hémato-encéphalique soit mature
Axe intestin-cerveau : rôle des cellules gliales dans le dimorphisme sexuel des comorbidités de l’obésité
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
Objectifs
L’obésité est problème majeur de santé publique. Cette maladie chronique touche presque 18% de la population française (quasiment la moitié des français.es si l’on compte aussi les personnes en surpoids). Elle s’accompagne de nombreuses comorbidités, notamment le diabète et les symptômes anxieux et dépressifs. On sait aussi que les bactéries de l'intestin (le microbiote) est déréglé dans l'obésité. Afin d’envisager de nouvelles thérapies pour limiter les comorbidités associées à l’obésité, il est nécessaire de mieux comprendre comment le cerveau contrôle le poids corporel et les émotions, et comment l'intestin communique avec le cerveau. Nous voulons tester l'hypothèse selon laquelle certaines cellules du cerveau, appelées cellules gliales, sont sensibles à des molécules produites par le microbiote intestinal. Nous pensons que les animaux mâles et femelles ne répondront pas de la même façon à ces molécules.
Bénéfices attendus
Les informations tirées de la réalisation de ce projet permettront de mieux comprendre la communication entre l’intestin et le cerveau, notamment le rôle de certaines cellules gliales dans les dérèglements métaboliques et cognitifs en réponse à un régime riche en calories. Ce projet a une véritable portée translationnelle dans la mesure où s’ils supportent notre hypothèse, l’utilisation de ces molécules produites par le microbiote (également retrouvés dans le sang humain) pourrait éventuellement être proposée pour traiter des personnes souffrant d’obésité avec présence de diabète ou de symptômes anxieux. De plus, si nos résultats diffèrent entre les deux sexes, cela permettra de cibler une population donnée, ce qui participe à la mise en place d’une médecine de précision.
Procédures
1) Analyse de la composition corporelle sur animaux vigiles : 5 min, entre 1 et 5 fois. Nombre d’animaux : 1492. 2) Chirurgie viscérale, sous anesthésie et antalgie, 20 min, 1 fois. Nombre d’animaux : 288. 3) Neurochirurgie sous anesthésie et antalgie, 45 min, 1 fois. Nombre d’animaux : 864. 4) Test de tolérance au glucose et à l’insuline sur animaux vigiles : Entre 4 et 6 mesures de glycémie sur une goutte de sang. Chaque mesure dure 10sec, espacées de 10 min. Nombre d’animaux : 560. 5) Enregistrements de la consommation de nourriture, d’eau, d’oxygène et l’activité physique. Durée : 16 jours en hébergement individuel. Nombre d’animaux : 144. 6) Mise à jeun, 24h, entre 1 et 2 fois, espacée d’une semaine. Nombre d’animaux : 544 (1 fois), 48 (2 fois). 7) Tests comportementaux. Durée : entre 10 et 120 min, répété 1 fois pour chaque test, espacé de minimum 1 jour. Nombre d’animaux : 656. 8) CONDITIONNEMENT OPERANT. DUREE : 4 SEMAINES en HEBERGEMENT INDIVIDUEL. NOMBRE D’ANIMAUX : 512.
Impact sur les animaux
1. Stress induit par l’hébergement individuel : ceci ne sera réalisé uniquement lorsque la mesure des apports et des dépenses énergétiques individuels (calorimétrie indirecte) ou une tâche d’apprentissage avec accès individuel contrôlé aux mangeoires (conditionnement opérant) sont nécessaires. Durée maximum : 4 semaines. Légère perte de poids initiale (5 %) sur les deux premiers jours avant reprise de la croissance normale (basée sur nos observations antérieures). 2. Stress de contention lors de l’analyse de composition corporelle. Ce test nécessite de placer l’animal dans un tube en plastique au fond duquel les souris sont bloquées. Ce stress est cependant d’une durée limitée, l’analyse ne prenant que 5 minutes au maximum. 3. Prise de poids consécutive au régime gras HFD (sur 20 semaines maximum). La prise de poids estimée (basée sur nos études antérieures) ne devrait pas dépasser 200% du poids initial. 4. Perte de poids consécutive au jeun (4h ou 24h). La perte de poids estimée (basée sur nos études antérieures) ne devrait pas dépasser -10% du poids mesuré le jour précédent. 5. Perte de poids/appétit post-opératoire. La peau et soit le périoste, soit la paroi péritonéale devant être incisés, une douleur post-opératoire est attendue. La reprise de poids est attendue dès le deuxième à troisième jour post-opératoire (basée sur nos études antérieures). 6. Stress induit par les tests comportementaux. La durée réduite de chacun des tests (moins de 2h, sans manipulation) n’induit pas de nuisances sévères (pas de perte de poids attendue). 7. Les complications chirurgicales (mauvaise cicatrisation, hémorragie) devraient rester bien en dessous du seuil de 20% du nombre total d’animaux (d’après nos études antérieures). 8. Stress induit par des prélèvements sanguins répétés (maximum 6 prélèvements consécutifs en 2h). 9. Stress métabolique suite à des variations importantes de la glycémie (hyper ou hypoglycémies pendant 2h maximum).
Devenir
À l’issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort et des tissus seront récupérés (cerveaux ou autres), pour des études réalisées post-mortem.
Remplacement
Ce projet et notre hypothèse sont basés sur des résultats d’études cliniques chez l’Homme (variation de concentration sanguine des molécules du microbiote chez des populations obèses). Le but de ce projet est de comprendre le rôle de l’axe intestin-cerveau dans la mise en place des désordres métaboliques et cognitifs induits par l’obésité. Dans ce contexte, la région cérébrale que nous étudions n’est pas isolée, et interagit avec d’autres structures du cerveau mais également avec des organes périphériques (notamment l’intestin où réside le microbiote intestinal). Les effets que nous étudions sont donc la résultante de cette communication entre divers réseaux de neurones et la périphérie. Les variables métaboliques (poids, composition corporelle, régulation de la glycémie) et le comportement intégré (anxiété) nécessite l’utilisation d’un modèle animal. En effet, des interactions aussi complexes ne peuvent être modélisées in vitro, et certains des effets étudiés cités plus haut nécessitent un animal vivant. De même, il n’existe pas encore de modèle informatique qui pourrait remplacer l’animal dans le cadre de cette étude.
Réduction
Nous avons utilisé des tests mathématiques (test de puissance statistique) pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats exploitables statistiquement. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, nous avons optimisé la stratégie de croisements des animaux reproducteurs afin d’utiliser tous les animaux d’une même portée (animaux contrôles et génétiquement modifiés sont frères et sœurs) et donc ne pas multiplier le nombre de portée avec des animaux qui ne présenteraient pas les caractéristiques (génotype) attendues. De plus, nous avons regroupé dans la mesure du possible nos différents tests métaboliques sur les mêmes animaux, de manière à obtenir un maximum d’information à partir des mêmes animaux. En particulier, l’analyse de la composition corporelle (masse grasse vs masse maigre) est réalisée dans un appareil qui ne nécessite pas la mise à mort des animaux. Cela nous permet ainsi de réaliser plusieurs mesures à des temps différents sur les mêmes animaux, au lieu d’avoir recours à des lots différents. Pour l’analyse des résultats, nous comparerons les différents groupes expérimentaux avec l’aide de différents tests statistiques adaptés au type de mesures comparées.
Raffinement
Nous avons défini différents points de raffinement tout au long de l’étude : 1) Période d’habituation avant utilisation en expérimentation de 1 semaine minimum. 2) L’évaluation de la prise alimentaire nécessite parfois la répartition des animaux en cages individuelles. Pour compenser le manque d’interactions sociales, les cages, transparentes et enrichies, seront rapprochées au maximum les unes des autres. L’environnement sonore permettra de limiter le stress des bruits extérieurs (radio). 3) Notre étude nécessite des chirurgies qui seront réalisées sous anesthésie générale avec un protocole analgésique ainsi que des mesures de maintien du bien-être animal décrites précisément dans les procédures. 4) Des points limites précoces et terminaux appropriés ont été définis avec des mesures conservatoires prévues pour chaque critère.
Choix des espèces
LLes caractéristiques suivantes font de la souris un animal de choix pour notre projet de recherche. 1) sa physiologie générale est suffisamment proche de celle de l’être humain ce qui fait que les résultats obtenus chez la souris sont transposables à l’Homme 2) petite taille facilitant son hébergement 3) court cycle de reproduction permettant d’avoir un nombre suffisant d’animaux rapidement 4) possibilité d’obtenir des animaux génétiquement modifiés 5) comportement alimentaire et émotionnel depuis longtemps étudiés chez la souris 6) bon nombre des tests comportements existants chez la souris donnent des résultats qui sont transposables à l’Homme Toutes les souris de cette étude seront étudiées à l’âge adulte (à partir de 8 semaines), âge qui correspond à un stade où le crâne a fini sa croissance, ce qui permet l’utilisation d’une cartographie de référence du cerveau (atlas stéréotaxique) pour les neurochirurgies.
Dynamique des changements biochimiques de la cellule lors d’un apprentissage
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
L’objectif principal est de comprendre comment les cellules du cerveau communiquent lorsqu’une mémoire se forme ou lorsqu’un comportement se produit, que ce soit dans des situations normales ou lors de maladies. Pour cela, le projet prévoit de créer un microscope couplé à une fibre optique (un fibroscope) permettant de suivre la souris pendant un comportement de façon peu invasive. Ce dispositif permettra d’observer directement, chez un animal vivant, l’activité de groupes de neurones pendant un apprentissage (mémorisation).
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de comprendre, à moyen terme, le déroulé des évenements conduisant à l'adaptation de la communication entre deux neurones (la plasticité synaptique). Cette plasticité, impliquant des réseaux de neurones, est nécessaire à l'adaptation à l'environnement via des processus d'apprentissage et de mémorisation. Ainsi, une meilleure compréhension de ces phénomènes, répond parfaitement aux contraintes liées au fonctionnement cérébral. Les résultats de ce projet seront accessibles via des publications. Sur le long terme, ce projet permettra de mieux comprendre le phénomène d'apprentissage et de mieux connaitre les potentielles cibles thérapeutiques en cas de maladies.
Procédures
Les animaux seront soumis à des chirurgies comme des injections à l'intérieur du cerveau (environ 45 minutes) et la fixation d'un implant (environ 1h30) ainsi qu'une légère restriction alimentaire permettant de motiver la souris lors des tâches comportementales de navigation spatiale (environ 1-2h).
Impact sur les animaux
Les manipulations par les expérimentateurs et les expériences de navigation spatiale peuvent induire un stress chez la souris. La chirurgie peut également induire des douleurs secondaire. Enfin, la restriction alimentaire engendrera une perte de masse qui peut etre excessive ou associée à des signes de souffrance.
Devenir
Afin d’observer la signalisation dans chaque cellule, nous devons récupérer en fin d’expérience les tissus. Nous devons pour cela procéder a euthanasie de l'ensemble des animaux du projet afin d’obtenir un maximum d’information de l’animal.
Remplacement
Pour bien étudier la plasticité neuronale (c’est-à-dire la façon dont les connexions entre neurones changent), il faut absolument observer cela chez un animal vivant, car les résultats varient beaucoup selon les conditions de l’expérience. En particulier, une tâche de navigation dans l’espace (comme faire parcourir un labyrinthe à un animal) est nécessaire, et elle ne peut être réalisée que sur un animal vivant. Elle renforce les connexions dans l’hippocampe, une partie du cerveau impliquée dans la mémoire spatiale. Cela fournit des données précises et réalistes. Ces données sont ensuite utilisées pour nourrir un modèle mathématique prédictif. Ce modèle permet de prévoir ce qui pourrait se passer et ainsi guider les futures expériences pour les rendre plus efficaces.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés, la mise au point des biosenseurs sera intégralement réalisée in vitro. De plus, l'étude histologique post-mortem, réalisée sur les animaux utilisés pour les tâches de comportement, permet d’acquérir le plus d’information possible en utilisant le moins d’animaux possible. Le modèle de prédiction théorique alimenté par les données vise également à réduire l’utilisation des animaux dans les futurs projets. Les souris utilisées pour la mise en place et l’optimisation de notre technique est associé à un maximum de 80 animaux. Ce nombre sera réduit autant que possible. Chaque fois que cela sera possible, cette mise au point sera effectuée chez des animaux déjà présents dans l'animalerie pour d'autres projets.
Raffinement
L’état de santé des animaux sera quotidiennement suivi et l'administration d’analgésique sera systématique en cas de signe de douleur. Le stress des souris sera réduit par l’habituation de ces dernières à l’expérimentateur et à l’environnement ainsi que des enrichissements de cages, avec a minima du matériel de nidification (igloo et coton). Les manipulations de souris sont faites dans une pièce différente, hors de vision des souris en stabulation d’hébergement.
Choix des espèces
La souris est le modèle idéal pour ce type d’étude car il s’agit d’un mammifère, ayant donc des mécanismes cérébraux généralisables dans une grande mesure à l'homme, chez qui l’expression de biosenseurs est bien caractérisée. Nous utiliserons des animaux adultes, afin de découpler la plasticité induite par le comportement de celle inhérente au neurodéveloppement.
Etude de la délétion d’un complexe de 2 enzymes de modification des ARN de transfert dans le cerveau de souris.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
Objectifs
Notre recherche est orientée vers l’étude de la physiopathologie des maladies neuro-développementales d’origine génétique. Des mutations dans de nombreux gènes ont été identifiées chez des patients avec des troubles du neurodéveloppement. Notre objectif est de comprendre le rôle de ces gènes dans les cellules du système nerveux central et les mécanismes physiopathologiques associés à ces maladies. Plusieurs patients avec des troubles du neurodéveloppement présentent une mutation dans le gène d’intérêt. La protéine issue de ce gène (gène 1) forme un complexe avec une autre protéine (encodée par le gène 2). Ce complexe est indispensable au décodage de certains gènes. Notre collaboration avec des généticiens et d’autres équipes de recherche a permis de mettre en avant l’importance du gène d’étude dans le développement du cerveau. La technique utilisée lors de ces précedentes études nous a permis de moduler l’expression dans une partie des cellules de cortex (environ 1%) et de visualiser un défaut de migration. Nous souhaitons à présent moduler cette expression dans toutes les cellules du cortex pour comprendre les mécanismes impliqués dans les troubles du neurodeveloppement. Afin d’avoir toute la population de cellules du cortex à analyser (et non 1% comme les expériences précédentes), nous avons étudié des souris cKO (Knock-Out conditionnel, c’est-à-dire que le gène d’intérêt est absent uniquement dans le cortex des souris) soit pour le gène 1 soit pour le gène 2. Ces souris ne présentent aucune anomalie au niveau du cerveau. Nous souhaitons à présent étudier les souris cKO pour les deux gènes du complexe (perte de l’expression des gènes 1 et 2 simultanément), ici encore en limitant l’excision des gènes au cortex cérébral des souris. Cette étude permettra de comprendre par quels mécanismes moléculaires le complexe influe sur le développement du cortex.
Bénéfices attendus
Notre étude permettra de comprendre la fonction du complexe étudié dans le neurodéveloppement et les mécanismes par lesquels sa déplétion conduit à des troubles du neurodéveloppement, plus précisément au niveau moléculaire.
Procédures
Ils ne subiront aucune procédure expérimentale.
Impact sur les animaux
Les animaux mutants sont plus petits et ont un cerveau plus petit. Ils pourront avoir du mal à se déplacer et à communiquer avec le reste de la portée, notamment dans le cas des études post-natales. Vers 3 semaines après la naissance, les animaux présentent une mortalité qui semble augmentée d’après nos premières données préliminaires. Dans ce projet, nous n’étudions pas les animaux agès de plus de 3 semaines.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à la fin du projet afin de prélever les cerveaux et de réaliser les analyses sur ceux-ci.
Remplacement
L’utilisation de l’expérimentation animale pour nos travaux est rendue nécessaire par la complexité de l’environnement du cortex cérébral en développement qui ne peut pas totalement être recréé par des approches in vitro. Nous incluons d’ailleurs dans cette étude des méthodes de culture cellulaire, mais qui nécessitent tout de même des embryons « donneurs ». Le développement du cerveau est très bien caractérisé chez la souris, ce qui nous permet de déterminer efficacement les effets de l’altération de gènes sur le développement embryonnaire cortical.
Réduction
Notre projet est composé de trois études dont la première a pour but de déterminer les stades clés pour les études suivantes, afin de limiter le nombre de stades étudiés en détail et de limiter le nombre d’animaux générés. De plus, nous allons combiner les analyses de protéines et d’ARN sur une même portée (1 hémisphère pour chaque étude au lieu du cerveau entier). Nous utilisons les test statistique adaptés afin d’évaluer différents paramètres chez les animaux portant la mutation par rapport aux contrôles (embryons non porteurs de la mutation de la même portée). Nous avons aussi adapté le nombre de portées à analyser en fonction des expériences à réaliser.
Raffinement
Nous prenons en compte avec la plus grande attention le bien être de nos animaux. L’élevage et la reproduction de nos animaux se font dans un environnement contrôlé permettant une réduction du stress pour l’animal, notamment avec l’ajout de nid et de tunnel dans les cages d’hébergement. La mise à mort est faite par du personnel qualifié. Pour les animaux à 3 semaines de vie (21-22 jours après la naissance), bien qu’ils soient plus petits et aient un cerveau plus petit, nous n’avons jusqu’à présent pas détecté de signe de détresse ou de souffrance. Aucun point limite (maigreur, absence de lait maternel dans l’estomac) n’a été constaté dans les premières portées. Nous faisons toutefois nos collectes les plus tardives à 20 jours de vie, avant l’apparition de la mortalité. Nous effectuons le prélèvement pour le génotypage en post-mortem pour éviter une douleur inutile. En post-natal, pour les animaux étudiés le jour de la naissance ou à 6 jours de vie : nous comptons les nouveaux nés à la naissance et nous nous assurons qu’ils sont bien en groupe dans le nid, attestant que la mère s’occupe de tous ses petits. Tout animal délaissé sera euthanasié pour éviter hypothermie et hypoglycémie. 3 fois par semaine, nous apportons une attention particulière aux points limites suivants : i) l’absence de prise alimentaire par observation de la poche à lait : tout animal sans poche à lait visible pendant 24h est euthanasié ; ii) cyanose: les animaux étant glabres jusqu’à 6 jours de vie, nous observons la couleur de la peau : tout animal cyanosé est euthanasié. Entre 6 et 20 jours de vie: Nous surveillons l’attitude de la mère et tout animal délaissé sera euthanasié pour éviter hypothermie et hypoglycémie. L’apparence du pelage des petits est également un bon indice du soin apporté par la mère. Nous avons noté une taille des nouveaux nés double mutants plus petite (mais de corpulence normale, c’est-à-dire qu’ils ne sont pas anomalement maigres), des cerveaux plus petits et des animaux moins vifs. Le point limite étant une perte anormale de poids, les animaux sont pesés 3 fois par semaine. Si une perte de poids ou un état de maigreur est observé, l’animal est euthanasié. Les animaux ne réagissant pas à une stimulation lors de l’ouverture du nid sont euthanasiés.
Choix des espèces
Nous avons choisi la souris pour étudier les gènes impliqués chez des patients souffrant de troubles neurodéveloppementaux. Les étapes du développement du cerveau sont très bien caractérisées chez la souris, ce qui nous permet de voir les effets des mutations dans des gènes impliqués dans les maladies neurodéveloppementales chez l’homme. Cet animal de petite taille avec environ 8 embryons par portée est couramment modifié génétiquement, ce qui nous permet de mimer les mutations observées chez l’homme. De plus la culture de cellules souches neurales et la culture primaire de neurones à partir de cortex murins sont des techniques bien établies au laboratoire. Selon nos études préliminaires, les très jeunes embryons mutants (avant 2/3 de gestation) ne présentent aucune différence avec les embryons sauvages. A la naissance, nous notons une taille légèrement inférieure et juste avant le sevrage, cette taille ainsi que la taille du cerveau, sont très inférieures chez les double cKO. A deux semaines de vie, on observe également une diminution de la taille (corps et tête) chez les animaux avec une seule copie d’un des deux gènes. Nous souhaitons dans un premier temps étudier tous les stades du développement du cerveau afin de déterminer précisement la dynamique d’apparition des phénotypes et d’identifier le timing précis auquel réaliser la caractérisation moléculaire qui permettra de comprendre les mécanismes qui mènent à l’apparition des phénotypes : stades embryonnaires 14.5 jours, 15.5 jours, 16.5 jours et 18.5 jours post-fécondation et stades postnataux jour de la naissance et 6, 14 et 20 jours de vie. Dans les études suivantes, nous étudierons plus en détail uniquement les stades clé.
Détermination de la fenêtre temporelle optimale pour l’observation du manganèse dans le cerveau d’ovin – MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
L’objectif est de mettre en place la technique d’Imagerie par Résonnane Magnétique du manganèse in vivo à l'échelle du cerveau entier chez l’ovin. Les propriétés paramagnétiques du manganèse (Mn2+) permettent son utilisation comme agent de contraste pour l'IRM (MEMRI : IRM du ManganEse). C’est un composé qui pénètre et s'accumule dans les neurones actifs, donc sa concentration intracellulaire est le reflet direct de l'activité neuronale. Cette technique permet de visualiser les changements du cerveau en réponse à des stimulis. La dynamique du Mn2+ (biodisponibilité, pharmacocinétique) dépend de l'espèce, il est donc nécessaire de réaliser des mises au point sur le cerveau d’ovin. Une première expérience pilote a été réalisée sur 5 animaux ; cette expérience nous a permis de déterminer la dose minimale de Mn2+ à utiliser. Nous avons également observé les zones de diffusion du Mn2+ 24h post administration. Il est nécessaire de compléter et d’affiner ces résultats, notamment en analysant des points de cinétique qui manquent à notre analyse : les temps 48, 72 et 96 heures post-administration de manganèse. Dans le cadre de cet avenant, nous souhaitons réaliser l’acquisition d’images IRM supplémentaires pour 6 animaux à 1 temps long, à 22 jours post administration de manganèse. Pour cela, six brebis seront donc anesthésiées 1 fois de plus, à distance de leur dernière anesthésie. MODIFICATION : NOUS DEMANDONS L'AJOUT DE 4 ANIMAUX SUPPLEMENTAIRES POUR APPORTER DES PREUVES SOLIDES SUR LA FAISABILITE ET LA RESOLUTION DE LA TECHNIQUE DEVELOPPEE, EN UTILISANT UNE STIMULATION COMPORTEMENTALE POSITIVE.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’établir la fenêtre temporelle optimale pour l’acquisition du meilleur contraste en IRM MEMRI. Après injection, la concentration du manganèse augmente graduellement dans les tissus du cerveau, puis sa détection atteint un plateau, persiste pendant plusieurs heures et ensuite décroit. C’est la fenêtre correspondant au plateau qu’il s’agit de déterminer chez l’ovin. Une fois cette fenêtre temporelle définie, nous pourrons réaliser les expériences d’IRM fonctionnelle. Les mises au point des conditions de dose et temps dans cette expérimentation préliminaire bénéficieront à des appels à projet ultérieurs. Ce projet est une étape clé dans la mise en œuvre des études d’IRM fonctionnelle chez les ovins en utilisant une approche MEMRI par réhaussement de manganèse.
Procédures
Entre 12 animaux et 20 animaux subiront les gestes techniques, 20 est un nombre maximal prévu pour pallier les pertes éventuelles liées aux longues anesthésies successives. Les animaux subiront 3 anesthésies sur une durée de 4 jours pour 6 à 10 animaux maximum, et 5 jours pour 6 à 10 animaux maximum, pour passage à l'IRM. La 1ère anesthésie durera 2h30, les 2 autres 2h. Ils recevront également une injection intra-péritonéale sous anesthésie générale. Ils subiront 3 injections par voie intraveineuse à la jugulaire pour induire les anesthésies (durée totale contention comprise d'une minute). LES 4 ANIMAUX SUPPLEMENTAIRES SUBIRONT 3 ANESTHESIES SUR UNE DUREE DE 6 JOURS. LA 1ERE ANESTHESIE DURERA 30 MINUTES, LES 2 AUTRES 2H. ILS RECEVRONT EGALEMENT UNE INJECTION INTRA-PERITONEALE SOUS ANESTHESIE GENERALE. ILS SUBIRONT 3 INJECTIONS PAR VOIE INTRAVEINEUSE A LA JUGULAIRE POUR INDUIRE LES ANESTHESIES (DUREE TOTALE CONTENTION COMPRISE D'UNE MINUTE).
Impact sur les animaux
Bien qu’il soit un élément nécessaire au bon fonctionnement de l’organisme, le manganèse est cependant neurotoxique à forte dose. Chez l’homme, il provoque maux de tête, insomnies, pertes de mémoire, instabilité émotionnelle, dystonie, tremblements, troubles du langage et des troubles de la marche. Pour chaque anesthésie les animaux pourront subir un stress lors de la manipulation. Un hématome peut apparaître lors de l’induction de l’anesthésie par voie intraveineuse.
Devenir
A la suite des acquisitions, tous les animaux seront mis à mort toujours sous anesthésie générale. En effet, ils ne pourront pas être réutilisés car nous ne savons pas combien de temps le manganèse reste dans l'organisme des animaux. POUR LES 4 ANIMAUX SUPPLEMENTAIRES DEMANDES LES CERVEAUX SERONT PRELEVES A L'ISSUE DU PROJET.
Remplacement
Cette étude d‘imagerie cérébrale permettant de déterminer la fenêtre d’acquisition optimum pour obtenir le meilleur contraste IRM, ET DE PROUVER L'EFFICACITE DE LA TECHNIQUE SUITE A UNE STIMULATION COMPORTEMENTALE, ne peut être réalisée qu’in vivo. Il est en effet impossible d’étudier ou de reproduire ces expériences in vitro et encore moins in silico. Ce projet est un prérequis pour développer l’approche d’imagerie MEMRI qui permettra, ultérieurement, de mettre en place des projets longitudinaux, avec des nombres restreints d’animaux expérimentaux.
Réduction
Ce projet, qui concerne 12 animaux expérimentaux (24 animaux maximum) est nécessaire car il complétera et affinera les résultats obtenus lors d’une précédente expérience. L’évolution temporelle de la concentration de Mn2+ dans le cerveau d’ovins a été déterminée 24h, 72h et 120h après son administration. Les points 48h et 96h n’ont pas été étudiés et sont indispensables pour déterminer la fenêtre d’acquisition optimum pour obtenir le meilleur contraste. Nous avons planifié l’expérience de manière à acquérir des images IRM à deux temps post-administration de Mn2+ pour chaque animal, ce qui réduit considérablement le nombre d’animaux. Nous pensons qu’avec 4 temps d’analyse post-administration de Mn2+ et 6 animaux (10 animaux maximum) par temps (6 animaux imagés aux temps 24h et 72h et 6 animaux imagés aux temps 48h et 96h post-administration de Mn2+), la disponibilité du manganèse dans le cerveau des ovins au cours du temps pourra être modélisée par un ingénieur expert en pharmacologie. La taille de nos effectifs (6 individus par traitement expérimental) nous permettra de réaliser des analyses statistiques. Le choix des tests dépendra de la distribution des données et de l’homogénéité des variances (tests paramétriques ou non paramétriques). LA MODIFICATION CONCERNE 4 ANIMAUX EXPERIMENTAUX. ELLE PERMETTRA D’APPORTER UNE REPONSE CLAIRE (OUI/NON) SUR LA FAISABILITE DE LA TECHNIQUE TESTEE, SUITE A UNE STIMULATION POSITIVE FORTE. AU COURS DE CE PROTOCOLE, 3 ANESTHESIES SUCCESSIVES SONT PREVUES. LE NOMBRE DE 4 ANIMAUX NOUS PERMETTRA DE NE PAS RE-ENDORMIR UNE BREBIS SI SON REVEIL PRECEDENT A ETE TROP COMPLIQUE.
Raffinement
Pour limiter les stress liés à la manipulation des brebis, les 12 brebis (20 maximum) seront regroupées pour rester ensemble toute la durée de l’expérience et former ainsi un groupe social stable. Deux semaines avant les expériences, les manipulateurs iront quotidiennement approcher les brebis, les toucher et évoluer parmi elles pour établir un contact et lors de chaque visite, nous leur donnerons à chacune une poignée de granulés comme renforcement positif, ce qui participera à leur habituation. Nous n’avons pas observé d’effet néfaste de l’administration intra péritonéale de manganèse à la dose utilisée lors de l’expérience pilote, néanmoins, les brebis feront cette fois aussi, l’objet d’une surveillance accrue dans la période qui suivra l’administration de Mn2+, et ce jusqu’à l’anesthésie pour l’imagerie suivante. Au cours de cette période, l’apparition de tremblements, les difficultés de déplacement, la prise alimentaire seront particulièrement surveillés. Nous serons attentifs à la survenue de signes de mal être (position des oreilles, port de la tête, prostration). Dans le cas où de tels signes apparaitraient, un traitement analgésique sera administré. Nous avons opté pour une administration sous endoscopie du manganèse qui permet de nous assurer de la qualité de l’injection en intrapéritonéale ainsi que de la progressivité de l’injection : sous anesthésie générale, nous pouvons adopter une vitesse d’injection réduite susceptible de limiter l’apparition d’effets indésirables. Les animaux expérimentaux seront maintenus dans des conditions adaptées aux herbivores, litière de paille et foin ad libitum. Ils seront manipulés dans le calme par des agents expérimentés. Les animaux arriveront sur la plateforme 3 jours avant le début de l’expérimentation, pour s’habituer à l’environnement. Avant l’anesthésie, et pour réduire la météorisation et assurer quand même leur confort, ils auront accès à du foin de bonne qualité en quantité limité avec abreuvement adlibitum. Les brebis seront maintenues sous O2 à la fin de chaque anesthésie pour améliorer la qualité et la rapidité du réveil. Dès que l’animal présentera les premiers signes de déglutition ou de clignement des paupières, il sera extubé.
Choix des espèces
L’espèce ovine sera utilisée dans ce protocole car cette approche d’imagerie MEMRI sera utilisée pour étudier les circuits cérébraux impliqués dans les interactions sociales et sexuelles dans cette espèce. Un lot homogène de brebis de 18 mois sera utilisé, car nous souhaitons que cette approche soit validée dans les conditions où les animaux ont terminé leur développement. Dans un premier temps, cette approche sera développée chez les brebis car ce sont elles qui sont présentes majoritairement en élevage. Elle sera ensuite transférable (dose de MnCl2+ et temps de diffusion de manganèse jusqu’à la phase plateau) chez les béliers. Un essai avec quelques individus sera réalisé plus tard pour la validation chez les mâles. Aucune différence dans la distribution cérébrale du manganèse dans le cerveau entre les mâles et les femelles n’est cependant attendue.