Depuis 2021, les États membres de l’Union européenne doivent publier sous un format standardisé les résumés non techniques (RNT) des projets d’expérimentation animale autorisés sur leur territoire.
Le système européen ALURES, qui recense ces RNT, est exclusivement en anglais et manque cruellement d’ergonomie (un nouvel outil proposé depuis 2026 résoud partiellement ce problème). L’OXA regroupe donc régulièrement ici les RNT français pour en faciliter l’exploration et la compréhension d’ensemble.
Le contenu des résumés non techniques est rédigé à des fins de communication par les établissements d’expérimentation animale. Ces résumés sont donc soumis, au minimum, au biais de désirabilité sociale, qui peut avoir pour conséquence de mettre en avant de manière détaillée les bénéfices attendus et de limiter les détails et la description des contraintes imposées aux animaux. Par ailleurs, n’étant pas sourcées ni soumises à une relecture par les pairs, les affirmations contenues dans les RNT sur des sujets scientifiques n’ont aucune valeur de preuve, mais fournissent des indications sur le cadre théorique dans lequel les établissements travaillent.
NB. La sélection d’une période temporelle, plutôt que d’une simple date, sera disponible dès que l’extension de filtrage utilisée le permettra.
La durée des projets, disponible dans la base ALURES, n’est pas indiquée ici dans la mesure où elle désigne uniquement une durée prévue d’autorisation et n’apporte aucune information sur la durée réelle des projets.
Documents
Niveau de souffrances
Données ajoutées au fil de l’eau au moins une fois par semaine
Identification et neurostimulation de réseaux cérébraux impliqués dans le développement de la dépression majeure suite à une douleur chronique chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
1040 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour des analyses post-mortem. Une chirurgie sous anesthésie leur installe une douleur chronique censée produire un état anxio-dépressif, suivie de cinq examens d'IRM sous anesthésie pouvant durer deux heures quarante, d'un test de douleur, de quatre tests d'anxio-dépression que le porteur ne nomme pas, d'un jeûne de vingt-quatre heures et d'un isolement de même durée en cage individuelle. Le porteur écrit que cette douleur et ce phénotype anxio-dépressif "sont inévitables et ne peuvent pas être soulagées car c'est l'objet de l'étude". Il juge "indispensable" de travailler sur un "modèle animal, social, entier" et qualifie la souris adulte d'"incontournable dans la recherche en neurosciences".
Objectifs
La dépression majeure est une maladie fréquente qui touche environ 5 à 10 % de la population mondiale. Elle représente aujourd’hui l’une des principales causes d’invalidité et constitue un enjeu majeur de santé publique, avec un impact social et économique très important en Europe. Malgré les nombreux travaux de recherche menés dans ce domaine, le diagnostic repose encore principalement sur l’évaluation clinique des symptômes, car aucun biomarqueur fiable de la maladie n’a encore été identifié. Une meilleure compréhension des mécanismes biologiques impliqués dans la dépression est donc nécessaire afin d’identifier de nouveaux outils diagnostiques et de nouvelles cibles thérapeutiques. La douleur chronique est un facteur important dans le développement de la dépression : environ la moitié des patients dépressifs présentent également des douleurs chroniques. Des études d’imagerie cérébrale ont montré que ces troubles sont associés à des modifications de l’organisation et du fonctionnement de certains réseaux cérébraux. Cependant, les altérations spécifiques liées à l’association entre douleur chronique et dépression restent encore mal comprises. Ce projet vise à étudier ces mécanismes à l’aide d’un modèle murin de douleur chronique associé à un état anxio-dépressif. L’objectif est d’analyser l’évolution des connexions entre différentes régions du cerveau au cours du temps, ainsi que l’effet potentiel de stimulations cérébrales ciblées sur ces réseaux. Les protocoles de stimulation utilisés s’inspirent directement d’approches de neuromodulation actuellement étudiées chez l’humain et l’étude des modifications cérébrales sera réalisée grâce à l’imagerie par résonance magnétique, une technique non invasive largement utilisée en recherche clinique, ce qui favorisera la comparaison entre les résultats obtenus chez l’animal et ceux observés chez les patients. À terme, ces travaux pourraient contribuer à mieux comprendre les bases biologiques de ces troubles et à développer des stratégies thérapeutiques plus ciblées pour améliorer la prise en charge des patients souffrant de douleur chronique et de troubles émotionnels associés.
Bénéfices attendus
Le but de cette étude est d’identifier des biomarqueurs cérébraux caractéristiques du développement de la comorbidité douleur - dépression, ainsi que d’approfondir la compréhension des mécanismes neurobiologiques impliqués dans deux protocoles de neuromodulation actuellement en phase d’essais cliniques. L’identification de ces biomarqueurs et la caractérisation des effets de ces protocoles de neurostimulation permettra, in fine, d’optimiser l’efficacité thérapeutique et d’améliorer la prise en charge des patients présentant une douleur chronique associée à des troubles émotionnels.
Procédures
- Les animaux sont soumis à une douleur chronique avec développement de troubles anxio-dépressifs. - Les chirurgies se déroulent sous anesthésie générale pour une durée maximale d’1h -Les animaux sont soumis à un maximum de 5 examens IRM sous anesthésie d’une durée maximale de 2h40. - Les animaux subissent un test évaluant la douleur de 15 minutes en moyenne. – Les animaux subissent une stimulation courte de maximum 20 secondes, et 4 tests évaluant l'anxio-dépression (durée de 5 minutes par test). Les tests répétables seront effectués un maximum de deux fois. - Les animaux subissent un jeûne unique de 24h pour un test comportemental. -Les animaux seront mis en cage individuelle pour une période de 24h maximum au cours de l’un des tests comportementaux. - Les animaux subissent une chirurgie terminale pour prélèvement de tissus sous anesthésie profonde pour une durée de 10 minutes.
Impact sur les animaux
- La présence de la douleur et l’apparition du phénotype anxio-dépressif chez le modèle animal sont inévitables et ne peuvent pas être soulagées car c'est l'objet de l'étude. - Suite à la chirurgie, une légère difficulté dans les déplacements des animaux est attendue mais qui disparaît rapidement dans les 24 à 48h. - La douleur post-chirurgicale est aiguë, transitoire et inflammatoire. - Les animaux subissent un stress aigu ainsi qu’une douleur transitoire et de faible intensité lors des tests de comportement.
Devenir
A la fin des procédures, les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem.
Remplacement
Au vu de notre thématique d’étude, il nous est malheureusement impossible de remplacer notre modèle in vivo par un modèle in vitro ou in sillico. En effet, l’étude de la douleur et de la comorbidité anxio-dépressive nécessite une observation fonctionnelle et comportementale, uniquement possible chez un animal vivant et vigile.
Réduction
Les expériences seront réalisées avec la volonté de réduire autant que possible le nombre d’animaux par condition expérimentale, mais toujours dans l’optique d’obtenir le maximum d’information scientifique par test. Le nombre d'animaux a été déterminé pour obtenir des résultats statistiquement valides tout en se basant sur des données de la littérature, de notre expérience et de la variabilité des réponses individuelles des animaux.
Raffinement
Les animaux bénéficieront d’une période d’acclimatation de 2 semaines après leur arrivée pour s’habituer aux nouvelles conditions environnementales. Ils seront hébergés en groupe sociaux de 3 à 5 individus pour respecter leurs besoins sociaux. Des carrés de coton seront placés dans la cage pour favoriser la nidation, et des barreaux de bois à ronger pour limiter les comportements d’agressivité. Avant le début des procédures et sur une période d’une semaine, les animaux sont manipulés quotidiennement par l’expérimentateur et acclimatés à l'environnement où les tests se dérouleront afin de réduire l'état de stress et d'angoisse chez l'animal. Les animaux seront observés tous les jours et leur comportement sera suivi afin de déceler tout signe d’inconfort ou de stress. Durant les chirurgies, des méthodes d’anesthésie et d’analgésie sont systématiquement utilisées. Un suivi post-chirurgical rapproché sera réalisé. Des points limites sont mis en place pour l’ensemble des procédures expérimentales. Si de nouvelles approches moins stressantes ou douloureuses pour l’animal venaient à être mises au point après le début de ce projet, une concertation avec la SBEA (structure chargée du bien-être des animaux) pourra être réalisée afin d’intégrer ces nouvelles pratiques dans nos procédures.
Choix des espèces
Ce projet sera réalisé sur le modèle animal - Souris adulte (à partir de l'âge de 8 semaines post-naissance). Il nous est indispensable de travailler sur un modèle animal, social, entier avec un système neurobiologique mature afin d’être dans les conditions les plus proches de la complexité humaine. Le modèle murin adulte présente une forte homologie structurale du cerveau avec l’Homme, le rendant incontournable dans la recherche en neurosciences
Evaluation de l’efficacité thérapeutique d’un agoniste ocytocinergique dans des modèles de douleur neuropathique et de dépression induite par le stress chronique MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Deux cent quatre-vingts souris subissent une chirurgie de la cuisse sous anesthésie pour léser un nerf, cent quarante reçoivent dix injections de vincristine, un anticancéreux qui provoque des douleurs nerveuses, et deux cent dix sont soumises à des stresseurs quotidiens d'une heure pendant vingt et un jours. 780 souris sont utilisées au total, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger, modéré et sévère, toutes tuées pour analyser leurs tissus nerveux. Le porteur écrit que ces douleurs "peuvent durer plusieurs semaines", et écrit aussi : "Les animaux pourraient donc être soulagés de leurs symptômes douloureux et/ou anxio-dépressifs." Le traitement est bu au bout d'une micropipette par 490 souris et administré par gavage à 240 autres, et l'évaluation passe par quatre tests comportementaux sur quatre jours consécutifs, que le résumé ne nomme pas.
Objectifs
Ce projet de recherche préclinique vise à caractériser les effets thérapeutiques d’un nouveau composé ciblant les récepteurs de l’ocytocine dans des contextes pathologiques pertinents. Plus précisément, il s’agit d’évaluer son potentiel analgésique dans deux modèles murins de douleur neuropathique (chimio-induite et lésionnelle), ainsi que son potentiel antidépresseur dans un modèle de dépression induite par un stress chronique variable. Les effets de ce composé seront comparés à ceux de traitements de référence déjà utilisés en clinique (duloxétine, prégabaline, fluoxétine). L’effet de la molécule améliorée présentée sous forme de suspension pour faciliter la translation en clinique sera ensuite évalué dans le modèle de douleur neuropathique lésionnelle et dans une évaluation des comportementaux sociaux afin de déceler tout effets indésirables potentiels.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’évaluer l’efficacité d’un nouveau candidat thérapeutique dans des pathologies à fort impact clinique et sociétal : les douleurs neuropathiques chroniques et la dépression. Il pourrait ouvrir la voie à l’utilisation de nouvelles approches pharmacologiques ciblant le système de l’ocytocine comme alternative ou complément aux traitements actuels.
Procédures
Les animaux de ce projet participeront à différentes interventions : • Douleur neuropathique pour 280 d'entre eux: une petite chirurgie est réalisée sur la cuisse de l’animal sous anesthésie (environ 30 minutes) pour provoquer une légère douleur similaire à celle observée après certaines atteintes nerveuses. Après une semaine de récupération, les animaux sont suivis régulièrement avec des tests simples et non invasifs • Douleur liée à la chimiothérapie pour 140 animaux : les animaux reçoivent un traitement par vincristine, un médicament anticancéreux connu pour causer des douleurs nerveuses. Dix injections sont administrées sur deux semaines (deux séries de 5 jours, séparées par une pause de 2 jours). Les réactions nociceptives sont mesurées chaque jour avec des tests courts (5 à 20 minutes). • Stress chronique pour les 210 autres: pendant 21 jours, les souris sont soumises à différents petits stresseurs, chacun durant environ une heure. À la fin, leur comportement est évalué avec 4 tests, réalisés sur 4 jours consécutifs. Les traitements sont donnés chaque jour sous forme liquide, que les animaux apprennent à boire spontanément au bout d’une micropipette pour 490 d’entre eux MODIFICATION : ou par gavage (1 fois/j pendant 21 jours) pour 240 d’entre eux. Enfin, à la fin de l’étude, certains animaux sont profondément anesthésiés pour un prélèvement de tissus (système nerveux) afin de réaliser des analyses scientifiques.
Impact sur les animaux
Les souris pourront ressentir des douleurs nerveuses, provoquées soit par une petite chirurgie sous anesthésie, soit par l’administration répétée d’un médicament anticancéreux (vincristine). Ces douleurs peuvent durer plusieurs semaines. Dans un autre modèle, les animaux seront exposés à des situations de stress pendant 21 jours afin de reproduire des symptômes de type anxieux ou dépressif. Pour évaluer ces symptômes, les souris seront soumises à des tests comportementaux courts (3 à 20 minutes), réalisés une ou deux fois par jour au maximum, sur plusieurs semaines selon le modèle. Des limites précises sont établies pour arrêter immédiatement la procédure si un animal présente des signes persistants de souffrance. MODIFICATION : L’administration du produit par gavage oral nécessite de manipuler les animaux chaque jour, ce qui peut entraîner un léger stress temporaire. Cette technique est couramment utilisée et maîtrisée. Dans de rares cas, une irritation de la gorge peut apparaître, et très exceptionnellement une complication respiratoire. Ces risques restent très faibles lorsque la procédure est réalisée par du personnel formé et avec des précautions adaptées.L’objectif de ce projet est de tester un nouveau traitement qui pourrait soulager à la fois la douleur chronique et les troubles anxio-dépressifs. Les animaux pourraient donc être soulagés de leurs symptômes douloureux et/ou anxio-dépressifs. Enfin, la molécule testée cible un des systèmes impliqués dans la régulation des comportements sociaux, ainsi des modifications comportementales non souhaitées (altération des interactions sociales, augmentation ou diminution de la sociabilité, comportements d’évitement ou d’agitation) pourraient apparaître au cours du traitement.
Devenir
Toutes les procédures : Les animaux sont mis à mort en fin de procédure afin de réaliser des analyses post-mortem des tissus nerveux.
Remplacement
Le remplacement par des méthodes in vitro ou in silico n’est pas envisageable dans ce projet. Les comportements de douleur, anxiété ou dépression nécessitent l’observation de l’animal vivant et vigile dans un contexte environnemental contrôlé.
Réduction
Toutes les expériences seront menées en utilisant le nombre minimal d’animaux nécessaire pour garantir la fiabilité scientifique des résultats. Pour cela, des calculs ont été réalisés à partir de données déjà obtenues afin de déterminer combien d’animaux sont indispensables, sans excès. Chaque souris sera testée sur plusieurs comportements, ce qui permet de recueillir un maximum d’informations avec un même individu. Dans les modèles de douleur et pour l’évaluation des comportementaux sociaux, 10 animaux par groupe et par sexe suffisent pour obtenir des résultats fiables. Dans le modèle de stress chronique, où tous les animaux ne développent pas les mêmes symptômes, il est nécessaire d’avoir jusqu’à 15 animaux par groupe et par sexe afin d’assurer une analyse statistique robuste. MODIFICATION : Pour l’évaluation des comportements sociaux, des animaux “interacteurs” seront inclus afin de permettre la réalisation des tests, selon un ratio de 1 interacteur pour 2 animaux testés.
Raffinement
Les souris seront hébergées en groupes sociaux afin de respecter leurs besoins éthologiques. Leur environnement sera enrichi par l’ajout de carrés de coton pour la nidation et de bâtonnets de bois à ronger, afin de limiter le stress et les comportements agressifs. Avant les expérimentations, les animaux seront habitués aux manipulations, aux dispositifs expérimentaux ainsi qu’à la prise volontaire de solutions par micropipette, afin de réduire les réactions de peur et d’évitement. Les tests comportementaux seront limités à deux par jour maximum, espacés d’au moins 4 heures pour éviter fatigue et stress. Une observation quotidienne attentive permettra de détecter tout signe de stress, de douleur ou de comportement anormal. Un suivi renforcé sera assuré après toute intervention chirurgicale. Lors des chirurgies, les animaux seront anesthésiés et placés sur un tapis chauffant pour maintenir leur température corporelle. Un gel ophtalmique sera appliqué pour prévenir le dessèchement oculaire. Les procédures seront réalisées en conditions stériles. Après l’intervention, les animaux seront replacés dans leur cage d’origine pour récupérer dans un environnement familier, avec un accès facilité à la nourriture et à l’eau (y compris sous forme gélifiée si nécessaire). MODIFICATION : Lorsque cela est possible, l’administration par micropipette, reposant sur une prise volontaire d’une solution appétente, constitue une mesure de raffinement en évitant la contention. Des points limites précoces sont définis : tout animal présentant des signes persistants de souffrance ou une altération importante de son état sera retiré de l’étude et, si nécessaire, euthanasié. Des améliorations méthodologiques pourront être intégrées en cours de projet en concertation avec la SBEA. MODIFICATION : En cas de gavage, celui-ci sera réalisé par du personnel formé, avec du matériel adapté au poids des animaux. Une manipulation douce et une habituation à la contention seront mises en place. Une surveillance quotidienne (poids, comportement, respiration) permettra de détecter rapidement toute complication. Des critères d’arrêt anticipé seront appliqués en cas de signes de détresse.
Choix des espèces
La souris est un modèle largement utilisé en neurosciences et dans l’étude de la douleur. Ses systèmes biologiques sont proches de ceux de l’humain, ce qui permet de tirer des conclusions transposables aux maladies étudiées. Elle présente aussi l’avantage de disposer de nombreuses données de référence et de lignées bien caractérisées, ce qui facilite la comparaison avec d’autres travaux scientifiques. Les animaux utilisés seront des adultes (8 semaines, > 20 g), stade nécessaire à la maturité comportementale.
Approches innovantes de caractérisations des altérations comportementales et physiologiques dans des modèles murins de la dépression.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Privées de tout enrichissement dans leur cage pour ne pas gêner l'apparition du phénotype recherché, 735 souris subissent un suivi quotidien de 83 à 138 jours, avec des sessions comportementales de 5 à 45 minutes et des sons désagréables dont elles doivent apprendre à s'échapper. 390 sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré et 345 dans des procédures d'un niveau sévère, 615 d'entre elles passant par une chirurgie du crâne pour implanter une fibre optique, parfois accompagnée d'une manipulation du nerf vague. Le porteur revendique un "progrès éthique significatif" et présente ses procédures comme moins invasives que les équivalents existants, tout en annonçant une modélisation animale des conduites suicidaires, un stress chronique par corticostérone dans l'eau de boisson et des traitements au lithium, à la fluoxétine ou au diazépam. Toutes les souris sont tuées en fin d'expérience pour prélever leur cerveau, leur foie et leur intestin.
Objectifs
Ce projet a pour but de développer de nouvelles approches d’étude des comportements aversifs par échappement Pavlovien (c’est à dire ne requérant que les réflexes d’approche ou d'évitement) ou opérant (requérant ici une action volontaire) de sons désagréables mais non douloureux dans le suivi des symptômes anxieux et dépressifs (avec ou sans conduites suicidaires) et enfin de caractériser la pertinence du suivi non invasif de l’activité autonomique dans l’évaluation des altérations émotionnelles.
Bénéfices attendus
Ces travaux permettront des avancées majeures sur les plans fondamental, éthique et appliqué. Grâce au développement d’épreuves comportementales adaptées, le projet approfondira la compréhension des mécanismes cérébraux de l’axe intestin-cerveau impliqués dans l’anxiété et la dépression, ainsi que les processus cognitifs en situation aversive. Un volet crucial concerne la modélisation animale des conduites suicidaires, un outil qui fait actuellement défaut pour l'étude des mécanismes biologiques sous-jacents. Sur le plan méthodologique, l'approche longitudinale proposée constitue un progrès éthique significatif : en suivant les mêmes individus (profils anxio-dépressifs et capacités cognitives), nous réduisons considérablement le nombre d'animaux requis tout en minimisant leur stress par rapport aux méthodes conventionnelles. Enfin, d’un point de vue translationnel, ce projet évalue le microbiote intestinal comme levier thérapeutique contre les troubles liés au sevrage alcoolique. À plus long terme, ces recherches ouvriront la voie à des stratégies innovantes pour traiter la dépression résistante et améliorer la prévention du risque suicidaire.
Procédures
L'ensemble des animaux de cette étude sera soumis à un suivi expérimental longitudinal s'étendant sur une période de 83 à 138 jours, incluant des épreuves comportementales ou physiologique quotidiennes et divers traitements pharmacologiques temporaire. Le suivi phénotypique repose sur des sessions comportementales journalières de 5 à 45 minutes, durée optimisée pour garantir la robustesse des données, complétées dans certains cas par une évaluation de l'activité du système nerveux autonome sur des périodes de 5 minutes. En fonction des objectifs expérimentaux, l'activité neuronale sera ponctuellement mesurée par photométrie de fibre lors de deux à trois sessions stratégiques réalisées avant et après les traitements. Une chirurgie stéréotaxique unique, avec ou sans manipulation du nerf vague, sera pratiquée sur 615 individus pour permettre l'implantation de dispositifs de neuro-ingénierie. Les protocoles d'administration incluent des traitements chroniques par voie orale via l'eau de boisson, tels qu'une antibiothérapie de 15 jours ou une supplémentation en corticostérone, lithium ou fluoxétine sur 28 jours. Des interventions plus aiguës seront également pratiquées, comprenant des injections intra-péritonéales répétées de diazépam sur 4 jours ou de PCPA sur 7 jours, ainsi que deux gavages du microbiote de patients alcooliques espacés d'une semaine.
Impact sur les animaux
Le projet, impliquant un total de 735 souris, présente des degrés de sévérité allant de léger à sévère selon la nature des interventions. Afin de ne pas interférer avec le développement des phénotypes anxio-dépressifs recherchés, tous les animaux ne bénéficieront d'aucun enrichissement environnemental. Une partie de la cohorte est dédiée à la modélisation des troubles affectifs. Les animaux témoins sont soumis à des injections intra-péritonéales et à des tests comportementaux dont le stress transitoire, lié à la manipulation est classé en sévérité légère. Les animaux expérimentaux subissent, en complément, un protocole de stress chronique par supplémentation de corticostérone dans l’eau de boisson. Ce traitement, visant l'induction d'un phénotype anxio-dépressif stable, porte le degré de nuisance à modéré. Pour l'étude des circuits neuronaux, des groupes d'animaux subissent une chirurgie stéréotaxique sous anesthésie générale afin d'injecter des rapporteurs calciques et d'implanter des fibres optiques. Le suivi par photométrie de fibre impose un couplage physique à un câble optique lors des tests, pouvant induire une gêne motrice. En raison du caractère invasif de la chirurgie et des contraintes liées aux enregistrements longitudinaux, ces interventions sont classées en nuisances modérées. Dans certains protocoles, l'ajout d'une étape de punition par chocs électriques de faible intensité — bien qu'évitables par l'animal — renforce cet état de stress, maintenant la classification en sévérité modérée. Les procédures liées à la consommation volontaire d'alcool atteignent un degré de nuisances sévères en raison du cumul de plusieurs facteurs de stress chroniques. Aux stress des tests comportementaux, de la chirurgie stéréotaxique, des enregistrements de photométrie et gavage ; s’ajoute l’isolement social. Les animaux sont logés individuellement pendant cinq semaines. Ce mode d'hébergement individuel est choisi pour faciliter l'auto-administration d'éthanol et exacerber les phénotypes anxio-dépressifs au sevrage.
Devenir
Toutes les souris seront euthanasiées en fin d'expérience pour collecter et analyser ultérieurement leurs cerveaux et/ou organes périphériques (foie, intestin).
Remplacement
L'utilisation de souris est indispensable pour ce projet. Le modèle animal reste le seul recours pour comprendre les mécanismes neuronaux intégrés tels que ceux sous tendant les altérations émotionnelles, cognitives et physiologiques dans l’anxiété, la dépression avec ou sans conduites suicidaires et le mésusage d’alcool et qui ne peuvent être modélisés in vitro ou in silico à ce jour.
Réduction
Le projet s’inscrit dans une approche de réduction et de raffinement des procédures d’évaluation des comportements de type anxieux et dépressif. Il se propose de vérifier la stabilité des comportements d’échappement Pavlovien ou opérant au cours de tests répétés. Une telle configuration permet l’utilisation des mêmes animaux pour l’évaluation de différentes stratégies thérapeutiques qui nécessiterait autrement l'utilisation d’un plus grand nombre d’animaux avec les outils actuels. Le nombre d’animaux pour chaque expérience a été choisi de manière à concilier la réduction du nombre d’animaux utilisés, tout en conservant un pouvoir statistique suffisant pour une interprétation raisonnable des données. Les études de traitements pharmacologiques sur le comportement et les activités physiologiques au niveau central et autonomique sera fait entre groupes et au sein du même groupe ce qui ne peut se faire d’après nos propres expériences et de la littérature qu’avec des analyses statistiques sur des populations d’un minimum de 15 souris par groupe.
Raffinement
Les évaluations émotionnelles, autonomiques et cognitives dans ce projet sont beaucoup moins invasives que les procédures équivalentes qui existent à ce jour. La plupart des procédures présentées ici remplacent les stimulations aversives par choc électrique par des stimulations sonores désagréables mais non douloureuses. Les évaluations autonomiques sur animal éveillé utiliseront un système non invasif récemment mis au point, remplaçant les enregistrements par capteur à demeure implanté sous anesthésie par des enregistrements par contact des pattes sur une grille, permettant ainsi de se dispenser de chirurgie d’implantation. De plus, en comparant l'état général du bien-être des souris avec les enregistrements non invasifs de leur activité autonomique, ce projet permettra d'évaluer la pertinence de cette dernière comme indice précoce d'une détérioration du bien-être animal Pour évaluer le bien-être des animaux, le suivi clinique quotidien sera évalué par un score de 0 à 2 pour chacune des 5 composantes suivantes : apparence (qualité du poil, propreté des yeux et du nez), posture et mobilité, comportement dans la cage d’hébergement et signes cliniques comme présenté dans l’annexe 1. Lorsque le total des différents scores sera supérieur à 8, il sera considéré que les animaux ont atteint un point limite et seront sacrifiés pour mettre fin à leur souffrance. La décision est prise par le responsable du projet en accord avec la structure chargée du bien-être de l'établissement utilisateur où sont hébergés les animaux.
Choix des espèces
Le choix de la souris adulte comme modèle biologique repose sur les fortes homologies anatomiques et fonctionnelles du système nerveux central entre les rongeurs et l'Humain. Ces similitudes, conservées au cours de l'évolution des mammifères, concernent tant la diversité des populations cellulaires cérébrales que les processus moléculaires sous-jacents aux fonctions supérieures. Le modèle murin constitue ainsi un outil translationnel de référence pour l'étude des mécanismes cellulaires et le développement de stratégies pharmacologiques ciblant les altérations émotionnelles, cognitives et décisionnelles. Le choix de la souris adulte est ici impératif, ce stade de maturité étant le seul à garantir l’expression complète et stable du répertoire comportemental complexe (anxiété, dépression, processus décisionnels). L’utilisation exclusive d’animaux adultes permet ainsi d’étudier des mécanismes physiopathologiques pleinement établis.
Mise en place d’un modèle murin de dépression chronique induite par la corticostérone et évaluation des performances cognitives associées.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Pour fabriquer un modèle de dépression, 592 souris reçoivent une hormone de stress dans leur eau de boisson afin de déclencher un comportement anxieux et dépressif ainsi que des troubles de la mémoire, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue. Elles passent ensuite jusqu'à huit tests comportementaux censés mesurer l'anxiété, la dépression et les performances cognitives. Le traitement peut aussi dégrader leur pelage et modifier leur poids. Le porteur affirme que la recherche de nouveaux médicaments contre la dépression "nécessite", scientifiquement et réglementairement, le recours à des rongeurs.
Objectifs
La dépression est une maladie fréquente qui touche environ 15 à 20 % de la population générale. Elle se traduit par une grande tristesse, une perte de plaisir ou d’intérêt, de l’anxiété, un isolement social, ainsi que des difficultés de mémoire et d’apprentissage. Les traitements actuellement disponibles présentent plusieurs limites importantes. Ils agissent souvent lentement, ne sont pas efficaces chez tous les patients, et certains symptômes persistent, ce qui favorise les rechutes. Il est donc nécessaire de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques afin d’améliorer la prise en charge de cette maladie. Ce projet de recherche vise à participer au développement de nouveaux médicaments pour mieux traiter la dépression et limiter les rechutes. Pour cela, il est nécessaire d’utiliser des modèles animaux qui reproduisent certains aspects de la maladie humaine. Dans ce projet, nous utiliserons un modèle de souris qui repose sur l’administration prolongée d’une hormone de stress. Ce modèle permet d’induire des comportements anxieux et dépressifs durables chez le rongeur, similaires à ceux observés chez les patients souffrant de dépression. L’objectif principal de ce projet est d’adapter et de caractériser plus en détail ce modèle animal afin d’évaluer le risque de rechutes et les troubles de la mémoire associés à la dépression. Une meilleure compréhension de ces aspects permettra de développer, à terme, des stratégies thérapeutiques plus adaptées et plus efficaces. La dépression touchant environ deux fois plus les femmes que les hommes, des souris mâles et femelles seront utilisées afin de mieux refléter la diversité observée dans la population humaine. Le développement et l’amélioration de ce modèle constituent une étape clé de ce projet. Il servira ensuite à tester de nouveaux médicaments pour mieux traiter la dépression et prévenir les rechutes.
Bénéfices attendus
Cette étude a pour objectif de valider un nouveau modèle animal au sein de notre laboratoire, destiné à l’étude de la dépression et la mise en place de nouvelles stratégies thérapeutiques. Les différences entre mâles et femelles ont été très peu étudiées à ce jour. Ainsi, l’utilisation des 2 sexes permettra d’apporter de nouvelles données à ce sujet, d’autant que la dépression touche plus fréquemment les femmes que les hommes. Par ailleurs, l’évaluation des capacités de mémorisation des animaux permettra d’étudier le rôle des troubles de la mémoire et de l’apprentissage dans ce modèle. Ces données permettront d’identifier de nouveaux mécanismes impliqués dans la dépression et pourront, à terme, orienter le développement de nouvelles cibles thérapeutiques. De plus, l’impact de la dépression sur le rythme biologique n’a, à ce jour, pas beaucoup été étudié dans ce modèle. L’analyse de ce paramètre apportera des informations complémentaires importantes, en lien avec les troubles du sommeil fréquemment observés chez les patients souffrant de dépression. En conclusion, le développement et la caractérisation de ce modèle constitueront une ressource durable pour le laboratoire. Ce modèle offrira un outil pertinent pour l’évaluation préclinique de nouveaux candidats-médicaments à visée thérapeutique, dans le cadre de ce projet et de futurs projets de recherche du laboratoire.
Procédures
Toutes les souris du projet seront exposées à un maximum de 3 expositions à 8 tests comportementaux d’une durée maximale de 48h selon le test utilisé. Les tests comportementaux choisis sont non invasifs et engendrent peu de nuisance chez l’animal. Ces tests ont pour but de tester le comportement anxieux et dépressif, les performances cognitives ainsi que le rythme biologique des animaux suite au traitement à l’hormone de stress.
Impact sur les animaux
Lors de ce projet, les animaux seront exposés à un traitement à une hormone de stress administré par eau de boisson visant à induire un comportement de type anxieux et dépressif ainsi que des troubles de la mémoire et de l’apprentissage. Ce traitement peut également entraîner des modifications physiques modérées, telles qu’un pelage de moins bonne qualité, lié à une diminution du toilettage, ainsi qu’une prise de poids (nuisance modérée)..
Devenir
A l’issue de ce projet, les 592 souris seront mises à mort.
Remplacement
Ce projet vise à développer et caractériser un modèle animal de dépression. Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes des troubles dépressifs et d’en améliorer la prise en charge à travers le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. La recherche de nouveaux médicaments nécessite (scientifiquement et règlementairement) l’utilisation d’espèces animales. De plus, seuls des organismes vivants complexes tels que les rongeurs disposent d’un répertoire comportemental suffisamment riche et élaboré pour permettre une évaluation fiable des comportements anxieux et dépressifs et des fonctions cognitives. Ainsi, aucun remplacement par des modèles in vitro ou in silico (modèles mathématiques, bio-informatique) ne peut être réalisé.
Réduction
Un total de 592 souris sera nécessaire pour cette étude. Le nombre d’animaux prévus dans cette étude a été réduit au maximum – au regard des approches comportementales envisagées pour lequel le laboratoire possède une expertise internationale ainsi que sur la base de la littérature.
Raffinement
Dès leur arrivée, les animaux auront une semaine d’habituation à l’animalerie. Afin de diminuer le stress de nos animaux, un protocole de familiarisation sera mis en place. Ainsi, avant le début des expérimentations, les animaux seront progressivement habitués à l’expérimentateur par des manipulations régulières. A noter que l’ensemble des évaluations comportementales sera réalisé exclusivement par un personnel qualifié. Les différents traitements seront administrés dans l’eau de boisson, permettant d’éviter toute injection. Enfin, des points limites précoces et compatibles avec les objectifs scientifiques de notre recherche ont été choisis afin d’éviter toute douleur et détresse de nos animaux.
Choix des espèces
L’utilisation de souris est nécessaire pour ce projet. L’idée est en effet de mesurer l’impact des processus cognitifs sur la propension à la rechute après induction d’un syndrome anxio-dépressif. Le modèle dépression induite par administration chronique d’une hormone de stress dans l’eau de boisson a été développé et validé chez la souris. Le phénotype anxio-dépressif des souris dans les différents tests choisis est bien décrit et caractérisé dans la littérature. Des souris adultes âgées de 8 à 10 semaines seront utilisées dans ce projet. Ce modèle animal a été décrit et publié avec des animaux à ce stade de développement.
Étude de l’influence du contexte d’administration sur les effets pharmacologiques (comportementaux et neurobiologiques) induits par substances psychédéliques chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
920 souris sont soumises à un modèle expérimental de dépression puis à l'administration de substances psychédéliques, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, toutes tuées à l'issue. Certaines subissent une chirurgie cérébrale pour des micro-injections ou l'implantation d'un dispositif laissé une semaine. Le RNT évoque des "tests comportementaux non invasifs" et un contexte "négatif" induisant un stress "modéré", sans détailler les substances employées ni nommer précisément les tests. Vingt souris relèvent d'un niveau de souffrance sévère, un chiffre laissé sans explication au regard des 900 autres classées en souffrance modérée.
Objectifs
La dépression constitue l’un des troubles mentaux les plus répandus dans le monde touchant près de 300 millions de personnes. En France, il est estimé qu’entre 15 et 20% de la population sera touchée au cours de sa vie. Aujourd’hui, les médicaments antidépresseurs présentent plusieurs limites, telles qu’une inefficacité chez 30% des patients, un délai d’action de plusieurs semaines et de nombreux effets indésirables. De nouvelle approches thérapeutiques sont donc nécessaires pour améliorer la prise en charge et le bien-être de millions de personnes. Certaines substances agissant sur le fonctionnement du cerveau suscitent aujourd’hui un fort intérêt scientifique en raison de leurs effets rapides et durables observés dans des études cliniques récentes. Toutefois, leurs mécanismes d’action restent encore mal compris, et des recherches précliniques sont indispensables pour mieux caractériser leurs effets, déterminer les conditions d’utilisation optimales et en évaluer la sécurité. L’un des objectifs de ce projet est d’étudier comment ces substances peuvent modifier la plasticité cérébrale, c’est-à-dire la capacité du cerveau à se réorganiser. En particulier, nous nous intéressons à des structures appelées matrice périneuronale, qui participent à la stabilité et à la flexibilité des circuits neuronaux. Des résultats préliminaires suggèrent que ces matrices pourraient être modifiées, permettant une réorganisation des circuits cérébraux impliqués dans la régulation des émotions. Le projet vise également à mieux comprendre pourquoi les effets observés peuvent varier d’un individu à l’autre et selon le contexte. Pour cela, nous développons un modèle expérimental chez la souris permettant d’étudier l’influence de facteurs individuels et environnementaux sur les effets de ces substances, de manière standardisée et reproductible. À terme, ces travaux permettront de mieux comprendre les mécanismes biologiques impliqués, d’optimiser l’efficacité des futures stratégies thérapeutiques et de limiter leurs effets indésirables. Ces recherches pourraient ainsi contribuer au développement de nouveaux candidats médicaments pour le traitement de la dépression.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre comment certaines substances peuvent avoir un effet antidépresseur. Il permettra de préciser les conditions d’utilisation et les mécanismes biologiques iencore insuffisamment connus. Le projet développera également un modèle expérimental permettant d’étudier l’influence de facteurs individuels et environnementaux sur ces effets, afin de mieux comprendre la variabilité des réponses observées. Enfin, l’étude des interactions avec un traitement de référence, l’antidépresseur fluoxétine, contribuera à anticiper d’éventuels risques et à améliorer la sécurité d’un usage futur. À terme, ces travaux pourraient contribuer au développement de traitements antidépresseurs plus rapides et plus efficaces que ceux actuellement disponibles.
Procédures
Les animaux seront soumis à des tests comportementaux non invasifs, d’une durée de 5 à 10 minutes, réalisés sur une période limitée. Les manipulations liées au contexte expérimental (environnement et état de l’animal) sont plus durables, pouvant s’étendre jusqu’à 2h30. Le contexte négatif induit un stress modéré mais a été validée pour ne pas induire de stress majeur. Un modèle expérimental de dépression sera mis en place pour une durée maximale de 13 jours. Certains animaux subiront une seule intervention chirurgicale, d’une durée d’environ 10 à 20 minutes selon le groupe, réalisée sous anesthésie générale. Soit des micro-injections locales seront effectuées, soit un dispositif sera implanté et restera en place pendant une semaine.
Impact sur les animaux
Les animaux soumis au modèle de dépression pourront présenter des signes légers et temporaires de mal-être, comme un pelage moins soigné, une activité réduite ou une diminution de l’intérêt pour la nourriture ou l’environnement. Ces effets sont réversibles et disparaissent généralement en quelques semaines. L’administration de psychédéliques peut provoquer des mouvements brusques de la tête, une activité réduite temporairement ou une anxiété légère, toujours de courte durée et sans séquelle. Les injections nécessaires pour l’administration des substances peuvent causer une douleur très légère, comparable à une piqûre, mais transitoire. Les interventions chirurgicales entraînent un inconfort local limité pendant 24 à 48 heures. Un risque de troubles de la coordination ou une baisse d'activité peut survenir temporairement. Les manipulations comportementales ou les variations de l’environnement peuvent induire un stress léger et temporaire, sans effet durable. Enfin, l’association d’un antidépresseur classique avec un psychédélique ne devrait pas provoquer d’effets indésirables majeurs en conditions contrôlées, si ce n’est une légère anxiété ou réduction de l’activité locomotrice dans les heures suivant l’administration.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin du protocole pour réaliser des analyses.
Remplacement
Le recours au modèle murin est indispensable pour ce projet, les réponses comportementales complexes (évaluation phénotypes anxio-dépressifs), les effets neurochimiques de certaines régions cérébrales, l’analyse de l’activité neuronale et cérébrale, ne peuvent être réalisés in vitro. De plus l’objectif est de valider des stratégies thérapeutiques dans un modèle préclinique en vue de développer un protocole clinique.
Réduction
Le nombre d’animaux a été limité au strict nécessaire pour obtenir des résultats fiables tout en respectant le principe de réduction. Les effectifs par groupe (10 individus) ont été déterminés à partir de nos données antérieures et de calculs statistiques pour assurer une puissance suffisante. Les animaux seront répartis de manière aléatoire entre les groupes expérimentaux. Dans certaines expériences, plusieurs groupes seront comparés pour étudier l’effet de différentes doses. Dans ce cas, des analyses statistiques adaptées seront réalisées pour identifier les différences significatives entre les groupes. Pour les mesures nécessitant des techniques plus spécialisées (par exemple le suivi de certains marqueurs cérébraux ou la validation de doses expérimentales), 5 animaux par groupe suffisent, grâce à la comparaison des résultats avant et après l’intervention chez le même animal. Certains groupes de contrôle pourront être utilisés pour plusieurs expériences afin de réduire le nombre total d’animaux.
Raffinement
Deux situations spécifiques ont été identifiées comme particulièrement sensibles : les chirurgies et l’exposition à un modèle de dépression. Chirurgies : les animaux recevront une anesthésie et une prise en charge pour limiter la douleur et l’inconfort. Une surveillance post-opératoire renforcée sera mise en place, incluant un suivi rapproché de l’état général et des soins adaptés si nécessaire. Seuls les animaux ne présentant aucun signe de complication seront utilisés pour les expériences suivantes. Modèle de dépression : ce protocole peut induire des comportements liés à l’anxiété ou à la dépression, mais la procédure choisie génère des effets relativement subtils. Les animaux seront observés attentivement et toute manifestation de souffrance excessive entraînera une prise en charge immédiate adaptée.
Choix des espèces
La souris a été choisie pour ce projet car elle permet d’étudier de manière fiable les effets des antidépresseurs sur le cerveau. Chez la souris, le système cérébral est bien connu et présente de nombreuses similitudes avec celui de l’humain. Il est possible de mesurer des comportements liés à l’anxiété et à la dépression, ainsi que les adaptations du cerveau à différentes conditions expérimentales et au sein de différents contextes. Les expériences seront réalisées sur des souris âgées d’environ 10 semaines, correspondant à l’âge adulte chez l’animal. Ce choix permet d’étudier des comportements et des mécanismes cérébraux comparables à ceux d’un adulte humain, tout en évitant les variations liées à l’adolescence.
Caractérisation d’un nouveau modèle murin des troubles du spectre autistique
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Douze tests comportementaux, soit 257 minutes par animal réparties sur seize jours, sont infligés à 252 souris utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ces tests évaluent la motricité, la mémoire, la sociabilité et l'anxiété d'un modèle censé éclairer l'autisme et la dépression. À la fin, 216 souris sont mises à mort pour l'analyse des tissus et 36 réutilisées ou replacées. Le porteur qualifie pourtant le stress de "transitoire" et de courte durée.
Objectifs
Ce projet vise à mieux comprendre le rôle d’une protéine du cerveau, impliquée dans la communication entre neurones et dans les mécanismes d’apprentissage et de mémoire. Pour cela, nous utiliserons un modèle de souris dans lequel cette protéine a été fusionnée à une protéine fluorescente rouge. L’objectif du projet est d’étudier si ces modifications peuvent entraîner des changements de comportement tels que des troubles de l’anxiété, de la mémoire, de la sociabilité, de la coordination ou de la motivation. Les résultats permettront de mieux comprendre les mécanismes cérébraux susceptibles d’être impliqués dans certaines maladies neurologiques et psychiatriques telles que l’autisme ou la dépression.
Bénéfices attendus
Les résultats obtenus permettront d’améliorer les connaissances scientifiques sur les fonctions de la protéine dans le cerveau. Ils pourront aider à identifier les mécanismes responsables de certains troubles comportementaux et contribuer à orienter, à long terme, de nouvelles pistes de recherche pour mieux comprendre et éventuellement traiter certaines pathologies neurologiques ou psychiatriques.
Procédures
Les animaux participeront à une série de 12 tests comportementaux permettant d’évaluer : - l’activité motrice et la coordination (premier test : 1 heure et deuxième test : 36 minutes), - la mémoire et l’apprentissage (premier test : 20 minutes et deuxième test : 25 minutes), - la sociabilité (premier test : 30 minutes et deuxième test : 20 minutes), - l’anxiété (premier test : 10 minutes et deuxième test : 10 minutes), - la motivation et les comportements dépressifs (premier test : 5 minutes et deuxième test : 6 minutes), - la sensibilité sensorielle (premier test : 30 secondes et deuxième test : 35 minutes). Chaque test ne sera réalisé qu’une seule fois sur la même souris et l’ensemble des tests s’étaleront sur environ 6 semaines.
Impact sur les animaux
Certains tests peuvent entraîner un stress ou inconfort transitoire, mais celui-ci reste de courte durée et fait l’objet d’une surveillance clinique rigoureuse. Au total, chaque souris réalisera 257 minutes de tests réparties sur 16 jours d’expériences, soit une moyenne de 16 minutes/jour.
Devenir
A la fin de la procédure, les 216 animaux classés en modéré seront mis à mort pour analyses des tissus. Les 36 animaux classés en léger (interacteurs sociaux) seront réutilisés ou replacés.
Remplacement
Il n’existe pas de méthode alternative permettant d’évaluer les comportements, la mémoire ou l’anxiété autrement que sur un organisme complet doté d’un système nerveux fonctionnel.
Réduction
Le nombre d’animaux a été déterminé par un calcul statistique et un logiciel dédié afin d’utiliser le minimum d’animaux compatibles avec des résultats fiables.
Raffinement
Les animaux utilisés dans ce projet seront hébergés en groupe dans des cages avec enrichissement de type coton et maison en carton sur des portoirs ventilés de technologie avancée permettant de suivre l'activité circadienne et locomotrice des souris tout au long du projet. Un suivi régulier avec une étude pondérale sera effectué dès réception des groupes d’animaux jusqu'à la fin des tests expérimentaux.
Choix des espèces
La souris est l’espèce de référence pour l’étude des gènes impliqués dans les fonctions cérébrales. Elle permet d’obtenir des données fiables transposables à la compréhension des mécanismes physiologiques humains. Les animaux seront réceptionnés à partir de 8 semaines d'âge permettant de réaliser l'étude sur un modèle adulte où les réseaux neuronaux et les fonctions physiologiques sont développés et stables.
Effet de la dépression sur l’anhédonie olfactive chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Soumises à un stress chronique pouvant durer jusqu'à sept semaines puis à une chirurgie du crâne pour imagerie et optogénétique, 702 souris vont toutes être tuées, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré pour la plupart et sévère pour 204 d'entre elles. Le porteur décrit des blessures liées aux attaques entre congénères, une hypothermie lors des tests et une douleur post-chirurgicale, ainsi que neuf tests comportementaux sans les nommer un à un. L'objectif est de comprendre pourquoi la dépression altère la perception agréable des odeurs. Les bénéfices thérapeutiques évoqués, promouvoir le bien-être "par les odeurs", restent une perspective lointaine face à des atteintes immédiates et certaines.
Objectifs
Contexte de travail Des études chez l’Homme ont montré que les patients dépressifs pouvaient présenter des troubles de l’olfaction. Parmi les différentes dimensions de la perception olfactive (altérations du seuil de perception, de la discrimination, de l’identification), celle qui semble le plus robustement touchée chez l’homme dans la dépression est le jugement de la valeur hédonique de l’odeur. Une altération de cette dimension hédonique des odeurs provoque des troubles de la prise alimentaire ou de l’humeur, ce qui impacte fortement la dégradation de la qualité de vie et pourrait aggraver le syndrome dépressif. Il va s’agir ici de comprendre les mécanismes neuronaux impliqués dans ces altérations de la perception des odeurs lors de la dépression.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet apporteront des éléments déterminant pour la compréhension des mécanismes de codage de la valeur hédonique de l’odeur et de ses modulations par la pathologie au cours de l’âge. Il s’agit d’un pan entier de la physiologie olfactive dont les processus fondamentaux restent très méconnus. Ce travail, d’un point de vue plus appliqué, devrait fournir de nouvelles pistes thérapeutiques pour promouvoir le bien être par les odeurs.
Procédures
Les animaux seront soumis à un stress chronique pouvant aller de 8 jours à 7 semaines selon le type de stress utilisé afin de produire chez l’animal un état de type dépressif. Afin d’étudier l’effet du stress sur la perception des odeurs, les animaux seront soumis à des test comportementaux visant à vérifier leur état de type dépressif et d’évaluer leurs déficits olfactifs (9 tests). L’ensemble de ces tests comportementaux s’étalera sur 3 semaines et sera effectué sur des groupes d’animaux ayant subis des stress différents pour étudier l’effet du type de stress. Afin d’analyser la dynamique des réseaux neuronaux impliqués dans les déficits olfactifs, nous utiliserons une approche d’imagerie calcique biphotonique nécessitant une chirurgie. L’ensemble de cette intervention comprend la chirurgie, la phase de récupération et les enregistrements pendant l’exposition a des odeurs et s’étend sur 2 mois maximum. Afin de définir l’effet de la manipulation de ces réseaux neuronaux, nous utiliserons la méthode de l’optogénétique nécessitant une chirurgie. L’ensemble de cette intervention comprend la chirurgie et la phase de récupération et s’étend sur 2 mois maximum. Les souris seront hébergées seules entre 3 jours et 12 semaines selon le test. Les souris subiront une restriction alimentaire puis hydrique de 12 heures par restriction (1 fois).
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables attendues sur les animaux sont les suivants : - Stress précoce : stress, perte de poids liés aux mauvaises interactions des souriceaux avec la mère - Stress social : stress, blessures physiques liées aux attaques des souris - Stress imprédictible : stress, hypothermie liée aux tests comportementaux, blessures physiques liées à la mise en présence de congénères en nombre surnuméraire, perte de poids liée à la privation alimentaire et/ou hydrique. - Chirurgie : stress et douleur légère de courte durée liés à la contention légère pour l’injection d’anesthésique ou analgésique. Douleur, perte de poids, hypothermie, stress, apathie, stéréotypie liée à la chirurgie stéréotaxique.
Devenir
Tous les animaux utilisés seront mis à mort afin de récupérer le cerveau et contrôler les injections ou analyser l’activité neurale.
Remplacement
L’étude de processus physiologiques et plus particulièrement l’étude des bases neuronale du comportement nécessite l’utilisation d’animaux vivants et ne peut s’envisager sur modèles strictement in vitro. Dans ce contexte, nous utiliserons des souris mâles et femelles, jeunes adultes. Le choix de cette souche est principalement motivé par les données déjà acquises sur ce modèle dans le domaine de l’olfaction et du stress par notre équipe et d’autres.
Réduction
Nous étudions les bases neuronales du comportement. Les données bibliographiques et les prédictions statistiques montrent qu'il faut 5-12 souris minimum par groupe (un calcul préalable de puissance sera effectué en fonction du nombre de groupe expérimentaux). De plus, pour nous assurer de la fiabilité statistique, nous randomiserons les animaux et les groupes. Nous corrèlerons les données cellulaires et comportementales des mêmes animaux grâce à des statistiques appropriées ce qui réduira le nombre d’animaux utilisés. Afin de réduire le nombre souris utilisé, chaque souris sera utilisée comme agresseurs pour 2 à 3 cohortes expérimentales. Ce nombre étant limité par l'age de la souris.
Raffinement
Les souris seront hébergées en groupes de 2 à 5 animaux par cage dans notre animalerie avec boisson ad libitum. Des pièces adaptées seront utilisées. Nous veillerons au maximum à limiter les atteintes au bien-être animal. Les animaux feront l’objet d’une surveillance rapprochée, à l’aide d’une grille d’évaluation, pour détecter les points limites de souffrance. Le poids des animaux sera mesuré quotidiennement. Une perte de poids supérieure à 20% ou un signe révélateur de souffrances engendrera une surveillance supplémentaire jusqu’à euthanasie en cas de nécessité. Le comportement et la posture des souris seront également observés afin d’évaluer le degré de bien-être ou de douleur. Pour réduire l’impact physique et psychique de la procédure, un temps de récupération d’une semaine minimum sera systématiquement permis après chirurgie. De la sciure avec copeaux longs sera utilisée afin que l’animal puisse faire un nid et une période d’habituation avec l’expérimentateur sera permise. L’expérimentateur pratiquera du nursing post chirurgie avant le training. Concernant les expériences in-vivo tête fixée, les animaux seront habitués graduellement au matériel de contention afin de minimiser le stress de l’animal. Le bien-être des animaux avant, pendant et après l’opération sera surveillé et nous utiliserons des anesthésiques, analgésique et antalgique. Les animaux après opération seront contrôlés quotidiennement pendant toute la phase de récupération. Après injection de traceurs ou virus, les animaux seront maintenus en groupe par cage. Après implantation de prismes en verres ou fibres optiques, les animaux seront seuls pour éviter l’altération du matériel fragile. Les cages sont transparentes pour permettre aux animaux de se voir et communiquer.
Choix des espèces
Nous avons choisi la souris car son comportement et l’importance écologique de la fonction olfactive de cette espèce sont particulièrement adaptés à la question de recherche qui nous intéresse. De plus, l’ensemble des données antérieures a été obtenu chez cette espèce, elle est classiquement utilisée dans ce type d’étude et nos données pourront être comparées à celles de la littérature. Pour tester les effets du stress imprédictible et du stress social sur la perception des odeurs des animaux adultes seront utilisés (souris de 8 semaines au début de l’expérience). Le stress précoce est réalisé chez des animaux entre 4 et 11 jours après la naissance. Il sera donc nécessaire de réaliser la reproduction des animaux au laboratoire pour tester les effets du stress précoce sur la perception des odeurs. Les effets du stress seront ensuite évalués de façon comportementale chez l’animal adulte. Dans les 2 conditions, les animaux femelles et mâles seront testés.
Caractérisation électrophysiologique du circuit préfrontal-réuniens-hippocampe par enregistrements aigus séquentiels
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Opérées pour une injection virale dans le cerveau puis soumises à trois sessions d'enregistrement électrophysiologique sous anesthésie, 20 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue par une chirurgie terminale de prélèvement. L'objectif déclaré est de cartographier un circuit reliant cortex préfrontal, thalamus et hippocampe pour comprendre les mécanismes de la dépression. Les retombées thérapeutiques annoncées restent au conditionnel et à long terme, l'étude visant d'abord à décrire l'activité de ce circuit. Le porteur affirme que la complexité du cerveau des mammifères rend le modèle animal irremplaçable, tout en concluant que ces travaux préparent un remplacement futur.
Objectifs
Des découvertes scientifiques récentes ont identifiées la dysrégulation des circuits neuronaux, en particulier ceux émergeant du cortex préfrontal, comme jouant un role central dans les mécanismes neuropathologiques des troubles psychiatriques tels que la dépression. Ce projet vise à caractériser les mécanismes électrophysiologiques du circuit neural reliant le cortex préfrontal, le noyau réuniens du thalamus et l'hippocampe. L'objectif est de comprendre comment l'activation du cortex préfrontal par des techniques pharmacogénétiques se propage à travers ce circuit pour influencer l'activité neuronale dans les structures cérébrales impliquées dans la régulation de l'humeur.
Bénéfices attendus
Cette recherche permettra une meilleure compréhension des mécanismes neurobiologiques sous-tendant les troubles de l'humeur, en particulier la dépression. Les connaissances acquises sur le fonctionnement de ce circuit neural essentiel contribueront au développement de nouvelles approches thérapeutiques ciblant spécifiquement ces voies neuronales. Cette étude fournira également des bases scientifiques importantes pour la recherche translationnelle en psychiatrie.
Procédures
Les animaux subiront une chirurgie pour injection virale réalisée sur animal anesthésié et analgésié ( durée 60-90 minutes). Puis ils subiront 3 injections d’une molécule active réalisée sur animal vigile (durée moins de 1 minute) afin de faire trois sessions d'enregistrements de l’activité électrique des cellules nerveuses du circuit ciblé sur animal anesthésié et analgésié ( 3 sessions de 60 minutes chacune). Des injections intrapéritonéales d'activateur pharmacogénétique seront administrées (20 souris, 3 injections). Les animaux seront soumis in fine à une chirurgie terminale afin de prélever du tissu pour analyse.
Impact sur les animaux
La procédure de chirurgie pour injection virale pourrait induire une douleur modérée ainsi que des réactions inflammatoires locales. La gène occasionnée par le capot collé sur le crâne pour protéger la zone d'enregistrement est mineure, celui-ci pesant moins d’un gramme. L'injection de l'activateur chemogénétique peut induire une douleur aiguë de courte durée liée à l'injection. Ce composé n'a pas d'effets secondaires non spécifiques connus à la dose utilisée. Aucun effet secondaire comportemental n’est attendu suite à l’activation du cortex préfrontal, hormis un effet antidépresseur et un effet anxiolytique léger.
Devenir
Mise à mort pour prélèvement et analyse des tissus.
Remplacement
La complexité du cerveau des mammifères est unique. Bien qu'il soit maintenant possible d'étudier de nombreux problèmes neurobiologiques sur des cellules isolées ou des cultures de tissus, l'utilisation de modèles animaux ne peut être remplacée dans ce projet. Les connaissances sur les mécanismes électrophysiologiques du circuit préfrontal-réuniens-hippocampe sont bien trop limitées, et de fait aucun modèle in silico (tels que les cérébroïdes) in vitro n'existe pour modéliser l'activité de ce circuit complexe. Il s'agit d'un réseau neuronal faisant intervenir plusieurs types cellulaires spécifiques et régions du cerveau, avec de nombreuses protéines et neurotransmetteurs impliqués. En outre, l'étude de l'activité électrophysiologique in vivo est primordiale pour comprendre les patterns d'activation neuronale dans des conditions physiologiques. De plus, cette étude permettra d'en apprendre plus sur ce circuit et fera avancer les connaissances en vue d'un remplacement futur.
Réduction
La taille des échantillons a été déterminée sur la base d'une vaste expérience de laboratoire et a été vérifiée par une analyse de puissance mathématique. L'approche d'enregistrements séquentiels permet une réduction significative du nombre d'animaux nécessaires, chaque souris servant pour les trois sites d'enregistrement au lieu de nécessiter des groupes séparés pour chaque structure. Cette stratégie optimise l'utilisation des animaux selon les principes des 3R.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en groupe dans des cages enrichies leur permettant d'exprimer les comportements naturels de l'espèce : matériel de nidification (carrés coton, frisure), tunnel (également utilisé pour le change des animaux) et bâton à ronger. La chirurgie d’injection virale est réalisée sous anesthésie générale et analgésie. Durant toute la procédure l’animal est placé sur un tapis chauffant thermostaté à 37°C et relié à une sonde rectale afin de limiter l’hypothermie induite par l’anesthésie. Une pommade ophtalmique sera appliquée sur les yeux empêchant la déshydratation oculaire. Avant le début de la chirurgie, une couverture antalgique multi-modale sera faite. L’hydratation de l’animal sera assurée pendant et après la chirurgie par injection d’une solution saline stérile. Puis , l'animal sera replacé au sein de sa cage, maintenue sous lampe chauffante infrarouge afin de maintenir sa température corporelle jusqu'à son réveil complet. Puis l’état de santé des animaux sera suivi pendant 3 jours et évalué à l’aide d’une grille de score. Des points limites ont également été pré-définis afin de déterminer quand arrêter chaque procédure expérimentale afin de prévenir la souffrance animale et garantir la qualité des résultats. Les enregistrements électrophysiologiques sont également réalisés sous anesthésie, et avec analgésie post-opératoire En fin de procédure la chirurgie terminale sera réalisée sur l’animal après arrêt respiratoire. Le système de skull cap permet de réduire considérablement le stress lié aux interventions répétées en évitant de nouvelles incisions cutanées. Les animaux seront habitués à être manipulés pour minimiser le stress lors de la procédure.
Choix des espèces
Les cerveaux murins et humains possèdent de nombreuses similitudes, notamment des régions et circuits analogues (système limbique, cortex préfrontal) permettant de modéliser des réactions et phénotypes neurobiologiques comparables à ceux observés chez l'homme. Le circuit d'intérêt pour le projet est bien conservé entre la souris et l'homme, avec des projections anatomiques et des propriétés électrophysiologiques similaires. Les techniques d'enregistrements électrophysiologiques aigus sont largement établies et standardisées chez la souris, permettant une caractérisation précise de l'activité neuronale dans ces structures. L'utilisation de la souris s'inscrit dans la continuité de nos projets de recherche précédents, permettant une comparaison directe des résultats électrophysiologiques avec les données comportementales déjà obtenues dans notre laboratoire. Notre étude sera effectuée chez l'adulte jeune (8-14 semaines). L'étude repose sur l'exploration des enregistrements électrophysiologiques et nécessite que les systèmes neurobiologiques soient totalement matures (développement total des systèmes cognitifs et émotionnels, et des structures cérébrales cibles).
Exploration métabolique périphérique et centrale dans l’insulinorésistance associée à la dépression
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
144 souris vont être utilisées, toutes tuées, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, soumises six semaines durant à un stress chronique léger imprévisible destiné à induire un état dépressif. Chaque animal subit quatorze prélèvements de glycémie par incision de la veine caudale, des isolements et des injections quotidiennes. Le protocole cible les femelles, seules à développer une insulinorésistance dans ce modèle. Le porteur écrit que le raffinement restera limité, l'objectif même du projet étant l'induction d'une symptomatologie dépressive.
Objectifs
La dépression est un problème majeur de santé publique, associé à un risque accru de maladies cardiovasculaires, métaboliques et à une mortalité élevée. La résistance à l’insuline semble jouer un rôle clé dans ces comorbidités, et elle pourrait aussi moduler la réponse aux traitements antidépresseurs. Les mécanismes liant dépression, insulinorésistance et neuroinflammation restent mal compris. Nous avons développé un modèle murin combinant symptômes dépressifs et insulinorésistance sans obésité, basé sur le stress chronique léger imprévisible ppliqué pendant six semaines. Ce modèle induit un état dépressif chez les deux sexes, mais seules les femelles présentent une insulinorésistance et une hyperinsulinémie. Le projet proposé vise donc à (1) évaluer l’effet de traitements antidiabétiques et insulino-sensibilisateurs sur les paramètres métaboliques et le comportement dépressif, et (2) étudier les mécanismes reliant insulinorésistance, neuroinflammation et dépression chez les souris femelles.
Bénéfices attendus
La dépression majeure est associée à une morbidité élevée, un handicap psychique et une mortalité accrue, incluant les événements cardiovasculaires liés à des altérations cardiométaboliques, notamment la résistance à l’insuline. Les mécanismes physiopathologiques liant dépression et insulinorésistance restent mal connus, limitant le développement de biomarqueurs et de stratégies thérapeutiques ciblées. L’étude des interactions entre dépression, insulinorésistance et régulation métabolique dans un modèle murin permettra de mieux comprendre ces mécanismes. L’approche pharmacologique combinera plusieurs stratégies actuellement utilisées en clinique ou en phase de développement. Ces interventions visent à améliorer la sensibilité à l’insuline, à moduler le risque cardiométabolique et à influencer des processus biologiques liés à la dépression, comme l’inflammation et la signalisation neuro-métabolique. Leur évaluation intégrée dans un même modèle permettra de caractériser les liens mécanistiques entre dysfonction métabolique et comportements dépressifs, et d’identifier des pistes thérapeutiques agissant sur les dimensions psychiatriques et cardiométaboliques de la maladie.
Procédures
Pour chaque test de glycémie, une petite incision à la veine caudale sera réalisée après avoir appliqué un anesthésique local et la quantité de sang total prélevée à un moment donné sera d’environ de 2 à 2,5 μL afin de pouvoir réaliser une mesure à l’aide du glucomètre. Ce type de prélèvement durera 3-4 secondes et aura lieu 14 fois par animal (2 x 7 prélèvements à 5 jours d’intervalle). Pour ces tests faisant intervenir une mesure de glycémie, un isolement de 6h préalable sera nécessaire pour effectuer un jeun. Le test en lui-même dure 2h, l’isolement total sera de 8h. Pour les tests comportementaux, ceux-ci sont indispensablesindispensable afin de pouvoir évaluer l’induction du syndrome dépressif. Aucun prélèvement ne sera effectué, la nuisance principale de ces tests étant l’isolement (30 minutes à 2h en fonction du test). Lors des traitements pharmacologiques quotidiens, une injection de 200 µl pour une durée maximum de 5 secondes sera effectuée.
Impact sur les animaux
Le présent travail a pour base l’induction d’une symptomatologie dépressive, à travers des stress répétés, d’intensité légère, de survenue aléatoire pour les animaux. Maintenant que nous maîtrisons le modèle nous sommes susceptibles d’observer : une perte d’envie une diminution de l’appétit une baisse d’énergie une apathie Dans le même sens, il subsiste un risque rare de déshydratation et de perte pondérale (moins de 10% de la masse initiale).
Devenir
Les animaux sont mis à mort à la fin de la procédure afin de procéder aux analyses post-mortem et déterminer les mécanismes d’actions mis en jeux.
Remplacement
La dépression et les maladies cardiométaboliques potentiellement associées, peuvent être vues dans une approche systémique, avec des conséquences négatives sur de nombreux tissus et organes. Afin d’explorer au mieux cette dimension multi-systémique, il est indispensable de travailler sur l’organisme vivant en entier ce qui justifie ainsi la nécessité de réaliser des expérimentations in vivo. Ainsi, aucun modèle cellulaire ne peut être utilisé pour substituer totalement l’utilisation de modèles animaux.
Réduction
Pour réaliser ce travail, nous nous nous sommes basés sur des études antérieurement publiées et notre expérience acquise lors de la mise au point du modèle. Sur les 17 articles pertinents retrouvés, 11 ont portés sur des souris C57BL/6. Les tailles d’échantillon (pour les souris soumises au UCMS) variaient de 07 à 64, avec une médiane de 22,5 par condition/sexe. Au vu de ces éléments et de notre expérience préalable, en considérant l’éventualité de souris ne répondant pas au protocole UCMS, c’est-à-dire ne présentant pas de signes de dépression lors des tests comportementaux, nous avons défini à 24, le nombre de souris UCMS par groupe nécessaire à notre projet. La significativité statistique entre plusieurs groupes sera déterminée par une analyse de variance suivie d’un test de Tukey-Kramer. Dans le cas où un test non paramétrique serait nécessaire, nous utiliserons le test non paramétrique de Mann-Withney.
Raffinement
Avant la mise en application des épreuves constitutives UCMS, et ce pendant deux semaines (entre la 10ème et la 12ème semaine d’âge de la souris), les animaux seront placés par groupes de quatre dans des cages avec contrôle de la température et de l’humidité (22 ± 2°C, et 65 ± 5%), avec un accès ad libitum à la nourriture et à l’eau de boisson, et des alternances lumières/obscurité de 12h (lumière à 7h du matin, obscurité à 7h du soir).Cependant, le raffinement sera limité du fait de l’objectif du projet, en l’occurrence l’induction d’une symptomatologie dépressive. Pendant la période d’administration UCMS, les souris seront hébergées en cages individuelles en journée afin de subir les différents stresseurs puis retourneront dans leurs cages d’origine pour la période obscurité.
Choix des espèces
L’étude d’une pathologie a pour but d’en comprendre les mécanismes afin d’établir des stratégies thérapeutiques applicables à l’espèce humaine. Dans ce sens, dans le cadre de la recherche fondamentale, il paraît déterminant de choisir un modèle animal dont la physiologie et la physiopathologie sont le plus proche possible de celles de l’Homme. C’est le cas pour la souris, qui sur le plan neurobiologique et métabolique, présente de multiples similarités avec de l’Homme. De plus, cette espèce animale fait partie des espèces les plus étudiées dans la littérature scientifique, notamment en ce qui concerne les maladies mentales (dont la dépression et la schizophrénie), ce qui diminue le risque de duplication inutile de travaux et veille à réduire au mieux le nombre d’animaux utilisés. L’induction de la symptomatologie dépressive par stress chronique léger imprédictible sera réalisée chez des souris de douze semaines. Ce stade correspond à des souris jeunes adultes et est idéal pour induire tout type de conditionnement chez la souris puisque d’après la littérature, ce type d’expérimentation montre son efficacité maximale chez des animaux âgés de 12 à 24 semaines. Considérant une durée de stress de six semaines, suivie de trois semaines de traitement pharmacologique, les souris seront âgées de 20 semaines à la fin de la procédure. Les tests comportementaux inhérents à la vérification de la validité du modèle seront réalisés dans les trois semaines après chez toutes les souris, et les prélèvements finaux à 23 semaines de vie.
Influence des récepteurs 5-HT4 corticaux sur le potentiel d’antidépresseurs à action rapide des agonistes des récepteurs 5-HT4.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
129 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour prélever leur cerveau. Chacun subit une ablation des bulbes olfactifs par chirurgie intracérébrale d'environ trente minutes, puis une seconde opération onze jours plus tard pour poser un dispositif d'administration continue, avant deux séances d'observation de dix minutes de son activité motrice. Cette ablation sert à reproduire chez le rat un état dépressif, afin de mesurer la vitesse d'action de molécules agissant sur un récepteur de la sérotonine. Le porteur affirme que les rats opérés ne présentent aucune altération comportementale caractéristique d'un stress, d'une souffrance ou d'un inconfort, dans un modèle dont l'intérêt repose précisément sur l'état dépressif que cette ablation installe.
Objectifs
Les molécules actuellement disponibles pour le traitement de la dépression et des troubles de l'humeur sont loin d'être optimales. En effet, seuls 1/3 des patients répondent pleinement aux médicaments, et même dans ce cas, on n'observe une amélioration thérapeutique qu'après plusieurs semaines d'administration continue, un problème qui peut s'avérer crucial dans les cas de crise suicidaire. Il a été montré que des composés capables d'agir en activant un type particulier de récepteur à la sérotonine (un neurotransmetteur présent dans le cerveau des mammifères) présentaient un potentiel d'antidépresseur rapide dans des modèles expérimentaux, se montrant efficaces après seulement 3 jours de traitement. D’autres travaux menés sur le fonctionnement des neurones du cerveau de rat ont clairement indiqué que la capacité de ces composés à agir sur les zones cérébrales qui contrôlent l'humeur sont "freinées" en raison de l'existence d’autres récepteurs qui ressemblent aux premiers cités, mais ayant une autre fonction dans le cerveau. Très récemment, nous avons développé un outil génétique qui permet d'éliminer sélectivement ces récepteurs responsables de l’effet «parasite ». Ainsi, nous allons pouvoir disséquer les mécanismes intimes par lesquels nos composés améliorent l'humeur de façon très rapide. Pour cela, nous procèderons à un test comportemental connu et validé pour modéliser chez le rongeur la vitesse d'un traitement antidépresseur. Ce test nécessite une chirurgie, appelée « OBX » dans la nomenclature.
Bénéfices attendus
Cette étude devrait permettre de comprendre comment les composés à action antidépressive rapide agissent spécifiquement sur le fonctionnement des régions du cerveau concernées. Il deviendra alors possible de proposer la conception de nouveaux traitements contre la dépression, en concevant des molécules qui agiront directement sur les mécanismes mis à jour, sans mettre en jeu le "signal parasite" mentionné ci- dessus.
Procédures
Les animaux seront soumis à deux chirurgies: la première durant laquelle sera réalisée l'OBX (environ 30 min par animal), la seconde 11 jours plus tard pour permettre d’administrer nos composés en continu (3-5 min par animal). Puis, 3 et 14 jours après cette dernière, les animaux seront soumis à deux séances de test comportemental d’une durée de 10 min, où on ne fera qu’observer leur activité motrice. Cela revient donc à 4 interventions sur la durée de vie à la mort de l'animal.
Impact sur les animaux
Le test OBX est connu et validé comme un modèle de test pour traitement antidépresseur depuis plus de 30 ans. Il repose sur la nécessité d’effectuer une chirurgie au préalable, avant de passer aux expériences comportementales proprement dites. Cette chirurgie provoque des douleurs modérées. Il a été montré que les rats opérés ne présentent aucune altération comportementale caractéristique d’un stress, d’une souffrance ou d’un inconfort particulier. La surveillance des animaux sera donc celle qui est classiquement mise en œuvre après une chirurgie intracérébrale, les risques de nuisance étant de type post-opératoire : infections, douleurs inflammatoires, réouverture de plaie. Nous suivrons les rats quotidiennement durant la semaine qui suivra l’opération, ainsi que les trois premiers jours de la semaine suivante. Le jour suivant, 11ème jour, aura lieu le début des traitements en continu. Il s’agit d’une chirurgie extrêmement minime, qui ne nécessite d’anesthésier l’animal que durant quelques minutes : aucune nuisance n’a été rapportée suite à l’utilisation de cette technique.
Devenir
A l'issue des procédures 1 et 2, tous les animaux seront mis à mort. Il sera nécessaire de prélever les cerveaux pour valider les chirurgies effectuées au préalable et analyser les effets des traitements pharmacologiques.
Remplacement
Dans ce projet, nous souhaitons valider, à l'aide d'une sortie comportementale, nos hypothèses issues de travaux menés sur le fonctionnement des circuits cérébraux impliqués dans l'efficacité des antidépresseurs. Par définition, un modèle comportemental ne peut pas s'effectuer autrement que sur le système intégré que représente un animal entier, et vivant.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimal d'animaux permettant l'obtention de résultats statistiquement fiables et robustes. Pour cela, nous avons procédé à l'estimation du minimum requis pour chaque groupe expérimental, en nous basant sur les acquis de nos précédents travaux, et sur des calculs statistiques. Sur cette base, nous avons déterminé qu'il sera nécessaire d'utiliser un effectif compris entre 12 et 15 animaux par groupe, en fonction de la variabilité propre à l’expérimentation. Nous avons ainsi établi un grand total de 129 rats nécessaires pour réaliser l’ensemble du projet.
Raffinement
En ce qui concerne le suivi des animaux, notre priorité sera de viser à favoriser au maximum leur bien être durant la totalité de l’étude. Un minimum de 10 jours d’adaptation sera appliquée à chaque animal dès leur arrivée à l‘animalerie. Ils seront placés en cages collectives par groupe de 2 individus, une pesée et une observation quotidienne durant la période post- opératoire seront réalisées afin de s’assurer du bon état des plaies chirurgicales, des sutures et du bien-être général. Les manipulations seront effectuées ou encadrées par du personnel formé et habitué à ce genre de gestes. Pour chaque intervention chirurgicale, les animaux recevront un anti inflammatoire afin de lutter contre l’apparition de toute douleur éventuelle. En outre, nous utiliserons des anesthésiants locaux autour des zones opérées.
Choix des espèces
Toutes les expériences précédentes, ayant mené aux hypothèses qui sont à la base de ce projet, ont été réalisées chez le rat; il apparaît donc naturel d'utiliser cette même espèce pour en établir la validation comportementale. En outre, le modèle d'OBX, qui nous permet d'évaluer la cinétique d'effet d'un traitement antidépresseur potentiel, a été validé chez le rat et ne semble pas être transposable à la souris. Les rats seront utilisés au stade de jeune adulte (entre 7 et 9 semaines), correspondant à ce qui est classiquement choisi pour le test d'OBX.
Implication de l’horloge moléculaire circadienne du cerveau dans les troubles affectifs
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Stressées dix minutes par jour pendant cinq jours, ou privées de sommeil six heures d'affilée, des souris sont ensuite opérées du cerveau sous anesthésie pendant une heure à une heure trente. 410 souris vont être utilisées ainsi, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs tissus. L'objectif déclaré est de fabriquer un modèle murin de la bascule entre dépression et manie, en manipulant à la fois l'horloge circadienne et le circuit de la récompense. Le porteur annonce des tests comportementaux répétés une à trois fois par animal pour caractériser leur état affectif, sans dire lesquels.
Objectifs
Les troubles affectifs (TAs), tels que le trouble dépressif majeur (TDM) et le trouble bipolaire (BD), se caractérisent par d'importantes perturbations de l'humeur. Les TA sont les formes les plus répandues de maladies mentales et représentent un fardeau énorme pour la société. Les principaux états affectifs sont la dépression (tristesse, perte d'intérêt pour les activités) et la manie (exaltation euphorique, hyperactivité et troubles cognitifs). Les transitions entre les états affectifs se produisent épisodiquement et peuvent être exacerbées par des altérations au niveau génétique, cellulaire et des circuits neuronaux, conduisant à des épisodes durables dans les troubles affectifs. Les mécanismes à l'origine des transitions restent mal compris. Les altérations du sommeil et des rythmes journaliers sont des caractéristiques communes des troubles affectifs. La privation de sommeil (PS) et les traitements chronobiologiques peuvent déclencher des épisodes maniaques chez les patients atteints de trouble bipolaire et/ou inverser les épisodes dépressifs, ce qui suggère que la perte de sommeil induit un changement global des états affectifs. En outre, des modifications du système impliqué dans la récompense ont été largement impliquées dans les troubles affectifs et la régulation du sommeil. La manipulation des gènes régulateurs des rythmes journaliers et du système de récompense dans les circuits cérébraux impliqués pourraient générer des états comportementaux dépressifs, maniaques ou mixtes. Il est donc important d'élucider les voies neurobiologiques qui sous-tendent les changements physiologiques dans les états affectifs pour comprendre les mécanismes impliqués dans la pathogenèse des troubles affectifs et développer de nouvelles approches thérapeutiques. Les objectifs de ce projet sont de générer et de caractériser fonctionnellement et comportementalement des modèles de souris pour les transitions d'états affectifs (manie ou dépression) en manipulant le cycle veille-sommeil, les rythmes et le système de la récompense.
Bénéfices attendus
Les troubles affectifs sont des troubles psychiatriques graves caractérisés par un phénotype comportemental complexe, une pathophysiologie peu claire et un traitement difficile. Un modèle animal adéquat servant d’outil utile pour faire progresser les connaissances fait toujours défaut. Ce projet permettra la génération et la caractérisation fonctionnelle et comportementale d'un nouveau modèle de souris pour la transition d'état dans les troubles affectifss. Ce nouveau modèle qui combinera simultanément les deux principales hypothèses de la pathologie - troubles des rythmes et du système de la récompense. Son but ultime est d'améliorer notre compréhension de la neurobiologie des troubles affectifs et de déboucher sur de potentielles nouvelles stratégies thérapeutiques.
Procédures
Deux modèles de trouble affectif seront mis en place sur animal vigile: un état dépressif induit par exposition répété de l'animal à une situation stressante 10 minutes/jour pendant 5 jours) ou un état maniaque (privation de sommeil pendant 6 heures une fois).Les animaux seront ensuite soumis à une procédure chirurgicale réalisée sous anesthésie générale et analgésie adaptée (durée 1h à 1h30). Une partie de ces animaux opérés sera ensuite soumise à un traitement administré soit par injection (1 injection/animal vigile, durée quelques secondes) ou via l'eau de boisson (durée 7j). Pour finir les animaux vigiles seront soumis à des tests comportementaux visant à caractériser leur état affectif. Ces tests seront répétés de 1 à 3 fois /souris et ils durent en moyenne 5 à 10 minutes. Enfin les animaux surbiront une chirurgie terminale (durée 10 minutes) réalisée sur animal anesthésié.
Impact sur les animaux
Les souris utilisées dans ce projet subiront un paradigme de stress ou une privation de sommeil ou un traitement pharmacologique afin d’induire soit un état tde ype dépressif, soit un état de type maniaque . Les conséquences des deux états inclueront une perturbation des rythmes biologiques des souris comme le rythme veille/sommeil, de l’anxiété, une perte d’appétence pour le plaisir, du desespoir mais également de l’hyperactivité et des troubles cognitifs. Certaines substances pharmacologiques injectées pourront également induire une production accrue d'urine ou un gain de poids . Les injections en elles-mêmes pourront générer une douleur aigue. La chirurgie réalisée sur certains animaux pourra induira une douleur modérée et occasionner , bien que très rarement, inflammation ou infection. Le placement en cage individuelle de certains animaux sur une courte durée, pour réaliser une partie de l'étude, pourra induire un stress léger.
Devenir
La mise à mort des souris de ce projet est nécessaire pour le prélévement de tissus nécssaires aux analyses moléculaire et histologiques.
Remplacement
La complexité du cerveau des mammifères est unique. Bien qu'il soit maintenant possible d'étudier de nombreux problèmes neurobiologiques sur des cellules isolées ou des cultures de tissus, l'utilisation de modèles animaux ne peut être remplacer dans ce projet puisqu'il s'agit de modéliser des troubles affectifs. Les connaissances sur ces troubles et les changements d’état qu'ils génèrent (état dépressif et maniaques) sont bien trop limités, et de fait aucun modèle in silico ou in vitro n’existe pour les modéliser dans toute leur complexité. En effet, il s’agit d’une maladie complexe, faisant probablement intervenir plusieurs types cellulaires spécifique et régions du cerveau. En outre, l’étude du comportement animal est primordiale pour comprendre les troubles affectifs.
Réduction
La taille des échantillons a été déterminée sur la base d'une vaste expérience de laboratoire et a été vérifiée par une analyse statistique de puissance. Dans des travaux antérieurs, aucune différence n’a été observée entre les mâles et les femelles ce qui permet d'optimiser l'utilisation des portées des lignées de souris génétiquement modifiées utilisées dans ce projet.
Raffinement
2 semaines d’acclimatation à la salle d’hébergement sont mises en place avant toutes procédures. Les animaux sont hébergés en groupes sociaux dans des cages enrichies leur permettant d’exprimer les comportements naturels de l’espèce : matériel de nidification et à ronger. Un tunnel sera ajouté pemrettant de réduire le stress lors des transferts de cage au cours du change. La chirurgie est réalisée sous anesthésie générale et analgésie adaptée multi-modale. La températuire corporelle des animaux est maintenue grâce à un tapis chauffant thermostaté relié à une sonde rectale. De plus, une pommade ophtalmique sera appliquée sur les yeux empêchant la déshydratation oculaire. En fin de chirurgie, l'animal sera réhydraté et réchauffé jusqu’à son réveil complet. L'accès à la nourriture sera facilitée par ajout de nourriture gélifiée et de croquettes dans la cage. Suite à la chirurgie, un traitement post-opératoire analgésique sera mis en place pendant plusieurs jours et l'état de santé des animaux sera suivi quotidiennement et objectivés grâce à une grille d'évaluation de plusieurs paramètres algiques, comportementaux et physiologiques. Lors des tests comportementaux des mesures sont mises en place pour limiter l'impact de ces tests sur le bien-être des animaux. De plus, des points limites ont été établis pour pouvoir interrompre les procédures afin de limiter la souffrance animale en mettant en place des mesures correctives adaptées.
Choix des espèces
Les cerveaux murin et humain possèdent de nombreuses similitudes, des régions et circuits analogues mais aussi une réponse au stress, permettant de modéliser des réactions et phénotype proche des troubles affectifs. L’utilisation de modèles de stress largement établis chez la souris ainsi que de tests comportementaux pour mesurer le stress/anxiété/manie est également un énorme atout, tout comme les modèles génétiques permettant une étude approfondie des mécanismes moléculaires impliqués. de plus, les souris réagissent de manière prévisible aux traitements antidépresseurs et anxioliytiquesqui sont utilisés chez l'humain. Notre étude sera effectuée chez l'adulte jeune (8-14 semaines). L’étude repose sur l'exploration des comportements et nécessite que les systèmes neurobiologiques soient totalement mâtures.
Étude des interactions entre système nerveux et système immunitaire dans les troubles du comportement
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système nerveux
Pour relier la dépression humaine à l'inflammation chronique, des souris sont rendues durablement inflammatoires puis soumises à des tests censés mesurer un phénotype dépressif. 8 799 souris vont être utilisées, dont 4 440 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées pour prélever tissus et organes vitaux. Elles reçoivent des composés jusqu'à trois fois par semaine pendant cinq à quatorze semaines, subissent des chirurgies pouvant atteindre deux heures, des poses d'implants, jusqu'à quatre ponctions sanguines et un hébergement individuel de un à sept jours après chirurgie. Le porteur qualifie ces tests comportementaux de non invasifs sans dire lesquels, et signale que certains imposent une privation de nourriture ou de boisson pouvant aller jusqu'à seize heures.
Objectifs
Nous étudierons comment les signaux pro-inflammatoires, notamment certaines molécules, affectent le cerveau et le comportement. Des valeurs sanguines élevées de molécules pro-inflammatoires sont associées à la dépression chez l’être humain. De plus, il existe un groupe de maladies rares caractérisées par la production incontrôlée de molécules pro-inflammatoires, à l’origine d’un état inflammatoire chronique pouvant être associé à des troubles psychiatriques. Par conséquent, notre projet permettra de découvrir les mécanismes responsables qui relient la perturbation de l’humeur à un contexte inflammatoire chronique. Nous poursuivrons trois objectifs principaux qui structurent l’ensemble du projet : 1. Objectif 1 : Étudier les effets sur le comportement, le tissu cérébral et le système immunitaire, de l'administration ponctuelle, ou répétée, de molécules pro-inflammatoires. 2. Objectif 2 : Examiner le rôle des principales voies de communication entre périphérie et cerveau dans l’expression des phénotypes identifiés dans l’objectif 1. En particulier, nous étudierons les composants du système immunitaire, les nerfs périphériques et les barrières immunitaires du cerveau. 3. Objectif 3 : Tester l’efficacité de différentes approches pharmacologiques pour contrecarrer les effets des molécules étudiées sur le comportement, en ciblant les relais périphériques déterminés avec l’objectif 2. En particulier, nous évaluerons des antidépresseurs standard et alternatifs, et également des stratégies novatrices visant à réactiver le système immunitaire et réduire l’infiltration des cellules immunitaires dans le cerveau.
Bénéfices attendus
Les approches conventionnelles pour l’étude des troubles de l’humeur et du comportement se focalisent sur des facteurs internes au cerveau, comme les niveaux des neurotransmetteurs, ou des facteurs externes, comme le stress. De manière innovante, notre projet propose d’examiner des facteurs présents à la périphérie du cerveau, en tant que déclencheurs de la dépression. Les expériences proposées permettront une avancée significative dans les connaissances scientifiques concernant la communication bidirectionnelle entre périphérie et cerveau, en général, et plus particulièrement ceux impliqués dans les troubles de l’humeur. À court et moyen terme, les données collectées permettront de découvrir des nouveaux mécanismes pathologiques et marqueurs diagnostiques ou pronostiques de la dépression dans un contexte inflammatoire. Il s’avère que cette forme de dépression est résistante aux traitements de première ligne et constitue ainsi un besoin médical non satisfait à ce jour. À long terme, nos recherches poseront les bases pour le développement de nouvelles thérapies et contribueront à atténuer la stigmatisation qui accompagne les maladies mentales.
Procédures
Dans ce projet, les souris seront soumises à différents types d’interventions, séparément ou parfois en combinaison : 1. Administration répétée de composés, au maximum trois fois par semaine, pour une durée de 5 à 14 semaines selon le traitement. 2. Procédures chirurgicales sous analgésie/anesthésie. Ces interventions ne durent pas plus de deux heures par souris. 3. Tests comportementaux non-invasifs pour évaluer le phénotype dit dépressif. Les tests seront effectués à raison de 2 tests par jour, chaque test ayant une durée limitée entre 5 minutes et 4 heures. Ces tests seront effectués sur une durée maximale de 2 semaines (5 jours, pause de 2 jours puis 5 jours). Les tests pourront être répétés pour évaluer la progression du phénotype et minimiser le nombre d’animaux nécessaires. 4. Ponction sanguine, environ 1 min par souris. Les prélèvements pourront être répétés au maximum 4 fois par individu, avec un intervalle d’au moins une semaine entre chaque prélèvement. 5. Hébergement individuel. Un hébergement individuel pourra faire suite aux procédures chirurgicales, pour un maximum de 1 à 7 jours en fonction des procédures.
Impact sur les animaux
Le projet implique la mise en place de modèles de dépression chez l’animal, soit par administration de composés pharmacologiques, soit par l’application de facteurs environnementaux stressants, et ceci durant plusieurs semaines. Ces conditions sont source d’angoisse pouvant nuire au bien-être et à l’état général des animaux. Cette nuisance est considérée comme sévère. Les procédures chirurgicales prévues ont une sévérité globale qualifiée de modérée. Certaines peuvent entraîner une période de récupération jusqu’à deux semaines. Après chaque chirurgie, les souris recevront les soins post-opératoires appropriés (thérapie antalgique, désinfection de la plaie) et seront surveillées pour la manifestation des points limites spécifiques. D’autre part, les animaux pourront être soumis à des gestes pouvant causer une détresse ou une douleur légère : 1. Administration des traitements pharmacologiques, y compris les anesthésiques/antalgiques et les solutions physiologiques. La piqûre d’aiguille pour les injections provoque une douleur légère de courte durée. Le gavage provoque un inconfort léger de courte durée. Selon le traitement, les injections pourraient être répétées plusieurs fois par semaine, pour une durée maximale d’environ quatre mois. 2. Implants. La présence des implants pourrait créer de l’inconfort. La durée maximale de l’expérience sera d’environ quatre mois. 3. Tests comportementaux. La manipulation des souris pourrait causer un stress léger. Pour le minimiser, les souris seront habituées à l’expérimentateur et à la pièce où les tests seront conduits. La durée maximale des tests sera d’environ deux semaines. Certains tests comportementaux prévoient une privation de nourriture ou de boisson jusqu’à 16 h avant la réalimentation. Cela induit un stress physique et une détresse modérée. 4. Prélèvement sanguin au niveau de la joue. La piqûre comporte une douleur légère de courte durée. Le prélèvement sanguin peut entrainer un stress physique léger ou modéré temporaire. 5. Anesthésie gazeuse. Elle peut provoquer un inconfort de courte durée.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure pour évaluer les phénotypes histologiques et moléculaires, ce qui nécessite le prélèvement de tissus et organes vitaux.
Remplacement
A l’heure actuelle, il n’existe pas de stratégies alternatives aux études in vivo pour l’étude du système immunitaire, du fonctionnement du cerveau et du comportement, ainsi que pour évaluer la complexité des interactions entre périphérie et cerveau. Les approches in vitro comme les cultures cellulaires ne reproduisent que des aspects particuliers du phénomène en question et peuvent manquer des connections anatomiques et fonctionnelles qui jouent un rôle clé dans ce projet ancré sur le thème des interactions cerveau-corps. Les modèles in silico que nous envisageons à moyen terme, nécessitent d’abord une validation expérimentale pour optimiser leur valeur prédictive.
Réduction
Les expériences ont été conçues pour comprendre un nombre d’animaux minimal mais suffisant pour évaluer les différences de comportement entre les divers groupes expérimentaux (avec la prise en compte de paramètres statistiques nécessaires pour estimer la taille de l’échantillon comme la puissance, le niveau de significativité, la taille de l’effet et de variations dans la population). Étant donné que le comportement animal est susceptible de variations inter-individuelles, et que nous souhaitons tester plusieurs paramètres à partir des mêmes animaux en utilisant une batterie de tests comportementaux choisis sur la base de la littérature et de notre expérience, nous avons estimé un nombre minimum de souris de 10 individus par sexe par groupe expérimental. Pour minimiser le nombre de souris, les tests pourront être répétés sur les mêmes individus après un intervalle de deux à quatre semaines. Le nombre de souris par groupe s’élève jusqu’à 15 pour les procédures qui peuvent entraîner l’exclusion d’individus pour des raisons techniques (par exemple, implants mal positionnés, expression hors cible ou sous-optimale d’un transgène). Les échantillons biologiques prélevés provenant des mêmes souris post-mortem fourniront des données anatomiques, physiologiques et/ou moléculaires qui pourront être corrélées à la performance comportementale mesurée.
Raffinement
Les procédures expérimentales ont été conçues afin de minimiser tout inconfort, douleur ou souffrance prolongée de l’animal. Dans ce but, nous utiliserons des points limites précoces et spécifiques prédéfinis. Pour les tests de comportement, les souris seront habituées à l’expérimentateur et, si possible, à la pièce expérimentale avant les tests. Pour les procédures qui comprennent une chirurgie, les souris seront surveillées attentivement en post-opératoire pour la fermeture des plaies, les signes d’inconfort, douleur ou souffrance prolongée et leur bien-être général. Les interventions incluent la désinfection des plaies, la thérapie antalgique, l’administration de solution saline pour réhydratation, le renforcement de l’enrichissement des cages et/ou chauffage (dôme en papier, morceaux de coton ou papier), la séparation des souris agressives des souris blessés en cas d'agressivité répétée.
Choix des espèces
Le recours à la souris en tant que modèle animal est justifié par leur proximité génétique, physiologique, anatomique et bio/neurochimique par rapport à l’être humain. L’incomparable quantité de données présente dans la littérature scientifique sur ce modèle permet la comparaison, l’intégration et la validation des connaissances de notre projet, ainsi que l’optimisation des expériences prévues pour minimiser le nombre d’animaux nécessaires et maximiser leur bien-être. Sur un plan neuroanatomique, le modèle murin permet l'étude des circuits neuronaux et des modifications synaptiques associées aux comportements, ce qui est essentiel pour comprendre les bases biologiques de la dépression humaine. Enfin, au niveau comportemental, il existe plusieurs tests bien établis pour évaluer des comportements analogues à la dépression chez la souris. Collectivement, ces tests aident à identifier les comportements dépressifs et à évaluer l'efficacité des antidépresseurs. Nous utiliserons des souris adultes, à partir de 6 semaines après la naissance, car nous étudions l’impact des dysfonctions du système immunitaire sur le comportement et l’humeur à l’âge adulte.