Depuis 2021, les États membres de l’Union européenne doivent publier sous un format standardisé les résumés non techniques (RNT) des projets d’expérimentation animale autorisés sur leur territoire.
Le système européen ALURES, qui recense ces RNT, est exclusivement en anglais et manque cruellement d’ergonomie (un nouvel outil proposé depuis 2026 résoud partiellement ce problème). L’OXA regroupe donc régulièrement ici les RNT français pour en faciliter l’exploration et la compréhension d’ensemble.
Le contenu des résumés non techniques est rédigé à des fins de communication par les établissements d’expérimentation animale. Ces résumés sont donc soumis, au minimum, au biais de désirabilité sociale, qui peut avoir pour conséquence de mettre en avant de manière détaillée les bénéfices attendus et de limiter les détails et la description des contraintes imposées aux animaux. Par ailleurs, n’étant pas sourcées ni soumises à une relecture par les pairs, les affirmations contenues dans les RNT sur des sujets scientifiques n’ont aucune valeur de preuve, mais fournissent des indications sur le cadre théorique dans lequel les établissements travaillent.
NB. La sélection d’une période temporelle, plutôt que d’une simple date, sera disponible dès que l’extension de filtrage utilisée le permettra.
La durée des projets, disponible dans la base ALURES, n’est pas indiquée ici dans la mesure où elle désigne uniquement une durée prévue d’autorisation et n’apporte aucune information sur la durée réelle des projets.
Documents
Niveau de souffrances
Dernières données ajoutées : 235 projets autorisés en avril 2026 (01/05/2026)
Etude de l’impact de différents facteurs biologiques de la souris sur l’architecture de surface des cellules contractiles cardiaques EU 2/2
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Objectifs
Les maladies cardiovasculaires (MCV) sont la principale cause de décès en Europe, avec 4 millions de morts par an. Elles représentent plus de 50 % des cas et touche davantage les femmes âgées. Ces maladies sont associées à des facteurs comme l’obésité et le diabète de type 2, mais leur diagnostic reste complexe et aucun traitement spécifique n’existe. Cela est dû au manque de connaissances sur les mécanismes de relaxation du cœur. Des laboratoires de recherche ont récemment découvert une nouvelle phase de maturation du cœur après la naissance, caractérisée par l’apparition de structures appelées « crêtes » à la surface des cellules cardiaques. Ces crêtes hébergent des mitochondries spécifiques appelées mitochondries subsarcolemmales (SSM), qui jouent un rôle clé dans la fonction cardiaque. Nous avons, ainsi, développé une méthode spécifique de prélèvement du cœur chez la souris permettant de préserver ces crêtes et leurs mitochondries SSM. Grâce à cela, nous avons identifié les marqueurs moléculaires de la relaxation cardiaque et montré l’influence des œstrogènes et du métabolisme foie sur ces structures. De plus, nos travaux récents indiquent que le rythme circadien (cycle jour/nuit) pourrait également être impliquer dans la régulation de ces structures cardiaque. L’objectif de ce projet est d’explorer plus en détail l’impact des hormones sexuelles, du métabolisme foie et du rythme circadien sur ces crêtes/SSM et sur la fonction cardiaque, en utilisant différents modèles de souris. Nous étudierons aussi les différences entre mâles et femelles pour mieux comprendre pourquoi les MCV touche davantage les femmes âgées. Le projet se déroule dans deux Établissements Utilisateurs.
Bénéfices attendus
L’étude des oestrogènes et du métabolisme du foie en respectant le rythme circadien permettra de mieux comprendre les mécanismes moléculaires régulant la fonction cardiaque physiologique. Ceci apportera des informations indispensables pour mieux comprendre l’apparition des MCV en physiopathologie, et pour, à termes, permettre un diagnostic plus précoce et une meilleure prise en charge (médecine personnalisée homme/femme, moment de la journée le plus propice pour détecter les anomalies diastoliques) de ces patients.
Procédures
Dans le premier établissement utilisateur : chirurgie de 15min - 2 prélèvements sanguins de 10 sec - 1 mise à jeun de 15h30 - mise à mort terminale. Dans le second établissement utilisateur : la mise à mort terminale.
Impact sur les animaux
Pour l’ovariectomie : comme toutes chirurgies, les risques attendus sont majoritairement des complications postopératoires comme des infections, hémorragie, des adhérences internes et des problèmes de cicatrisation (fils cassés). De plus, même si la prise en charge de la douleur est totale lors de cette procédure, l’animal peut ressentir une gêne temporaire lors du réveil dont les signes sont : poils hérissés, isolement des congénères, perte de poids supérieure à 10%. Enfin, des fils de suture peuvent être arrachés les jours suivant l’opération. Un suivi attentif sera réalisé pour limiter ces risques et intervenir rapidement en cas de complication. Concernant la mise à jeun : Le jeun prolongé peut entraîner une perte poids rapide, une augmentation du stress et de la nervosité chez les animaux. Les signes de stress liés à la mise à jeun peuvent inclure une hyperactivité, des comportements d’auto-mutilation ou un isolement social accru. Un suivi strict sera effectué pour minimiser ces effets et garantir que les animaux ne subissent pas de déshydratation excessive ou de détresse importante.
Devenir
Le but à la fin de chaque procédure est d’étudier l’architecture cardiaque au niveau cellulaire et moléculaire. Par conséquent, tous les animaux seront donc euthanasiés à la suite du prélèvement cardiaque
Remplacement
À ce jour, il n’existe pas d’autre méthode permettant d’étudier le fonctionnement du cœur et ses dysfonctionnements dans les maladies cardiovasculaires chez la souris. En particulier, le rôle des œstrogènes et du métabolisme du foie dans la régulation du cœur ne peut être exploré que dans un organisme vivant, car ces mécanismes nécessitent d’observer le cœur en pleine activité. L’évolution des maladies cardiovasculaires et l’impact des facteurs extérieurs ne peuvent être étudiés qu’en prélevant le cœur. Cela nous permet d’accéder directement aux tissus cardiaques et à leurs structures spécifiques (crêtes/SSM), tout en analysant leur fonctionnement. Grâce à des techniques d’imagerie et d’analyse biochimique sur des échantillons frais, nous pouvons examiner en détail les éléments moléculaires essentiels au bon fonctionnement du cœur. Ces approches permettent aussi d’observer et de mesurer avec précision la structure et la régulation du tissu cardiaque. En combinant différentes méthodes d’imagerie, nous pouvons non seulement suivre l’expression d’enzymes spécifiques aux mitochondries des crêtes/SSM, mais aussi visualiser directement l’organisation des cellules du cœur. Ces analyses apportent ainsi une compréhension approfondie des processus biologiques en jeu à l’échelle du tissu cardiaque.
Réduction
L’équipe a mis au point une méthode innovante de prélèvement de biopsies cardiaques qui peuvent être analysées par plusieurs méthodes complémentaires pour étudier les crêtes/SSM. Cette approche permet d’optimiser l'utilisation des animaux, en obtenant plusieurs résultats à partir d’un seul individu. De plus, nos études antérieures ont montré que l’utilisation de 50 souris par groupe constitue le minimum nécessaire pour effectuer une analyse statistique robuste et une évaluation complète de l'architecture et du fonctionnement cardiaque en fonction des différents facteurs externes étudiés. Ce nombre permet de garantir la puissance statistique des résultats, tout en minimisant le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Bien-être et suivi des animaux : Pour limiter le stress des souris et assurer leur bien-être, plusieurs mesures sont mises en place. Elles ont un accès permanent à la nourriture et à l’eau, évitant toute déshydratation. Leur environnement est enrichi avec du papier, du carton et des tunnels, favorisant la construction de nids, l’activité physique et les interactions sociales. Un suivi rigoureux est assuré via une grille d’évaluation élaborée avec les soignants, permettant de détecter rapidement tout signe de stress ou d’inconfort et d’adapter les conditions si nécessaire. Intervention chirurgicale (ovariectomie) : Comme toute opération, l’ovariectomie comporte des risques (infection, saignement, cicatrisation difficile). Bien que la douleur soit prise en charge, un inconfort temporaire peut survenir après le réveil. Un suivi quotidien est prévu pendant une semaine afin de s’assurer de la bonne récupération des animaux. En cas de signes de douleur ou de stress (poils hérissés, isolement, perte de poids), un traitement antidouleur sera administré en concertation avec le vétérinaire. Si l’état de l’animal ne s’améliore pas, il sera retiré de l’étude. En cas de rupture des points de suture, une nouvelle anesthésie sera réalisée pour leur remplacement sous surveillance stricte afin de limiter tout inconfort supplémentaire. Mise à jeun : Le jeûne peut provoquer une perte de poids rapide et un stress accru. Pour améliorer la tolérance à cette privation, les animaux seront surveillés et leur environnement enrichi (ajout de nids pour encourager le regroupement et réduire le stress social). De plus, comme les souris sont nocturnes, le jeûne commencera en fin de journée, période où leur métabolisme est plus lent et leurs besoins énergétiques moindres, réduisant ainsi l’impact de la privation alimentaire. Les animaux seront transportés entre les deux établissements suivant une procédure de transport déclarée lors de l’agrément de l’établissement (cheminement et conditions de transport validés par signature d’une charte de transport).
Choix des espèces
Nous utilisons des souris car nous avons pu générer grâce à cette espèce de nombreux modèles transgéniques présentant une délétion dans un organe spécifique de protéine d’intérêt pour étudier la régulation de la fonction cardiaque à l’âge adulte chez le mâle et la femelle. Les animaux (les mâles et les femelles) sont tous utilisés au stade postnatal 60 jours (jeune adulte) quand le coeur a fini définitivement sa maturation ou au stade postnatal 20 jours quand le coeur va engager sa dernière phase de maturation cardiaque.
Etude de l’impact de différents facteurs biologiques de la souris sur l’architecture de surface des cellules contractiles cardiaques EU 1/2
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Objectifs
Les maladies cardiovasculaires (MCV) sont la principale cause de décès en Europe, avec 4 millions de morts par an. Elles représentent plus de 50 % des cas et touche davantage les femmes âgées. Ces maladies sont associées à des facteurs comme l’obésité et le diabète de type 2, mais leur diagnostic reste complexe et aucun traitement spécifique n’existe. Cela est dû au manque de connaissances sur les mécanismes de relaxation du cœur. Des laboratoire de recherche ont récemment découvert une nouvelle phase de maturation du cœur après la naissance, caractérisée par l’apparition de structures appelées « crêtes » à la surface des cellules cardiaques. Ces crêtes hébergent des mitochondries spécifiques appelées mitochondries subsarcolemmales (SSM), qui jouent un rôle clé dans la fonction cardiaque. Nous avons, ainsi, développé une méthode spécifique de prélèvement du cœur chez la souris permettant de préserver ces crêtes et leurs mitochondries SSM. Grâce à cela, nous avons identifié les marqueurs moléculaires de la relaxation cardiaque et montré l’influence des œstrogènes et du métabolisme foie sur ces structures. De plus, nos travaux récents indiquent que le rythme circadien (cycle jour/nuit) pourrait également être impliquer dans la régulation de ces structures cardiaque. L’objectif de ce projet est d’explorer plus en détail l’impact des hormones sexuelles, du métabolisme foie et du rythme circadien sur ces crêtes/SSM et sur la fonction cardiaque, en utilisant différents modèles de souris. Nous étudierons aussi les différences entre mâles et femelles pour mieux comprendre pourquoi les MCV touche davantage les femmes âgées. Le projet se déroule dans deux Établissements Utilisateurs.
Bénéfices attendus
L’étude des oestrogènes et du métabolisme du foie en respectant le rythme circadien permettra de mieux comprendre les mécanismes moléculaires régulant la fonction cardiaque physiologique. Ceci apportera des informations indispensables pour mieux comprendre l’apparition des MCV en physiopathologie, et pour, à termes, permettre un diagnostic plus précoce et une meilleure prise en charge (médecine personnalisée homme/femme, moment de la journée le plus propice pour détecter les anomalies diastoliques) de ces patients.
Procédures
Dans le premier établissement utilisateur : chirurgie de 15min - 2 prélèvements sanguins de 10 sec - 1 mise à jeun de 15h30 - mise à mort terminale. Dans le second établissement utilisateur : la mise à mort terminale.
Impact sur les animaux
Pour l’ovariectomie : comme toutes chirurgies, les risques attendus sont majoritairement des complications postopératoires comme des infections, hémorragie, des adhérences internes et des problèmes de cicatrisation (fils cassés). De plus, même si la prise en charge de la douleur est totale lors de cette procédure, l’animal peut ressentir une gêne temporaire lors du réveil dont les signes sont : poils hérissés, isolement des congénères, perte de poids supérieure à 10%. Enfin, des fils de suture peuvent être arrachés les jours suivant l’opération. Un suivi attentif sera réalisé pour limiter ces risques et intervenir rapidement en cas de complication. Concernant la mise à jeun : Le jeun prolongé peut entraîner une perte poids rapide, une augmentation du stress et de la nervosité chez les animaux. Les signes de stress liés à la mise à jeun peuvent inclure une hyperactivité, des comportements d’auto-mutilation ou un isolement social accru. Un suivi strict sera effectué pour minimiser ces effets et garantir que les animaux ne subissent pas de déshydratation excessive ou de détresse importante.
Devenir
Le but à la fin de chaque procédure est d’étudier l’architecture cardiaque au niveau cellulaire et moléculaire. Par conséquent, tous les animaux seront donc euthanasiés à la suite du prélèvement cardiaque.
Remplacement
A ce jour, Il n’existe pas d'autres techniques pour étudier la fonction diastolique et sa dysfonction dans l’ICFEP chez la souris. En particulier, la régulation de la fonction diastolique par les œstrogènes et le métabolisme hépatique ne peuvent être investigués que dans un modèle animal vivant, car ces mécanismes nécessitent l’étude de l’organe en fonctionnement. Les modifications structurales et fonctionnelles causées par l’ICFEP ainsi que l’impact des facteurs environnementaux ne peuvent pas être étudiés que par le prélèvement du coeur permettant un accès direct au tissu cardiaque et à l’architecture en crêtes/SSM des cardiomyocytes mais également à son fonctionnement. En effet, grâce à des techniques d’imagerie confocale et des techniques biochimiques (western blot) sur biopsies cardiaques fraiches, nous pouvons obtenir des informations détaillées sur l’expression et la localisation spatiale de déterminants moléculaires clés des crêtes/SSM et de la fonction diastolique, tels que Ephrin-B1 et Claudine-5. Ces approches permettent une analyse quantitative en profondeur des structures et de leur régulation. De plus, grâce à ces approches d’imagerie spatiale dans le tissu cardiaque, nous pouvons suivre l’expression d'enzymes métaboliques spécifiques des SSM (CPT1b, BDH1, Hexokinase…). Enfin l’utilisation de la microscopie électronique à transmission combinée à la microscopie confocale à fluorescente sur le tissu cardiaque permet de visualiser directement l’architecture des cardiomyocytes à l’échelle cellulaire et au niveau ultrastructural. Ces analyses offrent un aperçu détaillé des processus biologiques à l'échelle tissulaire.
Réduction
L’équipe a mis au point une méthode innovante de prélèvement de biopsies cardiaques qui peuvent être analysées par plusieurs méthodes complémentaires pour étudier les crêtes/SSM. Cette approche permet d’optimiser l'utilisation des animaux, en obtenant plusieurs résultats à partir d’un seul individu. De plus, nos études antérieures ont montré que l’utilisation de 50 souris par groupe constitue le minimum nécessaire pour effectuer une analyse statistique robuste et une évaluation complète de l'architecture et du fonctionnement cardiaque en fonction des différents facteurs externes étudiés. Ce nombre permet de garantir la puissance statistique des résultats, tout en minimisant le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Bien-être et suivi des animaux : Pour limiter le stress des souris et assurer leur bien-être, plusieurs mesures sont mises en place. Elles ont un accès permanent à la nourriture et à l’eau, évitant toute déshydratation. Leur environnement est enrichi avec du papier, du carton et des tunnels, favorisant la construction de nids, l’activité physique et les interactions sociales. Un suivi rigoureux est assuré via une grille d’évaluation élaborée avec les soignants, permettant de détecter rapidement tout signe de stress ou d’inconfort et d’adapter les conditions si nécessaire. Intervention chirurgicale (ovariectomie) : Comme toute opération, l’ovariectomie comporte des risques (infection, saignement, cicatrisation difficile). Bien que la douleur soit prise en charge, un inconfort temporaire peut survenir après le réveil. Un suivi quotidien est prévu pendant une semaine afin de s’assurer de la bonne récupération des animaux. En cas de signes de douleur ou de stress (poils hérissés, isolement, perte de poids), un traitement antidouleur sera administré en concertation avec le vétérinaire. Si l’état de l’animal ne s’améliore pas, il sera retiré de l’étude. En cas de rupture des points de suture, une nouvelle anesthésie sera réalisée pour leur remplacement sous surveillance stricte afin de limiter tout inconfort supplémentaire. Mise à jeun : Le jeûne peut provoquer une perte de poids rapide et un stress accru. Pour améliorer la tolérance à cette privation, les animaux seront surveillés et leur environnement enrichi (ajout de nids pour encourager le regroupement et réduire le stress social). De plus, comme les souris sont nocturnes, le jeûne commencera en fin de journée, période où leur métabolisme est plus lent et leurs besoins énergétiques moindres, réduisant ainsi l’impact de la privation alimentaire. Les animaux seront transportés entre les deux établissements suivant une procédure de transport déclarée lors de l’agrément de l’établissement (cheminement et conditions de transport validés par signature d’une charte de transport).
Choix des espèces
Nous utilisons des souris car nous avons pu générer grâce à cette espèce de nombreux modèles transgéniques présentant une délétion dans un organe spécifique de protéine d’intérêt pour étudier la régulation de la fonction cardiaque à l’âge adulte chez le mâle et la femelle. Les animaux (les mâles et les femelles) sont tous utilisés au stade postnatal 60 jours (jeune adulte) quand le cœur a fini définitivement sa maturation ou au stade postnatal 20 jours quand le cœur va engager sa dernière phase de maturation cardiaque.
Etude d’un traitement combinant vitamines et exercice, sur un modèle d’insuffisance cardiaque.
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
L'insuffisance cardiaque (IC) se caractérise par une incapacité du coeur à assurer sa fonction de pompe circulatoire et donc à remplir les besoins de l’organisme en perfusion de sang oxygéné. Dans cette étude nous étudierons l’IC dite préservée qui se caractérise plutôt par des défauts de relaxation du muscle cardiaque. Cette forme d’IC touche un peu plus les femmes que les hommes, ; elle est fortement associée à l’âge et touche près de 50% des patients en IC. Ces patients souffrent d’une sévère perte de qualité de vie et d’hospitalisations répétées avec une mortalité importante. Actuellement, aucun traitement efficace contre cette pathologie n’a été identifié. Notre projet général d’équipe a pour but de tester de nouveaux principes thérapeutiques sur un modèle murin. Le but de ce projet consiste à développer de nouvelles thérapies avec moins d’effets secondaires l’organisme. Pour cela nous étudierons commaent l’exercice physique combiné à un complément alimentaire peuvent protéger le cœur de souris jeune ou agée contre l’IC. L'exercice physique régulier est connu depuis des années comme une solution préventive pour éviter le développement des maladies cardiovasculaires. Il permet de réduire le nombre de décès ou d'hospitalisations et d’améliorer la qualité de vie des patients. Ce type d’approche présente un intérêt majeur pour les patients en n’ajoutant pas de médicaments supplémentaires, et présente de plus l’intérêt d’un coût économique raisonnable pour le système de santé publique.
Bénéfices attendus
La capacité fonctionnelle et la qualité de vie chez les sujets souffrant de l’insuffisance cardiaque sont gravement altérées. En effet, le coeur de ces patients n’arrive pas à éjecter suffisamment de sang vers les organes car il n’arrive pas à se relaxer suffisamment. Ce dysfonctionnement conduit à une intolérance à l’exercice physique et des effets néfastes sur d’autres organes comme les poumons (hypertension pulmonaire) et les muscles squelettiques. Les traitements développés depuis plusieurs décennies ne sont pas ou peu efficaces pour les patients. L'IC est une maladie affectant plus d’ 1 million de personnes en France et environ la moitié de ces patients ce qui représente un coût socio-économique et humain majeur pour le système de santé en France. Il est donc essentiel de poursuivre la recherche thérapeutique dans ce domaine. Notre projet général d’équipe a pour but de tester de nouveaux principes thérapeutiques sur un modèle murin. Le but de ce projet consiste à développer de nouvelles thérapies avec moins d’effets secondaires sur d’autre fonction physiologique de l’organisme. Pour cela nous combinerons un traitement nutritionnel complémentaire au à ma vitamines B3 avec un exercice physique.
Procédures
Certains lots de souris seront soumis à deux chirurgies sous anesthésie générale d'environ 10 minutes, les injections de vitamines sous anesthésie locale dureront 1 min deux fois par jours. Trois échocardiographie sous anesthésie générale seront réalisées d'une durée de 10 minutes chacune. Une mesure de pression artérielle de 5 minutes sera réalisée une fois par semaine. Enfin les souris coureront trois fois par semaine sur un tapis de course (environ 30 minutes pour une souris contrôle).
Impact sur les animaux
La procédure de chirurgie correspond à une chirurgie minimale, très souvent source d'un niveau de douleur très limitée et relativement bien tolérée par les animaux. Le seul risque (rare) observé lors de ces interventions correspond à une ouverture de la cicatrice. De plus du fait de l’opération les souris peuvent avoir une difficulté à l’accès à la nourriture ce qui pourrait entrainer une perte de poids. Au moment de l’échographie les yeux des souris peuvent subir un léger dessèchement. Une légère douleur peut être associée à l’ovariectomie correspondant à l'incision musculaire et cutanée de plus l’absence d’ovaire n’est pas associée à une douleur. La mesure de la pression artérielle peut engendrer un petit stress lié à la contention. L’insuffisance cardiaque induit une dyspnée qui peut être sévère et une incapacité à l’effort. Ces deux symptômes peuvent induire un stress psychique sur la souris en phase terminale.
Devenir
À l’issue de toutes les procédures expérimentales, tous les animaux seront euthanasiés de manière éthique et rapide. Les tissus seront récoltés pour réaliser des expériences de biologie moléculaire, physiologie, biochimie et d’enzymologie.
Remplacement
Le recours à des animaux se justifie par la nécessité d'étudier la fonction cardiaque dans un contexte physiopathologique complexe et multifactoriel impliquant une circulation sanguine avec pression artérielle, une régulation neurohormonale du rythme et de la contractilité cardiaque et une étude du retentissement sur différents organes majeurs impliqués dans l’évolution de l’insuffisance cardiaque tels que les poumons, les reins et les muscles squelettiques notamment. Les modèles cellulaires ne permettent pas d’étudier le fonctionnement physiologique intégré du coeur et l’effet de l’insuffisance cardiaque à fraction d'éjection préservée sur d’autres organes.
Réduction
Une planification minutieuse basée sur un calcul de puissance et l’expertise de l’équipe ont permis l'estimation de la taille d'échantillon optimale. Ceci a permis de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en préservant la validité statistique de l’étude, et de conserver une puissance statistique suffisante pour observer un effet de 40% obtenu l’altération de la fonction diastolique (critère principal retenu dans cette étude). Les fonctions cardiovasculaires sont étudiées par des méthodes non invasives permettant de limiter le nombre d’animaux. Les méthodes invasives sont des procédures terminales où un cathéter est inséré dans le ventricule pour mesurer la pression et le volume de la chambre cardiaque. De plus, afin de minimiser encore le nombre d’animaux utilisés, en fin d’expérimentation les tissus prélevés sont partagés entre les domaines explorés.
Raffinement
Après implantation de la minipompe osmotique, les souris seront observées tous les jours. Les cages sont changées 1 fois par semaine. Les animaux sont hébergés selon les conditions fixées par l'arrêté du 1er février 2013 fixant les conditions d'agrément, d'aménagement et de fonctionnement des établissements utilisateurs. Les opérations chirurgicales (pose de minipompe et ovariectomie) sont induites en respectant au maximum les procédures du bien-être animal et en limitant la souffrance par le respect des méthodes anesthésiques et analgésiques. L’expérimentateur, le personnel de l’animalerie seront informés des critères d’observation des animaux qui seront : l’état général, l’état de la cicatrice, le comportement de prostration, la courbure de la colonne vertébrale, l’état du poil (manque d’hygiène), et un critère propre à l’étude de l’insuffisance cardiaque qui est la manifestation d’une dyspnée sévère. Le poids des animaux sera également relevé quotidiennement. Pour l’échographie, le gel échographique utilisé est chauffé au bain marie à 37°C. Après l’échographie l’animal est placé dans une cage propre à 28 °C sous lampe chauffante. Au moment de l’échographie les yeux des souris peuvent subir un léger dessèchement ainsi une pommade de protection sera appliqué. Après son réveil complet (environ 10 minutes), il est remis dans sa cage. Pour les opérations chirurgicales, les animaux sont anesthésiés, pour les maintenir immobiles, par anesthésie gazeuse. Une fois anesthésiés et endormis, ils reçoivent une injection en sous-cutanée d'analgésique. Au réveil, chaque souris est isolée dans une cage pendant quelques heures, au calme et au chaud puis stabulé à 4 ou 5 souris /cage. En post opération, la cicatrisation cutanée de la zone opérée est surveillée régulièrement. Le seul risque (rare) observé lors de ces interventions correspond à une protrusion de la pompe. Dans ce cas, la pompe peut être réinstallée et la suture refaire. Un traitement antalgique est alors donné en complément. Une habituation est réalisée pendant 4 jours précédents la première mesure de pression artérielle qui a lieu le 5ème jour pour diminuer l’élévation de la pression artérielle par le stress associé à la procédure.
Choix des espèces
Le recours à des animaux se justifie par la nécessité d'étudier la fonction cardiaque dans un contexte physiopathologique complexe et multifactoriel impliquant une circulation sanguine. Le fonctionnement physiologique du coeur et l'altération structurelle du coeur rend impossible de faire cette étude sur les cellules en culture. La souris est un des modèles les plus utilisés en recherche biomédicale. La structure des tissus musculaires et cardiaques murins est très proche de celle de l’homme. De plus les souris se reproduisent rapidement et de nombreuses études en insuffisance cardiaque ont été réalisées chez la souris ce qui nous permettra plus tard de discuter nos résultats par rapport aux autres études publiées.
Exploration morphologique et fonctionnelle du système cardiaque de souris modèles pour les albinismes oculocutanés de type 3 et 8
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
Objectifs
Le laboratoire étudie deux nouveaux modèles murins d’une maladie génétique rare, l’albinisme oculocutané. Ces modèles ont été caractérisés principalement sur le plan ophtalmologique. Par ailleurs, des données de la littérature montrent que la souris albinos standard) présente des anomalies cardiaques avec perte d’élasticité des fibres dues à l’absence de pigment au niveau des valves cardiaques. La composition en pigment est altérée chez les patients et les modèles d’OCA3 et OCA8, de telle sorte que des intermédiaires toxiques sont susceptibles de provoquer des anomalies cardiaques spécifiques mais discrètes n’ayant aucun impact sur la viabilité et la physiologie générale. L’objectif de ce projet est de comparer sur le plan morphologique et fonctionnel le cœur des 3 modèles représentant des types distincts d’albinisme par rapport aux individus de référence en estimant la sévérité des phénotypes de chacun des modèles.
Bénéfices attendus
La forme d’albinisme oculocutané de type 8 (OCA8) est très rare. Nous avons identifié les premiers patients OCA8 en 2020 et moins d’une dizaine de cas sont recensés dans le monde depuis. OCA3 est un peu plus représenté, notamment en Afrique. Les modèles murins ont montré des anomalies au niveau cutané et ophtalmologique. Il est attendu que les intermédiaires de pigment accumulés chez ces modèles résultent en une toxicité cellulaire et tissulaire. La mise en évidence d’anomalies cardiaques spécifiques sera une indication pour un suivi cardiaque rapproché des patients souffrant d’une de ces formes rares d’albinisme.
Procédures
Les animaux seront soumis à l’échographie de type Ultrafast sous anesthésie (durée : 10 minutes). Aucune chirurgie ou traitement autre que l’anesthésie n’est prévue.
Impact sur les animaux
Des animaux en bonne santé et dont l’anesthésie ne présente pas de risque seront sélectionnés. Les nuisances pouvant être attendues sont celles que l’on retrouve lors d’une anesthésie générale gazeuse à l'isoflurane. Pas d’effet indésirable reconnu lié à l’utilisation des ultrasons. Les animaux ne présentent pas de phénotype dommageable connu.
Devenir
Après exploration par échographie Ultrafast, les animaux anesthésiés seront euthanasiés. Puis les tissus cardiaques seront échantillonnés pour analyse moléculaire et tissulaire.
Remplacement
Le rôle de la pigmentation des valves sur l’élasticité des fibres doit être exploré sur in vivo. Le modèle animal d’albinisme doit donc présenter un cœur avec des mélanocytes tapissant les valves et 4 cavités : 2 oreillettes, 2 ventricules, ce qui n’est pas le cas des autres animaux modèles potentiels
Réduction
Le nombre nécessaire et suffisant d’animaux pour une validation scientifique a été estimé en prenant en compte l’analyse statistique qui devra être menée pour comparer sur un mode quantitatif l’effet des différents variants
Raffinement
Les mesures de raffinement sont mises en place au cours de l’hébergement (cage collective sur portoir ventilés, 5 animaux maximum, litière et enrichissement adapté). Les animaux photosensibles au niveau de la rétine sont hébergés en éclairage réduit (cages en bas de rack non directement exposées aux néons de la pièce). Un suivi quotidien sera réalisé par des personnes formées, compétentes et soucieuses du bien-être animal, basées notamment sur l’apparence physique externe, la prise de poids et le comportement. Ces contrôles permettent de repérer tout animal en souffrance, d’en avertir le responsable du projet et de prendre les mesures appropriées. Afin d’éviter toute souffrance, les animaux seront anesthésiés et analgésiés quand nécessaire et des points limites seront déterminés afin de réduire la souffrance et/ou d’interrompre le protocole en cas d’apparition de signes de détresse. La réalisation de l’échographie sera réalisée sous anesthésie générale.
Choix des espèces
La souris présente des mélanocytes au niveau cardiaque au contraire des vertébrés non mammifères. Des données récentes de la littérature montre que ce modèle est approprié pour le projet. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte, entre 2 mois et 6 mois.
Détection par imagerie médicale de la fibrose cardiaque dans un modèle d’infarctus du myocarde chez le rat
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
Après la phase aiguë d'un infarctus du myocarde, un processus de réparation et de formation de tissu cicatriciel, appelé fibrose, est déclenché pour combler la région endommagée et éviter la rupture du coeur. Cependant la fibrose peut se développer au delà de la zone atteinte par l'infarctus, entraînant une diminution de la force contractile du coeur et conduire à de l'insuffisance cardiaque, source de morbidité et de mortalité. La détection le plus précocement possible de la fibrose, sa localisation et sa quantification précise sont donc essentielles dans la prise en charge des patients post infarctus. Le but de ce projet est la détection précoce par imagerie médicale non invasive de la fibrose cardiaque dans l'infarctus chez le rat.
Bénéfices attendus
Les méthodes testées dans ce projet pourraient émerger comme outils de diagnostique précoce pour le suivi de la fibrose cardiaque et l'évaluation de nouveaux traitements à la fois dans l'infarctus du myocarde, mais aussi pour d'autres pathologies cardiaques.
Procédures
Un premier groupe de rats subira : Injection sous-cutanée (
Impact sur les animaux
Des effets indésirables peuvent être attendus suite aux actes chirurgicaux, telle qu’une douleur modérée et de courte durée liée à l’opération et aux points de suture, bien que ces actes soient menés sous anesthésie générale gazeuse. Suite à l'opération, une insuffisance cardiaque peut être induite et entrainer des effets indésirables comme par exemple une perte de poids et un affaiblissement de l’animal. Au cours des injections intraveineuses, intrapéritonéales et sous cutanées les animaux peuvent ressentir du stress et de l’inconfort lors de la manipulation et une douleur légère et de courte durée au niveau du lieu d’injection. Un stress peut également être généré lors des examens d'imagerie médicale, qui nécessitent manipulation et anesthésie.
Devenir
A l'issue de ce projet, tous les animaux seront mis à mort afin d’obtenir des échantillons de tissus qui seront utilisés pour des analyses ex vivo nécessaires au projet.
Remplacement
Il n’existe pas aujourd’hui de modèle alternatif pour tester les méthodes non invasives de détection et de quantification du développement de la fibrose cardiaque suite à un infarctus. Le développement de fibrose musculaire est un processus physiologique global faisant interagir différents types cellulaires, dont certains issues de différents organes. De plus, les méthodes de détection testées dans ce projet sont des méthodes d'imagerie médicale qui ont vocation à être appliquées ensuite chez l'homme. Ce projet ne peut donc pas être réalisé in vitro.
Réduction
Le nombre maximal d'animaux nécessaire a été évalué à l'aide d'un logiciel d'aide à l'expérimentation animale, proposant un outil de calcul statistique. Les groupes ont été établis de façon à ce que les résultats obtenus soient suffisants statistiquement pour conclure sur la bonne détection de la fibrose par des méthodes d'imagerie. Le nombre d'animaux obtenu est cohérent avec les expériences précédentes de protocoles d'imagerie lors desquels des résultats statistiquement significatifs et reproductibles ont pu être obtenus. Les données générées seront ensuite analysées à l'aide de tests statistiques appropriés.
Raffinement
Le suivi quotidien des animaux par un personnel qualifié (zootechniciens et expérimentateurs) avec une surveillance post-opératoire accrue et la mise en place de points limites adaptés permettront d’identifier et de limiter toute souffrance et douleur, d’abord par l’injection d’antalgiques et par une mise à mort anticipée dans le cas d’atteinte de plusieurs points limites. L'ensemble des chirurgies de ce projet seront réalisées sous anesthésie générale associée à une analgésie pré- et post-opératoire. Les méthodes d'imagerie utilisées dans ce projet sont non invasives et non douloureuses. Elles nécessitent l'anesthésie des animaux afin qu'ils restent immobiles pendant l'examen.
Choix des espèces
Le modèle animal choisi est le rongeur qui est le modèle le plus courant pour les études de l’ischémie du myocarde. Le rat a été choisi pour la comparaison des études en scintigraphie de la littérature. De plus, la taille du rat et son rythme cardiaque plus lent par rapport à la souris facilitent le succès des études en imagerie cardiaque non invasive. Les infarctus du myorcade affectent principalement les êtres humains à l'âge adulte. Des rats de 8 semaines seront utilisés car c’est l’âge ou les animaux sont de jeunes adultes ayant atteint la maturité.
Etude de la représentation neuronale et l’effet comportemental de la stimulation cardiaque
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
La perception que nous avons de notre rythme cardiaque peut réguler nos états émotionnels. En conséquence, une dérégulation de cette perception peut prédisposer à des maladies psychiatriques (anxiété, panique). Cependant, le rythme cardiaque est lié à d’autres variables, comme l’activité physique, rendant difficile son analyse spécifique et limitant nos connaissances sur les mécanismes neuronaux de la perception cardiaque. Ce projet, réalisé chez la souris, a 4 objectifs (1) Développement de deux méthodes de manipulation du rythme cardiaque pour pouvoir étudier spécifiquement la perception du coeur. Nous choisirons la méthode permettant le contrôle le plus fin et minimisant les effets sur la physiologie et le comportement. (2) Mesurer comment le cerveau représente l’information cardiaque. Pendant les stimulations cardiaques, nous enregistrerons chez la souris de grandes populations de neurones. Ces mesures permettront de relier l’activité neuronale aux stimulations cardiaques. (3) Evaluer le rôle du cortex dans l’utilisation de l’information cardiaque. Nous effectuerons 3 tâches permettant de mesurer différents aspects de l’impact du cœur : la perception cardiaque, l’effet du cœur sur la prise de risque et sur l’apprentissage respectivement. (4) Evaluer l’impact de molécules utilises en psychiatrie dans l’utilisation de l’information cardiaque. Dans les trois même tâches que (3), nous évaluerons si 4 agents pharmacologiques impliqués dans l’anxiété ou la panique modifient l’impact du rythme cardiaque sur le comportement de l’animal. Ces objectifs contribueront, à plus long terme, à une meilleure compréhension des mesures de perception cardiaques effectuées chez l’humain et à l’impact de cette perception sur certaines maladies psychiatriques.
Bénéfices attendus
La perception que nous avons de l’état de notre corps, et en particulier les battements de notre cœur, repose sur un sens, appelé intéroception. Ce sens nous permet de répondre aux besoins de notre corps (repos, alimentation, régulation cardio-vasculaire…) mais participe aussi à nos prises de décision et à nos états émotionnels. Ainsi, certaines maladies psychiatriques affectives comme l’anxiété ou les crises de panique sont associées à des déficits de perception cardiaque comme l’hypersensibilité ou bien l’insensibilité à ces battements. Cependant les bases neuronales qui nous donnent accès à l’intéroception sont mal connues. Le bénéfice principal de ce projet est d’établir un modèle animal de la perception intéroceptive cardiaque ce qui permettra d’adresser trois questions importantes sans réponse à l’heure actuelle : - Quelle est la précision de la perception intéroceptive cardiaque en comparaison avec les autres sens (audition) ? - Comment le cœur influence-t-il le comportement émotionnel et il y a-t-il un lien avec les maladies psychiatriques? - Quelles zones cérébrales sont fonctionnellement impliquées dans la perception cardiaque ? Certaines maladies psychiatriques et somatique semblent liées à une intéroception de précision réduite (autisme, trouble du déficit de l’attention) ou hypersensible (anxiété, syndrome de l’intestin irritable). Avoir un modèle animal de cette perception permettra donc d’une part d’identifier les bases neuronales pour mieux comprendre et contrôler la variabilité chez l’humain et de tester des hypothèses mécanistiques sur ce qui mène à ces dérégulations.
Procédures
Tous les animaux sont soumis à une chirurgie. Les chirurgies durent entre 2 et 4h maximum. Les animaux sont également soumis à des sessions d’enregistrement chez l’animal éveillé allant jusqu’à 3h pendant un maximum de 7 jours avec maximum une session par jour, chaque session étant espacée d’au moins 12h. Pendant ces sessions, les animaux sont maintenus en contention mais peuvent exprimer divers comportements (course sur une roue, sommeil, toilettage). Un sous-ensemble d’animaux feront également des tâches comportementales d’une à trois heures sur une durée pouvant aller jusqu’à plusieurs mois selon la vitesse à laquelle les animaux acquièrent la tâche. Il y a au maximum une session par jour, chaque session étant espacée d’au moins 12h. Pendant les sessions d’enregistrement, certains animaux reçoivent l’administration d’un agent pharmacologique utilisé en psychiatrie (anxiogène, anxiolytique, panicolytique ou panicogène). Nous effectuons au plus une administration par jour chaque session étant espacée d’au moins 12h. Il y aura au maximum 7 administrations par animal.
Impact sur les animaux
Suite à la chirurgie, les animaux peuvent présenter une activité réduite et ressentir une douleur légère à modérée au niveau de la zone opérée. Pour les animaux qui subissent la chirurgie avec implant cardiaque, il y a un risque pendant la chirurgie d’abîmer le cœur ou bien les poumons engendrant des insuffisances cardio-respiratoires. La thoracotomie peut induire des douleurs plus sévères en post-chirurgie. Le protocole de contention peut engendrer l’inconfort chez l’animal. Un sous ensemble d’animaux recevra l’administration d’agents pharmacologiques qui pourraient augmenter soit l’anxiété soit la sensation de panique. Pendant le projet, nous allons modifier le rythme cardiaque ce qui pourrait imposer une physiologie inhabituelle pour l’animal et donc un stress et réaliser des tests comportementaux qui peuvent induire une gêne aux animaux.
Devenir
La mise à mort est nécessaire pour pouvoir effectuer l’analyse histologique sur le cerveau afin de vérifier la position des électrodes implantées.
Remplacement
Ce projet vise à comprendre comment le cerveau réagit à l’état du corps et donc nécessite une interaction intacte entre les deux, il est donc impossible d’utiliser des neurones en culture ou tout autre modèle in vitro ou in silico. De plus, afin de relier l’activité cardiaque à l’état émotionnel et la prise de décision, il est essentiel d’effectuer notre étude chez un animal éveillé qui montre une grande diversité d’états et effectue des tâches de décision.
Réduction
Utilisation de méthodes à haut rendement : Les souris sont particulièrement adaptées à l’étude grâce aux outils performants d’enregistrement de l’activité éléctrique du cerveau et de leurs variables corporelles qui existent. Ces outils permettent d’obtenir très efficacement de grandes populations de neurones et donc de réduire à la fois le nombre d’animaux et le nombre de sessions d’expérience nécessaires pour échantillonner les différentes régions d’intérêt. Utilisation de statistiques adaptées : Dans cette étude, beaucoup de statistiques sont basées sur le nombre de neurones enregistrés et non le nombre d’animaux ce qui permet d’acquérir une grande puissance statistique car les neurones sont enregistrés par centaines. Pour les tests qui nécessitent de comparer des groupes d’animaux, nous calculons la taille des cohortes basé sur ce qui est attendu d’après la littérature pour ne pas utiliser plus d’animaux que nécessaires. Dès que possible, les expériences sont conçues pour effectuer des tests appariés (chaque animal est son propre contrôle) ce qui diminue la variabilité dans nos groupes et diminue donc le nombre d’animaux. Nous utilisons de méthodes accélérant l’apprentissage des tâches que nous avons montré efficace et qui permettent de réduire le nombre d’animaux nécessaire pour obtenir des mesures comportementales.
Raffinement
Chirurgie : Nos procédures sont optimisées pour diminuer la souffrance et le risque anesthésique. Une analgésie adaptée est admnistrée avant et pendant la chirurgie et les jours suivants. Hébérgement : Les animaux sont hébergés à plusieurs dans des cages enrichis (dôme, coton). Ils sont suivis quotidiennement par le personnel de l'animalerie et après chirurgie par l'expérimentateur grâce à la grille de suivis. Les animaux sont habitués progressivement à la manipulation. Points limites : Pour le suivi postchirurgical, une grille d’évaluation permet de donner un score de l’animal et donc d’implémenter des points limites gradués. Pendant les expériences comportementales l’observation du comportement de la physiologie de l’animal permettent d’implémenter des points limites gradués liés à l’inconfort de l’animal. Nous utilisons également les doses minimales d’agents pharmacologiques pour avoir l’effet escompté afin d’éviter des effets secondaires.
Choix des espèces
Il est essentiel d’utiliser un mammifère dans cette étude puisque le système cardio-respiratoire est radicalement différent chez les invertébrés ou les amphibiens et reptiles. La souris est un excellent modèle pour acquérir efficacement de grandes populations de neurones parce que les outils d’enregistrement massifs ont été mises au point chez cet animal. De plus, la stratégie expérimentale nécessite l’utilisation de lignées transgénique qui n’existent que chez la souris. Les souris étudiées seront adultes (plus de 8 semaines) au début des expériences. A cet âge, leur cerveau a fini son développement, ce qui est critique pour le bon positionnement des implants dans les régions visées.
Rôle de la dysfonction endothéliale dans la physiopathologie de l’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée.
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
L’insuffisance cardiaque dite « à fraction d’éjection préservée » représente 50% des insuffisances cardiaques et sa prévalence est en constante augmentation compte tenu du vieillissement de la population et de l’explosion des facteurs de risques cardiovasculaires. Il s’agit d’une pathologie associée à une mortalité élevée, dans laquelle, le ventricule gauche ne se remplit pas assez de sang parce que le muscle cardiaque est raide et incapable de se détendre. Il a récemment été proposé que l’accumulation de lipides dans les cellules cardiaques en particulier chez les patients obèses puisse être toxique pour le cœur et induire une rigidification des parois cardiaques. Il faut savoir que pour atteindre les cellules cardiaques, les lipides qui circulent dans le sang doivent passer à travers la paroi des capillaires constituée de cellules endothéliales. Nous avons fait l’hypothèse que l’accumulation toxique des lipides dans le cœur pourrait être limitée en contrôlant la fonction de barrière de la paroi des capillaires sanguins. L'objectif de ce projet est d'une part de tester cette hypothèse et d'autre part de caractériser le rôle de certaines voies de signalisation dans le contrôle du passage des lipides à travers les cellules endothéliales.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra une meilleure compréhension de la physiopathologie de l'insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée ce qui est nécessaire pour identifier de nouvelles cible thérapeutiques et améliorer la qualité de vie et la survie des patients.
Procédures
Les souris subiront 1 à 2 séries de 5 injections intrapéritonéales (chaque injection dure mois de 15 secondes), une chirurgie de 10 minutes visant à implanter une micro-pompe en sous cutané et une anesthésie de 15 minutes pour subir une échocardiographie.
Impact sur les animaux
Administration intrapéritonéales répétées (pendant 5 jours consécutifs), Douleur post-chirurgicale, Surpoids, présence d'une bosse sur le dos
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin des procédure pour prélevement d'organes
Remplacement
L‘insuffisance cardiaque est une pathologie complexe mettant en jeu des interactions diverses entre de nombreux types cellulaires locaux (cardiomyocytes, cellules endothéliales, péricytes, fibroblastes) et circulants (cellules hématopoïétiques diverses). Etudier l’ensemble de ces acteurs et plus encore leurs interactions ne peut pas, à l'heure actuelle, être réalisé uniquement par des tests in vitro. Le recours à un organisme vivant proche de l’homme est donc nécessaire.
Réduction
Le nombre d'animaux a été calculé à l'aide d'un logiciel informatique: Pour avoir 90% de chance de mettre en évidence des différences significatives entre 2 groupes (concernant, la pression télédiastolique du ventricule gauche notamment), le nombre de souris par groupe et par analyse doit être 10. Il faut noter cependant que nous ne pourrons pas faire toutes les analyses sur une seule souris, il nous faudra donc 2 souris. Le nombre de souris par groupe sera donc 20. Ce chiffre est conforté par notre propre expérience et à celle de la communauté scientifique s'intéressant aux pathologies cardiovasculaires, 10 animaux par lot sont nécessaires pour obtenir des résultats exploitables statistiquement aussi bien pour les mesures de la fonction cardiaque et les analyses histologiques. Pour réduire le nombre d'animaux, aucune expérience déjà publiée ne sera reproduite. Les manipulations seront réalisées par du personnel technique entrainé de façon à réduire la variabilité des résultats donc le nombre d'animaux nécessaires. Les animaux des groupes "contrôles", traités de façon identiques, mais inclus dans différentes procédures seront dès que possible utilisé dans plusieurs "expériences ou procédure". Le nombre de souris nécessaires à la réalisation de ce projet sera ainsi réduit.
Raffinement
L’hébergement des animaux sera réalisé dans des conditions qui limiteront le stress et l’inconfort (animalerie agrée, personnels formés, cage de 3 à 6 animaux maximum en portoir ventilé avec libre accès à l’eau et à la nourriture ainsi qu’un environnement enrichi avec igloo cartonné et serpentins de papier à dérouler). La souffrance des animaux sera réduite par l'usage d'anesthésiques et d'antalgiques adaptés pour la réalisation des gestes douloureux et la mise en place de points limites. D'autre part, les animaux seront surveillés quotidiennement par le zootechnicien, le responsable du bien-être animal ou l'expérimentateur. Dès le début des expérimentations, une fiche de suivi « bien-être » sera créée. Le bien-être des animaux sera alors gradé ce qui permettra d'apporter dans les plus brefs délais la mesure adaptée à l'animal.
Choix des espèces
La souris est un modèle de mammifère à sang chaud dont l'organisation structurale du réseau vasculaire a de forte ressemblance avec celui de l'homme. Par ailleurs, il existe dans cette espèce des individus présentant des mutations spontanées prédisposant au diabète de type 2 (facteur de risque cardiovasculaire). Des souris âgées d'au moins 6 semaines seront utilisées, En effet, notre objectif n'est pas d'étudier des processus développementaux mais des processus physiopathologiques.
Etude et traitement thérapeutique de l’insuffisance cardiaque chez le porc
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
L’insuffisance cardiaque est une maladie grave qui se définit par l’incapacité du coeur à pomper suffisamment de sang pour répondre aux besoins de l’organisme. Elle survient généralement chez des individus majoritairement âgés dont la santé est fragilisée depuis plusieurs années par des troubles cardiaques ou respiratoires ou par de l’hypertension. Elle se présente par un essoufflement et une fatigue disproportionnés par rapport à l’effort produit, d’abord uniquement à l’effort, puis aussi au repos. Dans les cas les plus avancés apparaissent dyspnée, toux nocturne, oedème (des poumons, des membres inférieurs), ascite, cardiomégalie. Le nombre de cas d’insuffisance cardiaque a augmenté au cours des 30 dernières années, en raison de l’amélioration des traitements des troubles cardiaques et avec le prolongement de l’espérance de vie des personnes atteintes. L’insuffisance cardiaque est une cause importante de mortalité, et le taux de survie 5 ans après le diagnostic est d’environ 50%, avec au moins 165000 hospitalisations et plus de 70000 décès annuels en France. C’est pourquoi nous étudions l’insuffisance cardiaque avec un modèle de porc avec ou sans troubles métaboliques (insulino-résistance et dyslipidémie) à pression artérielle et stimulation cardiaque élevées, car nous avons grand besoin de comprendre sa physiopathologie et de trouver de nouvelles stratégies visant à prévenir ou à réduire la progression du dysfonctionnement du coeur. Notre projet prévoit d’utiliser au maximum 80 porcs sur 5 ans. La fréquence cardiaque, la taille du cœur, l’anatomie coronaire, l’innervation, la circulation collatérale native du porc sont très proches de celle de l’Homme. Le plan général du projet est de pratiquer une chirurgie afin d’implanter des sondes de mesure de l’activité cardiaque (pression aortique et ventriculaire gauche, débit aortique et coronaire) et un câble de stimulation de pacemaker, et après une période de repos, d’induire une insuffisance cardiaque afin d’évaluer l’effet d’un traitement thérapeutique grâce aux sondes implantées, mais aussi grâce à des mesures échocardiographiques et à l’analyse de sang et de tissus cardiaques prélevés. Le premier traitement prévu est une thérapie cellulaire basée sur les cellules dérivées des cardiosphères, cellules pluripotentes obtenues par mise en culture de fragments cardiaques et permettant une régénération du tissu de l’organe. D’autres traitements pourront être testés par la suite, tel un basé sur l’ANGPTL4.
Bénéfices attendus
Le projet permet d’évaluer de manière très prédictive des stratégies de protection cardiaque, dont les résultats bénéfiques à long terme valent autant pour la santé humaine que pour la santé animale, et jouent sur l’amélioration globale de la qualité de vie, grâce à une amélioration de la fonction cardiaque.
Procédures
Chaque animal sera soumis 1 seule fois à une chirurgie thoracique réalisée sous anesthésie générale d’environ 3 heures, puis environ 2 mois plus tard à un acte chirugical percutané sous anesthésie générale d’environ une demie-heure, puis 3 jours plus tard à un acte chirugical percutané sous anesthésie générale se terminant par la mise à mort. Tous les autres actes sont indolores et consistent en des soins, ou à des échocardiographies ou à des enregistrements de paramètres hémodynamiques effectués sous sédation légère afin que l’animal soit bien calme.
Impact sur les animaux
L’insuffisance cardiaque se caractérisant essentiellement par une fatigue chronique, il est probable qu’un certain nombre d’animaux supportent moins bien ce traitement, ce qui entrainera une baisse d’activité et une perte d’appétit avec une stabilisation, voire une légère baisse de leur poids en toute fin de protocole.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort pour récupérer le coeur afin d'en faire l'étude histologique.
Remplacement
Aucune méthode alternative ne permet actuellement de tester totalement une stratégie de protection cardiaque sans passer finalement par l’expérimentation animale. Les traitements envisagés ont déjà été testés in vitro ou sur des animaux de petite taille (rongeurs) aux caractéristiques cardiaques trop dissemblables de l’Homme. Seuls des essais effectués sur un modèle d’étude cardiaque proche de l’Homme sont scientifiquement acceptables pour envisager une extrapolation vers la pratique clinique humaine.
Réduction
Il est prévu d’utiliser le minimum d’animaux pour chaque stratégie testée, et le nombre par lot est fixé à 8. De plus, à chaque fois que c’est possible, les animaux des lots témoins sont mutualisés pour chaque stratégie.
Raffinement
Des antalgiques, des anesthésiques et des tranquillisants sont utilisées à des doses adaptées (voir détails plus bas). Nous ne pensons pas observer de différences comportementales entre avant et après les actes chirurgicaux. Des signes indicatifs de gêne inhérents au modèle expérimental seront probablement observés en fin de protocole, et cette période sera particulièrement surveillée afin qu’elle soit le plus courte possible pour l’animal. Ils sont suivis quotidiennement et bénéficient de sciure pour satisfaire leurs réflexes de fouissage, et d’objets « manipulables » pour améliorer leur qualité de vie. Ils sont logés à plusieurs avant leur chirurgie.
Choix des espèces
L’animal choisi est le modèle le plus adapté pour ce projet, et validé depuis plusieurs années dans notre laboratoire. Le porc, par sa fréquence cardiaque, la taille de son myocarde, son anatomie coronaire, son innervation et l’absence de circulation collatérale native, est un modèle proche de l’Homme. Il permet de réaliser des études précliniques très prédictives sur le plan cardiovasculaire. Porc fermier à 2 mois ½ (25kg), âge minimal souhaité et poids maximal souhaité pour commencer les expérimentations. Mini-porc Yucatan à 9 mois (40kg), avec un poids devant rester stable le temps de l’expérimentation, la différence d’âge se justifiant par la longue mise en place des troubles métaboliques.
Inhibition de l’O-GlcNAcase dans la décompensation de l’insuffisance cardiaque
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
L’insuffisance cardiaque aiguë décompensée (ICAD) représente un challenge thérapeutique majeur puisque, à ce jour, il n'existe pas de traitement. Notre hypothèse est que l'altération du métabolisme énergétique du coeur contribue à aggraver la dysfonction cardiaque menant à l’ICAD. En utilisant un modèle expérimental d’ICAD chez le rat, nous allons déterminer si des traitements pharmacologiques améliorant le métabolisme énergétique cardiaque préviennent la dysfonction cardiaque liée à l'ICAD. Ce projet, en ciblant le métabolisme énergétique cardiaque au cours de l'ICAD, permettra d’approfondir la compréhension des mécanismes physiopathologiques impliqués avec l’objectif de développer de nouvelles stratégies pharmacologiques pour améliorer la prise en charge et le pronostic des patients.
Bénéfices attendus
L'insuffisance cardiaque chronique est une maladie sévère touchant en Europe environ 6.5 millions de patients. Malgré les traitements actuels, l'insuffisance cardiaque chronique reste la première cause de mortalité parmi les maladies cardiovasculaires en France avec 32 000 morts prématurées chaque année. Cette morbi-mortalité élevée est due au fait que les traitements actuels n’empêchent pas la complication majeure de l'insuffiance cardiaque chronique : la décompensation aiguë. Cette dernière représente un challenge thérapeutique majeur puisque les traitements actuels de l’insuffiance cardique sont inefficaces sur celle-ci. Notre hypothèse est que l’altération du métabolisme énergétique cardiaque est un élément déclencheur de la dysfonction cardiaque lors de la décompensation aiguë de l'insuffisance cardiaque. Le but ultime de cette recherche est de démontrer que des traitements visant l’amélioration du métabolisme énergétique cardiaque pourrait donc constituer une nouvelle cible dans la décompensation aigue de l’insuffisance cardiaque. Nous espérons que cette recherche permettra la mise en place d’une nouvelle classe de traitements permettant de limiter le développement de la décompensation aiguë de l’insuffisance cardiaque chez des patients.
Procédures
Les animaux subiront une procédure chirurgicale (ligature coronaire) pour induire un infarctus du myocarde (n=206 ) (Temps de chirurgie 15 minutes). Sur les rats survivants, un gavage en sel permettra d'induire la décompensation aigue. A ce moment, sera initié des traitements innovants (2 molécules) qui serons dans la nouriture donc voie peros et l'analyse des effets fonctionnels (IRM et échocardiographie cardiaque) sera effectué sous anesthésie pour une durée de 10 minutes/rat. La fonction rénale sera évaluée sous anesthésie gazeuse de 10 minutes/rat maximum pour l'injection du traceur fluorescent suivie d'un test à l'effort (durée 20 minutes) qui sera effectué sur les animaux vigiles. Le protocole invasif (cathétérisme cardiaque) sera réalise sur des animaux profondément anethésiés et sera sans réveil.(15 -20 minutes). Prelevement sanguin intra cardiaque en terminal après le cathéterisme cardiaque .
Impact sur les animaux
Les deux procédures mènent à une insuffisance cardiaque. Pour ce projet une partie des animaux aurons chirurgie est une ligature coronaire entraine un taux de mortalité de 20% et au court des 3 mois après ligature peut entrainer une mortalité de 20 à 30% et une autre partie sera induite genetiquement . Les nuissance du test d'effort sont une fatigue de l'animal qui est évalué par des chocs électriques. Pour le cathétérisme cardiaque, l'animal subira une chirurgie pour insertion d'un capteur de pression dans la carotide pour obtenir les pressions volume au niveau du coeur du rat, chaque animal sera mise à mort à la fin du test. Les nuisances que vont subir les animaux en fonction des interventions sont : Chirurgie cardiaque : ligature coronaire donc classé sévère Echographie cardiaque sous anesthésique gazeux est de classe légère Capacité d’exercice (tapis de course) animaux vigile classe légère Fonction rénale, injection dans la veine caudale de fluorescéine, et pose d’un capteur sur la peau niveau dorsal. Classé modère IRM sous anesthésie : classé légère Cathétérisme cardiaque, ouverture de la carotide et injection d’un cathéter pour la pression cardiaque donc anesthésie. Classé sévère
Devenir
A l'issu de chaque procédure, les animaux seront mis à mort afin de récupérer les différents organes pour des études biomoléculaires et histologiques. Ces tissus sont nécessaires pour valider les effets des traitements sur l'organisme.
Remplacement
Dans l’objectif de limiter le nombre d'animaux utilisés dans ce projet, nous mettrons en place certaines expériences in-vitro (tests de prolifération de cellules, interactions cellules-cellules). Cependant, l’utilisation des animaux est rendue nécessaire, car il n’existe pas à ce jour de modèle de décompensation aiguë de l’insuffisance cardiaque in-vitro. Cela n'est pas possible d'appliquer des modèles alternatif puisque le développement de la dysfonction est multifactoriel et aucun approche in silico, in-vitro ou ex vivo ne permet l'implication de tout, c'est facteur dans le développement pour l'étude de ce type de médicament avec une visée cardiovasculaire.
Réduction
Pour réduire au maximum le nombre d’animaux nécessaires à cette étude, nous réaliserons séquentiellement des mesures non-invasives de la fonction cardiaque par échographie, IRM, de la fonction rénale, de la capacité d'exercice puis une mesure invasive hémodynamique. A la phase terminale nous avons également mis en place une stratégie d’optimisation des prélèvements et des analyses ex vivo au moment de la mise à mort. De plus, nous avons réalisé des tests statistiques appropriés pour calculer le nombre de rats nécessaires. Le nombre d’animaux nécessaire est de 206 animaux a opéré.
Raffinement
Tout au long de l’étude, les animaux seront nourris ad libitum et l'hébergement ce fait sur portoir ventilé qui permet de les hébergé deux par deux avec abreuvage automatique de l’eau. Presence d’enrichissement (Tunel,Kraft Paper). Afin de limiter le stress occasionné par le transport, une période d’acclimatation d’une semaine après réception des rats sera maintenue avant le début du protocole. Les conditions de soins et les méthodes utilisées seront les plus appropriées pour réduire le plus possible toute douleur, souffrance, angoisse ou dommages durables que pourraient ressentir les animaux. Ainsi, un suivi des animaux sera réalisé quotidiennement durant toute la durée du protocole expérimental, ce qui permettra de déceler un éventuel signe de souffrance. Notre grille d’évaluation des point limites pour le bien être animal est utilisé quand un animal présente un état de mal être ou de souffrance, il est exclu de l'étude et euthanasié en fonction de son score et de la discussion avec les membres de la cellule SBEA. Un ajout dans la cage de nourriture gélifiée qui aide l'animal à mieux se nourrir. Un traitement analgésique en préopératoire et en pré et post-opératoire, soit immédiatement après la chirurgie est réalisé suivi d'une injection toutes les 8h pendant 24h qui suivent l’opération. Nous allons dans ce projet utiliser essentiellement des rats mâles, ce qui diminuera les variations dans les réponses immunitaires, et permettra une meilleure comparaison entre nos modèles.
Choix des espèces
Nous allons dans ce projet utiliser essentiellement des rats mâles, ce qui diminuera les variations dans les réponses immunitaires, et permettra une meilleure comparaison entre nos modèles. Chaque animal est identifié de façon individuelle par une puce d’identification Le rat wistar et le rat ZSF-1 sont les modèles de référence pour l'étude de ce type de médicament à visée cardiovasculaire Les rats mâles jeunes adultes (200-220g) seront utilisés pour induire l'infarctus du myocarde. Cet âge est justifié par la meilleure résistance des animaux à la procédure de ligature coronaire permettant de ne pas augmenter le nombre d'animaux utilisés. Les Rats mâles jeunes adultes arriveront à l'âge de 6 semaines pour une question de coût, mais seront utilisés à l'age de 24 semaines ( poids de 600gr )pour que la maladie cardiaque ait le temps de se développer. Ce projet vise à évaluer l’impact d’un traitement nouveau pharmacologique dans la décompensation aigue de l’insuffisance cardiaque chronique. Les deux modèles utilisés, le Wistar et le ZSF-1 sont par excellence l’espèce utilisée dans la plupart des études évaluant les effets pharmacologiques puisque ces rats développent des dysfonctions cardiovasculaires similaires à ceux observées chez l’Homme l’insuffisance cardiaque. De plus, l’utilisation des deux souches de rats permettra de diminiuer le nombres d’animaux puisqu’il existe au sein du laboratoire des données historiques.
Raffinement de la chirurgie cardiaque chez le poisson-zèbre
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
Depuis la première démonstration de la capacité de régénération complète du cœur du poisson-zèbre suite à une lésion en 2002, bien que largement utilisé par la communauté scientifique s’intéressant à ce phénomène, le protocole de lésion mis-en œuvre sur le poisson-zèbre n’a que très peu évolué. En parallèle, durant ces 20 dernières années, les connaissances sur la perception de la douleur chez les téléostéens, poissons dits « évolués », ainsi que la prise de conscience éthique de la nécessité de prise en charge de la souffrance animale ont grandement avancé. Il apparaît aujourd’hui impératif d’apporter un protocole robuste, éthiquement compatible avec les obligations réglementaires, apportant une réelle prise en charge de la douleur lors des interventions chirurgicales via l’utilisation systématique d’analgésiques, mais également en apportant un environnement et un contrôle des paramètres post-opératoires efficaces, favorisant une récupération optimale des poissons-zèbres. Il est également essentiel de démontrer que la mise en œuvre de ce protocole amélioré ne rentre pas en interaction avec les mécanismes de la régénération cardiaque déjà démontrés. Enfin, il existe une variabilité potentiellement importante entre les individus d’un même lot expérimental, et également lors de la réalisation des chirurgies, dépendantes du manipulateur. L’utilisation de l’échographie/photo-acoustique à haute résolution, une technique non-invasive de caractérisation de la fonction cardiaque, permettra d’évaluer cette variabilité et d’identifier des individus non-compatibles avec la procédure (par exemple avec un défaut cardiaque), tout en évaluant l’étendue du dommage cardiaque initial. Afin d’avoir accès à un équipement de haute technologie, le projet sera réalisé sur 2 établissements utilisateurs différents.
Bénéfices attendus
Bien que largement utilisé par la communauté scientifique dans le cadre des recherches sur la régénération cardiaque depuis plus de 20 ans, il n’existe pas aujourd’hui de protocole standardisé de chirurgie prenant en compte la gestion de la douleur chez le poisson-zèbre. Notre projet aboutira à la mise à disposition de la communauté d’un protocole standardisé de chirurgie cardiaque, proposant une prise en charge efficace de la douleur via l’utilisation d’un cocktail analgésique / anesthésique, et la mise en place de mesures de raffinement (environnement per- et post-opératoire) adaptée à une récupération optimale des animaux après la chirurgie. En complément, la mise au point du suivi de la régénération cardiaque par échographie permettra de diminuer le nombre de poissons nécessaires dans les protocoles de lésion du myocarde. Chaque poisson pourra être suivi individuellement au cours du temps nécessaire à la régénération et être son propre contrôle, améliorant également la robustesse des résultats.
Procédures
Les interventions chirurgicales seront réalisées dans l'EU1 : une simulation d’infarctus cardiaque sera réalisée chirurgicalement sur les poissons, en effectuant une lésion mécanique ou par le froid d'une petite partie de l'extrémité du muscle cardiaque.; une chirurgie sous anesthésie générale de 2 minutes sera réalisée. Au sein de l'EU2, une partie des poissons-zèbres passera en échographie cardiaque sous anesthésie générale : 5 séances de 5 à 10 minutes maximum maintenus immobiles dans un bain d’anesthésique.
Impact sur les animaux
La chirurgie sera réalisée sous anesthésie, le poissons seront maintenus hors de l’eau pour une durée de 2 minutes. Une ablation de l’extrémité du muscle du cœur de l’ordre de 20% ou bien une lésion par le froid de cette même zone sera réalisée. La zone d’incision présentant une implantation musculaire faible chez le poisson et une absence de plexus osseux, la douleur perçue pendant et après la procédure chirurgicale est estimée modérée. La faible hémorragie consécutive à la résection peut entrainer une légère hypoxie durant les quelques minutes suivant le réveil. Les animaux seront socialement isolés durant la période de récupération (6 heures). Les animaux suivis par échographie seront anesthésiés 5 fois à J-1, J7, J15, J30 et J60 afin suivre la régénération du cœur.
Devenir
L'ensemble des animaux sera mis à mort en fin de procédure afin de réaliser des histologies et evaluer la régénaration cardiaque.
Remplacement
Les mécanismes de régénération du myocarde sont très complexes, impliquant la participation de nombreux types cellulaires différents. Le développement des techniques alternatives d’organoïdes actuelles s’attache aux modèles mammifères qui ne présentent malheureusement pas cette capacité régénérative. Il n’y a pas aujourd’hui à notre connaissance d’alternative à l’utilisation de poisson-zèbre pour la mise en œuvre de ce projet.
Réduction
L’évaluation du nombre d’animaux s’appuie sur nos précédents travaux publiés qui nous ont permis de réduire efficacement le nombre d’animaux nécessaires. La procédure « échographie » au cours de laquelle chaque individu sera son propre contrôle permet d’autant plus la réduction du nombre d’animaux nécessaires au projet. Les études longitudinales en échographie vont permettre de s'assurer de la qualité des interventions chirurgicales, la dynamique de régénération de chaque poisson pouvant être évaluée avec des tests paramétriques aux différents étapes des procédures.
Raffinement
L’objectif principal de notre projet est d’apporter des éléments majeurs de raffinement au protocole de chirurgie cardiaque communément mis-en-œuvre chez le poisson-zèbre, et au suivi post-opératoire. Une attention maximale sera portée aux conditions environnementales (maitrise de l’asepsie, des paramètres physico-chimique), à la prise en charge efficace de la douleur post-opératoire, et l’observation des animaux avec la mise en place d’une grille de score étudiée spécifiquement pour ce projet, nous permettant d’estimer l’atteinte d’un point limite de manière précoce, et nous permettant de mettre en œuvre les mesures adaptées à la prise en charge de la souffrance des animaux. Afin de limiter le stress au maximum, le transport des animaux entre les 2 sites sera réalisé dans une boite en polystyrène afin de maintenir une température optimale pendant les 450m séparant les 2 établissements. Les poissons seront placés individuellement dans des contenants hermétiques et adaptés au transport. Le transport n’excédera pas 10min.
Choix des espèces
Le poisson-zèbre est devenu au cours des dernières décennies l’espèce-modèle aquatique de prédilection en recherche scientifique, représentant désormais plus 5% des animaux utilisés à des fins scientifique en Europe. Le génome du poisson-zèbre présente 70% d’homologie avec le génome humain (estimé à 85% pour les gènes impliqué dans des pathologies), le poisson-zèbre dispose également d’une capacité originale de régénération cardiaque, ces éléments en font un modèle idéal pour la compréhension des mécanismes à l’œuvre dans la régénération cardiaque, pouvant aboutir à l’identification de pistes thérapeutiques majeures transposables chez l’homme. Les poissons utilisés seront tous des adultes matures sexuellement, âgés de 6 à 18 mois. Les mécanismes de régénération ne peuvent être étudiés que sur des animaux ayant terminé leur développement.
Biobanque de modèles animaux de maladies neurodégénératives
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Rats : 30
Objectifs
La maladie d'Alzheimer (MA), la maladie de Parkinson (MP) et la sclérose latérale amyotrophique (SLA) sont des troubles neurodégénératifs. Les similitudes et les différences entre les maladies neurodégénératives (MN) sont définies en fonction du statut pathologique des zones et des types de neurones affectés. Cependant, on ne sait toujours pas quelles altérations sont les causes ou les conséquences de ces maladies. Ce projet de recherche permettra de mettre en commun nos forces et notre matériel biologique afin d'élucider les points communs et les spécificités des pathologies. Pour ce faire, nous devons construire une bio banque (base de données) de tissus et de fluides biologiques de modèles animaux de MN qui sera utilisée et partagée par tous les investigateurs. Cet effort permettra de réduire le nombre d'animaux générés et utilisés indépendamment par chaque chercheur dans une seule bio banque utilisée et ouverte à tous ceux qui s'intéressent aux MN dans la communauté scientifique.
Bénéfices attendus
Construire une biobanque disponible de tissus et de fluides biologiques de modèles animaux de maladies neurodégénératives Cette biobanque disponible pour tous les laboratoires du departement et aura pour bénéfice de donner un accès aux tissus et aux prélèvements. Cette action permettra leur mutualisation, et ainsi de ne pas générer des animaux supplémentaires.
Procédures
Chirurgie à partir de 4 semaines (2heures sur animal anesthésié) pour 60 animaux Perfusion intracardiaque (sur animal anesthésié) et euthanasie à partir de 1 mois d'âge pour l'ensemble des animaux
Impact sur les animaux
1/ un risque de douleur durant la chirurgie et douleur aiguë lié à la récupération post-chirurgie ce risque est compensé par l’analgésie 2/Risque de paralysie du à la MN
Devenir
Les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure afin de réaliser une étude histologique détaillée du cerveau
Remplacement
La souris et le rat sont les espèces de choix pour étudier le système nerveux des vertébrés, ce qui fournit des informations très facilement transposables à l'homme. Ce protocole nécessite l'utilisation d'animaux. Dans l’état actuel des connaissances, nous ne pouvons pas nous passer d’animaux vivants, car il n’est pas possible de mimer le développement des maladies neurodegenratives. Néanmoins, toutes les étapes préliminaires pouvant être réalisées in vitro, telles que les validations des constructions moléculaires qui seront injectés en intra cerebral le seront sur cultures cellulaires
Réduction
Nous avons adopté des mesures visant à réduire le nombre d'animaux lié à leur mode production : en utilisant pour la réalisation de ce projet tous les animaux quel que soit leur sexe (i.e. mâle et femelle). La force de notre hypothèse, les expériences pilotes précédentes ainsi que la qualité de nos procédures basées sur des années d'expérience, nous permettront de réduire significativement le nombre d'animaux utilisés. Le nombre d'animaux a été calculé par l'estimation de la variance observée avec ce type de donnée permettant d'atteindre une signification statistique. Nous utiliserons des tests statistiques appariés
Raffinement
A chaque étape du projet, le bienêtre de nos animaux sera au cœur de nos préoccupations. Nos animaux naitront dans notre animalerie de haut statut sanitaire, hébergés en cages collectives sur racks ventiles, garnies de litières leur permettant de reproduire un comportement naturel de fouissage et d’un enrichissement constitué d'un nid végétal et de tubes de cartons, pour leur permettre de construire des nids, de jouer, ronger. Leur soin est confié à des personnels qualifiés et experts. Ils surveillent quotidiennement l’ensemble des animaux et de façon plus poussée et spécifique pendant les phases de récupération qui suit les procédures invasives (chirurgie). Nous utilisons des anesthésiques et analgésiques adaptes aux procédures de chirurgie. L’expérimenter a une forte expérience pour toutes les procédures proposes. Des points limites suffisamment précoces sont définis pour éviter des souffrances aux animaux avec la mise en place de mesures pour les soulager comme une réhydratation, le réchauffement, une nourriture adaptée.
Choix des espèces
La souris et le rat sont deux espèces de choix pour les études sur le système nerveux central des vertébrés. L'organisation du système nerveux central de cette espèce est assez similaire à celle de l'homme, ce qui permet d'extrapoler les résultats obtenus dans cette espèce à l'espèce humaine pour mieux comprendre les mécanismes cellulaires au niveau comportemental. Les propriétés du système nerveux central de la souris présentent de nombreuses similitudes avec d'autres mammifères, dont l'homme. Ainsi, les enseignements tirés de l'étude des tissus de la souris sont largement transférables à l'homme. Le projet sera réalisé sur des animaux à partir de 4 semaines. Afin de travailler sur des modèles cohérents avec la mise en place de phénotypes pathologiques
Etude de différentes molécules et stratégies de traitement sur des modèles d’insuffisance cardiaque chez le rongeur
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Rats : 3600
Objectifs
L’insuffisance cardiaque (IC) reste à l’heure actuelle l’une des causes principales d’atteinte de la fonction cardiaque et représente une problématique de santé publique majeure. En effet, l’IC touche environ 64.3 millions de personnes dans le monde et sa prévalence est amenée à augmenter dans les années à venir. Malgré l’amélioration de la prise en charge clinique, la mortalité à 5 ans reste élevée (environ 50pourcents). L’IC se caractérise par la mise en place progressive d’un panel de phénomènes cellulaires et moléculaires altérant la fonction et la structure du cœur. L’IC peut trouver sa source d’une multitude de contextes pathologiques tels que l’infarctus du myocarde (obstruction de l’irrigation coronarienne, provoquant une ischémie du myocarde), l’hypertension artérielle ou de maladies métaboliques (obésité et diabète par exemple). L’ensemble de ces pathologies associées sont-elles aussi en progression dans la population, avec pour exemple la prévalence de l’obésité et du diabète de type II, qui atteindra plus d’1.5 milliard de personnes en 2025. Dans ce contexte, il est alors nécessaire d’accélérer la recherche autour de l’identification du potentiel thérapeutique de candidats médicaments. L’objectif de ce projet est donc d’évaluer les effets protecteurs de divers composés pharmacologiques et stratégies thérapeutiques associées sur la mise en place de modèles précliniques d’IC chez la souris et le rat, mimant les formes observées chez l’Homme dans un contexte d’infarctus du myocarde, d’hypertension artérielle et de maladies métaboliques.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’évaluer l’impact de différentes stratégies thérapeutiques avec des candidats médicaments sur la mise en place de diverses formes d’insuffisance cardiaque et de leurs conséquences structuro-fonctionnelles sur le cœur. L’issue de ce projet sera donc l’identification précliniques de nouveaux actifs thérapeutiques.
Procédures
Les animaux pourront être soumis aux interventions suivantes : -chirurgie cardiaque sur animal anesthésié et analgésié (1xanimal, durée : 20 à 50minutes) OU alimentation riche en gras ou eau glucosée via eau de boisson sur animal vigil (au maximum : en continu pendant 16 semaines). Après l'induction des modèles par les techniques précédemment listées, tous les animaux peuvent être soumis aux explorations suivantes : -administration de traitement par différentes voies (orale, intrapéritonéale) sur animal vigil (au maximum : 1xjour pendant 12 semaines, durée : 1minute) OU administration de traitement par voie intraveineuse sur animal anesthésié (1xanimal, durée : 1minute) OU -microchirurgie pour installation de micropompes sous anesthésie et analgésie (1xanimal, durée : 5minutes) -imagerie du coeur sur animal anesthésié (au maximum : 10xanimal, durée 20minutes) -challenge métabolique qui nécessite une administration par voie orale, une injection intrapéritonéale puis des prélèvements sanguins de faible volume sur animal vigil (au maximum : 1xmois pendant 4 mois, durée : 2h) -prélèvements sanguins sur animal vigil (au maximum : 1xsemaine pendant 16 semaines, durée : 1minute) -test d'effort cardiaque par une injection en intraveineuse et un suivi par imagerie du coeur sur animal anesthésié (1xanimal, durée : 20minutes) -prise de pression sur animal analgésié et anesthésié (1x animal, durée : 10minutes, sans réveil).
Impact sur les animaux
Les animaux utilisés peuvent présenter un phénotype dommageable : ces phénotypes peuvent être associés à un diabète de type II, une obésite, de la stéatose hépatique et de l'hypertension systémique conduisant à des problèmes cardiovasculaires. Les régimes alimentaires spéciaux pourront entraîner une prise de poids pouvant modifier la mobilité et le comportement des animaux. Les chirurgies peuvent induire des difficultés post-opératoire comme des douleurs, une mauvaise cicatrisation mais aussi des arrêts cardiaques. Les anesthésies pourront engendrer une baisse de la thermorégulation et dans de rares cas une détresse cardiorespiratoire. Les injections pourront induire un stress et une douleur de courte durée aux animaux. Les injections répétées en intrapéritonéales peuvent induire un risque de péritonite. Les administrations répétées par voie per os peuvent induire une irritation de l'oesophage. Les injections intraveineuses pourront induire une irritation à la zone d'injection. Les challenges métaboliques induisent un stress et une douleur de courte durée en raison des administrations et des quelques prélèvements d’une goutte de sang ainsi que des effets physiologiques tels qu’une hypo- ou une hyperglycémie durant quelques heures. Les prélèvements sanguins pourront induire une douleur de courte durée aux animaux ainsi qu’un risque d’hématome ou d’hémorragie.
Devenir
Afin de compléter toutes les données scientifiques récoltées lors de ce projet, des analyses devront être réalisées sur les organes prélevés. C'est pourquoi tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure.
Remplacement
Le but du projet est d'étudier différentes molécules et stratégies de traitement sur des modèles d’insuffisance cardiaque. Ce projet doit être réalisé à l'échelle de l'organisme, il est donc nécessaire d'utiliser des modèles expérimentaux proches de la pathologie ciblée. les modèles rats et souris présentés dans ce projet, permettent de reproduire des insuffisances cardiaques dans les différentes conditions retrouvées en santé humaine. C'est pourquoi les modèles rongeurs sont pertinents pour ce projet et ne peuvent pas être remplacés.
Réduction
7200 animaux seront utilisés dans ce projet, la taille des effectifs a été établie grâce à un calcul de puissance et des tests statistiques seront utilisés pour une interprétation fiable des résultats. Les molécules qui seront inclues dans ce projet auront déjà été testées in silico (simulation par ordinateur) et in vitro (milieu artificiel : test en tube à essai ou plaque de culture) afin de tester leur efficacité, la concentration optimale et leur toxicité dans ces modèles. Ces tests en amont, permettent de réduire le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture et l’eau. Le milieu est enrichi avec deux enrichissements minimum. Le projet a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress en apportant des soins adaptés. Tout sera mis en oeuvre pour limiter au maximum les nuisances. Pour les injections, les volumes injectés seront réduits au minimum. Quand l'acte technique le nécessite, les animaux seront sous anesthésie. Les chirurgies sont réalisées par des spécialistes sous anesthésie et analgésie pour garantir le bien être des animaux. L'analgésie est poursuivie en post-opératoire et des croquettes humidifiées seront disposées au fond de la cage pendant 1 semaine. Les animaux sont manipulés par du personnel formé et compétent dans des pièces dédiées à chaque type d'intervention. La surveillance attentive quotidienne sera accompagnée de points limites définis.
Choix des espèces
La souris est l’animal le plus approprié ce projet. La souris permet de garantir l’homogénéité des résultats et la possibilité de surveiller le développement des complications cardiaques dans un espace de temps raisonnable. De plus, la souris est l'espèce pour laquelle la technologie de transgénèse est la plus fiable et la mieux établie ce permet d'avoir des modèles fiables. Le rat est utilisé dans le projet de l'insuffisance cardiaque, il a été montré dans des études antérieures que l'épicarde se réactive dans ce modèle fournissant une quantité de cellules pertinente. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte. A partir de 7 semaines chez le rat et de 8 semaines chez la souris et jusqu'à 6 mois maximum. Ces âges permettent de pouvoir réaliser les chirurgies sur les animaux ou d'avoir le phénotype en place.