
Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 06/05/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-053533)
373 rats transgéniques HLA-B27 vont être utilisés, tous tués à l’issue, dans des procédures déclarées de gravité légère. Ils développent une colite spontanée et reçoivent des injections puis des prélèvements sanguins sous anesthésie tous les quinze jours, pour étudier le rôle d’anticorps dirigés contre le microbiote dans les maladies inflammatoires de l’intestin. Le porteur indique que ces rats développent aussi arthrite et uvéites, sans prévoir de surveillance spécifique de ces atteintes. Il affirme qu’aucune méthode in vitro ne reproduit ces maladies.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) regroupent 2 entités la maladie de Crohn et la rectocolite hémorragique dont l’étiologie et la physiopathologie restent mal connues. L’inflammation intestinale chronique serait le résultat d’une réponse immunitaire aberrante, dirigée contre des antigènes du microbiote intestinale, et survenant chez des individus génétiquement susceptibles. Parmi les anticorps couramment associés au développement des MICI ont été identifiés les anticorps anti oligomannane de Saccharomyces cerevisae (ASCA), les anti-flagelline (anti C-bir1), les anti-porine C d’Escherichia coli (anti-OmpC). A l’heure actuelle, ces anticorps sont considérés par les cliniciens comme de simples marqueurs biologiques. Toutefois des avancées récentes tendent à montrer qu’il existerait des interactions complexes entre la réponse immunoglobuline (Ig) G et le développement ou l’évolution des lésions intestinales dans les MICI. Les objectifs principaux de ce travail de recherche seront dans un premier temps d’étudier la présence, la nature et le rôle de la réponse humorale chez le rat HLA-B27, modèle classique de colite expérimentale puis dans un second temps de déterminer si la réponse humorale dirigée contre un antigène donné du microbiote a un rôle bénéfique, délétère ou neutre dans le développement et la progression des lésions de colite dans notre modèle de rat HLA-B27. Enfin, il sera essentiel de déterminer la participation de la réponse humorale dans l’évolution naturelle de la colite de nos animaux grâce à l’injection d’immunoglobulines polyvalentes qui rentreront en compétition avec les immunoglobulines des rats. Nous étudierons l’effet préventif et curatif de ces IVIG.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce modèle animal adapté à l’exploration des IgG spécifiques du microbiote est intéressant pour éclairer le mécanisme pathologique à l’œuvre dans les MICI humaines et éventuellement permettre d’aboutir à des thérapeutiques modulant la production ou l’action de ces anticorps.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Procédure 1 : Les 320 rats recevront 3 injections de 300µl de composés (150µg/ml en NaCl 9‰) ou NaCl 9‰ (groupe contrôle) en intra-péritonéale à 5 ,7 et 9 semaines de vie (durée de l’injection 10 sec) . Ces injections se feront sur animaux vigiles. Ces mêmes animaux sous anesthésie générale auront tous les 15 jours, de la semaine 5 à 24, un prélèvement sanguin (durée de l’anesthésie 5 min). Une endoscopie sous anesthésie générale pendant 20 minutes pourra être réalisée à semaine 16 et 20 de vie. Procédure 2: Les 10 rats de l’expérience préliminaire recevront sous anesthésie de 5 minutes une série de 5 injections dans la veine caudale d’immunoglobulines polyvalentes (400mg/kg/ jour pendant 5 jours) à 6 semaines de vie puis ils auront tous les 15 jours jusqu’à 18 semaines de vie un prélèvement sanguin toujours sous anesthésie de 5 minutes. Pour la procédure dite préventive, les 24 rats recevront sous anesthésie (5 minutes) deux série d’injections intra-veineuses d’IVIG (400mg/kg/ jour pendant 5 jours) ou NaCl 9‰ à 6 et X semaines de vie (X déterminé par l’expérience préliminaire). A partir de la 6ème semaine, un prélèvement sanguin quinzomadaire aura lieu sous anesthésie générale de 5 minutes. Pour la procédure dite curative, 24 rats recevront sous anesthésie (5minutes) une série de 5 injections intra-veineuse d’IVIG (400mg/kg/ jour pendant 5 jours) ou NaCl 9‰ à 12 semaines de vie . A partir de la 12 ème semaine, un prélèvement sanguin quinzomadaire aura lieu sous anesthésie générale de 5minutes jusqu’au sacrifice à 24 semaines.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’immunisation par des antigènes bactériens pourrait engendrer une colite plus sévère et donc une perte de poids plus importante ou anticipée chez ces rats. Des points limites veilleront à surveiller cette éventualité. De plus, les rats HLA-B27 développent d’autres pathologies inflammatoires telles l’arthrite, les uvéites. Dans notre animalerie et sur le fond génétique Fischer F344, ces pathologies se développent a minima. Aucune surveillance ou prévention spécifique (mesure épaisseur articulations)n’est donc prévue. Cependant, les animaux sont observés quotidiennement et si les points limites (identiques à ceux de la colite) sont atteints, les animaux seront euthanasiés. Dans le cas où il y aurait difficulté à s’alimenter, des croquettes et de l’eau gélifiée seraient disposés dans la cage afin d’en faciliter l’accès.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue de chaque procédure, tous les animaux seront sacrifiés et différents organes seront prélevés pour étudier la réponse immune muqueuse, et l’état inflammatoire de nos rats.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Il est nécessaire de travailler in vivo pour reproduire la physiopathologie complexe des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin: les interactions entre le microbiote, la barrière intestinale et le système immunitaire sont indispensables pour étudier la réponse humorale envers les bactéries commensales. Il n’existe pas d’autres méthodes capables de reproduire in vitro ce processus physiopathologique.
2. Réduction
Le nombre d’animaux prévu par groupe est de n=8 sur la base de la puissance statistique des tests utilisés (intégrant la dispersion des valeurs individuelles, déterminés auprès de la littérature et suite à des expériences pilotes). Les paramètres mesurés seront analysés par des tests non paramétriques pour petits échantillons (tests de Kruskal et Wallis, Wilcoxon Mann Whitney, corrélation de Spearman). Pour la deuxième procédure, une expérience préliminaire nous permettra de déterminer le meilleur timing d’injection afin de pouvoir analyser les données générées dans de bonnes conditions.
3. Raffinement
Les rats sont élevés sur place donc pas de transport et de changement d’environnement, uniquement changement de portoirs. Procédures classiques: minimum de bruits, enrichissement des cages et respect du nombre d’animaux par cages, manipulation calme et douce. Les animaux en phase expérimentale seront observés quotidiennement et pesés de façon bi-hebdomadaire avec une attention particulière aux points limites suivants: modifications du comportement (poils hérissés, prostration, cris, blessures) et perte de poids supérieure à 15%.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le rat transgénique HLA-B27 est utilisé comme modèle expérimental de maladies inflammatoires dont les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin. Le modèle de colite spontanée chez ce rat s’inscrit dans le cadre d’une maladie systémique comme chez l’homme. Pour les 2 procédures, les animaux utilisés auront de 6 à 24 semaines de vie pour un suivi longitudinal de la réponse humorale.