Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 21/01/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-055257)
Porteurs d’un infarctus chronique du myocarde, 48 moutons subissent angiographie, cartographie électrique par cathéter et stimulation intraventriculaire, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Leur fréquence respiratoire et leur volume courant sont modifiés par paliers sous ventilation mécanique, pour observer ce que la respiration fait à l’activité électrique du cœur. Le porteur mentionne des saignements possibles aux points d’introduction des cathéters et des effets indésirables cardiaques lors de la cartographie ou de la stimulation, un défibrillateur restant disponible. Tous sont tués pour prélever le cœur, et le porteur avance que les données recueillies pourraient « réduire considérablement » le nombre d’animaux utilisés à l’avenir.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les maladies cardiaques sont une cause majeure de décès dans le monde. Les troubles du sommeil comme l’apnée, associés à des problèmes respiratoires pendant le sommeil, augmentent encore le risque de maladie cardiaque. Notre objectif est de mieux comprendre comment les troubles respiratoires affectent le cœur et de développer de nouvelles méthodes de traitement des rythmes cardiaques anormaux. Nous créerons de nouvelles techniques pour étudier l’activité électrique du cœur et testerons des solutions pour améliorer le fonctionnement du système cardio-respiratoire. Nous analyserons les changements dans le comportement cardiaque lors d’une respiration normale et anormale et développerons de nouvelles stratégies pour prévenir les rythmes cardiaques anormaux..
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Dans cette étude, nous caractériserons les mécanismes à l’origine de l’infarctus du myocarde (mort du tissu cardiaque) et son interaction avec la respiration. L’infarctus du myocarde est l’une des pathologies les plus courantes dans le monde et la première cause de mort subite. L’étude de la relation entre les schémas respiratoires et l’activité électrique cardiaque au sein des tissus sains et l’infarctus est essentielle pour comprendre les mécanismes pouvant conduire à la mort des patients. Grâce à ce projet, de nouvelles techniques et technologies peuvent être développées et optimisées dans différents domaines de recherche : imagerie, physiologie, modélisation, traitement du signal et traitement clinique..
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux utilisés pourront subir des examens d’imagerie, d’angiographie, de cartographie de contact et de stimulation intraventriculaire. Toutes ces analyses seront effectuées sous anesthésie générale et avec l’administration d’une thérapie antidouleur appropriée. Les techniques d’imagerie utilisées sont de types non invasives (IRM, scanner et/ou échocardiographie, 180 min au total). Le protocole d’angiographie est prévu afin de déterminer la présence ou pas d’irrigation sanguine dans l’infarctus (environ 90 min). Des systèmes de traitement d’image et de cartographie de contact nous permettent de cibler les zones potentiellement favorisantes des rythmes cardiaques anormaux. La cartographie électrique du cœur pourra être effectuée pour évaluer les effets de l’infarctus in vivo (environ 90 min). Une stimulation intraventriculaire pourra être effectuée pour déterminer la fonctionnalité ventriculaire à différentes fréquences de stimulation. Pour tester l’effet de la modification des paramètres pulmonaires sur l’électrophysiologie cardiaque, la fréquence respiratoire et le volume courant varieront par étapes incrémentielles.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La pose et le retrait des cathéters pour la cartographie peuvent conduire à des saignements aux sites d’introduction. Les anesthésies générales peuvent impacter légèrement le bien-être animal en induisant une légère désorientation ou une apathie transitoire lors du réveil. Lors des procédures d’imagerie non-invasif (IRM) ou mini-invasif (avec des cathéters), le bien-être animal peut être également impacté par la pose de cathéters : au niveau de la patte avant (pour la perfusion de médicaments et d’agents de contraste) et au niveau de la veine fémorale (guide pour la cartographie de contact). Les procédures de cartographie de contact ou de stimulation intraventriculaire peuvent comporter des effets indésirables cardiaques.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Afin de prélever le cœur et d’effectuer des études sur sa fonction et sa structure qui nous permettront de mieux comprendre les caractéristiques électrophysiologies de l’infarctus, l’ensemble des animaux seront mis à mort.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Dans le contexte actuel, il n’est pas possible de remplacer l’utilisation des animaux pour ce projet. Les techniques que nous développons nécessitent des études sur des animaux pour comprendre en détail comment les crises cardiaques affectent le cœur et provoquent des arythmies. Les données que nous recueillons grâce à des techniques d’imagerie et de mesures électriques nous aideront à améliorer notre base de données sur le cœur. Cela pourrait, à l’avenir, réduire considérablement le nombre d’animaux utilisés et la nécessité de telles expérimentations.
2. Réduction
48 animaux sont utilisés dans ce projet. Nous avons calculé statiquement que ce nombre est nécessaires pour obtenir des résultats fiables. Nous avons également rassemblé dans le même projet plusieurs équipes de recherche : imagerie, physiopathologie, traitement des signaux, et modélisation cardiaque. Cette collaboration interdisciplinaire permet de développer et d’utiliser un maximum de techniques compatibles tout en minimisant le nombre d’animaux nécessaires, ce qui optimise notre approche. En plus, l’enregistrement d’une base de données à partir de ces sessions expérimentales permet de créer des modèles informatiques et donc de réduire l’utilisation d’animaux dans des projets connexes futurs.
3. Raffinement
Pendant les procédures, les animaux reçoivent un protocole antidouleur approprié et sont maintenus sous anesthésie générale avec une ventilation mécanique et surveillés par un ECG et un capteur de pression sanguine, niveau d’oxygène et température corporelle. Cela nous permet d’apporter la nécessaire hydratation ou de fournir des médicaments pour prévenir les rythmes cardiaques anomales. Un défibrillateur est toujours disponible pour éviter tout problème grave pendant les tests. Lorsque les animaux sont hébergés, ils sont placés dans des conditions adaptées à leur espèce, avec des soins appropriés et un environnement social adéquat. Le personnel surveille leur état de santé quotidiennement et peut intervenir rapidement si nécessaire. Si à tout moment leur état de santé se détériore et qu’il n’est pas possible de revenir à la normale, le protocole sera interrompu et l’animal sera euthanasié selon les procédures établies en tenant compte des points limites stricts et spécifiques du projet.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme, les ovins ont été retenus car : •Ces modèles sont une référence pour la communauté scientifique dans l’étude des pathologiques cardiaques •Le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ces modèles. Chez l’Homme, la plupart des infarctus se produisent à l’âge adulte. Pour cette raison, des ovins adultes (>12 mois) ont été choisis pour ce projet.