Développement et validation de méthodes de mesure de la fonction musculaire in vivo, in situ et in vitro chez la souris et le rat

L’objectif principal de ce projet est de développer, adapter et valider des méthodes de mesure de la force musculaire in vivo, in situ et in vitro à l’aide d’un système intégré de mesure chez la souris et le rat. Ce projet vise à mettre en place des protocoles fiables, reproductibles et transposables, permettant l’évaluation de la fonction neuromusculaire dans des conditions physiologiques contrôlées. Un premier objectif consiste à développer et valider une approche de mesure de force musculaire in vivo, permettant l’évaluation fonctionnelle de la contraction musculaire chez l’animal anesthésié. Cette étape a pour but d’optimiser les paramètres expérimentaux et de valider la faisabilité de cette approche, préalable à une utilisation ultérieure dans des projets pouvant inclure des mesures répétées. Un second objectif est de développer et valider des approches de mesure de la force musculaire in situ sur différents muscles squelettiques chez la souris et le rat. Enfin, le projet vise également à développer et adapter des protocoles de mesure de la force musculaire in vitro, notamment par le transfert et la standardisation de méthodes déjà maîtrisées sur un autre système, afin de disposer d’un ensemble cohérent d’outils expérimentaux sur une même plateforme. L’ensemble de ces développements méthodologiques a pour finalité de disposer d’outils expérimentaux robustes, permettant d’améliorer la qualité et la reproductibilité des données générées dans de futurs projets de recherche préclinique.

Ce projet permettra de développer et de valider des méthodes expérimentales fiables et reproductibles pour l’évaluation de la fonction musculaire chez la souris et le rat. La mise en place de protocoles standardisés de mesure de la force musculaire in vivo et in situ contribuera à améliorer la qualité, la comparabilité et l’interprétation des données obtenues dans les projets de recherche préclinique impliquant l’analyse de la fonction neuromusculaire. Le développement d’une approche de mesure du torque musculaire in vivo permettra d’établir les bases méthodologiques nécessaires à l’évaluation fonctionnelle de la contraction musculaire dans des conditions physiologiques contrôlées. Cette approche constitue un bénéfice méthodologique important, en préparant la mise en œuvre ultérieure de projets visant des mesures répétées dans le temps, tout en limitant le recours à des procédures plus invasives. Par ailleurs, l’adaptation et l’extension des méthodes de mesure de la force musculaire in situ à différents muscles et aux deux espèces étudiées renforceront la capacité des équipes à répondre à des questions scientifiques variées, tant en recherche fondamentale qu’appliquée. À terme, les outils et protocoles développés dans ce projet bénéficieront à l’ensemble des projets utilisant ces modèles animaux, en améliorant la robustesse des résultats et en s’inscrivant dans une démarche intégrant les principes de remplacement, de réduction et de raffinement des procédures expérimentales.

Dans le cadre de ce projet, les souris et les rats seront soumis à une seule procédure expérimentale chacun, réalisée sous anesthésie générale et sans réveil, suivie d’une mise à mort sous anesthésie. Les interventions comprennent l’administration d’injections par voie sous-cutanée pour l’analgésie préventive et l’anesthésie générale. Selon la procédure, les animaux feront ensuite l’objet soit de mesures fonctionnelles in vivo impliquant la mise en place d’électrodes de stimulation sous-cutanées, soit de procédures chirurgicales in situ nécessitant une incision cutanée et la dissection contrôlée de tissus afin d’accéder au muscle ou au nerf étudié. La durée totale des procédures expérimentales, incluant l’induction de l’anesthésie, l’installation de l’animal et la phase de mesure, est estimée entre 30 et 60 minutes, selon le type de procédure et l’espèce concernée. Les animaux ne sont pas réveillés à l’issue des interventions et sont mis à mort sous anesthésie générale profonde, conformément à la réglementation en vigueur.

Les procédures de mesure de la force musculaire in vivo impliquent la manipulation des animaux sous anesthésie générale, ainsi que la mise en place d’électrodes de stimulation sous-cutanées. Ces procédures peuvent entraîner une atteinte tissulaire minime et localisée aux sites d’insertion des électrodes, ainsi qu’une fatigue musculaire transitoire liée à la stimulation électrique. Les procédures in vivo étant réalisées sous anesthésie générale et suivies d’une mise à mort en fin de séance, aucun effet indésirable à long terme n’est attendu. Les procédures de mesure de la force musculaire in situ impliquent une intervention chirurgicale réalisée sous anesthésie générale. Ces procédures sont terminales et peuvent être associées à des nuisances limitées à la phase peropératoire.

À l’issue de chaque procédure expérimentale, tous les animaux seront mis à mort alors qu’ils sont encore sous anesthésie générale profonde, sans réveil. Ce choix est justifié par la nature des procédures mises en œuvre, qui incluent des mesures fonctionnelles nécessitant une anesthésie générale prolongée et, pour certaines procédures, des interventions chirurgicales invasives rendant incompatible le réveil de l’animal dans des conditions de bien-être satisfaisantes. La mise à mort sera réalisée conformément à la réglementation en vigueur, afin d’éviter toute douleur ou souffrance inutile. Dans certains cas, les tissus (muscles) pourront être prélevés après la mise à mort à des fins d’analyses complémentaires, ce qui permet de maximiser les données obtenues à partir de chaque animal et de limiter le recours à de nouveaux animaux dans de futurs projets.

La souris et le rat sont des modèles de référence largement utilisés pour l’étude de la fonction musculaire et neuromusculaire. Ces deux espèces présentent des caractéristiques anatomiques et physiologiques bien décrites, permettant la mise en place et la comparaison de méthodes de mesure de la force musculaire. Le choix de ces espèces est également justifié par la nécessité de développer et de valider les approches méthodologiques dans les deux modèles, afin d’assurer la transposabilité et l’adaptabilité des protocoles à différents projets de recherche préclinique. Les animaux utilisés dans le cadre de ce projet seront des souris et des rats jeunes adultes, âgés d’environ 3 à 4 mois au début des procédures expérimentales. Ce stade de développement a été choisi afin d’éviter une phase de croissance rapide susceptible d’entraîner des variations importantes de masse corporelle et musculaire au cours du temps, ce qui pourrait interférer avec l’interprétation des mesures de force musculaire.