Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 10/08/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-114116)
195 souris et 60 rats vont être utilisés, tous tués à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Selon les groupes, ils subissent une chirurgie crânienne d’une heure, des injections dans l’abdomen et des tests comportementaux, certains étant imagés éveillés sous un microscope auquel ils doivent s’habituer. Le porteur signale une douleur post-opératoire, un risque d’infection de la cicatrice et, après administration de LPS, anorexie, baisse de locomotion, perte de poids et anxiété. Il affirme que l’usage d’animaux est « inévitable » pour comprendre l’activité des circuits neuronaux, la souris permettant en outre d’obtenir aisément des animaux génétiquement modifiés.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le bon fonctionnement du cerveau repose sur l’interaction des différentes cellules du cerveau. L’objectif de ce projet est de étudier les différents types de cellules gliales et d’évaluer son rôle dans le comportement animal. Les cellules gliales qui comprennent les oligodendrocytes, les astrocytes et la microglie, sont des cellule spécialisée dont la fonction est d’entourer, de soutenir et d’isoler les cellules nerveuses (neurones) du système nerveux central (SNC), y compris le cerveau et la moelle épinière. La principale fonction des oligodendrocytes est la formation de la gaine de myéline, une membrane grasse qui permet d’isoler et de protéger les fibres nerveuses du cerveau et de la moelle épinière. Les astrocytes assurent une diversité de fonctions importantes, centrée sur le support et la protection des neurones. La microglie forme la principale défense immunitaire dans le système nerveux central. Nous étudierons les cellules gliales par des expériences d’imagerie, de biologie moléculaire et de comportement chez les rats et les souris. Nous étudierons aussi l’activité électrique des neurones et des cellules gliales.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet a pour but de former les étudiants afin qu’ils soient en mesure de réaliser au mieux les procédures qu’ils auront apprises et transmettre ainsi ces techniques dans leur laboratoire d’origine. Une meilleure connaissance des nouvelles techniques de chirurgie et d’imagerie leur permettra aussi de réduire le nombre d’animaux utilisés lorsqu’ils voudront réaliser ces techniques pour leurs besoins de recherche.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
– Le groupe A suivra: une chirurgie (1 heure). Deux semaines plus tard, les animaux recevront une injection intrapéritonéale et deux heures plus tard ils suivront un test comportemental (5 minutes). Le lendemain, elles recevront une deuxième injection et 2h plus tard elles seront exposées au deuxième test comportemental (5 minutes). – Le groupe B suivra: une injection intrapéritonéale (1 minute) et deux heures plus tard ils suivront un test comportemental (5 minutes). Le lendemain, ils recevront une deuxième injection (1 minute) et 2h plus tard ils seront exposés au deuxième test comportemental (5 minutes). – Le groupe C suivra: une chirurgie (1 heure). Deux semaines plus tard, les animaux suivront un test comportemental (10 minutes). Finalement les animaux seront euthanasiés (1 minute) et leur cerveau sera prélevé́. – Le groupe D suivra: une chirurgie (1 heure). Deux semaines plus tard, les animaux seront habitués à rester sur le microscope et ensuite l’activité́ neuronale sera imagée chez les animaux éveillés. Les séances d’imagerie dureront 30 minutes et elles auront lieu une fois par jour pendant 3 jours. A la fin de la dernière séance, les animaux seront euthanasiés et leur cerveau sera prélevé́. – Le groupe E suivra: une chirurgie (1 heure) pour implanter une fibre optique sur leur tête. Deux semaines plus tard, les animaux suivront une deuxième chirurgie (1 heure). Deux semaines plus tard, les rats seront connectés au niveau de la fibre optique vers un système d’enregistrement de l’activité́ électrique et leur comportement spontané́. Chaque séance durera 20 minutes et chaque rat suivra 3 séances. A la fin de la dernière séance, les animaux seront euthanasiés et leur cerveau sera prélevé́.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
– Nuisances liées aux procédures chirurgicales : douleur post opératoires, risque mineur d’infection de la cicatrice, risque mineur de détérioration des implants crâniens – Nuisances liées à la connexion des animaux à la fibre optique : stress de la contrainte du maintien sous l’objectif du microscope auquel l’animal doit s’habituer – Douleur légère liée aux différents injections intrapéritonéales. L’administration de LPS aux animaux peut induire de l’anorexie, la diminution de la locomotion, la perte de poids et de l’anxiété.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue de toutes les expériences, les animaux seront euthanasiés et leur cerveau sera prélevé pour effectuer des analyses immuno-histologiques.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Pour comprendre l’activité des circuits neuronaux dans le cerveau, il est nécessaire de générer des données biologiques pertinentes. L’utilisation d’animaux est donc inévitable. Les souris et les sont les modèles animaux de prédilection pour les recherches dans ce domaine en raison de la structure anatomique et de la fonction bien définies de différents cortex corticaux. La souris est aussi l’espèce de rongeurs qui permet d’obtenir aisément des animaux modifiés génétiquement.
2. Réduction
L’expertise de nos instructeurs sur ces modèles garantit que le nombre d’animaux utilisés est minimisé par une pratique toujours de haute qualité dès le départ. De même il est extrêmement important pour nos objectifs éducatifs de pouvoir démontrer et mettre en pratique les actes de préparation chirurgicaux, le nombre d’animaux sera donc adapté en conséquence. Ce projet a aussi pour but de former les étudiants afin qu’ils soient en mesure de réaliser au mieux les procédures qu’ils auront apprises et transmettre ainsi ces techniques dans leur laboratoire d’origine. Une meilleure connaissance des nouvelles techniques de chirurgie et d’imagerie leur permettra de réduire le nombre d’animaux utilisés lorsqu’ils voudront réaliser ces techniques pour leurs besoins de recherche. Par an, 20 étudiants et 10 instructeurs suivront les projets décrits dans cette DAP. Dans ce context, lors de la formation, les instructeurs réalisent une démonstration de la procédure puis les étudiants auront l’occasion de pratiquer la procédure sous-couvert des instructeurs.
3. Raffinement
Nos mesures mises en place pour réduire la douleur pendant les procédures expérimentales impliquent une induction et suivi de l’anesthésie, une mise en place d’analgésie, une installation tout au long des procédures chirurgicales de contrôle de la température par tapis chauffant. Les souris seront placées en cages de 4-5 souris et les rats de 2. Ils seront tous placés sur un rack ventilé, placé dans une salle d’hébergement. Un enrichissement de leur milieu (carrés de cellulose, maisons en papier mâché que les animaux peuvent utiliser pour se cacher et/ou ronger) permettra de favoriser les comportements d’exploration et d’empêcher le stress. Les animaux opérés seront observés quotidiennement par l’expérimentateur pendant la période qui suit le réveil (2h) ainsi que pendant les 4 jours suivant. L’évaluation des points limites se fera selon une grille d’évaluation (Annexe 1) incluant le poids de l’animal, l’état de la plaie, l’état du pelage, la mobilité de l’animal et les signes de douleur. Si l’animal présente un score entre 6 – 16, une seconde injection de carprofène s.c. sera effectuée et reconduite toutes les 24h si les signes persistent lors des observations suivantes. Si l’animal n’a pas repris de poids au bout de 4 jours, ou si des signes de souffrance sont observés, le traitement sera étendu de 2 jours supplémentaires. Si la récupération ne s’effectue pas bien et si le score des critères de la grille d’évaluation est supérieur à 11 durant 2 jours consécutifs l’animal sera euthanasié par l’expérimentateur par dislocation cervicale. Dans des cas très rares, les implants (fibre optique et le système de fixation) peuvent se détacher du crâne. Dans cette situation, les animaux seront euthanasiés.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris et les rats sont les espèces de choix pour les études sur le système nerveux central des vertèbres. L’organisation du système central de ces espèce est assez proche de celle de l’homme, ce qui permet une extrapolation des résultats obtenus chez cette espèce à l’espèce humaine pour mieux comprendre les mécanismes synaptiques à une échelle cellulaire et aussi au niveau des circuits neuronaux. Nous utilisons le modelé souris qui est l’espèce de rongeur permettant d’obtenir aisément des animaux modifies génétiquement. Le projet sera réalisé sur des animaux agés de plus de 6 semaines, ce qui correspond à l’âge adulte pour ces espèces. Leur poids et leur taille sont stabilisés, et la taille du cerveau homogène pour une bonne reproductibilité des procédures chirurgicaux.