Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 18/04/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-187305)
Faire manipuler un animal vivant à des étudiants de troisième année de licence : c’est la raison d’être de ce projet, qui utilise 320 rats mâles dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l’issue. Chaque rat reçoit une injection d’hormone 48 heures avant la séance, subit une chirurgie de trente minutes avec pose d’un cathéter dans la carotide, puis quatre prélèvements sanguins espacés de quinze minutes. Le porteur signale que la pose du cathéter peut entraîner une insuffisance respiratoire, traitée le cas échéant par une trachéotomie réalisée par les enseignants, et que le volume de sang prélevé interdit de garder les rats en vie. La démonstration attendue, l’effet stimulant d’une hormone sur la production de testostérone, est établie de longue date, et l’effectif suit une règle d’organisation, un rat pour deux étudiants.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le but de ce TP est l’occasion pour des étudiants en L3, engagés dans un cursus où la physiologie animale tient une part importante, de réaliser des expérimentations sur un animal vivant. Ceci est un point fort dans le cursus des étudiants en licence SDV spécialité physiologie animal. Ce TP permet également de mettre en évidence le rôle joué par l’hypophyse via l’hormone gonadotrope LH, sur la sécrétion de testostérone par le testicule adulte chez le rat et également d’illustrer le phénomène de désensibilisation. Ainsi pour de nombreuses hormones polypeptidiques, après une forte stimulation hormonale, l’organe cible devient incapable de répondre à une deuxième stimulation. Dans le cadre du TP, nous utilisons de l’hCG (gonadotrophine chorionique humaine) en remplacement de la LH (hormone lutéinisante) pour mimer cette désensibilisation. L’hCG (human chorionic Gonadotropin) est une hormone analogue de la Luteinizing Hormone (LH) capable comme la LH de stimuler spécifiquement la stéroidogénèse testiculaire. Le coût d’achat de l’hCG étant inférieur à celui de la LH recombinante, nous privilégions son utilisation lors des TP
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Grâce à ce TP, le étudiants pourront apprécier l’effet stimulateur de la LH (hormone lutéinisante) sur la production de testostérone et mettront en évidence la notion de régulation endocrine (régulation hormonale via la circulation sanguine). Ils verront que cette réponse est rapide (quelques minutes). Pour le lot d’animaux désensibilisés, ils constateront que le testicule n’est plus capable de répondre à une deuxième stimulation ce qui illustre l’effet inhibiteur d’un stimulant sur sa propre cellule cible.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Injection 48h avant le TP : 1 min. Procédure chirurgicale: 30 minutes. Prélèvements sang : 4 prélèvements de 5 secondes chacun espacés de 15 minutes.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le jour du TP, la pose d’un cathétèr dans la carotide peut entrainer une insuffisance respiratoire. Lors du TP, 2 enseignants ayant validé la formation chirurgie sont présents. Si l’animal est en insuffisance respiratoire une trachéotomie est éffectuée par ces enseignants. L’injection d’hCG est sans incidence sur l’état général des animaux. Cependant, l’état des animaux est surveillé jusqu’au jour du TP. Les injections 48h avant le TP peuvent conduire à un stress lié à la préhension et la contention de l’animal plus qu’à la douleur induire par l’injection. Pour ces raisons, les injections sont réalisées par une personne expérimentée, limitant le temps de préhension. les animaux sont de plus manipulé quotidiennement pendant 1 semaine avant l’injection. D’autre part, dans de cas très rares pouvant conduire à la mort de l’animal (problème du site d’injection), l’animal peux montrer des signes de douleurs (prostation inhabituelle et emissions de vocalises).
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux sont euthanasiés car volume sanguin prélevé étant trop important pour pouvoir les garder en vie.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le but de ce TP étant de faire découvrir des pratiques de chirurgie à des étudiants , il est impossible de remplacer les animaux par des systèmes ex vivo, in vitro. L’utilisation des animaux dans ce projet est justifiée par l’absence d’alternatives non animales capables de reproduire l’ensemble des phénomènes biologiques complexes observés lors de la stimulation répétée avec de l’hCG, ainsi que par la nécessité d’enseigner des gestes chirurgicaux pratiques aux étudiants. Les modèles in vitro et in silico ne peuvent pas remplacer un organisme vivant pour cette étude, car ils ne reproduisent pas les interactions physiologiques et systémiques nécessaires pour comprendre les mécanismes d’action de l’hCG et la réponse des cellules de Leydig
2. Réduction
Nombre d’animaux: Afin de pouvoir répondre à la question scientifique posée, 4 combinaisons d’injection sont réalisées et comparées nombre animaux (320 rats sur 5 ans). Afin de permettre une conclusion générale avec un nombre d’animaux suffisant, les résultats des différentes salles de TP sont mis en commun permettant d’éffectuer un test statistiques prenant en compte la variabilité interindividuelle. Ainsi, il nous est possible de limiter le nombre d’animaux à 1 rat (1 combinatoire de traitement) pour 2 étudiants.
3. Raffinement
Les animaux sont habitués à la manipulation de sorte à réduire le stress. Les injections ne génèrent pas de souffrance pour l’animal. Cependant, les animaux sont observés durant 5 minutes après injections en cas de signes de douleur les animaux sont mis à mort avec du pentobarbital. Au cours de la chirurgie, suite à l’utilisation d’analgésie et d’anesthésie à isoflurane , l’hypothermie et une insuffisance respiratoire et cardiaque seront suivis. Durant tout le protocole nous avons mis en place des points limites.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nous travaillons sur des rats mâles adultes puisque nous analysons la désensibilisation des cellules de Leydig adultes qui sont des cellules testiculaires. Les animaux sont à l’âge adulte (environ 3 mois) afin que l’axe gonadotrope soit mis en place. Les rats permettent d’obtenir un volume sanguin suffisant pour permettre le dosage de testosterone par dosage radio_immunologique.