Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 05/06/2026
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-217450)
Endormis pour ne jamais se réveiller, 17 porcs vont être utilisés dans une étude sur le syndrome de détresse respiratoire aiguë, sous anesthésie générale pendant vingt-quatre heures. Une détresse respiratoire est provoquée chez chaque animal, puis un œdème pulmonaire et une ventilation artificielle sont appliqués pendant que l’inflammation des poumons est mesurée par imagerie. Les interventions causent des dégâts pulmonaires irréversibles, incompatibles avec un réveil, et les porcs sont tués pour l’examen de leurs poumons au microscope. Le porc est retenu parce que sa morphologie permet d’utiliser le même respirateur et la même imagerie que chez l’humain.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) est une atteinte sévère des poumons qui nécessite une ventilation mécanique invasive qui est en elle-même porteuse d’effets adverses. Par ailleurs, plusieurs études ont montré qu’un excès d’apports en eau et en sel (i.e. l’œdème) est associé à une ventilation plus prolongée et à une augmentation de la mortalité, mais les mécanismes précis restent mal compris. L’œdème favorise l’accumulation de liquide dans les poumons, ce qui altère l’inspiration d’oxygène et rend le poumon plus difficile à inflater. Cette diminution de la déformabilité pulmonaire réduit la quantité de poumon réellement ventilée et augmente les contraintes mécaniques appliquées aux zones encore aérées lors de la ventilation mécanique. Dans ce contexte, même une ventilation dite protectrice peut devenir délétère et amplifier les lésions pulmonaires induites par le respirateur, en majorant la réponse inflammatoire locale. L’objectif de cette étude est d’évaluer expérimentalement si l’œdème pulmonaire augmente l’inflammation pulmonaire induite par la ventilation, en utilisant une technique d’imagerie nucléaire, couplée au scanner à rayons X, permettant de mesurer l’intensité de l’inflammation au niveau des poumons de porcs sous ventilation artificielle. Ces résultats pourraient permettre de mieux comprendre l’interaction entre gestion de l’œdème pulmonaire et la ventilation mécanique, afin d’optimiser les stratégies thérapeutiques chez les patients atteints de SDRA.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Cette étude vise à mieux comprendre pourquoi l’œdème pulmonaire est délétère chez les patients atteints de SDRA ventilés mécaniquement. Elle suggère que l’excès de liquides réduit la part du poumon réellement aérée, augmente les contraintes mécaniques liées à la ventilation et aggrave ainsi les lésions pulmonaires et l’inflammation associée (biotrauma). Le travail permettra également de valider un modèle expérimental pertinent d’œdème pulmonaire en insuffisance respiratoire aiguë ventilée, ouvrant la voie à l’évaluation de stratégies de contrôle strict et individualisé de la balance hydrique afin de limiter le biotrauma pulmonaire chez l’humain.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Au cours du protocole expérimental, l’animal reçoit les interventions suivantes dans l’ordre chronologique : • Prémédication par injection intramusculaire dans le jarret d’un mélange médicamenteux sédatif permettant de placer l’animal dans un état d’endormissement. Cette intervention est réalisée sans contention physique, par un personnel connu de l’animal, afin de réduire le stress induit par cette étape • Mise en place d’une voie veineuse périphérique dans une veine du pavillon de l’oreille chez le porc endormi, puis initiation de l’anesthésie générale par injection intraveineuse directe. A partir de cette étape, le porc est en continu sous anesthésie générale pendant les 24 heures jusqu’à la fin du protocole, sans réveil au décours : • Mise en place de dispositifs intra-artériel et intraveineux pour surveillance cardiovasculaire et respiratoire, ainsi qu’une sonde d’intubation par trachéotomie pour initiation de la respiration artificielle • Induction du modèle expérimental du syndrome de détresse respiratoire aiguë • Application des stratégies expérimentales (œdème pulmonaire et ventilation artificielle) pendant 24 heures
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La première étape du protocole consiste à placer l’animal dans un état de sommeil profond (inconscience de l’animal et maintien de sa respiration sans assistance) à l’aide d’une prémédication. La procédure de prémédication par injection intramusculaire génère un niveau de stress minime à moyen, inférieur à celui d’une injection sous contention physique. L’injection est réalisée par un personnel formé et connu de l’animal, auquel il a pu s’habituer à la présence depuis son arrivée au laboratoire. C’est la seule procédure réalisée alors que l’animal est éveillé. Ensuite, le porc est placé sous anesthésie générale jusqu’à la fin de la procédure, sans réveil.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
La mise à mort des animaux est rendue obligatoire par la nécessité d’évaluer l’atteinte pulmonaire au microscope. De plus, les interventions réalisées durant la procédure sont responsables de dégâts pulmonaires irréversibles, incompatibles avec le réveil.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’utilisation d’animaux vivants permet de reproduire expérimentalement de façon crédible les atteintes respiratoires sévères observées chez l’homme. Le porc est un modèle dont la morphométrie permet l’utilisation de la même technique de ventilation (respirateur artificiel) et les mêmes techniques d’imagerie (TEP-scanner) que chez l’homme. Les alternatives non animales comme l’utilisation d’organoïdes, d’organ-on- a-chip, ou cultures cellulaires ne sont pas retenues car elles ne permettent l’évaluation des interactions inter-organes que nous cherchons à démontrer dans ce protocole.
2. Réduction
Dans un précédent travail, nous avions montré un doublement significatif de l’inflammation pulmonaire après 4 heures de ventilation aux réglages délétères chez 6 animaux. Sur la base de l’hypothèse que 24h de ventilation protectrice avec œdème pulmonaire induira un doublement de l’inflammation pulmonaire comparativement au groupe ventilation protectrice sans œdème pulmonaire, il faudra 5 animaux par groupe, soit 15 animaux au total. Ce nombre est augmenté de 10% afin de prendre en compte la mortalité attendue, soit un nombre total d’animaux nécessaire de 17.
3. Raffinement
Le porc ou les porcs sont accueillis sur le site 3 à 5 jours avant le jour de l’expérimentation pour permettre son acclimatation, dans un hébergement permettant de favoriser les comportements naturels (jouets et objets manipulables). Pendant cette période, il est au contact des personnels humains avec lesquels il se familiarise. Le jour de l’expérimentation, le porc est placé dans un état d’endormissement léger par une l’injection intramusculaire de sédatifs dans le jarret ; cette injection est réalisée par un personnel connu de l’animal (avec lequel il est familier) sans contention de l’animal, permettant de réduire le stress induit par cette intervention. Ceci permet de mettre en place une voie veineuse périphérique pour initier la sédation profonde (anesthésie générale) nécessaire à la poursuite des procédures.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le porc est un modèle animal dont les caractéristiques permettent l’utilisation des mêmes appareils de réanimation que chez l’homme (respirateur artificiel, cathéter) ainsi que les mêmes techniques d’imagerie. Cela permet que nos résultats soient scientifiquement interprétables, au plus proche de nos connaissances en médecine humaine. Les animaux sont choisis au stade de jeune porc en croissance (12-14 semaines d’âge, environ 30 kg), ce qui permet d’une part une manipulation facilitée et une taille compatible avec les outils d’imagerie (caméra scanner), et d’autre part, d’observer un développement des poumons proches de ceux de porcs adultes, et donc physiologiquement proche des poumons humains adultes.