Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 13/08/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-219858)
Une partie des femelles est ovariectomisée sous anesthésie, avec pose d’un implant hormonal, pour les rendre réceptives lors des tests d’accouplement. 400 souris vont être utilisées, dans des procédures allant d’un niveau de souffrance léger à modéré, une partie d’entre elles étant opérées et tuées sans reprendre conscience. Le porteur nomme les tests, accouplement spontané pendant neuf heures pour les mâles, activité locomotrice en corridor circulaire pendant deux heures, anxiété en labyrinthe à croix surélevé. Il écrit que l’ovariectomie et la supplémentation « n’entrainent pas d’inconfort des animaux » une fois la récupération passée, dans le paragraphe même où il reconnaît que cette chirurgie provoque stress et douleurs, et toutes les souris finissent tuées pour prélèvement du cerveau.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’infertilité est aujourd’hui un enjeu majeur de santé publique dont les causes et les mécanismes d’action demeurent mal compris. La fertilité repose sur une régulation adéquate par le cerveau des régions impliquées dans les fonctions de reproduction. L’organisation de ces structures cérébrales, en particulier dans l’hypothalamus, est contrôlée par les hormones stéroïdes sexuelles, testostérone et estradiol, pendant des périodes critiques de développement, de la naissance à la puberté. Le but de ce projet de recherche est de comprendre le rôle de l’œstradiol au cours du développement pubertaire dans les changements de plasticité de l’hypothalamus. Des souris seront utilisées afin d’investiguer les mécanismes d’action de l’œstradiol dans l’organisation pubertaire des réseaux neuraux sous-jacents la régulation des fonctions de reproduction. Les données issues de ce projet aideront à mieux comprendre les troubles pubertaires et contribueront à élucider les mécanismes d’actions impliquées dans le contrôle des fonctions de reproduction mâle et femelle. Cela pourrait ainsi conduire à développer des stratégies thérapeutiques spécifiques au sexe et à l’âge pour remédier aux troubles de la fertilité.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
La puberté est une période critique de la vie qui permet d’atteindre la maturité sexuelle et ainsi permettre la reproduction. C’est une période cruciale de transition entre l’enfance et l’âge adulte qui, en plus de l’apparition des caractères sexuels secondaires, s’accompagne d’importants changements psychiques et comportementaux. Néanmoins de manière surprenante les mécanismes cérébraux sous-tendant ces changements sont aujourd’hui encore mal compris. Les données obtenues dans ce projet contribueront à déterminer les mécanismes d’action qui contrôlent l’organisation pubertaire du cerveau par les hormones stéroïdes sexuelles. Ceci est particulièrement pertinent si nous voulons développer de meilleurs traitements pour les troubles de la puberté mais également pour les troubles psychiatriques et comportementaux qui se manifestent souvent pendant cette période.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Une partie des femelles subiront un acte de chirurgie afin d’induire la réceptivité par retrait chirurgical des ovaires et pose d’un implant hormonal : procédure chirurgicale d’une durée maximale de 10 minutes sur animaux anesthésiés ayant reçu une injection d’analgésique 20 minutes avant. Le comportement des mâles et femelles sera analysé à l’âge adulte : – comportement spontané d’accouplement (2 tests séparés de 15 jours, d’une durée 9h pour les mâles ; 3 tests séparés de 10 jours d’un durée de 30 minutes pour les femelles, sur animaux vigiles). – test d’activité locomotrice spontanée dans un corridor circulaire (durée de 120 minutes sur animaux vigiles) et test d’anxiété spontanée dans un labyrinthe à croix surélevé (durée de 9 minutes sur animaux vigiles). Une partie des animaux subiront un acte unique de chirurgie terminale effectuée sous anesthésie et analgésique d’une durée de 20 minutes. Les animaux restants seront anesthésiés profondément et euthanasiés. A l’issue de cet acte terminal les prélèvements sont réalisés pour analyse.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les injections intrapéritonéales d’anesthésiques et d’antalgiques peuvent générer une douleur légère au point de piqure. L’anesthésie est également associé à certains risques (hypothermie, arrêt cardio-respiratoire…). Un léger inconfort peut être généré par la première introduction des souris dans les dispositifs liés aux tests comportementaux. Un stress peut être lié à l’isolement des mâles avant les tests de comportements. De plus, un stress peut être lié à la chirurgie effectuée chez les femelles. Cette chirurgie peut également entrainer des douleurs. Après la récupération post-opératoire, l’ovariectomie et la supplémentation n’entrainent pas d’inconfort des animaux.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
L’ensemble des souris sera euthanasié afin de prélever les cerveaux nécessaires à la réalisation des analyses immunohistochimiques et moléculaires.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’étude du rôle de l’œstradiol dans la neuroplasticité de l’hypothalamus au cours du développement pubertaire nécessite des modèles animaux pour pouvoir étudier le réseau neuronal complexe au sein de l’organisme entier. Des animaux vivants seront donc nécessaires pour ce projet. Ce projet comporte des analyses neuroanatomiques et neuroendocrines. Il n’est donc pas possible de le développer par des méthodes alternatives et/ou substitutives.
2. Réduction
Le nombre total d’animaux utilisé est de 400, ce qui permet une analyse combinée des mâles et des femelles et cela à différents stades du développement pubertaire. Des protocoles biologiques différents ne permettent pas d’effectuer toutes les analyses sur les mêmes échantillons. Les effectifs utilisés ont été calculés au plus juste afin de garantir la puissance statistique, compte tenu de la variabilité interindividuelle. Afin de réduire le nombre d’animaux, plusieurs régions du cerveau seront analysées en même temps pour le même animal. Les autres organes (hypophyse, ovaire, dents, squelette…) seront proposés aux collaborateurs de l’équipe comme cela est fait habituellement au sein de l’équipe.
3. Raffinement
Les animaux seront hébergés dans une animalerie, sous la supervision de soigneurs et d’un vétérinaire qualifié. L’hébergement des animaux sera réalisé conformément à la directive européenne 2010/63/UE en termes d’espace et d’environnement. Les souris seront soumises à un cycle lumière- obscurité de 12h dans un environnement à température contrôlée avec un accès ad libitum à la nourriture et à l’eau. Les cages complètes seront changées chaque semaine. Pour l’enrichissement, un nid sera placé dans la cage. Avant chaque procédure chirurgicale, une analgésie sera effectuée par l’injection d’un analgésique 20 minutes avant la procédure. Les souris seront surveillées quotidiennement et pesées hebdomadairement afin de s’assurer que toute souris présentant un ou plusieurs points limites sera euthanasiée. Toutes les euthanasies des animaux seront effectuées sous anesthésie générale. L’anesthésie profonde de l’animal est vérifiée par le pincement de la patte arrière et l’absence du réflexe de clignement de paupière suite à une stimulation de l’œil. Une analgésie sera effectuée 20 minutes avant la chirurgie terminale.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est l’un des modèles les mieux caractérisés pour ces études neuroendocrines et neuroanatomiques grâce à la disponibilité d’outils biotechniques (anticorps, lignées transgéniques…), et de données dans la littérature permettant d’une part de comparer les résultats obtenus avec ceux des autres laboratoires et d’autre part d’implémenter les connaissances sur cette thématique. Des souris mâles et femelles adultes seront utilisés. De plus, des souris mâles contrôles et mutants seront utilisés aux jours postnataux (JPN) 25, JPN30, JPN35 et JPN45 ; et des souris femelles contrôles et mutantes seront utilisées aux jours postnataux JPN35, JPN40, JPN45 et JPN55. Ce projet vise à étudier la neuroplasticité de l’hypothalamus au cours du développement pubertaire, l’utilisation de ces différents âges permettra d’étudier le plus précisément possible les mécanismes d’action de l’estradiol lors du développement pubertaire.