Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 06/02/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-265987)
1 548 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance allant de légers à sévères. Elles subissent des chirurgies d’injection de vecteurs viraux, d’implantation de sonde et de pose de cathéter jugulaire, puis un protocole d’auto-administration de cocaïne deux heures par jour pendant 21 jours qui installe une addiction et un état de manque. Le porteur vise à préciser le rôle des astrocytes dans l’addiction, avec des retombées thérapeutiques renvoyées au long terme. Il affirme que l’addiction, trouble du comportement, ne peut être reproduite in vitro ni modélisée sur ordinateur.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Déterminer les processus neurobiologiques qui sous-tendent le comportement addictif est essentiel pour mieux comprendre et ainsi mieux lutter contre cette pathologie. Le traitement de l’information par le cerveau implique les neurones mais également un autre type cellulaire: les astrocytes. L’addiction implique des rérégulations du neurotransmetteurs dopamine. Nous avons récemment montré que les astrocytes jouent un rôle essentiel dans la régulation des niveaux de dopamine cérébrale. Les objectifs du présent projet sont 1/ de déterminer si les astrocytes jouent un rôle dans la mise en place et/ou la rechute vers l’addiction à la cocaïne et 2/ d’identifier les mécanismes impliqués dans les modulations des niveaux de dopamine en situation physiologique ou sous cocaïne.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
La redistribution de dopamine par les astrocytes pouvant être à l’origine de la plasticité du cortex préfrontal sous-jacente à la mise en place du comportement addictif et à la rechute vers ce comportement, décrire les mécanismes permettant ce contrôle permettra d’identifier une nouvelle cible thérapeutique contre les maladies impliquant une dérégulation des niveaux de dopamine préfrontaux et striataux. Ceci concerne l’addiction mais également nombre de maladies psychiatriques tel que la schizophrenie ou la dépression. Les changements de ces niveaux de dopamine ne sont pour le moment analysés qu’en terme de libération ou recapture neuronale. Il est important de comprendre le rôle des astrocytes dans ces changements physiopathologiques pour pouvoir également agir sur leur capacité à recapter et/ou redistribuer ce neuromodulateur dans le cadre d’un dévelopement thérapeutique contre une hypo- ou hyperdopaminergie.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
648 souris seront sujettes à une intervention chirurgicale visant à l’injection de vecteurs viraux. La durée de cette procédure est de une heure. 576 souris seront sujettes à une intervention chirurgicale visant à l’implantation d’une sonde. La durée de cette procédure est de une heure. 756 souris seront sujettes à la mise en place d’un cathéter dans la veine jugulaire. La durée de cette procédure est de 30 minutes. 648 souris seront sujettes à l’injection intra-péritonéale de tamoxifène. La durée de cette procédure est de 1 minute. 396 souris seront sujettes à l’injection intra-péritonéale de tamoxifène. La durée de cette procédure est de 1 minute. 756 souris seront sujettes à l’autoadministration de cocaïne. La durée de cette procédure comportementale est de 2 heures et sera répétée une fois par jour pendant 21 jours. 216 souris seront sujettes à des séances pour imagerie in vivo pendant l’autoadministration. La durée de cette procédure comportementale est de 2 heures et sera répétée une fois par jour pendant 21 jours.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Certains animaux seront soumis à une chirurgie pour placement d’un catheter ou injection intracérébrale de vecteurs viraux, ce qui entrainera une douleur modérée post-opératoire qui sera minorée par des antalgiques. L’administration de cocaïne et le protocole d’autoadministration engendrera une addiction chez les souris testées. Cette addiction sera a priori accompagnée d’un inconfort lié à une sensation de manque ce qui induira un stress.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Le tissu cérébral des animaux à l’issue de chaque procédure sera utilisé pour marquage immunohistochimique des molécules d’intérêts ou pour analyses de parametres physiologiques.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le remplacement du modèle animal n’est pas possible dans ce projet puisqu’il s’agit de tester le rôle des astrocytes dans les paramètres physiologiques et comportementaux modifiés dans l’addiction à la cocaïne. L’addiction est un trouble du comportement et, en tant que telle, ne peut pas être récapitulée sur des lignées cellulaires humaines ou animales ou tout autre modèle in vitro, cellulaire ou subcellulaire. De plus, il n’existe pas encore de modèles mathématiques ou in silico alternatifs de l’addiction.
2. Réduction
Afin d’optimiser de nombre de souris utilisé pour ce projet, plusieurs mesures pourront être effectuées sur les même animaux: Certains test comportementaux n’impliquant pas d’apprentissage pourront être effectué sur les même souris servant à l’électrophysiologie et l’imagerie ex vivo. De même, différentes phases du processus test comportementaux seront effectués sur les mêmes souris. Sur chaques cerveau perfusé, plusieurs marquages immunohistochimiques seront réalisés. Enfin, lors des expériences de test comportementaux, nous estimons que 18 souris par groupe seront nécessaires pour obtenir des résultats suffisamment fiables pouvant être testés par des statistiques paramétriques.
3. Raffinement
Entre 2 et 4 animaux d’une même fratrie sont regroupés dans une large cage (530 cm²). Les souris ont de la nourriture et de la boisson ad libitum, ainsi qu’un environnement enrichi (tunnels, boites en carton, coton et fibres de papier pour faire des nids). Pour toute chirurgie, les animaux recevront les doses nécessaires d’anesthésiques, analgésiques et antalgiques en pré- et post-opératoire. Les jours suivant l’opération chirurgicale, les animaux seront surveillés et pesés tous les jours par l’expérimentateur et/ou les animaliers (avec une fiche post-opératoire pour chaque animal), et recevront si besoin un analgésique par voie orale ou en injection sous-cutanée. Une grille de score pour évaluer le bien être des souris sera utilisée. L’animal serait euthanasié par dislocation cervicale en cas d’atteinte des points limites, s’il présentait des signes évidents de douleur, c’est-à-dire le niveau 3 de la grille de score utilisée. Pendant la période de repos, aucune manipulation expérimentale n’est entreprise.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souche C57BL/6 est la plus répandue dans les laboratoires de Neurosciences aujourd’hui. De plus, elle présentevune reproduction facile et une bonne stabilité malgré une reproduction par croisement consanguin. Elle a été ici choisie pour pouvoir comparer nos résultats avec ceux publiés dans la littérature. De plus, le fond génétique de cette espèce est celui qui a été utilisé pour montrer que les astrocytes du cortex prefrontal regulent les niveaux extracellulaires de dopamine.