Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2024-03-29 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-343186)
Comprendre le rôle d’un segment de l’axone dans la régulation de la sérotonine, pour identifier une cible antidépressive: 680 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, 360 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 320 un niveau sévère. Elles subissent un génotypage, une ou deux chirurgies cérébrales de trente minutes sous anesthésie générale, des injections de LSD qui provoquent des ébrouements, des injections d’hormone adrénocorticotrope et sept semaines d’hébergement individuel. Les tests sont détaillés, trois tests d’anxiété de cinq à trente minutes, un test d’apathie de dix minutes, deux tests de six minutes dont une suspension par la queue que le porteur décrit comme un stress important, trois jours de mesure d’anhédonie et une privation de nourriture de douze heures. L’isolement de sept semaines est présenté comme un « facteur indispensable » à l’induction de la résistance aux antidépresseurs, et le choix des rongeurs justifié par le fait qu’il s’agit des plus petits mammifères dont le cerveau reste « suffisamment homologue » à celui de l’être humain.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Avec un taux de 15 à 20 % pour la population générale, la dépression majeure est le trouble psychiatrique le plus fréquent. L’Organisation Mondiale de la Santé prédit que la dépression majeure va devenir la première cause d’handicap d’ici 2030. Cependant, malgré la grande variété de médicaments disponibles pour traiter cette maladie, deux problèmes majeurs restent encore non résolus : un tiers des patients ne répondent à aucun traitement, et il existe un délai de 3-8 semaines avant le début de la réponse thérapeutique. Ces questions mettent l’accent sur la nécessité d’intensifier les recherches afin de développer des traitements plus efficaces et d’accélérer la réponse antidépressive. Un déficit de sérotonine dans le cerveau serait une des causes neurobiologiques de cette maladie psychiatrique. L’objectif principal des traitements actuels est donc de rétablir des taux normaux de sérotonine. Le segment initial de l’axone (AIS) est un élément clé de régulation de l’activité électriques des neurones. Ce projet vise à mieux comprendre le rôle de l’AIS dans la régulation des neurones qui produisent la sérotonine. Ceci pourrait permettre de découvrir un rôle crucial de l’AIS dans la régulation de l’humeur et ainsi identifier une nouvelle cible pour le développement de stratégies thérapeutiques antidépressives innovantes.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ces études devraient permettre de mettre en évidence le rôle du segment initial de l’axone (AIS) dans la régulation d’un neurotransmetteur, la sérotonine et des comportements émotionnels associés. La perspective à plus long terme sera de proposer de nouveaux traitements anxiolytiques et/ou antidépresseurs plus efficaces que ceux actuellement disponibles en agissant sur l’AIS. Enfin, nous croyons que les résultats du présent projet aideront à orienter les recherches futures axées sur les causes de la dépression.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Ils subiront : 1 génotypage (30 secondes), 1 ou 2 chirurgies sous anesthésie générale d’environ 30 minutes. l’hébergement en individuel de 24 heures suite à une chirurgie. 7 semaines d’l’hébergement en individuel lors du modèle de l’hormone adrénocorticotrope suivi des tests comportementaux, 1 à 3 injections (10-20 secondes). Une suspension par la queue pendant 6 minutes. Les tests comportementaux utilisés ont pour finalité l’évaluation des conséquences de type anxieux (3 tests de 5 à 30 min), d’apathie (10 min), dépressif (2 tests de 6 min) et d’anhédonie (3 jours) chez un modèle de dépression résistante.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les animaux peuvent être soumis à différentes nuisances listées ci-dessous : 1) après un génotypage et après l’injection des virus, les animaux seront placés individuellement dans des cages munies d’un capteur infrarouge permettant de mesurer le rythme de leur activité locomotrice en continu pendant une semaine. Par la suite ils seront regroupés 4 par cage. 2) Les animaux subiront des administrations de substances actives comme le LSD entrainant des ébrouements. 3) Certains seront un par cage et recevront des injections de l’hormone adrénocorticotrope (substance dépressiogène). 4) Certains animaux seront exposés au test de suspension caudale qui induit un stress important pendant 6 minutes et au test d’éclaboussure qui induit un stress léger pendant 5 minutes. Certains animaux seront exposés au test d’alimentation induit par la nouveauté qui implique une privation de nourriture de 12h, ce qui peut engendrer du stress.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure pour vérifier l’efficacité de la stratégie de perturbation de l’AIS grâce des approches histologiques.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Des approches in vitro sont déjà réalisées au laboratoire (évaluation de la neurogenèse et de la synaptogenèse, électrophysiologie in vitro). Cependant, l’utilisation de modèles complexes, i.e. d’animaux vivants, est incontournable afin d’analyser les réponses antidépressives dans des modèles de dépression pharmacorésistants. Les souris génétiquement modifiées sont aujourd’hui le principal modèle animal pour l’étude du rôle de certaines protéines dans différentes fonctions biologiques. Dans ce projet, l’utilisation d’un modèle original de souris privées de l’ANK3 spécifiquement dans les neurones sérotoninergiques permettra de déterminer le rôle de cette protéine sur le comportement émotionnel. Il n’existe pas d’outil équivalent dans une autre espèce. Ce rôle sera notamment déterminé dans un modèle validé d’exposition à l’hormone adrénocorticotrope. Ce modèle présente la particularité de conduire à une résistance aux traitements antidépresseurs conventionnels.
2. Réduction
Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé sur la base de nos études antérieures et est réduit au minimum nécessaire pour obtenir une puissance suffisante pour les analyses statistiques. Les génotypes et traitements seront répartis de façon aléatoire dans les cages. La zone ciblée par les AAV étant très petite, nous prévoyons un maximum 20% d’animaux devant être exclus des analyses pour cause d’un défaut de ciblage de la zone d’injection. Pour les analyses comportementales nous comptons donc 10 animaux par groupe pour pouvoir en inclure au moins 8 dans l’analyse. Pour les expériences d’électrophysiologie, nous comptons 10 animaux par groupe pour pouvoir en inclure au moins 8 dans l’analyse. Pour les expériences ex vivo, les échantillons issus des seront regroupés et nous comptons 10 animaux par groupe pour pouvoir en inclure au moins 8 dans l’analyse. Afin de limiter le nombre d’animaux, les symptômes d’anxiété et de dépression seront étudiés sur les mêmes individus en prenant soin de limiter le nombre total de tests à 3.
3. Raffinement
Des mesures seront mises en œuvre pour optimiser le bien-être des animaux. Les chirurgies sont réalisées sous anesthésie générales (Rompun+Kétamine) et l’analgésie est assurée par une injection de Bupracare. En cas de signes de douleur dans les heures/jours qui suivent, les animaux sont traités avec un anti-inflammatoire non stéroïdien (Metacam). Pour pallier à l’hébergement en individuel des animaux, facteur indispensable à l’induction du modèle de résistance, plusieurs enrichissements sont apportés dans chaque cage (nid végétal à base de fibres de coton, igloo et buchette). Pendant une dizaine de jours, ils feront l’objet d’une attention particulière afin de vérifier le bon développement du modèle. Un monitoring du poids sera entrepris. En cas de problème d’alimentation, les animaux auront accès à de la blédine directement dans une coupe dans la cage. L’observation des animaux sera effectuée quotidiennement et nous attacherons une grande importance à l’apparence physique externe et aux changements comportementaux de ceux-ci (une grille de score et des points limites seront mis en place).
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les rongeurs sont choisis car il s’agit des plus petits mammifères ayant un cerveau encore suffisamment homologue à celui de l’homme pour mener des études expérimentales en neuropsychiatrie Les souris génétiquement modifiées sont aujourd’hui le principal modèle animal pour l’étude du rôle de certaines protéines dans différentes fonctions biologiques. Dans ce projet, l’utilisation d’un modèle original de souris privées de l’ANK3 spécifiquement dans les neurones sérotoninergiques permettra de déterminer le rôle de cette protéine sur le comportement émotionnel. Il n’existe pas d’outil équivalent dans une autre espèce. Ce rôle sera notamment déterminé dans un modèle validé d’exposition à l’hormone adrénocorticotrope. Ce modèle présente la particularité de conduire à une résistance aux traitements antidépresseurs conventionnels. Des animaux adultes seront utilisés car chez l’homme, les antidépresseurs sont majoritairement prescrits chez l’adulte. De plus, nous envisageons l’utilisation d’un modèle de résistance aux antidépresseurs chez l’adulte. Les expériences débuteront sur des animaux âgés de 8 semaines.