Validation d’un dispositif de mesure non invasive de la pression artérielle chez le rat

Le but de ce projet est de vérifier si le système BP-2000 (fabriqué par Visitech systems®) est un outil fiable pour mesurer la pression artérielle chez le rat. Pour cela, nous allons tester sa capacité à détecter avec précision une augmentation de la tension artérielle. Cette augmentation sera provoquée chez l’animal à l’aide d’un produit appelé L-NAME, qui est couramment utilisé en recherche pour induire une hypertension artérielle (HTA) de manière contrôlée.

Ce projet vise principalement la validation méthodologique d’un dispositif de mesure non invasive de la pression artérielle, le système BP-2000 (fabriqué par Visitech systems®) dans un contexte expérimental contrôlé d’hypertension artérielle induite chez le rat. Les bénéfices attendus sont multiples et concernent à la fois la qualité des données scientifiques, le raffinement des pratiques expérimentales et la réduction de l’impact sur le bien-être animal. Sur le plan scientifique et technique, l’étude permettra d’établir la fiabilité, la répétabilité, la reproductibilité et la sensibilité du système BP-2000 à détecter des variations tensionnelles physiopathologiquement pertinentes. La démonstration de sa capacité à discriminer de manière robuste des animaux normotendus et hypertendus constituera une référence méthodologique pour les études cardiovasculaires futures utilisant des mesures non invasives de la pression artérielle chez le rat. Sur le plan méthodologique, la validation du BP-2000 contribuera à la standardisation des procédures de mesure hémodynamique au sein des plateformes d’exploration fonctionnelle, en définissant des critères de qualité du signal, des conditions optimales d’habituation et des paramètres d’acquisition reproductibles. Ces éléments permettront d’améliorer la comparabilité inter-études et inter-laboratoires, et de renforcer la robustesse des résultats expérimentaux. Sur le plan éthique et réglementaire, ce projet s’inscrit pleinement dans le principe des 3R. La validation d’un outil non invasif constitue un bénéfice direct en termes de raffinement, en limitant le recours à des méthodes invasives ou chirurgicales telles que la télémétrie ou le cathétérisme artériel. À moyen terme, cette approche permettra également une réduction du nombre d’animaux nécessaires grâce à une diminution de la variabilité des mesures et à une meilleure exploitation des données longitudinales chez un même animal. Enfin, les résultats attendus de ce projet auront un impact translationnel indirect, en facilitant l’évaluation préclinique de modèles d’hypertension et de stratégies thérapeutiques à l’aide d’outils fiables, reproductibles et respectueux du bien-être animal. La validation du BP-2000 renforcera ainsi l’acceptabilité scientifique et éthique des études cardiovasculaires futures.

Trente deux rats adultes (Rattus norvegicus), répartis équitablement entre mâles et femelles et randomisés en groupes contrôle et L-NAME, seront soumis aux interventions suivantes : 1- Acclimatation : 1 semaine pour permettre l’adaptation aux conditions de laboratoire et réduire le stress initial. 2- Habituation au système BP-2000 : 3–5 jours de contention douce, thermorégulation de la queue et pose répétée du manchon caudal, afin de stabiliser les paramètres physiologiques et réduire le stress avant les mesures. 3- Mesures hémodynamiques et prélèvements sanguins (rats anesthésiés) : à S0 (baseline), semaine 3 (S3) et semaine 6 (S6) pour évaluer la pression artérielle et les marqueurs biochimiques liés à l’hypertension (activité Super Oxyde Dismutase SOD, angiotensine II). 4- Induction de l’hypertension : administration chronique de L-NAME (75 mg/L) dans l’eau de boisson sur 6 semaines pour les groupes expérimentaux, tandis que les contrôles reçoivent de l’eau standard. 5- Euthanasie et prélèvements tissulaires : à la fin de l’expérience (semaine 6), pour l’analyse des atteintes tissulaires (cœur, aorte, reins) liées à l’hypertension . L’ensemble de ces interventions permettra de valider le système BP-2000 de manière non invasive, tout en respectant le principe de réduction du nombre d’animaux et en garantissant une observation longitudinale fiable des paramètres hémodynamiques, biochimiques et tissulaires.

Les nuisances et effets indésirables attendus dans le cadre de ce projet sont limités, transitoires et majoritairement liés aux contraintes expérimentales, sans recours à des procédures chirurgicales ou invasives. L’administration chronique de L-NAME par voie orale dans l’eau de boisson peut entraîner l’apparition progressive d’une hypertension artérielle modérée, susceptible d’être associée à des effets physiologiques tels qu’une légère diminution de la prise de poids, une augmentation de la résistance vasculaire périphérique et, à plus long terme, des adaptations cardiovasculaires (hypertrophie vasculaire ou cardiaque modérée). Ces effets sont attendus, bien documentés dans la littérature et constituent le fondement physiopathologique du modèle utilisé. Ils restent généralement bien tolérés sur la durée prévue de l’étude. Les procédures de mesure de la pression artérielle à l’aide du système BP-2000 (Visitech Systems) sont non invasives, mais peuvent induire un stress transitoire lié à la contention douce dans le restrainer, à la manipulation de la queue et à l’environnement de mesure. Ce stress est principalement observé en début de protocole et tend à diminuer significativement après la phase d’habituation progressive prévue avant les acquisitions officielles. Aucun stimulus douloureux n’est associé à cette procédure. De manière plus générale, les nuisances potentielles incluent : une manipulation répétée des animaux lors des sessions de mesure, une immobilisation temporaire pendant quelques minutes, une exposition modérée à la chaleur au niveau de la queue, nécessaire à la vasodilatation pour la mesure, maintenue dans des limites strictement contrôlées. Aucune douleur aiguë, aucune atteinte tissulaire directe ni procédure chirurgicale ne sont prévues dans ce projet. L’état général, le poids corporel et le comportement des animaux seront surveillés régulièrement afin de détecter précocement tout signe de détresse excessive ou d’effet indésirable inattendu. Des points limites clairement définis permettront, le cas échéant, l’arrêt anticipé du traitement ou le retrait d’un animal de l’étude. Au regard de ces éléments, le niveau de nuisance global attendu est classé comme modéré, conformément à la Directive européenne 2010/63/UE.

1- Acclimatation et phase d’habituation au BP-2000 : Les animaux restent en vie et sont suivis tout au long de l’expérience pour la réalisation des mesures hémodynamiques et des prélèvements sanguins. Ces interventions sont non invasives et ne présentent pas de risque majeur pour leur bien-être. 2- Mesures hémodynamiques et prélèvements sanguins intermédiaires : Les animaux sont maintenus en vie après chaque prélèvement, qui est réalisé selon des procédures minimisant douleur et stress. Les rats continuent le suivi longitudinal pour la mesure de la pression artérielle et l’analyse des marqueurs biochimiques. 3- Induction de l’hypertension par L-NAME : Les animaux restent en vie tout au long du traitement pour permettre le suivi longitudinal des effets sur la pression artérielle et les marqueurs biochimiques. Le traitement est choisi pour induire une hypertension modérée et progressive sans entraîner de détresse excessive. 4- Euthanasie et prélèvements tissulaires finaux : À la fin de l’expérience (semaine 6), tous les animaux sont euthanasiés selon des méthodes conformes à la réglementation et aux bonnes pratiques en matière de bien-être animal. Les tissus (cœur, aorte, reins) sont prélevés pour analyse histologique et biochimique afin de confirmer les effets de l’hypertension et de valider le système BP-2000.

Le choix se porte sur le rat (Rattus norvegicus) car ce modèle est plus complexe que la souris et se rapproche de l’homme sur le plan cardiovasculaire. Par ailleurs, dans le cadre de l’amélioration continu et pour répondre à des besoins de nos partenaires académiques et industriels, nous avons décidés de développer le système de mesure de la pression artérielle chez le rat et de le mettre à disposition de la communauté scientifique. On utilisera des rats adultes jeunes de 6 semaines qui correspond à un stade de développement post-pubère avec un système cardiovasculaire pleinement mature. Le recours à des animaux jeunes (6 semaines d’âge) est justifié par la nécessité d’étudier une régulation hémodynamique stable et représentative de la physiologie cardiovasculaire, condition indispensable à la validation méthodologique du système de mesure de la pression artérielle BP-2000. L’utilisation de ce stade de développement permet également d’assurer une réponse reproductible au traitement par L-NAME, tout en évitant les variations liées à la croissance ou au vieillissement, et contribue ainsi à la fiabilité des résultats obtenus.