Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 11/09/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-373543)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’insuffisance cardiaque (IC) se caractérise par une incapacité du coeur à assurer sa fonction de pompe circulatoire et donc à remplir les besoins de l’organisme en perfusion de sang oxygéné. Dans cette étude nous étudierons l’IC dite préservée qui se caractérise plutôt par des défauts de relaxation du muscle cardiaque. Cette forme d’IC touche un peu plus les femmes que les hommes, ; elle est fortement associée à l’âge et touche près de 50% des patients en IC. Ces patients souffrent d’une sévère perte de qualité de vie et d’hospitalisations répétées avec une mortalité importante. Actuellement, aucun traitement efficace contre cette pathologie n’a été identifié. Notre projet général d’équipe a pour but de tester de nouveaux principes thérapeutiques sur un modèle murin. Le but de ce projet consiste à développer de nouvelles thérapies avec moins d’effets secondaires l’organisme. Pour cela nous étudierons commaent l’exercice physique combiné à un complément alimentaire peuvent protéger le cœur de souris jeune ou agée contre l’IC. L’exercice physique régulier est connu depuis des années comme une solution préventive pour éviter le développement des maladies cardiovasculaires. Il permet de réduire le nombre de décès ou d’hospitalisations et d’améliorer la qualité de vie des patients. Ce type d’approche présente un intérêt majeur pour les patients en n’ajoutant pas de médicaments supplémentaires, et présente de plus l’intérêt d’un coût économique raisonnable pour le système de santé publique.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
La capacité fonctionnelle et la qualité de vie chez les sujets souffrant de l’insuffisance cardiaque sont gravement altérées. En effet, le coeur de ces patients n’arrive pas à éjecter suffisamment de sang vers les organes car il n’arrive pas à se relaxer suffisamment. Ce dysfonctionnement conduit à une intolérance à l’exercice physique et des effets néfastes sur d’autres organes comme les poumons (hypertension pulmonaire) et les muscles squelettiques. Les traitements développés depuis plusieurs décennies ne sont pas ou peu efficaces pour les patients. L’IC est une maladie affectant plus d’ 1 million de personnes en France et environ la moitié de ces patients ce qui représente un coût socio-économique et humain majeur pour le système de santé en France. Il est donc essentiel de poursuivre la recherche thérapeutique dans ce domaine. Notre projet général d’équipe a pour but de tester de nouveaux principes thérapeutiques sur un modèle murin. Le but de ce projet consiste à développer de nouvelles thérapies avec moins d’effets secondaires sur d’autre fonction physiologique de l’organisme. Pour cela nous combinerons un traitement nutritionnel complémentaire au à ma vitamines B3 avec un exercice physique.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Certains lots de souris seront soumis à deux chirurgies sous anesthésie générale d’environ 10 minutes, les injections de vitamines sous anesthésie locale dureront 1 min deux fois par jours. Trois échocardiographie sous anesthésie générale seront réalisées d’une durée de 10 minutes chacune. Une mesure de pression artérielle de 5 minutes sera réalisée une fois par semaine. Enfin les souris coureront trois fois par semaine sur un tapis de course (environ 30 minutes pour une souris contrôle).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La procédure de chirurgie correspond à une chirurgie minimale, très souvent source d’un niveau de douleur très limitée et relativement bien tolérée par les animaux. Le seul risque (rare) observé lors de ces interventions correspond à une ouverture de la cicatrice. De plus du fait de l’opération les souris peuvent avoir une difficulté à l’accès à la nourriture ce qui pourrait entrainer une perte de poids. Au moment de l’échographie les yeux des souris peuvent subir un léger dessèchement. Une légère douleur peut être associée à l’ovariectomie correspondant à l’incision musculaire et cutanée de plus l’absence d’ovaire n’est pas associée à une douleur. La mesure de la pression artérielle peut engendrer un petit stress lié à la contention. L’insuffisance cardiaque induit une dyspnée qui peut être sévère et une incapacité à l’effort. Ces deux symptômes peuvent induire un stress psychique sur la souris en phase terminale.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
À l’issue de toutes les procédures expérimentales, tous les animaux seront euthanasiés de manière éthique et rapide. Les tissus seront récoltés pour réaliser des expériences de biologie moléculaire, physiologie, biochimie et d’enzymologie.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le recours à des animaux se justifie par la nécessité d’étudier la fonction cardiaque dans un contexte physiopathologique complexe et multifactoriel impliquant une circulation sanguine avec pression artérielle, une régulation neurohormonale du rythme et de la contractilité cardiaque et une étude du retentissement sur différents organes majeurs impliqués dans l’évolution de l’insuffisance cardiaque tels que les poumons, les reins et les muscles squelettiques notamment. Les modèles cellulaires ne permettent pas d’étudier le fonctionnement physiologique intégré du coeur et l’effet de l’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée sur d’autres organes.
2. Réduction
Une planification minutieuse basée sur un calcul de puissance et l’expertise de l’équipe ont permis l’estimation de la taille d’échantillon optimale. Ceci a permis de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en préservant la validité statistique de l’étude, et de conserver une puissance statistique suffisante pour observer un effet de 40% obtenu l’altération de la fonction diastolique (critère principal retenu dans cette étude). Les fonctions cardiovasculaires sont étudiées par des méthodes non invasives permettant de limiter le nombre d’animaux. Les méthodes invasives sont des procédures terminales où un cathéter est inséré dans le ventricule pour mesurer la pression et le volume de la chambre cardiaque. De plus, afin de minimiser encore le nombre d’animaux utilisés, en fin d’expérimentation les tissus prélevés sont partagés entre les domaines explorés.
3. Raffinement
Après implantation de la minipompe osmotique, les souris seront observées tous les jours. Les cages sont changées 1 fois par semaine. Les animaux sont hébergés selon les conditions fixées par l’arrêté du 1er février 2013 fixant les conditions d’agrément, d’aménagement et de fonctionnement des établissements utilisateurs. Les opérations chirurgicales (pose de minipompe et ovariectomie) sont induites en respectant au maximum les procédures du bien-être animal et en limitant la souffrance par le respect des méthodes anesthésiques et analgésiques. L’expérimentateur, le personnel de l’animalerie seront informés des critères d’observation des animaux qui seront : l’état général, l’état de la cicatrice, le comportement de prostration, la courbure de la colonne vertébrale, l’état du poil (manque d’hygiène), et un critère propre à l’étude de l’insuffisance cardiaque qui est la manifestation d’une dyspnée sévère. Le poids des animaux sera également relevé quotidiennement. Pour l’échographie, le gel échographique utilisé est chauffé au bain marie à 37°C. Après l’échographie l’animal est placé dans une cage propre à 28 °C sous lampe chauffante. Au moment de l’échographie les yeux des souris peuvent subir un léger dessèchement ainsi une pommade de protection sera appliqué. Après son réveil complet (environ 10 minutes), il est remis dans sa cage. Pour les opérations chirurgicales, les animaux sont anesthésiés, pour les maintenir immobiles, par anesthésie gazeuse. Une fois anesthésiés et endormis, ils reçoivent une injection en sous-cutanée d’analgésique. Au réveil, chaque souris est isolée dans une cage pendant quelques heures, au calme et au chaud puis stabulé à 4 ou 5 souris /cage. En post opération, la cicatrisation cutanée de la zone opérée est surveillée régulièrement. Le seul risque (rare) observé lors de ces interventions correspond à une protrusion de la pompe. Dans ce cas, la pompe peut être réinstallée et la suture refaire. Un traitement antalgique est alors donné en complément. Une habituation est réalisée pendant 4 jours précédents la première mesure de pression artérielle qui a lieu le 5ème jour pour diminuer l’élévation de la pression artérielle par le stress associé à la procédure.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le recours à des animaux se justifie par la nécessité d’étudier la fonction cardiaque dans un contexte physiopathologique complexe et multifactoriel impliquant une circulation sanguine. Le fonctionnement physiologique du coeur et l’altération structurelle du coeur rend impossible de faire cette étude sur les cellules en culture. La souris est un des modèles les plus utilisés en recherche biomédicale. La structure des tissus musculaires et cardiaques murins est très proche de celle de l’homme. De plus les souris se reproduisent rapidement et de nombreuses études en insuffisance cardiaque ont été réalisées chez la souris ce qui nous permettra plus tard de discuter nos résultats par rapport aux autres études publiées.