Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 08/08/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-382314)
Toutes tuées à la fin de chaque procédure pour que leur foie, leur moelle osseuse et leurs intestins soient analysés, 1 180 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 240 d’entre elles et modéré pour 940. Elles sont infestées par des larves de schistosome après une heure passée à patauger dans l’eau, puis infectées par le Plasmodium responsable du paludisme par injection intrapéritonéale. À partir du quatrième jour, la queue est incisée deux fois par jour sur moins de deux millimètres pour évaluer la parasitémie, les souris devenant anémiées et pouvant souffrir d’hypoglycémie. Le porteur affirme que « le passage par l’animal de laboratoire est obligatoire » faute de cycle parasitaire réalisable in vitro, et rapproche l’infestation de l’absence de douleur rapportée par les humains contaminés.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le paludisme, également connu sous le nom de malaria, est une maladie infectieuse causée par le parasite Plasmodium transmis à l’Homme par piqûre d’un moustique infecté. Fléau économique et sanitaire, le paludisme constitue, avec près de 500 000 morts par an, la première parasitose et la troisième cause de mortalité au monde après la tuberculose et le SIDA et touche principalement l’Afrique subsaharienne, l’Asie du Sud-Est et l’Amérique du Sud. Dans l’ombre ces trois maladies infectieuses majeures, la Bilharziose ou schistosomiase est une maladie parasitaire faisant partie des maladies tropicales dites négligées, classée seconde après le paludisme, selon l’OMS. Les schistosomes infectent plus de 200 millions de personnes et causerait 200 000 morts par an. Le projet consiste à développer un modèle murin de co-infection afin d’analyser les interactions entre les parasites ainsi que la réponse physiologique de l’hôte dans le cas d’infections contrôlées. Ce modèle murin permettra également de tester des molécules actives sur les deux parasites. Des souris de deux souches différentes (CBA/J et C57BL/6J) seront infectés avec les deux pathogènes simultanément ou en différé afin d’analyser l’évolution de la virulence du pathogène dans un environnement changeant (i.e. hôte infecté par le paludisme) mais aussi la modulation de cet environnement hôte vis-à-vis de l’infection de ces deux pathogènes. Spécialistes de la schistosomiase, nous n’analyserons que les modifications du schistosome sous l’influence d’un environnement changeant (i.e. hôte infecté par le paludisme).
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Malaria et schistosomiase sont les deux principales maladies parasitaires affectant les pays d’Afrique subsaharienne. Aujourd’hui, la plupart des recherches sont tubulaires et concernent soit un pathogène, soit l’autre. Pourtant de nombreuses études sur le terrain montrent l’interaction qui existent entre ces deux pathogènes. Le développement de ce modèle de co-infection permettra : à court terme, la compréhension des interactions phénotypiques et moléculaires dans l’association tri-partites souris-schistosome-plasmodium. A plus long terme, de tester l’effet de nouvelles molécules thérapeutiques ciblant les deux parasites (Alkoxyamine ou trioxaquines, par exemple).
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Plusieurs prélèvements sur souris seront effectués à des fins expérimentales et de maintien de cycle notamment des frottis sanguins afin d’évaluer la parasitémie à Plasmodium. A partir de 4 jours post-infection, la parasitémie à Plasmodium sera évaluée 2 fois par jour à partir d’un frottis sanguin
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Concernant l’infection par le schistosome, le temps passé à patauger dans l’eau (1 heure) peut provoquer un stress chez l’animal. Les larves étant de petite taille, le transport à travers l’épiderme ne doit pas engendrer une souffrance importante. Les humains exposés ne relatent pas de douleur lorsqu’ils ont été contaminés. Les symptômes visuels sont le grossissement du foie et de la rate dû à l’accumulation des œufs du parasite. Ces effets sont chroniques. Les parasites sont récupérés avant que le parasite n’induise de souffrance. Concernant l’infection par le plasmodium, celle-ci se fait par injection intrapéritonéale qui engendre un stress de manipulation ainsi qu’une douleur d’injection. Des prélèvements dans le but de mesurer la parasitémie seront effectués deux fois par jours par incision de moins de 2mm sur le bout de la queue, la coupe de la queue est facile à réaliser et ne provoque qu’une douleur ou une angoisse minime. Une crème anesthésiante à base de lidocaïne sera appliquée en amont de la procédure sur la zone de coupe. La souris sera placée dans un tailveiner qui permet une contention de la souris afin de la maintenir et de minimiser le stress de la manipulation, facilitant le prélèvement. Les animaux seront anémiés et peuvent souffrir d’hypoglycémie ainsi que d’hyperinsulinémie. Les nuisances seront limitées car notre objectif est de traiter les animaux aux antimalariques avant que le parasite ne tue son hôte.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Necéssité d’analyser les foies, moelles osseuses, intestins et autres post-mortem pour les besoins de l’expérience. Les souris seront donc toutes euthanasiées à la fin de chaque procédure.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Pour les parasites, le passage par l’animal de laboratoire est obligatoire car on ne peut pas réaliser le cycle in vitro. En effet, le parasite a besoin d’un hôte vertébré et les rongeurs sont connus pour être des animaux réservoirs chez toutes les espèces de schistosomes. De plus, dans le contexte notre étude le rôle du vertébré est prépondérant car il s’agit d’analyser la réponse de l’hôte face aux co-infections.
2. Réduction
Le nombre de souris totales utilisées pour ce projet est de 1180 (dont 20 souris de maintien de cycle. Nous avons compté 10 souris de chaque sexe (n= 20) pour chaque temps de prélèvement dans chaque groupe. Au regard de plusieurs études antérieures visant à étudier la coinfection de plasmodium et schistosoma dans le modèle murin et d’un test statistique, le choix de 10 souris par expérimentation a été établie comme étant suffisant pour analyser la variation dans le modèle de coinfection. 1 lot équivaut à 10 souris. Chaque expérimentation correspond à un point temporel clé – dans la parasitémie des parasites et la symptomatologie de l’infection – de dosages et de mesures physiologiques et immunologiques nécessitant la mort des souris.
3. Raffinement
Les infestations se font avec un nombre optimal de parasites (assez pour être infectieux mais pas trop pour ne pas tuer la souris, soit 106 érythrocytes maximum pour le Plasmodium et 90 larves (~20 couples) de Schistosoma par souris) permettant à la fois le bien-être de l’animal et la survie de l’hôte. Une surveillance quotidienne par les zootechniciens est effectuée (surveillance visuelle, mesures de la température et du poids). Aucun rongeur femelle à l’animalerie ne reste isolé pour la sociabilité et le bien-être. Les mâles ne peuvent être replacés car ils se battent entre eux. Les animaux bénéficient d’enrichissements de milieu tels que des tunnels en plastique ou en carton, des petits bouts de bois à ronger et des carrés de coton pour la nidification. Ces différents enrichissements leur permettent d’avoir des activités ludiques et sociales. La mortalité ne survient jamais à l’issue de l’infestation ; nous n’utilisons ni des souris jeunes ni des souris âgées. Durant l’expérience tout rongeur retrouvé en souffrance, c’est-à-dire ayant atteint un score de 3 dans les points limites (exemple : incapacité irréversible ou prolongée à s’alimenter ou à s’abreuver, distension abdominale significative, émaciation (état de chair 1/5) etc.) est euthanasié. Aucune médication n’est donnée car l’hépatosplénomégalie n’est pas réversible ; de manière plus générale, aucune médication ne peut être donnée car interférences avec le développement des parasites. La parasitémie au schistosome n’évolue pas post-infestation contrairement au paludisme. Les souris servant à l’entretien de la souche de Plasmodium sont mises à mort dès que leur parasitémie dépasse 30% avant que celles-ci présentent des signes de souffrance (4-5 jours suivant leur infection).Une parasitémie de 80% constituera un point d’arrêt. Pour le schistosome, le point d’arrêt a été fixé à 5 mois afin d’éviter toute altération du bien-être animal.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nous avons choisi de travailler sur Schistosoma mansoni et Plasmodium yoelii nigeriensis. Nous avons choisi d’infecter les souris car il n’y a pas de souches consanguines à l’exception des rats. Les souches consanguines permettent d’obtenir des souris génétiquement identiques qui présentent une variété moindre d’un point de vue génétique et immunologique. Cela permet d’obtenir une base uniforme pour comparer les variations dues à une infection comme c’est le cas pour cette procédure. De plus, la diversité étant moindre, les résultats sont statistiquement plus homogènes et cela permet de minimiser le nombre de souris utilisées. Cependant le rat ne peut être infecté que par Plasmodium. C’est également sur le modèle souris qu’il existe le maximum d’information dans la littérature concernant les interactions Schistosoma/rongeur ou Plasmodium/rongeur. Lors du lancement de l’expérience, les souris seront âgées de 6 semaines pour la souche CBA/J et de 7 semaines pour les C57BL/6J ce qui correspond à environ 25 à 30 grammes. Les infestations par le parasite entraînant de fortes mortalités chez les rongeurs plus jeunes ou plus âgés. Elles seront suffisamment jeunes pour avoir un système immunitaire optimal. L’âge a également été choisi en fonction du poids ; 25 à 30 g étant un poids suffisant pour infecter les souris sans les affaiblir.