Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 04/08/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-695178)
1 330 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Génétiquement modifiées, elles reçoivent après la naissance des injections répétées pour induire une mutation, subissent un test de nage sur cinq jours pour évaluer la mémoire, puis une injection de traceur avant leur mise à mort par exsanguination et le prélèvement du cerveau. Le porteur indique que les nouveau-nés peuvent être exclus du nid par la mère et que les adultes peuvent développer des accidents vasculaires cérébraux se traduisant par des déplacements en cercle. Il affirme que les interactions vasculaires du cerveau ne peuvent être reproduites in vitro et que les géniteurs sont euthanasiés une fois produits les effectifs voulus.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les maladies neurodégénératives avec atteintes des petits vaisseaux cérébraux et symptômes de démence sont de plus en plus courantes de nos jours. Il est devenu crucial pour la santé publique de préserver l’intégrité du réseau vasculaire du cerveau. Ce réseau est protégé par une barrière spéciale appelée barrière hémato-encéphalique, qui contrôle les échanges sanguins avec le tissu cérébral. Récemment, des scientifiques ont découvert une nouvelle population de cellules qui entourent les vaisseaux sanguins de cette barrière. On les appelle les cellules périvasculaires. Il est suggéré que ces cellules jouent un rôle important dans le maintien de la stabilité du réseau vasculaire et de l’équilibre des cellules nerveuses. Dans ce projet de recherche, nous avons plusieurs objectifs : tout d’abord, comprendre comment ces cellules périvasculaires se développent et se répartissent dans le cerveau pendant la période de maturation après la naissance. Ensuite, nous voulons étudier la capacité de ces cellules à produire une matrice extracellulaire. Enfin, nous souhaitons comprendre comment des facteurs génétiques peuvent influencer le recrutement de ces cellules périvasculaires.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Impact sur la santé et implications cliniques : Nos études vont permettre d’examiner en détail la fonction de la barrière vasculaire du cerveau, connue sous le nom de barrière hémato-encéphalique, dans les maladies vasculaires cérébrales. Nous allons évaluer l’importance biologique des marqueurs identifiés dans le maintien de cette barrière protectrice. Ces résultats pourront accélérer le développement de nouvelles thérapies visant à améliorer la fonction de la barrière vasculaire et à traiter les troubles cognitifs chez les patients souffrant de maladies affectant les petits vaisseaux cérébraux. Nous espérons également contribuer à l’identification de nouveaux biomarqueurs permettant de prédire le risque d’accidents vasculaires cérébraux, de déclin cognitif et de démence.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux transgéniques seront tatoués à 7 jours d’âge (en 10 secondes). La mutation génétique chez tous les mutants sera induite après la naissance par 4 injections d’un agent inducteur pendant 4 ou 5 jours consécutifs (chaque injection incluant la contention ne dure que quelques secondes). Les animaux adultes seront testés pour leur capacité de mémorisation des taches en utilisant un test de nage réparti sur 5 jours (8 min par jour). La perméabilité vasculaire sera suivie après injection d’un traceur sous anesthésie (injection unique incluant la contention de 10 secondes avant le sacrifice). L’animal aura au préalable reçu une injection d’un antalgique 30 min avant l’acte afin de diminuer la douleur liée à cette injection. A l’euthanasie, sous anesthésie profonde, un prélèvement sanguin de 200 microlitres sera réalisé pour doser le traceur dans la circulation sanguine.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le modèle post natal : les altérations du comportement des nouveaux-nés pourront apparaître entrainant un arrêt de l’expérience tels que immobilité, arrêt de l’allaitement, exclusion du nid par la mère. Chez l’adulte, les complications aigues pourront être des accidents cérébro vasculaires (l’animal montre des changements de mobilité, souvent déplacement en cercle).
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A la fin de chaque procédure, les animaux seront euthanasiés, afin de pouvoir prélever les organes et réaliser l’étude histologique. Les géniteurs seront euthanasiés lorsque le nombre d’animaux nécessaires aux expérimentations aura été produit.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Ce projet sera réalisé en utilisant des modèles murins qui reproduisent des lésions neuropathologiques avec atteintes des petits vaisseaux du cerveau décrites dans les maladies neurovasculaires, ainsi que les signes cliniques associés à ces maladies, comme les déficits d’apprentissage et de mémoire. L’intégrité vasculaire dépend d’interactions multiples entre différents types cellulaires. Il est encore très difficile d’appréhender in vitro les interactions entre le tissu environnant et les réseaux tridimentionnels des vaisseaux et les altérations du phénotype vasculaire sur la fonction d’un organe (notamment le cerveau). L’expérimentation in vivo en association avec l’utilisation de souris transgéniques délétées spécifiquement dans certain tissu (endothélium…) permet de différencier l’action spécifique de chaque type cellulaire dans le tissu et fournit des informations de mécanismes physiopathologiques impossible à obtenir in vitro. Pour réduire le nombre des animaux euthanasiés, aucune expérience déjà publiée n’est reproduite et lorsque cela est possible les études conceptuelles sont réalisées in vitro sur des cellules en culture avant d’être testé in vivo. Cependant la physiologie des vaisseaux est complexe, met en jeu des interactions multiples entre les composants de la paroi vasculaire et le sang qui ne peuvent pas être reproduites in vitro de façon satisfaisante
2. Réduction
Le nombre d’animaux a été déterminé à partir des expériences préliminaires qui ont permis d’identifier le nombre minimum d’animaux à utiliser par groupe pour permettre une analyse des résultats statistiquement significative. Pour réduire le nombre d’animaux, les animaux seront inclus dans plusieurs protocoles expérimentaux (tests de comportement, analyse des tissus).
3. Raffinement
Les animaux sont élevés dans des conditions limitant au maximum le stress et la douleur. Ils sont élevés en groupe dans des cages ventilées maintenant une atmosphère saine. Des jouets/ tubes en carton sont mis à disposition des animaux dans leur cage pour enrichir leur environnement, leur permettre de ronger et de se cacher. Les litières sont dépoussiérées et additionnés de cubes de coton leur permettant de construire des nids. Les opérations chirurgicales sont réalisées sous anesthésie gazeuse et en présence d’un antalgique. Les animaux sont surveillés par la visite quotidienne du zootechnicien.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Choix de l’espèce: La souris a été choisie en raison de l’existence de souris transgéniques dont les gènes d’intérêt ont été mutés. C ‘est un modèle de mammifère à sang chaud dont l’organisation structurale du réseau vasculaire à de forte ressemblance avec celui décrit chez l’homme. Choix des stades de développement: les souris seront analysées dans les premiers jours après la naissance (stade dit post natal) et à l’age adulte. La maturation du réseau vasculaire dans le cerveau chez la souris se fait pendant les 3 premières semaines de vie . Il est donc important d’analyser la mise place du système vasculaire en post natal. L’étude à l’age adulte correspond à une étude du maintien des structures vasculaires, maintien qui serait altéré dans les pathologies neurodégénératives chez l’homme.