Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 10/04/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-698510)
Soumises à une chirurgie d’une heure, parfois précédée d’une seconde intervention, 860 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 80 d’entre elles et modéré pour les 780 autres. Elles passent ensuite des tests d’anxiété en quatre sessions de cinq minutes, de mémoire en trois sessions de dix minutes et de sociabilité dix minutes par jour pendant trois jours. Le projet observe la mitophagie pendant la formation de nouveaux neurones, chez des souris saines et chez des souris modèles de la maladie d’Alzheimer. Les retombées avancées pour les personnes atteintes de troubles de la mémoire sont renvoyées au « plus long terme », le porteur reconnaissant que le sujet n’a « jamais été étudié jusqu’à présent ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La maladie d’Alzheimer (MA) se caractérise par une dégénérescence neuronale et des troubles de la mémoire. La mémoire repose sur la plasticité neuronale et notamment sur l’ajout de nouveaux neurones qui naissent dans le cerveau adulte au sein de l’hippocampe. Dans les modèles murins de la maladie d’Alzheimer, comme chez les patients, la production de ces nouveaux neurones, qu’on appelle neurogenèse hippocampique adulte, est altérée, ce qui contribuerait aux déficits de mémoire observés. De plus en plus d’évidences montrent que les mitochondries jouent un rôle clé dans la neurogenèse adulte et la plasticité neuronale qui sous-tendent la mémoire. Contrôler leur nombre et maintenir leur fonctionnalité, sont donc deux enjeux cruciaux. La mitophagie est un processus cellulaire qui permet l’élimination ciblée, par autophagie sélective, des mitochondries endommagées ou surnuméraires. Suite à des travaux récents suggérant que l’autophagie joue un rôle dans la neurogenèse adulte, nous souhaitons explorer la mitophagie au cours de la neurogène adulte dans le cerveau sain et pathologique, en utilisant souris saines et modèles de la MA.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Notre projet ouvre une nouvelle voie pour comprendre le rôle de la mitophagie dans la formation et l’intégration de nouveaux neurones dans l’hippocampe, un sujet jamais étudié jusqu’à présent. D’un point de vue fondamental, ces recherches pourraient considérablement élargir notre compréhension de la plasticité et des fonctions cérébrales. A plus long terme, nos résultats pourraient permettre d’identifier de nouvelles cibles moléculaires pour des traitements pharmacologiques innovants ou des modifications du mode de vie susceptibles d’améliorer la plasticité neuronale et la flexibilité cognitive. Ces travaux seront une étape essentielle dans l’amélioration des conditions de vie des personnes souffrant de troubles de la mémoire liés à des affections neurologiques, en particulier celles qui sont atteintes de la MA.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Certaines souris seront soumises à une chirurgie d’une durée totale de 1h. Certaines souris seront soumises à une première chirurgie d’une durée de 2 secondes avant d’être soumises à une deuxième chirurgie d’une durée totale de 1h. Certaines souris seront soumises à des tests comportementaux pour mesurer leur niveau d’anxiété (4 sessions de 5 minutes espacées d’1 heure), et leur mémoire (2 sessions de 10 minutes suivie 24h après d’une session de 10 minutes) et leur socialibiité (10 minutes par jour pendant 3 jours).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Pour la chirurgie, l’incision de la peau peut induire une douleur modérée dans la phase postopératoire pendant 24 heures. Les injections d’agents pharmacologiques peuvent induire une douleur modérée pendant une dizaine de minutes.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Toutes les souris seront mises à mort pour réaliser des analyses.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Ce projet vise à étudier la mitophagie pendant la croissance et l’intégration des nouveaux neurones du cerveau adulte en lien avec la mémoire et sa restauration dans la maladie d’Alzheimer. Il est donc indispensable de travailler sur un modèle animal. Autant que possible, en première intention, nous utiliserons un modèle de culture de nouveaux neurones adultes hippocampiques pour guider les travaux que nous mènerons ensuite in vivo.
2. Réduction
Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé sur la base de nos études précédentes et a été réduit au minimum pour obtenir une puissance statistique suffisante pour les comparaisons entre les groupes. Pour les études histologiques, 5 animaux par groupe dans nos études pilotes et 10 animaux pour les études finales. 20 animaux par groupe seront nécessaires pour effectuer les tests comportementaux en longitudinal. Afin de réduire le nombre d’animaux, nous étudierons seulement 3 moments clés dans les étapes de la neurogenèse adulte. Grâce aux études pilotes nous pourrions être en mesure de réduire le nombre d’animaux utilisés.
3. Raffinement
Les animaux seront habitués à l’expérimentateur au cours de 3 séances de manipulation de 10 minutes par souris. Les animaux seront surveillés quotidiennement par du personnel qualifié. Si une altération de leur état est observée, une grille de notation sera utilisée pour déterminer la conduite à tenir. Les critères évalués sont l’aspect général de l’animal, les fonctions corporelles, le comportement et le poids. Avant la chirugie deux analgésies, une générale par injection et une locale par application, seront réalisées.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
L’utilisation d’un système in vivo qui reproduit fidèlement la physiologie humaine est essentielle dans notre projet de recherche pour élucider le processus complexe et dynamique de mitophagie impliqué dans la génération et l’intégration fonctionnelle des nouveaux neurones dans l’hippocampe, en conditions saines et de la maladie d’Alzheimer (MA). Pour ce faire, nous utiliserons des souris de type sauvage et des souris transgéniques modèles de la MA, et envisageons aussi d’utiliser si nécessaire des souris sauvages ou MA exprimant de façon intrinsèque un marqueur de mitophagie. Les souris, en tant que mammifères ayant des structures cérébrales bien caractérisées et similaires à celles des humains, sont un modèle de choix pour explorer les processus neuronaux complexes et les troubles de la mémoire. En outre, les technologies disponibles chez la souris, comme leur manipulation génétique ou l’utilisation de fluorochromes pour visualiser la morphologie et le fonctionnement des neurones, chez un individu dont on peut évaluer les performances cognitives, permettent d’aborder des questions fonctionnelles en lien avec la pathologie humaine. La variété des modèles murins disponibles, y compris ceux qui imitent la MA et expriment un marqueur de mitophagie, offre une opportunité unique de comparer les états sains et malades, offrant ainsi des pistes pour de nouvelles découvertes thérapeutiques. Les animaux seront utilisés lorsqu’ils auront atteint l’âge adulte (au moins deux mois). Certaines souris modèles de la maladie d’Alzheimer seront utilisées à 3, 6 et 9 mois -, âges qui correspondent à différents stades de la pathologie allant de léger à avéré.