Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 18/10/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-724475)
Choisies parce que seules leurs lignées transgéniques permettent de cibler les populations de neurones visées, 5 040 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, 2 520 d’entre elles en gravité sévère. Chaque animal reçoit deux chirurgies sous anesthésie, une heure trente sur le cerveau et quarante-cinq minutes sur la moelle épinière, puis trois injections intrathécales et cinq heures d’électrophysiologie, 4 320 subissant en plus une perfusion intracardiaque. Les sept tests comportementaux annoncés, répétés trois fois par animal, ne sont pas nommés, et le porteur signale des saignements, une douleur postchirurgicale, des infections de suture et une hypersensibilité mécanique et thermique causée par l’application répétée des stimuli. La mise à mort sert à l’analyse histologique des cerveaux et des moelles épinières.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La maladie de parkinson (MP) est une maladie neurodégénérative caractérisée par la lésion des neurones à dopamine, neurotransmetteur jouant un rôle clé dans la communication entre les neurones et plus spécifiquement dans la MP. La région précise du cerveau concernée est appelée la substance noire compacte (SNc). Ceci provoque la dégénérescence des voies de communication entre des structures impliquées dans la motricité avec l’apparition des symptômes moteurs handicapants. En plus des symptômes moteurs, la MP est caractérisée par des symptômes non-moteurs qui affectent la qualité de vie des patients y compris les sensations douloureuses. Il est donc important d’identifier et de comprendre le fonctionnement les circuits neuronaux au sein du cerveau, mais aussi ceux impliqués dans les échanges entre le cerveau et la moelle épinière afin d’apporter un éclairage sur le dysfonctionnement du système nerveux dans la maladie. Ce projet vise donc à étudier dans le contexte de la MP le fonctionnement des neurones de la moelle épinière lombaire en lien avec des structures du cerveau produisant des neurotransmetteurs spécifiques (dopamine, sérotonine, noradrénaline et glutamate) et qui jouent un rôle clé dans cette maladie et les symptômes douloureux associés. Cette étude sera conduite sur un modèle expérimental de la MP chez la souris sauvage et transgénique. Nous pourrons ainsi apporter une avancée dans la connaissance de la physiopathologie de la maladie de parkinson.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet permettra une meilleure compréhension de la connexion entre le cerveau et la moelle épinière et son implication dans un modèle expérimental de la maladie de Parkinson. Il apportera une avancée dans la connaissance de la physiopathologie de la pathologie.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Chirurgie : 5040 animaux recevront 2 chirurgies sous anesthésie au niveau du cerveau et dans la moelle épinière : durée moyenne 1h30 pour le cerveau et 45min pour la moelle Tests comportementaux : 5040 animaux recevront 7 tests comportementaux sans anesthésies 3 fois d’une durée moyenne de 30min par test Injections intrathécales : 5040 animaux recevront 3 injections intrathécales sous anesthésies durée moyenne de 2 min Electrophysiologie : 5040 animaux seront soumis à cette approche sous anesthésie d’une durée moyenne de 5h Perfusions intracardiaques : 4320 animaux subieront une perfusion intracardiaque sous anesthésie
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les effets indésirables attendus sur les animaux sont inhérents à l’induction de la maladie de Parkinson qui induit un déficit moteur (réduction d’activité locomotrice, perte de poids). Les effets sont liés aux différentes chirurgies d’injection de virus dans le cerveau et/ou la moelle épinière. Ils comprennent : le saignement, la douleur postchirurgicale, l’infection de la suture et la perte de l’implant. Le saignement peut aussi apparaître suite à l’injection intrathécale répétée. Certains effets indésirables pourraient également survenir à la suite du comportement sensoriel tels qu’une hypersensibilité mécanique et thermique causée par l’application répétée des différents stimuli.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux du projet seront mis à mort à la fin de l’expérimentation afin de procéder à l’analyse histologique des cerveaux et des moelles épinières.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
En accord avec la Directive Européenne et le principe des 3Rs, le recours au modèle animal reste la seule alternative pour la réalisation de cette étude qui nécessite une évaluation comportementale et un ciblage de neurones spécifiques dans un organisme intégré. Le recours au modèle transgénique pour répondre aux questions scientifiques très spécifiques nous conforte dans cette décision. Aucun modèle in vitro ne peut reproduire de telles conditions.
2. Réduction
La réalisation de ce projet dans son ensemble concernera des souris mâles et femelles, ce qui permet d’inclure tous les animaux des portées. La force de notre hypothèse, les expériences pilotes précédentes ainsi que la qualité de nos procédures basées sur des années d’expériences, nous permettront de réduire significativement le nombre d’animaux utilisés. La réduction du nombre d’animaux est prise en compte tout en conservant une signification scientifique statistique qui tient compte de l’hétérogénéité inter-individuelle ainsi le nombre de souris utilisé dans chacun des groupes expérimentaux ne dépassera pas ainsi 15 animaux par groupe expérimentaux.
3. Raffinement
Tous les protocoles seront réalisés par des experts dans le domaine et sont ainsi optimisés pour soulager le stress et la douleur des animaux. Les animaux sont hébergés tout au long de l’expérimentation en cages collectives avec enrichissement du milieu (tunnel, maisonnette, cellulose pour le nid). Les animaux seront surveillés quotidiennement par l’expérimentateur avec une surveillance renforcée après les chirurgies jusqu’à la fin de l’expérimentation avec la mise en place d’une réhydratation, un réchauffement, des traitements vétérinaires si besoin. L’utilisation d’anesthésiques et d’analgésiques est prévue pour soulager les douleurs post-chirurgicales. Des points limites suffisamment précoces sont définis pour éviter toute souffrance et détecter d’éventuels signes cliniques (poids, apparence physique, comportements provoqués/non provoqués). En plus, des points limites spécifiques sont déterminés suite à la chirurgie (poids, mobilité, respiration, état de la suture).
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est un modèle animal très reproductible, permettant d’inclure le plus faible nombre d’animaux possible dans les protocoles. De plus, c’est un mammifère présentant une relation de parenté biologique avec l’espèce humaine. Enfin, les lignées transgéniques pour cibler des populations neuronales de cette n’existent que chez la souris, d’où le choix de travailler avec cette espèce. Les modèles utilisés doivent être réalisés à l’âge adulte lorsque les réseaux neuronaux sont mis en place et le système nerveux est mature. D’où le choix de souris adultes à partir de 8 semaines.