Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 06/06/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-727714)
Gavées quotidiennement avec un retardateur de flamme pendant les 42 jours de leur gestation et de leur allaitement, douze rates mettent bas des portées dont les ratons surnuméraires sont déplacés vers d’autres portées ou tués. Les jeunes passent ensuite quatre tests comportementaux, sensibilité sensorielle, activité et anxiété, interactions sociales et comportements répétitifs, destinés à repérer ceux qui présentent le phénotype autistique recherché. Les rats retenus subissent quatre séances d’imagerie cérébrale sous six anesthésies, pour mettre au point une mesure du métabolisme et de l’inflammation du cerveau. 148 rats sont utilisés au total, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, 37 ayant été ajoutés après l’échec des premières gestations. Seuls 16 resteront en vie, réaffectés à d’autres projets ou « placés en retraite ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les Troubles du Spectre Autistique se caractérisent par des difficultés de communication et des comportements répétitifs. La génétique n’explique que 25 % des cas, ce qui suggère que des facteurs environnementaux, comme les polluants chimiques, jouent un rôle important. Les retardateurs de flamme sont identifiées comme substances préoccupantes en raison de leurs effets toxiques pour le cerveau. Des recherches précédentes ont montré que l’exposition à ce polluant pendant la gestation et la lactation provoque des comportements autistiques et des altérations cérébrales chez les jeunes rats, comparables à ceux observés dans un modèle autistique médicamenteux de référence. Ces dommages comprennent une inflammation du cerveau et des changements dans la façon dont les cellules nerveuses communiquent entre elles, observés après la mort des animaux. Pour étudier plus en détail ces effets, ce projet a pour objectif à court terme de valider une technique d’imagerie chez des jeunes rats exposés à ce polluant. Deux traceurs seront utilisés pour mesurer l’activité métabolique du cerveau et son inflammation afin d’à plus long terme mieux comprendre les mécanismes cérébraux associés à ces troubles. Ce projet se déroulera dans deux établissements utilisateurs (EU). L’EU1 sera en charge de la mise en place du modèle et l’EU2 de l’imagerie cérébrale. Un problème expérimental au cours du déroulement du projet nécessite l’ajout de 37 animaux par rapport à la demande initiale.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Pour la première fois, ce projet utilisera l’imagerie cérébrale pour étudier comment le métabolisme et l’inflammation du cerveau sont affectés par un polluant chimique de l’environnement, en lien avec les Troubles du Spectre Autistique. Il aidera à définir et valider les paramètres de la méthode d’imagerie (comme l’anesthésie et la durée du protocole d’imagerie) pour voir, à l’échelle du cerveau entier, où et comment les dommages se produisent et à établir un lien potentiel entre ces dommages.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Femelles gestantes : Administration unique par gavage avec le polluant ou le véhicule (huile neutre) quotidiennement pendant 42 jours, couvrant les périodes de gestation et de lactation, injection avec le médicament de référence ou le véhicule (eau stérile) une seule fois au 12ème jour de gestation et suivi régulier du poids (EU1). Jeunes rats : suivi régulier du poids et tests comportementaux après sevrage. Chaque jeune rat passera 4 tests comportementaux (sensibilité sensorielle, niveaux d’activité et d’anxiété, interactions sociales, comportements répétitifs) pour sélectionner ceux qui présentent des signes d’autisme, en vue des études d’imagerie (EU1). Imagerie cérébrale : À partir de 60 jours, certains rats passeront des séances d’imagerie cérébrale (4 fois en tout sur 2 semaines) sous anesthésie (6 fois), pour mesurer l’activité métabolique cérébrale et pour détecter l’inflammation. La durée de chaque session (1 à 2 h) sera définie pendant cette phase de mise au point (EU2).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les nuisances/effets indésirables attendus sont les suivants : Pour les femelles gestantes : – La piqure d’aiguille pour l’injection intrapéritonéale de VPA, d’une durée de quelques secondes, entraine un stress physique mineur et une douleur légère de courte durée (1 fois). – L’administration du polluant par gavage (42 fois) entraine un stress physique mineur de courte durée (quelques secondes). Pour les descendants : – L’existence d’un phénotype comportemental de type autistique entraine notamment un risque d’anxiété accru. – La réalisation des tests comportementaux (au nombre de 4, d’une durée de moins de 30 min chacun) entraine un stress physique mineur de courte de durée.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Douze femelles gestantes seront réparties en trois groupes. Elles seront maintenues en vie jusqu’au sevrage de leurs petits à 21 jours, puis euthanasiées. Le sang et les tissus seront utilisés notamment pour l’analyse des hormones. En cas de portées trop importantes (supérieures à 10 ratons), la portée sera réduite par placement des ratons surnuméraires dans d’autres portées plus faibles ou euthanasie. Dans ce cas, les tissus seront prélevés pour des analyses. L’ensemble des ratons (10 par portée soit 120) réaliseront 4 tests comportementaux afin de s’assurer qu’ils présentent le phénotype autistique recherché et de pouvoir en sélectionner pour les études in vivo par imagerie (dix-huit mâles et femelles maximum). A l’âge adulte, l’imagerie sera réalisée sur 3 rats par groupe et par sexe. Si nécessité de renforcer les résultats, un deuxième raton de chaque sexe et de chaque portée sera ajouté à chaque groupe pour augmenter la taille de l’échantillon. L’ensemble des rats nés dans cette étude sera euthanasié pour des analyses en histologie et biologie moléculaire ou des ajustements de techniques en vue de la phase 2 du protocole qui fera l’objet d’une future demande d’autorisation. Enfin les 16 rats (8 femelles et 8 mâles) ayant participé aux tests de sociabilité seront maintenus en vie et pourront être réaffectés à d’autres projets ou placés en retraite.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’utilisation d’animaux est essentielle pour reproduire la complexité des Troubles du Spectre Autistique observés chez l’Homme. Les modèles autistiques utilisés dans ce projet, reconnus et validés chez les rongeurs, permettent de créer des troubles comportementaux et cérébraux similaires à ceux de l’Homme. Ils permettront d’utiliser l’imagerie cérébrale pour étudier les effets d’un polluant et comprendre le lien avec le développement de l’autisme. Cette imagerie nécessite l’étude de l’activité cérébrale d’animaux vivants.
2. Réduction
Chaque portée sera considérée comme une unité statistique. Dans chaque portée, un raton mâle et un raton femelle seront sélectionnés pour réaliser des analyses par imagerie in vivo. Comme il y a peu de données sur l’utilisation des deux radiotraceurs de l’étude, cette première phase vise à tester la faisabilité de l’imagerie sur un échantillon de 3 ratons par groupe et par sexe, pour 3 groupes. Si besoin, un deuxième raton de chaque sexe et de chaque portée sera ajouté pour augmenter la taille de l’échantillon. Ainsi, cette phase exploratoire inclura un total de 9 rates gestantes, 90 jeunes et 12 autres rats adultes pour un test de sociabilité. Au total, 111 animaux seront impliqués dans cette étude, avec un minimum de 9 rats mâles et 9 rats femelles (jusqu’à un maximum de 18 de chaque sexe) utilisés en imagerie. Les première femelles n’ont pas permis d’obtenir des descendants pour réaliser les analyses d’imagerie. Trois femelles gestantes ainsi que de leurs descendants, c’est-à-dire 30 jeunes, seront donc ajoutées à ce projet afin de pouvoir obtenir le nombre final d’animaux nécessaire pour l’imagerie. Par ailleurs, en raison du décalage dans la réalisation des tests, les animaux nécessaires au test de sociabilité ne correspondront plus à l’âge idéal pour réaliser ce test, nécessitant l’ajout de 4 rats adultes. Au final, en sus des 111 déjà demandés et approuvés, nous souhaiterions ajoutés 37 animaux, soit un nouveau total de 148 animaux.
3. Raffinement
Les animaux seront élevés dans l’EU1 dans des conditions standards, respectant les réglementations en vigueur. Les femelles gestantes et allaitantes seront hébergées avec leurs petits jusqu’à 21 jours après la naissance. Ensuite, les jeunes rats resteront ensemble sans leur mère entre 21 et 28 jours pour maintenir leurs liens sociaux. À 28 jours, les rats seront séparés par sexe. Les tests comportementaux seront effectués durant la nuit, période d’activité naturelle des rats. Les animaux seront surveillés quotidiennement pour s’assurer de leur bien-être, et manipulés par le même personnel entraîné pour réduire le stress. À 50 jours, les rats seront transportés dans des cages prévues à cet effet vers l’animalerie de la plateforme d’imagerie EU2, avec des conditions similaires à leur habitat précédent (cycle lumineux, nourriture, enrichissements environnementaux) pour minimiser les perturbations. Les examens d’imagerie seront réalisés sous anesthésie générale, en suivant des protocoles rigoureux adaptés à chaque animal. Les radiotraceurs seront injectés par du personnel qualifié, avec des doses précises. Pendant l’imagerie, l’anesthésie sera surveillée en temps réel pour assurer la sécurité des animaux. Après la procédure, les rats seront surveillés attentivement dans un environnement calme pour une récupération rapide et sans complications.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les modèles de Troubles du Spectre Autistique médicamenteux ou après exposition des mères au polluant ont été développés et sont reconnus chez le rat dont le comportement social est proche de celui des humains, ce qui en fait un bon choix pour étudier ces troubles. Les femelles adultes utilisées pour la reproduction auront entre 12 et 13 semaines, comme dans les études précédentes, pour assurer la comparabilité des résultats. Les petits seront étudiés de la naissance jusqu’à 80 jours pour suivre leur croissance, évaluer leur comportement (entre 36 et 43 jours) et analyser les modifications métaboliques et inflammatoires par imagerie (entre 60 et 80 jours). Cette période permettra de définir les protocoles d’imagerie.