Modulation des acteurs cellulaires dans le développement de la cardiomyopathie atriale chez la souris.

La fibrillation atriale est l’arythmie cardiaque la plus fréquente en pratique clinique. Elle est la principale cause d’accidents vasculaires cérébrales et de l’insuffisance cardiaque. Sa prévalence augmente avec le vieillissement de la population. Les thérapies actuelles sont limitées, ce qui en fait un enjeu majeur de santé publique. De nombreux facteurs de risques y sont associés tels que le vieillissement, l’hypertension et les syndromes métaboliques comme l’obésité. Chez les patients obèses, son incidence augmente avec l’indice de masse corporel. A l’échelle du tissu, l’oreillette est dilatée et accumule du tissu gras. Ce remodelage tissulaire est une cardiomyopathie atriale qui évolue par une disparition du tissu gras et un remplacement par une matrice, la fibrose. Comme les autres tissus affectés par l’obésité, une réponse systémique active l’inflammation et le système immunitaire contribuant ainsi à l’activation de précurseurs qui sont à l’origine du tissu gras et de la fibrose. L’hypothèse est que les cellules immunes sont impliquées dans le développement de la maladie. Les objectifs sont 1-d’identifier la nature et la source des cellules immunes, et 2-de moduler leur rôle dans la maladie. Pour développer ces objectifs, des modèles murins soumis à une alimentation enrichie en régime gras sera utilisée pour induire l’obésité et le développement de la cardiomyopathie. L’étude du rôle des cellules immunes sera aussi effectuée dans des modèles de souris génétiquement modifiés.

Le projet porte sur la compréhension du remodelage atrial dans le contexte de l’obésité et sur la modulation de molécule cible. Cette étude permettra de développer une thérapie ciblée en vue d’une meilleure prise en charge des patients. En effet, le but de se projet est de pouvoir cibler des biomarqueurs précoce afin de ralentir le dévelopement de la maladie et de prévenir la fibrillation atriale.

Une partie des animaux subiront une chirurgie d’ablation de la rate (1 fois, 10-15 minutes par animal) effectuée sous anesthésie générale et avec une prise en charge analgésique pré et post-opératoire. Les animaux seront ensuite placés sous régime enrichie en graisse pendant 4 mois. Après 1 semaine de régime, les animaux seront soumis à un prélèvement sanguin chaque semaine sur animal vigile (1 fois par semaine, quelques secondes par animal). Après 2 mois (8 semaines) et 4 mois (16 semaines) de régime, 2 tests métaboliques seront réalisés afin d’évaluer les syndromes métaboliques (2 tests, 2 fois à 2 mois et 4 mois, espacés de 5 jours, durée 2h par test). Ces tests consistent à administrer une molécule (1 fois, quelques secondes sur animal vigile) et à prélever une goutte de sang 8 fois sur une période de 2 heures pour tester l’évolution de la glycémie (8 fois, quelques secondes sur animal vigile). Des échocardiographies cardiaques seront effectuées sous anesthésie générale (2 fois à 2 mois d’intervalle, 15 minutes par animal) suivi 5 jours après d’un électrocardiogramme effectuées sous anesthésie générale et analgésie (2 fois à 2 mois d’intervalle, moins de 5 minutes par animal). Une seconde partie des animaux seront préalablement placés sous régime riche enrichie en graisse pendant 2 mois. Après 4 semaines de régime, ils subiront une chirurgie d’insertion sous-cutanée d’une pompe osmotique à délivrance contrôlée de molécules (1 fois, 5 minutes par animal). La réalisation est effectuée sous anesthésie générale et avec une prise en charge analgésique pré et post-opératoire. Après 1 mois (4 semaines) de régime, 2 tests seront réalisés afin d’évaluer syndromes métaboliques (2 tests, 1 fois à 1 mois, espacés de 5 jours, durée 2h par test). Ces tests consistent à administrer une molécule (1 fois, quelques secondes sur animal vigile) et à prélever une goutte de sang 8 fois sur une période de 2 heures pour tester l’évolution de la glycémie (8 fois, quelques secondes sur animal vigile). Des échocardiographies cardiaques seront effectuées sous anesthésie générale (1 fois après 2 mois de régime, 15 minutes par animal) suivi 5 jours après d’un électrocardiogramme effectuées sous anesthésie générale et analgésie (1 fois après 2 mois de régime, 3 mintues par animal). A la fin de chaque période de maintien, les animaux subiront un dernier prélèvement sanguin sous anesthésie avant l’euthanasie par une méthode réglementaire.

Les injections et les prélèvements sanguins pourront induire une douleur aux animaux. Les régimes alimentaires spéciaux pourront entrainer une prise de poids ou une perte de poids pouvant modifier la mobilité et le comportement des animaux. Les tests métaboliques sont une nuisance associée à la sensation de faim liée à la mise à jeun, le stress et la douleur de courte durée lors des administrations de molécule puis celles associés aux prélèvements sanguins de faible volume et un risque de saignement. Le régime gras peut engendrer des démangeaisons cutanées. Le gavage par canule apporte un stress à l’animal notamment par la contention au niveau de la nuque et peut également irrité la cavité buccale/œsophage de l’animal. La chirurgie peut conduire à des risques anesthésiques (détresse respiratoire, hypothermie, arrêt cardio-respiratoire). Elle engendre aussi des difficultés de déplacements et une fragiltié à s’alimenter et peut engendrer une douleur post opératoire. Les manipulations des animaux pourront induire un stress. Des animaux à phénotype dommageable (immunodéficience) seront utilisés.

Tous les animaux seront euthanasiés en fin de chaque procédure, par une méthode réglementaire sous anesthésie générale par une personne expérimentée, afin de permettre la récupération des tissus nécessaires aux analyses scientifiques. Cette étape est indispensable pour atteindre les objectifs du projet. Les prélèvements post-mortem permettent de réaliser des analyses de type histologique, immunologique, transcriptomique ou moléculaire, qui ne peuvent pas être effectuées sur des animaux vivants sans entraîner une souffrance importante ou des biais expérimentaux. L’euthanasie est donc justifiée scientifiquement et a été retenue comme la seule solution éthique permettant d’obtenir des résultats fiables tout en respectant le bien-être animal.

La souris est l’animal le plus approprié pour nos études car elles sont vulnérables à la fibrillation atriale (FA) et susceptibles de développer la cardiomyopathie atriale (CMA). C’est le seul modèle dans lequel ont été générées les lignées déficientes pour l’expression des gènes que nous souhaitons étudier. La souris permet de garantir l’homogénéité des résultats et la possibilité de surveiller le développement des complications cardiaques dans un espace de temps raisonnable. La souris est l’espèce pour laquelle la technologie de transgénèse est la plus fiable et la mieux établie. Souris adultes de 8 semaines à 12 semaines d’âge. Ce stade de développement corrobore avec le début de l’âge adulte, un stade qui correspond au début du développement des maladies cardiovasculaires chez l’homme.