Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 08/07/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-784217)
190 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent une injection intracérébrale d’un agent inflammatoire, puis des prélèvements sanguins et musculaires et une mesure des propriétés contractiles du muscle, dans un modèle de cachexie associée au cancer. Le porteur annonce peu d’effets attendus hormis une légère perte de poids musculaire, tout en classant l’ensemble en gravité sévère. Il affirme qu’un système in vitro ne reproduirait pas la complexité de ce processus multi-tissus et que seul un modèle murin le permet.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le déconditionnement musculaire désigne une perte de masse et de force musculaire qui peuvent être observées dans différentes situations pathologiques (cancer, myopathie, insuffisances cardiaque, rénale ou respiratoire). Dans le cas du cancer, ce déconditionnement musculaire est extrêmement marqué (on parle de cachexie associée au cancer) et constitue un facteur majeur contribuant à la réduction de l’état de santé et de la qualité de vie des patients. Connaitre les mécanismes responsables du déconditionnement musculaire associé au cancer et développer des stratégies thérapeutiques pour lutter contre ce déconditionnement constituent un des enjeux actuels majeurs de la recherche en cancérologie. La cachexie associée au cancer s’accompagne d’une activation de l’axe corticotrope (axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien), d’une augmentation de la concentration en glucocorticoïdes dans le compartiment sanguin, le muscle et le foie, ainsi qu’à la mise en place d’une réponse transcriptionnelle dépendante des glucocorticoïdes dans le muscle et le foie. Dans ce contexte, l’objectif de ce projet est de déterminer la nature des mécanismes, qui au niveau central, sont à l’origine de l’activation de l’axe corticotrope chez la souris.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
En déterminant les mécanismes potentiels à l’origine de l’activation de l’axe corticotrope, ce projet permettra de développer notre compréhension des mécanismes mis en jeu lors de la cachexie associée au cancer, et de proposer des stratégies d’intervention visant à limiter l’activation de l’axe corticotrope.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Pour déterminer le temps de prélèvement tissulaire optimal et des concentrations d’IL1ß et d’activine A optimales, des animaux seront soumis aux interventions suivantes: injection intra-cérébrale centrale, prélèvements sanguins, prélèvements des tissus musculaires (durée totale d’environ 60 minutes: 45 min pour l’injection de l’agent inflammatoire dans le système nerveux central et 15 min pour les prélèvements tissulaires). Pour déterminer les effets de l’inflammation centrale sur la force musculaire et la réponse transcriptionnelle musculaire, des animaux seront soumis aux interventions suivantes: injection intra-cérébrale centrale, mesure des propriétés contractiles du muscle tibialis antérieur, prélèvements des tissus musculaires (durée totale d’environ 90 minutes: 45 min pour l’injection de l’agent inflammatoire dans le système nerveux central, 30 min pour la mesure des propriétés contractiles du muscles et 15 min pour les prélèvements tissulaires).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La gestion du stress est un point essentiel à la bonne réalisation de cette expérimentation puisque celui-ci active directement l’axe corticotrope et donc la production de glucocorticoïdes. Même si aucune nuisance ou effet indésirable n’est attendu avant la procédure d’injection de l’agent inflammatoire dans la région centrale d’intérêt, nous mettrons tout en place afin de réduire au maximum le stress éventuel que pourraient subir les animaux. Pour cela, les souris seront habituées aux expérimentateurs qui les manipuleront de façon bi-hebdomadaire (suivi de poids, apparition de signes évocateurs de souffrance) à compter de la date de réception dans l’animalerie (12 semaines). La mesure de force et les prélèvements tissulaires seront réalisés entre 12H00 et 72H00 après l’injection centrale de l’agent inflammatoire. Nous serons donc particulièrement vigilants pendant cette période à l’apparition de tout signe évocateur d’une souffrance animale. Une observation des animaux sera réalisée toutes les 2 heures pendant 12H00 après l’injection, puis toutes les 12H00 afin de déceler l’apparition des signes généraux évocateurs de souffrance.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort de façon éthique au terme de chaque procédure.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le déconditionnement musculaire associé au cancer est un processus catabolique multifactoriel sollicitant de nombreux tissus (muscle, foie, tissu adipeux, tissus endocriniens, système immunitaire, système nerveux central). Un système expérimental in vitro ne permettrait pas de reproduire la complexité de ces régulations. Seul un modèle animal murin permet de reproduire la complexité des mécanismes biologiques mis en jeu.
2. Réduction
Nous avons calculé l’effectif par groupe sur la base d’un critère d’évaluation principal (concentration de corticostérone circulante). Cette stratégie statistique nous permet de déterminer au mieux le nombre d’animaux nécessaires à la réalisation de nos analyses. En fonction des plans expérimentaux, les effets biologiques seront déterminés par comparaison de 2 moyennes ou par comparaisons de plusieurs moyennes entre elles.
3. Raffinement
Le bien être animal est une préocupation majeure lors de la réalisation de nos expérimentations. Dans ce projet, nous veillerons à ce que l’hébergement des animaux leur permettent d’avoir un enrichissement (dômes et coton) suffisant et stimulant pour réaliser leur nid. Les animaux seront hébergés à 3 individus par cage dans un local à température contrôlée avec un cycle lumière/obscurité de 12H00. Les souris auront libres accès à l’eau et à la nourriture. Toutefois et afin de réduire le stress des animaux, les souris seront habituées aux expérimentateurs qui les manipuleront de façon bi-hebdomadaire (suivi de poids, apparition de signes évocateurs de souffrance) dès leur réception à l’âge de 12 semaines. Les prélèvements tissulaires seront réalisés entre 12H00 et 72H00 après l’injection centrale de l’agent inflammatoire. Même si aucune complication particulière n’est attendue, l’agent inflammatoire pourra être à l’origine d’une légère perte de poids et de masse musculaire (2 à 5%). Nous serons donc particulièrement vigilants pendant cette période à l’apparition de tout signe évocateur d’une souffrance animale. Une observation des animaux sera réalisée toutes les 2 heures pendant 12H00 post-injection, puis toutes les 12H00 afin de déceler l’apparition des signes généraux évocateurs de souffrance. Les animaux seront scorés sur 3 critères, le changement de poids corporel, l’apparence physique, et le comportement.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La quasi-totalité des données dans le domaine de la cachexie associée au cancer a été obtenue chez la souris. Par ailleurs, l’ensemble des techniques nécessaires à la réalisation de ce projet a été développé chez la souris. En travaillant chez la souris, nous pourrons donc interpréter nos données à la lumière des données publiées dans le domaine et nous éviterons toute étape de mise au point préalable qu’aurait nécéssité l’utilisation d’un autre modèle animal. Les souris seront utilisés à l’âge de 15 semaines. Cela correspond à un stade de cachexie dans le modèle murin Apc. La mutation du gène Apc (adenomatous polyposis coli) provoque chez la souris une polypose rectocolique qui est associée à l’activation de l’axe corticotrope et au développement de la cachexie.