Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 19/09/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-796282)
208 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, la quasi-totalité tuée pour prélèvement du cerveau et trois mâles réutilisés pour la reproduction. Elles portent un transgène humain modélisant la sclérose latérale amyotrophique, et une partie subit un stress de contention de 45 minutes avant d’être tuée aussitôt pour étudier les interneurones du cortex moteur. Le porteur signale que le tissu est prélevé à un stade présymptomatique, « avant l’apparition du phénotype dommageable ». Le bénéfice annoncé se limite à « une meilleure compréhension » du rôle de ces neurones, sans perspective thérapeutique directe.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Un déséquilibre de la balance excitation-inhibition médiée par les actions conjointes du glutamate et du Gaba a été impliqué dans de nombreux troubles neurologiques et neurodégénératifs incluant la sclérose latérale amyotrophique (SLA). La SLA ou maladie de Charcot est une maladie neurodégénérative fatale de l’adulte. Elle est la plus fréquente des maladies du motoneurone, mais les mécanismes relatifs à sa pathogénèse demeurent relativement peu connus. Son déclenchement tardif (vers 40-50 ans) et son évolution rapide (2-5 ans) suggèrent toutefois l’existence de facteurs déclencheurs. La survenue de la pathologie serait multifactorielle et pourrait résulter d’interactions complexes entre des facteurs génétiques et environnementaux (tel que le stress) agissant de concert au cours de la vie. Cliniquement, la SLA se manifeste par une paralysie progressive des muscles à innervation spinale et bulbaire, en raison d’une dégénérescence sélective et progressive des motoneurones centraux (du cortex moteur à la moelle épinière ou au tronc cérébral) et périphériques (de la moelle épinière ou du tronc cérébral au muscle). Nos données sur l’évaluation de l’impact du stress chez la souris SOD1 suggèrent que ces souris présentent une altération de l’inhibition corticale, et que le stress pourrait potentialiser cette altération. Dans ce projet nous souhaitons évaluer l’impact d’un stress sur les propriétés électriques des interneurones GABAergiques du cortex moteur. Toutefois, l’accès à l’enregistrement de ces neurones s’avère fastidieux en raison de l’absence de signature neuronale spécifique. Pour cela nous souhaitons nous doter d’outils nous permettant un enregistrement précis de ces interneurones, avec l’utilisation d’une lignée de souris SOD présentant des interneurones facilement détectable par à leur fluorescence. Cette demande fait suite à trois DAPs, en cours, sur l’entretien de la lignée SOD, l’atteinte périnatale des réseaux moteurs chez cette souris et l’impact du stress, lesquelles ont obtenu un avis favorable.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet nous permettra d’avoir une meilleure compréhension de l’implication des interneurones GABAergiques dans l’hyperexcitabilité corticale observée dans la SLA.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux de la procédure 2 sont soumis à un stress de contention, limitant leur mobilité pendant 45 min.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le tissu cérébral est prélevé chez les animaux en phase asymptomatique et bien avant l’apparition du phénotype dommageable. Une nuisance sera provoqué lors du stress de contention (immobilisation de 45 min).
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issu de la procédure 1, les 3 géniteurs mâles non asymptomatiques pourront être réutilisés pour d’autre reproduction (ex: maintien de la lignée SOD). Les 5 femelles génitrices, ainsi que les 100 descendants ne possédant pas le génotype GFP seront sacrifiés (n=108). Pour la procédure 2, les animaux (n=100) ayant atteint l’âge adéquat (P60-P70) sont sacrifiés immédiatement après un stress de contention et le tissu cérébral prélevé pour l’étude des interneurones GABA.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les souris SOD1G93A sont les modèles murins de la SLA les plus utilisés pour tenter de comprendre les mécanismes sous-jacents de cette pathologie touchant les neurones moteurs descendants et les motoneurones spinaux. Des modèles de simulations informatiques et de culture cellulaire issus de patients SLA ont été développés pour l’étude du dysfonctionnement des motoneurones, toutefois ces modèles ne permettent pas de rendre compte du fonctionnement intégré du réseau moteur, mais ils restent complémentaires aux approches in vitro sur coupes de cerveau. Notre équipe a une expertise conséquente sur la mise en place des réseaux moteurs et des propriétés des motoneurones spinaux chez la souris. Il est donc logique que ce modèle murin de la SLA soit utilisé dans le cadre de la présente DAP.
2. Réduction
La réduction du nombre d’animaux se fera par une utilisation optimale de l’ensemble du tissu cérébrale, par l’augmentation du nombre d’analyses effectués par animal/cerveau prélevé. Un nombre minimum d’animaux sera programmé de façon à obtenir des résultats significatifs en accord avec les tests statistiques qui seront choisis et réalisés à posteriori. Dans son ensemble, notre projet est basé sur l’utilisation de 108 animaux sur 1 année de recherche.
3. Raffinement
Outre l’enrichissement du milieu, avec la mise à disposition de tunnels en carton, d’abris sombres, de matériaux de nidification diversifiés et d’une ambiance calme, particulièrement pour les femelles gestantes. Toutes les dispositions permettant de préserver le bien-être des animaux seront prises. Notamment, le respect des points limites, adaptés aux différentes procédures.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Des souris mâles génétiquement modifiées SOD1G93A (possédant un transgène humain muté) et des femelles CD1-Gad67-GFP seront croisés pour obtenir des souris SOD1G93A-GFP. La souris SOD1G93A constitue un des modèles murins les plus pertinents de la maladie SLA, car elle réplique de manière fiable et reproductive les caractéristiques cliniques et pathologiques de la SLA observée chez l’Homme. Les souris SOD1G93A GFP reproduisent le phénotype dommageable des SOD1G93A et elles possèdent des interneurones fluorescents qui facilitent leurs enregistrement et caractérisation. Notre projet est basé sur l’étude des caractéristiques des neurones moteurs à un stade présymptomatique, entre P60-70. Ces animaux ne présentent aucun troubles moteurs, toutefois nos expériences suggèrent l’existence d’une atteinte du réseaux moteur corticale à ce stade.