Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 06/02/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-798032)
Tués à 8 ou 21 jours de vie pour prélèvement d’organes, 1 010 souriceaux vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. À sept jours de vie, chacun subit un traumatisme crânien sous anesthésie de moins de deux minutes, puis reçoit chaque jour l’une des deux molécules testées, par injection dans l’estomac ou par gavage. Le porteur chiffre la mortalité du modèle à moins de 4 %, attribuée à l’anesthésie ou au traumatisme lui-même, et ajoute 1 % de mortalité liée au gavage. Il affirme qu’aucune solution alternative n’est possible et que les conséquences cérébrales d’un traumatisme ne peuvent s’évaluer ni sur cellules en culture ni par modélisation informatique, l’amélioration annoncée du devenir des enfants blessés restant au conditionnel.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le traumatisme crânien (TC) correspond aux lésions cérébrales traumatiques et aux altérations des fonctions cérébrales qui en résultent : lésions primaires (consécutives à l’impact), secondaires (suite aux conséquences des lésions primaires) et tertiaires (survenant de façon chronique). Les traumatismes crâniens chez l’enfant sont fréquents et sous-diagnostiqués, c’est pourtant un enjeu de santé publique majeur. En effet, ils sont potentiellement responsables de troubles de l’acquisition des connaissances et comportementaux chez l’adulte. Dans le cerveau, les cellules importantes pour la réponse inflammatoire sont les cellules microgliales et les astrocytes. Elles analysent en permanence leur environnement et participent au bon fonctionnement du cerveau. La réponse inflammatoire initiale dans le cerveau ou neuroinflammation suite à un traumatisme crânien est surtout due à une mort cellulaire abondante suite à la lésion. Une inflammation anormale peut persister pendant des semaines voire des années après le traumatisme. Des molécules spécifiques, les interférons de type I, sont libérés par la microglie et les astrocytes pour stimuler la neuroinflammation. L’activité anormale d’une protéine qui va augmenter la production de ces interférons est de plus en plus reconnue comme néfaste dans différentes contextes d’inflammation comme le traumatisme crânien. Des travaux ont montré que la suppression de l’activité de cette protéine était neuroprotectrice et permettait de limiter les lésions dues à un traumatisme crânien dans un modèle de souris adultes au moment du traumatisme. Le but de l’étude est de voir l’effet de molécules qui vont empêcher la production d’interférons juste après un traumatisme crânien pédiatrique. Pour cela, nous utiliserons un modèle de traumatisme crânien modéré chez le souriceau de 7 jours sous anesthésie générale. Les animaux recevront une des 2 molécules 30 minutes après le traumatisme puis quotidiennement, par voie orale. Ce modèle est maitrisé au sein de l’équipe pour analyser les phénomènes inflammatoires. Nous étudierons : 1) l’épaisseur d’une partie du cerveau (le corps calleux) 14 jours après le traumatisme ; 2) la mort cellulaire (apoptose) 24 heures après le traumatisme ; 3) l’activation de la microglie par étude de l’expression de gènes sur cellules microgliales triées 24 heures après le traumatisme. Ces différents paramètres permettront de savoir si une des molécules est efficace pour atténuer l’effet du traumatisme crânien.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Nous nous attendons à voir une diminution des effets du traumatisme crânien due à la réduction de l’inflammation grâce à la molécule administrée. Le fait de pouvoir administrer une molécule de façon précoce suite à un traumatisme crânien pourrait ouvrir la voie pour diminuer la morbidité liée au traumatisme crânien et ainsi permettre un meilleur pronostic pour les patients. Enfin nous pourrons également voir s’il y a un effet de dose de la molécule administrée. Le but est de pouvoir améliorer le devenir des enfants avec un traumatisme crânien.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Cinq groupes de souriceaux subiront un traumatisme crânien à 7 jours de vie sous anesthésie générale, moins de 2 minutes d’anesthésie ; puis des injections intragastriques, moins d’une minute, puis des administrations orales, moins d’une minute, de la molécule que nous souhaitons tester : 1 groupe sans traitement et 4 groupes avec 2 doses différentes de 2 molécules distinctes. Un groupe contrôle sera réalisé, avec anesthésie générale de moins de 3 minutes mais sans traumatisme avec molécule : 1 groupe sans traitement et 4 groupes avec 2 doses différentes de 2 molécules distinctes.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Grâce à notre expérience du modèle, nous savons que la mortalité est de moins de 4% (principalement due l’anesthésie générale ou au traumatisme crânien lui-même). Très rarement, il pourrait y avoir un hématome suite à l’injection intragastrique ou une irritation de la gorge suite aux gavages. Les effets de la molécule ne sont pas encore connus mais la mortalité estimée due à l’injection intragastrique ou au gavage est estimée à 1 %. Le fait de manipuler les souriceaux quotidiennement n’entraîne pas de rejet par la mère lors de la remise au nid car les souris utilisées ne sont pas perturbées par cela.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront euthanasiés à 8 jours de vie ou 21 jours de vie pour prélèvement d’organes pour analyse.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’étude de l’effet d’une molécule sur l’impact du traumatisme crânien ne peut être envisagée que dans des conditions « in vivo », c’est-à-dire dans un organisme vivant. Aucune solution alternative n’est possible pour conduire ce projet de recherche. Il est impossible d’évaluer les conséquences sur le fonctionnement cérébral d’un traumatisme crânien sur un modèle de cellules en culture ou sur des modélisations informatiques.
2. Réduction
Le nombre d’animaux estimé et les tests statistiques utilisés sont basés sur notre expérience pour ce type d’étude. En effet, des études antérieures sur ce modèle permettent d’évaluer la mortalité et ainsi d’avoir le nombre d’animaux nécessaire pour avoir des résultats statistiquement corrects. Ce nombre minimum nous permettra d’être certains de répondre aux questions scientifiques de ce projet.
3. Raffinement
La procédure chirurgicale de traumatisme crânien sera réalisée sous anesthésie générale inhalatoire. Les animaux seront remis dans leur nid et on vérifiera que l’adoption par la mère se fait bien. Des arbres décisionnels seront proposés en fonction de l’âge des animaux, déterminant ainsi des points limites prédictifs : à la phase aiguë, on surveillera la fréquence respiratoire, la recoloration des extrémités et le tonus ; à distance du traumatisme crânien, on réalisera une surveillance régulière de la prise de poids, de l’absence de troubles du comportement (isolement, agressivité). Les animaux seront hébergés en groupe en milieu enrichi pour minimiser leur stress. Avant sevrage, les cages des animaux seront enrichies avec du papier doux et absorbant pour la réalisation du nid, comme dans leur milieu naturel. Les animaux recevront la molécule quotidiennement et on en profitera pour faire une surveillance étroite de leur état de santé. Le personnel technique de l’animalerie réalise aussi une surveillance quotidienne des animaux et de leurs conditions d’hébergement (nourriture, eau, température de la pièce, taux d’humidité) et nous alerte en cas de problème.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La problématique de l’inflammation du cerveau est une thématique très étudiée dans notre laboratoire. Les études chez l’animal permettent d’étudier les conséquences d’un traumatisme crânien modéré localisé sur l’ensemble du cerveau et de mimer au mieux la pathologie humaine. Au vu de la littérature, la souris est l’espèce la plus utilisée pour la réalisation des modèles de lésions du cerveau et notamment le traumatisme crânien. De plus, ce modèle de souris présente l’avantage de ne pas rejeter les petits après une séparation de courte durée. Les souris seront utilisées de 7 jours de vie à 21 jours de vie. Le traumatisme crânien sera fait à 7 jours de vie, pour mimer la survenue d’un traumatisme crânien chez le jeune enfant humain. L’injection du médicament sera réalisée 30 minutes après le traumatisme pour mimer une intervention rapide. Les effets seront analysés 24h et 2 semaines après le trauma pour voir les effets aux phases aiguë et tardive, car l’inflammation pendant le développement cérébral est un processus complexe qui doit être étudié dans le temps.