Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 15/04/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-863252)
200 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune hébergée seule et en cycle inversé pendant les neuf semaines du protocole. Pendant sept semaines, elles ont le choix entre une bouteille d’eau et une bouteille d’alcool, accès que le porteur qualifie de volontaire et non forcé. Suivent un examen IRM de 56 minutes sous anesthésie et un prélèvement de 300 microlitres de sang, soit 15 % du volume sanguin total, puis la mise à mort et le prélèvement des organes. Le porteur reconnaît que l’isolement peut stresser les souris et qu’une consommation excessive d’alcool peut les déshydrater, et attend de l’étude une vue globale du connectome susceptible de servir à de futurs travaux translationnels.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le trouble de consommation de l’alcool induit des modifications cérébrales complexes, se caractérisant par plusieurs stades associés à des adaptations spécifiques. En effet, une exposition prolongée et répétée à l’alcool peut être à l’origine d’altérations dans la communication entre les différentes régions du cerveau. Par ailleurs, des différences dans la vulnérabilité à la dépendance et à la toxicité de l’alcool entre les sexes ont déjà été mises en évidence à la fois chez l’Homme et dans des modèles de rongeurs. Ainsi l’objectif de cette étude est d’identifier par IRM dans quelle mesure les altérations de la communication cérébrale dépendent du sexe lors d’une consommation excessive et à long terme d’alcool. C’est pourquoi, après une consommation chronique de 7 semaines, des souris mâles et femelles sous exposition volontaire à l’alcool seront caractérisées par IRM multimodale afin de detecter les modification de la communication cérébrale. Ce projet tend donc à répondre aux questions suivantes ; quelles modifications cérébrales sont induites par la consommation d’alcool à long terme, quelles sont les différences d’altérations entre les sexes, et comment ces modifications peuvent être liées ou même prédire un comportement addictif ?
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les résultats de cette étude devraient contribuer à mieux comprendre les conséquences au niveau de la connectivité cérébrale dans l’addiction à l’alcool à long terme;, et l’influence du sexe dans les modifications observées. Ce projet devrait apporter une vue globale de la réorganisation du connectome chez les souris exposées à l’alcool, tout en permettant de cibler les aires cérébrales présentant des altérations spécifiques, et pouvant servir de cibles pour de futurs études translationnelles.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à : 1) un protocole volontaire d’accès intermittent au choix entre 2 bouteilles : alcool versus eau pendant 7 semaines. 2) un examen IRM sous anesthésie incluant : un séquence d’IRM fonctionnel (16 minutes), une séquence d’IRM anatomique (10 minutes) et une séquence d’IRM de diffusion (30 minutes). 3) Un prélèvement sanguin de 300 µl maximum (15 % du volume sanguin total) réalisé sous anesthésie. Par ailleurs, les souris seront hébergées individuellement et en cycle inversé pour toute la durée du protocole, c’est-à-dire 9 semaines.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le protocole de préférence de consommation de la solution d’alcool par rapport à l’eau par les souris est basée sur une action volontaire et non forcée. Des études précédentes chez la souris ont montré que le protocole induit une augmentation de la consommation après 2-3 semaines d’exposition. Cette consommation se stabilisent par la suite mais sa chronicité pendant 7 semaines reproduit le passage vers l’addiction à l’alcool, comme observées chez l’homme. Le protocole ne teste pas l’état de sevrage des souris car l’exposition à l’alcool n’est pas arrêté de manière prolongé, limitant ainsi les possibles nuisances. Les souris peuvent cependant présenter un état de déshydratation suite à la consommation excessive d’alcool. Ce protocole exige par ailleurs que les souris soient isolées ce qui peut induire un stress chez les animaux.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A la fin de la procédure, les animaux seront mis à mort afin d’effectuer des prélèvements d’organes d’intérêts.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le modèle animal est, pour le moment, le seul modèle qui permet d’étudier dans son ensemble les phénomènes complexes mis en oeuvre dans l’addiction à l’alcool au niveau cérébrales à l’échelle du connectome. En effet ces atteintes sont multifactorielles, nécessitant un grand nombre d’acteurs, et toutes les conditions ne sont pas reproductibles fidèlement dans un modèle de culture cellulaire. L’utilisation de modèles murins pour le dévéloppement du projet est crucial. L’alcoolisme est une pathologie hétérogène qui implique une grande variabilité des profils symptomatiques. L’étude chez l’animal permet un suivi au cours du temps (du développement du modèle à l’établissement du phénotype de consommation excessive d’alcool) et un contrôle de l’historique de consommation incluant les niveaux de consommation, ses caractéristiques temporelles, ainsi que de l’environnement de l’exposition. Ce suivi est crucial pour l’identification et la caractérisation des phénotypes de consommation d’alcool et pour identifier les facteurs déterminants dans le passage à la consommation compulsive. Ces informations phénotypiques seront corrélées aux informations sur la connectivité cérébrale, mais également aux analyses cellulaires et moléculaires du tissu cérébral, ce qui nous apportera des informations sur les mécanismes de pathologie liées à la consommation excessive d’alcool. Ces questions ne peuvent être évaluées de manière contrôlées que dans des études chez l’animal. Chez l’humain le suivi historique non biaisé est impossible, cette évaluation étant basée sur la consommation d’alcool auto-déclarée. De plus, les facteurs environnementaux (stress, début de la consommation, comorbidités) sont des facteurs difficilement intégrables dans les études chez l’homme. Il n’est pas non plus possible de réaliser des prélèvements tissulaires chez l’humain. Le lien, entre des variables spécifiques (comme la quantité de consommation d’alcool), les phénotypes (comme le comportement de consommation compulsive) et les caractéristiques de la connectivité, permet la découverte de médicaments pour cibler des caractéristiques temporelles et catégorielles spécifiques de l’alcoolisme, dans le but de diminuer la consommation et éviter le passage vers l’addiction. Les médicaments ciblant l’alcoolisme pourraient influencer les jours d’abstinence, les niveaux d’alcool ou les changements de profils, qui ne peuvent être évalués avec précision que dans un cadre longitudinal et contrôlé.
2. Réduction
Le nombre de souris est réduit au minimum d’animaux nécessaires afin d’assurer l’efficacité des tests et obtenir des résultats fiables en fonction des expériences réalisées. Le nombre d’animaux pour l’analyse des résultats a été calculé à l’aide de tests statistiques et notre expérience montrant une forte variabilité des phénotypes de consommation d’alcool, amenant à 50 souris par groupe nécessaires pour analyser les résultats d’expérience IRM, conduisant à un total de 200 animaux
3. Raffinement
Le stress potentiellement engendré par la pratique expérimentale sera limité au maximum. A leur arrivée à l’animalerie, les souris bénéficieront d’une phase d’acclimatation à leur nouvel environnement de 2 semaines. Dans les cages d’hébergement, l’environnement sera enrichi par des carrés de coton pour l’édification du nid, des morceaux de bois pour que les animaux usent leurs dents, et des tubes pour fournir un abri. Pour limiter l’impact lié à l’isolement des animaux, les cages seront placées l’une à côté de l’autre pour maintenir les contacts olfactifs et visuels. Afin d’habituer les souris à la consommation d’alcool, le protocole d’accès intermittent au choix entre deux bouteilles comprend d’abord un accès pendant la première semaine à des bouteilles contenant un pourcentage croissant d’alcool. Durant l’examen IRM, le raffinement sera respecté par l’usage d’un anesthésie afin de réduire au maximum le stress de l’animal. Les yeux des animaux seront protégés du dessèchement grâce à l’application d’un gel de protection. La température et la respiration des animaux seront en permanence surveillées par un système de monitorage. En cas de chute de la température et/ou de la respiration non gérable, l’acquisition en cours sera immédiatement interrompue et l’animal sorti de l’IRM. Il sera alors placé dans une cage mis sous une lumière chauffante jusqu’à son réveil, sous surveillance. Des points limites ont été établis afin de soustraire les animaux à la douleur.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Pour ce projet nous utiliserons des souris mâles et femelles. Cette souche de souris est la plus utilisée dans l’étude du comportement lié à l’alcool. Les souris seront âgées de 8 à 10 semaines, étant l’équivalent de l’âge adulte chez l’homme. A cet âge, les souris ont atteint leur taille et poids adulte, ce qui permet une meilleure reproductibilité des résultats.