Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 30/12/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-868653)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La polyarthrite rhumatoïde (PR) est une maladie au cours de laquelle les patients développent des arthrites (inflammation des articulations). Elle entraine des douleurs et la destruction progressive des articulations et peut être responsable d’un handicap majeur chez les patients. Il s’agit d’une maladie auto-immune, c’est-à-dire faisant intervenir la production anormale par l’organisme d’anticorps dirigés contre lui-même. Plusieurs facteurs sont impliqués dans la survenue de la PR, notamment des facteurs génétiques et des facteurs environnementaux. Les mécanismes à l’origine de sa survenue ne sont pas bien connus. Des expositions pulmonaires comme l’exposition à la fumée de cigarette ou à la silice (contenue par exemple dans la poussière) sont associées au diagnostic de PR. L’exposition professionnelle à la silice est un facteur de risque reconnu dans le développement de maladies auto-immunes. Au cours de la PR, des anomalies pulmonaires peuvent être observée chez 25 à 50 pourcent des patients. Afin de clarifier les processus mis en jeu, il est essentiel de comprendre les mécanismes impliqués localement. Le but de ce travail est d’identifier les mécanismes impliqués dans la survenue de la PR à la fois au niveau pulmonaire et articulaire. Dans ce contexte, nous étudierons l’effet de la préexposition à la silice sur l’incidence et la sévérité des arthrites et de la réponse immunitaire dans un modèle murin d’arthrite au collagène.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet s’inscrit dans la continuité de travaux menés sur la polyarthrite rhumatoïde (PR) ayant montré l’association entre exposition environnementale à la silice et PR. Les mécanismes expliquant ce lien ne sont actuellement pas connus. Ainsi, cette étude a pour objectif d’étudier l’effet d’une pré-exposition à la silice sur la survenue et la sévérité d’arthrites. L’objectif est d’analyser les mécanismes immunologiques impliqués dans les différents compartiments : pulmonaire, sanguin, lymphoïdes secondaires et articulaires. Ceci permettra de mieux comprendre le processus de développement de l’auto-immunité et de l’inflammation qui favorise ensuite le développement d’arthrites et induit la destruction articulaire. Ce projet peut avoir un impact important en rhumatologie. Il permettrait en effet de mieux comprendre le lien entre exposition environnementale et développement de la PR. Elucider les phases d’initiation de la PR est en effet fondamental pour développer des stratégies thérapeutiques précoces et efficaces.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à une induction de la pathologie par des injections répétées sur animal vigile (2 fois par animal sur 3 semaines, moins de 1 minute par acte). Ils seront également exposés à la silice sous anesthésie (2 fois par semaine pendant 10 semaines, moins de 1 minute par acte). Des prélèvements sanguins pourront être réalisés sur animal vigile (2 fois pendant le projet, moins d’une minute par acte). Les animaux subiront une chirurgie sous anesthésie et analgésie (1 fois, 10 minutes).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les injections répétées dans la queue des souris peuvent entrainer des blessures à la queue, des irritations ou des saignements minimes. Le développement de l’arthrite chez les souris peut être responsable d’une limitation de leur mobilité. L’exposition à la silice peut générer un stress lié à la manipulation chez la souris. Elle peut entraîner une insuffisance respiratoire sévère et une mortalité plus importante. L’anesthésie peut entrainer une détresse respiratoire ou une surmortalité. Deux prélèvements de sang sont prévus ce qui pourrait entrainer des douleurs légères et un risque d’hématome.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure. Ceci permettra d’effectuer des prélèvements d’organes (poumons, rate, ganglions, sang et articulations) et de réaliser de nombreuses analyses in vitro complémentaires aux résultats cliniques obtenus.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’objectif de ce projet est d’étudier l’effet de l’exposition à la silice présente dans l’environnement sur le système immunitaire et articulaire. A l’heure actuelle, aucun modèle in vitro ou ex vivo ne permet de reproduire la complexité d’un système impliquant des interactions entre poumon, cellules et organes du système immunitaire et des articulations. Par ailleurs, les expériences in vitro permettraient de démontrer l’activation potentielle de certaines cellules par la silice mais ne mais ne permettraient pas de démontrer de façon irréfutable l’effet clinique de cette molécule sur une pathologie systémique telle que la polyarthrite rhumatoïde. Les approches in vitro et in vivo sont donc complémentaires et toutes les deux nécessaires.
2. Réduction
Cette étude utilisera un total de 1770 animaux. Le nombre de souris nécessaire pour cette étude est défini sur la base des études précédemment réalisées sur le modèle d’arthrite au collagène. Le nombre d’animaux par groupe a été determiné pour obtenir un effet statistiquement significatif. Sur les animaux seront prélevés les poumons, le sang, la rate, les ganglions et les pattes afin d’obtenir un maximum d’information sur l’homéostasie immunologique dans les différents tissus et limiter ainsi la répétition d’expériences.
3. Raffinement
Toutes les procédures seront réalisées dans le respect total des règles du raffinement. Les conditions d’hébergement sont conformes à la règlementation en vigueur pour l’espèce concernée . Une période d’adaptation est respectée avant le début de la procédure pour réduire le stress des animaux lié à leur transport. Toutes les conditions sont réunies pour prendre en compte la douleur des animaux, notamment avec la mise en place d’une anesthésie. Des points limites ont été définis pour limiter la souffrance des animaux sans remettre en cause les objectifs du projet et les données obtenues. Les animaux sont suivis quotidiennement par les animaliers. Durant toute la procédure, les conditions de soins et les méthodes utilisées ont été choisies pour réduire le plus possible toute souffrance qu’auraient pu ressentir les animaux. Dès les premiers signes cliniques (gonflement de la patte injectée), des aliments sous forme de granulés seront placés directement dans la cage pour faciliter la prise de nourriture des souris. Les injections seront réalisées après anesthésie locale par cryoanesthésie. Concernant l’instillation nasale de silice, celle-ci sera réalisée sous anesthésie gazeuse. Ce type d’anesthésie est de courte durée et l’instillation n’entraîne aucune lésion trachéale, ni de douleur particulière au réveil de l’animal. Les souris seront ensuite surveillées jusqu’à leur réveil complet. En fin de procédure, lors de l’anesthésie précédant l’euthanasie, la profondeur d’anesthésie sera vérifiée via l’observation des signes suivants: le relâchement des muscles, la perte du réflexe de retrait sur les deux pattes et la queue, la perte du réflexe palpébral, une respiration calme.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nous avons décidé d’utiliser l’arthrite expérimentale au collagène de la souris qui est le modèle animal le plus utilisé pour établir un effet thérapeutique dans la polyarthrite rhumatoïde. L’induction des arthrites se fera sur des animaux de 11semaines après une préexposition à la silice. Les scores cliniques d’arthrite seront évalués pendant 3 à 8 semaines après l’induction. Le stade de développement des animaux est déterminé par la maturation du système immunitaire. Avant 8 semaines, le système immunitaire n’est pas assez mature pour répondre correctement à l’immunisation. A partir de 12 semaines, la capacité des souris à développer des arthrites décroit avec l’âge.