Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2024-02-22 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-930737)
Un œil suturé, le crâne incisé et ouvert pour une injection intracérébrale : 1 432 souris subissent ces interventions, 1 320 dans des procédures d’un niveau de souffrance modéré et 112 d’un niveau léger, toutes tuées pour prélever leur cerveau. Le porteur indique que la fermeture d’un œil a au long cours une incidence modérée sur le bien-être de l’animal non-humain, et qu’après la chirurgie crânienne des souris peuvent perdre du poids, présenter un comportement anormal ou devenir incapables de boire et de se nourrir. Certaines sont utilisées à 21, 28 ou 50 jours, donc dès le stade juvénile. Le projet porte sur le rôle d’un récepteur aux cannabinoïdes dans la plasticité du cortex visuel, avec des pistes annoncées pour comprendre les troubles du neurodéveloppement.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La plasticité cérébrale est la capacité à modeler et remodeler la structure et la fonction des réseaux de neurones en fonction des expériences. A la naissance, les connexions qui participent aux fonctions sensorielles, motrices et cognitives sont immatures. Elles se raffinent au cours de fenêtres de plasticité accrue, appelées périodes critiques. Leurs altérations sont associées à des troubles du neurodéveloppement. Des travaux récents ont mis en évidence le rôle de cellules du cerveaux appelées « astrocytes » dans la régulation de la période critique du cortex visuel. Notre projet a pour but d’élucider les mécanismes moléculaires impliqués dans ce processus, en nous intéressant plus particulièrement au rôle du récepteur aux cannabinoides à la surface de ces cellules.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
D’un point de vue scientifique, ces travaux doivent enrichir nos connaissance concernant le rôle des astrocytes dans la régulation de la plasticité cérébrale. D’un point de vue plus médical, ces travaux doivent offrir de nouvelles pistes de compréhension des troubles du neurodéveloppement dans lesquels des altérations de période critique ont été décrits, comme l’autisme.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Injection dans la cavite abdominale (environ 5 minutes, une fois par jours 4 à 5 jours de suite par souris). Suture d’un seul oeil (environ 15 minutes, une seule fois par souris). Injection intracerebrale (environ 30 minutes, une seule fois par souris). Imagerie cérébrale chez l’animal vivant (environ 2h, une seule fois par souris).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’injection dans la cavité abdominale peut induire une douleur et un stress légers à la piqure et une irritation abdominale en lien avec le produit injecté. La suture d’un oeil sous anesthésie générale peut s’accompagner d’une douleur légère autour de l’oeil au réveil et une plaie superficielle dûe au grattage est possible dans les jours suivants. Au long cours, la fermeture d’un oeil a une incidence modérée sur le bien-être de l’animal. L’injection intracérébrale sous anesthésie générale nécessite d’inciser la peau du crane et de réaliser une ouverture dans ce-dernier. Au reveil, des douleurs post-operatoires modérées peuvent etre presentes sur une courte durée. Dans les jours suivant la chirurgie, les animaux peuvent dans certains cas présenter des pertes de poids, un comportement anormal, une incapacité de boire ou se nourrir. L’imagerie cérébrale chez l’animal vivant se fait par illumination à travers le crâne, sous anesthésie. Elle nécessite d’inciser la peau du crâne sans faire d’ouverture dans ce dernier.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront donc euthanasiée en fin de procédure afin de pouvoir prélever leur cerveau pour des études en histologie.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Pour l’étude fonctionnelle de la plasticité du cortex visuel, il n’est pas possible de remplacer les enregistrements du cerveau intact par des simulations ou par des cultures de cellules du cerveau.
2. Réduction
Dans le but de réduire le nombre d’animaux utilisés, nous avons optimisé la taille des lots en calculant en amont, par des formules statistiques dédiées, le nombre d’animaux nécessaire pour détecter l’effet attendu. De plus, chaque animal étudié en imagerie optique intrinsèque sera perfusé en fin de procédure afin de coupler l’analyse histologique à l’analyse fonctionnelle. Enfin, dans plusieurs expériences, un animal sera son propre contrôle en utilisant les données des deux hémisphères. Ces éléments doivent permettre de réduire le nombre d’animaux de manière significative.
3. Raffinement
Durant les procédures expérimentales, nous utiliserons les analgésiques et anesthésiques appropriés pour limiter au maximum l’inconfort des animaux. Après l’injection intra-corticale, les animaux seront surveillés quotidiennement et suivis à l’aide d’une grille de score prenant en compte l’apparence et le comportement de l’animal. Pour les expériences d’imagerie et d’injection intra corticale, pour pallier la douleur induite par l’incision de la peau au-dessus du crâne, un analgésique sera injectée avant. De plus, la technique d’imagerie utilisée pour l’enregistrement de l’activité cérébrale est minimalement invasive et ne nécessite pas de chirurgie lourde. Les animaux seront logés à plusieurs dans des cages contenant du coton pour faire leur nid et boisson et nourriture à volonté. Enfin, pour chaque procédure, nous avons défini des points limites motivant une action précoce pour limiter la souffrance de l’animal.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nous utiliserons la souris car son développement est proche de celui de l’homme. Le décours temporel de sa période critique dans le cortex visuel a déjà été exploré, ce qui permettra une meilleure comparaison avec les résultats décrits dans la littérature. De plus, notre équipe utilise couramment cette espèce et possède l’expertise technique sur ce modèle. Par ailleurs, la période de gestation est courte et le nombre d’embryons important, ce qui nous permet de générer un nombre d’animaux suffisant pour plusieurs expériences à partir de relativement peu de parents. Enfin, la souris permet de nombreuses manipulations génétiques non disponibles dans d’autres modèles mammifères. Pour toutes les procédures sauf une, les animaux seront utilisés à différentes étapes du développement : 21 jours (ouverture de la période critique du cortex visuel), 28 jours (pic de plasticité de la période critique), 50 jours (fermeture de la période critique), 100 jours (plasticité adulte). Ceci permettra d’identifier une éventuelle altération du décours temporel de la période critique dans nos différentes expériences. Pour une procédure à part, l’expression du récepteur à la surface des astrocytres étant maximale à l’âge adulte, nous utiliserons des souris après 90 jours.