Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2023-12-04 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-961571)
60 poissons zèbres vont être utilisés, tous tués à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. On leur prélève un fragment de nageoire caudale sous anesthésie pour le génotypage, puis on les soumet à deux séries de test d’effort en couloir de nage forcée à courants croissants, à deux âges différents, pour relier une hypertrophie cardiaque d’origine génétique à leurs capacités de nage. Le porteur qualifie de modéré le stress lié à ces épreuves de nage. Il affirme que l’étude dynamique du cœur à l’effort n’a de sens qu’à l’échelle de l' »organisme entier ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les hormones thyroïdiennes contrôlent un grand nombre de processus biologiques en régulant l’expression de nombreux gènes. Des perturbations de ces hormones sont à l’origine de diverses pathologies qui peuvent se manifester tout au long de la vie et donc constituent des problèmes majeurs de santé publique. L’étude des régulations physiologiques par les hormones thyroïdiennes constitue donc un axe de recherche important, notamment pour l’étude de la fonction cardiaque. Nous avons montré dans différents travaux que ces hormones jouent un rôle essentiel dans le contrôle de la régénération du tissu cardiaque. Afin d’avoir une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires mis en jeu pendant la régénération cardiaque lorsque les hormones thyroïdiennes sont perturbées, nous avons étudié les effets de l’inactivation d’un gène clé contrôlant ces hormones, le gène dio2, en utilisant une lignée de poisson zèbre mutante pour ce gène. Ainsi, l’inactivation du gène dio2 entraine une hypothyroïdie des animaux. Lors de nos analyses, nous avons observé que chez les poissons mutants pour le gène dio2 la région cardiaque était différente comparés à celle des poissons non mutants et que ces poissons mutants présentaient les signes d’une hypertrophie cardiaque, confirmée par des analyses morphologique et moléculaire des cœurs chez ces poissons mutants. Dans le but de relier ces observations à un test comportemental, nous voulons réaliser une analyse des performances de nage en soumettant les poissons mutants à un test d’effort en couloir de nage forcée dans l’objectif de compléter l’étude de cette lignée de poisson zèbre présentant une hypertrophie cardiaque quand le gène dio2 est inactif.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet vise à étudier l’effet d’une hypothyroïdie congénitale induite par une mutation d’un gène clé impliqué dans la signalisation thyroïdienne sur les performances de nage et la résistance à l’effort chez un poisson adulte.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Deux types d’interventions sont utilisées dans ce projet : 1) Le génotypage des poissons se fait par prélèvement d’un fragment de 5 mm2 à l’extrémité de la nageoire caudale sur les poissons âgés de 2-3 mois (l’acte se fait sous anesthésie et dure moins de 10 secondes ; il concerne 60 poissons utilisés dans l’étude ; il est à noter que le bout de nageoire régénère rapidement) ; 2) Les 60 poissons sont soumis individuellement ou en groupe à deux séries de test d’effort en couloir de nage forcée, en appliquant des courants de vitesses croissantes (3 vitesses pour les tests de nage individuelle ; 5 vitesses pour les tests de nage en groupe) et en observant leur capacité de nage pendant des durée de 20-30 secondes (pour les tests de nage individuelle) et 10 secondes (pour les tests de nage en groupe) : un test fait sur les poissons âgés de 6-8 mois, puis un deuxième test fait sur les mêmes poissons âgés de 1,5-2 ans (permettra de voir si il y a une évolution des effets de l’hypertrophie cardiaque sur la capacité de nage des poissons en fonction de l’âge).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
– Dans le cadre de la lignée dio2 utilisée, une hypothyroïdie des poissons mutants a été diagnostiquée. Cependant, les poissons mutants ne présentent pas de handicaps majeurs, excepté une taille plus petite et une certaine infertilité qui rend la production d’animaux plus difficile que chez les poissons non mutants (les femelles mutantes ont une période de reproduction plus courte et plus de difficulté à pondre). – Les challenges (test d’effort en couloir de nage forcée) sont susceptibles d’entrainer un stress ponctuel des animaux, mais ces variations étant contenues dans des gammes proches de celles pouvant être rencontrées dans le milieu naturel (nage en eau courante/nage à contre-courant), les stress induits devraient être modérés.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux utilisés dans la procédure seront euthanasiés en fin de procédure ; ces animaux seront utilisés pour réaliser des analyses histologique, moléculaire ou anatomique, en particulier concernant leur cœur.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’étude dynamique du processus cardiaque n’a de sens qu’à l’échelle de l’organisme entier, d’autant plus dans le cadre d’un test d’effort qui fait appel à la locomotion de l’animal. Notre étude nécessite donc de recourir à des organismes modèles animaux.
2. Réduction
Le nombre d’animaux qui seront testés (10 poissons mâles et 10 poissons femelles pour chacun des 3 génotypes : Dio2 mutant (-/-) ; Dio2 sauvage (+/+) ; Dio2 hétérozygote (+/-) ; donc en tout 60 poissons) s’appuie sur l’expérience passée de l’équipe collaboratrice qui a déjà mis en œuvre ce type d’expérimentation. Néanmoins, les expériences seront conduites par lots successifs de façon à pouvoir être arrêtées dès que les résultats obtenus seront concluants.
3. Raffinement
Les animaux sont élevés dans des conditions optimisées pour leur croissance et leur reproduction. Dans le cadre du test d’effort en nage forcée, les animaux font l’objet d’un suivi particulier pendant toute la durée de l’expérience, afin de surveiller l’éventuelle apparition d’un trouble locomoteur ou comportemental (point limite) qui imposerait l’interruption du challenge. Ce suivi sera maintenu de manière particulièrement attentive par le personnel formé pendant les 2 à 3 jours suivant chaque expérience pour s’assurer que les poissons conservent un comportement normal.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le projet vise à étudier l’effet d’une hypothyroïdie congénitale induite par une mutation d’un gène clé impliqué dans la signalisation thyroïdienne sur les performances de nage et la résistance à l’effort chez un poisson adulte. Le poisson-zèbre, par sa facilité d’élevage, par sa croissance rapide et par les possibilités qu’il offre pour la réalisation d’études du comportement natatoire, est un excellent modèle pour notre projet. Les animaux des 3 génotypes (dio2+/+, dio2+/- et dio2-/-) seront utilisés à 2 âges différents : une mesure de leur capacité à nager à contre-courant sera évalué au stade jeunes adultes (6-8 mois), puis une deuxième mesure sera faite sur ces mêmes poissons à un âge plus avancé (1,5-2 ans). Le but est de voir l’effet de la mutation du gène dio2 sur la capacité de nage du poisson zèbre, et de voir l’effet de l’âge sur cette capacité.