Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 06/06/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-963371)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les infections urinaires figurent parmi les infections bactériennes les plus courantes chez l’être humain. Chaque année, environ 150 millions de cas sont recensés dans le monde. Ces infections représentent un enjeu majeur de santé publique, notamment en raison de l’importante consommation d’antibiotiques qu’elles impliquent. Cela contribue au développement de l’antibiorésistance, un phénomène préoccupant à l’échelle mondiale, reconnu comme une priorité par l’Organisation Mondiale de la Santé. La bactérie Escherichia coli, est la principale responsable des infections urinaires (dans environ 80 % des cas). En effet, si la majorité des souches sont inoffensives, certaines peuvent devenir virulentes et provoquer des infections urinaires, qu’elles soient basses (comme la cystite) ou hautes (comme la pyélonéphrite). La récidive de ces infections est fréquente et pose un véritable problème, à la fois pour la qualité de vie des personnes touchées et pour la santé publique, du fait des traitements répétés et de la consommation accrue d’antibiotiques qu’elle entraîne. L’objectif de notre projet est d’évaluer l’efficacité de nouveaux traitements, en testant l’association d’un antimicrobien avec différents antibiotiques, dans le but de mieux soigner ces infections tout en limitant l’émergence de résistances et les récidives d’infection.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet vise à déterminer l’efficacité et le devenir dans l’organisme, de nouvelles associations d’antibiotiques avec un antimicrobien, dans le traitement des infections urinaires causées par la bactérie Escherichia coli. Ces infections peuvent toucher différentes parties du tractus urinaire, c’est-à-dire les organes impliqués dans la production et l’évacuation de l’urine : les reins, les uretères, la vessie et l’urètre. Nous pensons que l’analyse directe de ce phénomène chez l’animal nous permettra d’améliorer le traitement en l’adaptant au mieux au comportement de la bactérie dans le site infecté. Les résultats de ce projet contribueront à l’élargissement des options thérapeutiques disponibles, en particulier contre les bactéries multirésistantes ou capables de persister dans l’organisme malgré les traitements actuels.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
-L’infection est réalisée en plaçant un cathéter (une petite sonde) au niveau de l’orifice par lequel s’écoulent les urines (urètre) de la souris et jusque dans la vessie et en injectant doucement 50 microlitres de bactéries qui vont infecter la vessie et remonter jusque dans les reins. Ce geste est réalisé sous anesthésie générale. Cette étape d’infection dure environ 3 minutes par animal. -Le traitement antibiotique est réalisé par des injections sous cutanées d’antibiotiques sur un animal vigile (durée du geste d’environ 15 secondes). La fréquence dépend de l’antibiotique ainsi que la durée du traitement (24 à 48 heures). – Les prélèvements sanguins sont réalisés sur animaux anesthésiés et sous analgésique. -Les urines sont recueillies au cours d’une miction spontanée ou par pression abdominale douce. -La durée de l’infection est variable de 60 heures à 10 jours. – Chaque souris fait l’objet d’au maximum : une injection pour l’infection, de 3 à 6 injections supplémentaires (ou davantage si le traitement nécessite des réinjections), de 1 à 6 prélèvements d’urine (selon la durée de l’infection : 1 prélèvement pour 60 heures, ou 6 prélèvements sur 10 jours, à raison d’un toutes les 48h), et un prélèvement sanguin.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le passage du cathéter dans l’urètre peut entraîner une légère irritation locale, mais aucune difficulté à uriner n’a été observée chez les souris infectées. Les souris ne montrent pas de signes visibles d’inconfort liés à l’infection urinaire elle-même. Les injections répétées nécessaires à l’infection puis au traitement (sous cutanées ou intra-péritonéales) peuvent générer un stress dû à la manipulation et, parfois, une irritation locale. De plus, les souris sont privées d’eau durant les 14 heures qui précèdent l’infection urinaire. Cependant, sur cette courte période, aucun signe de déshydratation n’a été observé. Ce modèle expérimental ne provoque pas de passage de la bactérie dans le sang, ce qui évite les complications liées à une infection grave dans la grande majorité des cas. Dans de rares cas (moins de 5 %), certaines souches bactériennes peuvent entraîner chez les souris des signes d’infection plus marqués, tels qu’une fatigue importante, une perte de poids ou une baisse d’activité. La mortalité reste toutefois inférieure à 3 % et survient généralement dans les 48 heures suivant l’inoculation.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront euthanasiés à l’issue de chaque procédure afin de prélever stérilement leurs organes (vessie, reins) après la mort pour analyser les bactéries qui s’y trouvent.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’accès direct aux organes touchés par l’infection urinaire, comme les reins et la vessie, est très limité chez l’être humain, en dehors de ce qui peut être analysé dans les urines. Il est donc impossible d’étudier directement dans le corps humain la manière dont les traitements agissent localement, ni de mesurer leur concentration dans les tissus infectés, sans utiliser de modèle animal. À ce jour, il n’existe pas de modèle en laboratoire suffisamment complexe pour reproduire la diversité des mécanismes en jeu lors d’une infection urinaire. De même, les modèles numériques ou informatiques (modèles réalisés par simulation sur ordinateur) ne permettent pas encore de remplacer les études réalisées chez l’animal.
2. Réduction
Avant de mener des expérimentations sur l’animal, de nombreuses analyses en laboratoire seront réalisées afin de sélectionner les meilleures souches bactériennes et les associations les plus prometteuses entre les antibiotiques et la molécule antimicrobienne. Ces tests préliminaires permettront également de limiter le nombre de doses à tester et de vérifier que les deux traitements agissent bien ensemble de façon complémentaire. L’objectif est de réduire au maximum les conditions expérimentales et donc le nombre d’animaux nécessaires. Nous nous appuierons également sur des outils d’analyse issus de nos travaux précédents, ainsi que sur des approches basées sur des calculs à partir des données obtenues, pour limiter encore davantage les essais à mener. L’organisation des groupes expérimentaux est pensée pour obtenir des résultats fiables tout en évitant des expérimentations inutiles. Lorsque l’on utilise les mêmes conditions expérimentales pour plusieurs essais, les résultats des groupes témoins (non traités) peuvent être regroupés, ce qui réduit le nombre d’animaux utilisés. Enfin, les organes prélevés (comme les reins ou la vessie) sont conservés à très basse température (-80°C) afin de pouvoir réaliser, si besoin, des analyses complémentaires ultérieures sans avoir à répéter les expériences.
3. Raffinement
En ce qui concerne le raffinement, il est obtenu grâce au respect d’une acclimatation de 7 jours entre l’arrivée des souris au laboratoire et le début de l’expérimentation animale. Les conditions optimales d’hébergement des souris sont respectées : 5 souris par cage maximum. Les souris sont également hébergées en milieu enrichi avec des cotons et un tunnel pour que les animaux puissent se faire un nid, s’abriter ou se cacher. Les souris seront hébergées tout au long de la procédure en portoir ventilé avec accès à la nourriture et à l’eau. Elles seront observées au moins une fois par jour et avant chaque nouvelle injection d’antibiotique. Une grille de suivi des différents paramètres (apparence de la souris, niveau d’activité, comportement) sera remplie au fur et à mesure de l’étude. En cas d’atteinte d’un paramètre terminal (souris très voutée, immobile ou avec le poil très hérissé) l’animal est euthanasié (l’administration d’un anti-douleur pourrait augmenter le risque infectieux et interférer dans les résultats). Une courte anesthésie générale est utilisée pour permettre l’infection des souris par la vessie sans douleur. De plus, une analgésie puis une anesthésie sont administrées avant la réalisation du prélèvement sanguin.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les souris sont des animaux vertébrés dont l’anatomie et le fonctionnement des reins et de la vessie sont assez proches de ceux de l’être humain. Cela permet d’étudier de manière pertinente les mécanismes impliqués dans les infections urinaires. La souris est d’ailleurs l’espèce la plus utilisée dans ce domaine par la communauté scientifique internationale. Une étude récente a montré que les bactéries responsables des infections urinaires se comportent de façon très similaire chez l’homme et chez la souris, en activant les mêmes types de gènes lorsqu’elles sont présentes dans l’urine. Les souris utilisées dans ce projet sont adultes (8 semaines, environ 20 à 25 grammes), ce qui permet de comparer nos résultats à ceux déjà publiés dans la littérature scientifique.