Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 14/11/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-993297)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le traitement chirurgical ouvert des anévrismes de l’aorte peut nécessiter de bloquer temporairement la circulation du sang vers les reins (clampage des artères rénales). Cette interruption de la circulation provoque un manque d’oxygène suivi d’une reperfusion, ce qui peut endommager les reins et entraîner une insuffisance rénale aiguë (AKI). Cette atteinte rénale est le plus souvent réversible, mais elle augmente le risque de développer plus tard une insuffisance rénale chronique et des maladies cardiovasculaires. Après une chirurgie d’anévrisme juxta-rénal, environ un quart des patients (24 %) présentent une AKI, et ce chiffre peut atteindre 30 % pour les anévrismes situés plus haut (sus- ou pararénaux). Dans 8 à 10 % des cas, une dialyse est nécessaire après l’opération. Nous faisons l’hypothèse qu’une structure appelée glycocalyx endothélial, qui recouvre la surface interne des vaisseaux sanguins, joue un rôle important dans ces lésions rénales. Lorsqu’il est dégradé, notamment sous l’effet d’une enzyme appelée héparanase, il favorise des réactions inflammatoires et des lésions durables du rein. Le but de notre projet est d’étudier, sur un modèle animal, le rôle de cette enzyme héparanase dans les lésions rénales liées au clampage aortique sus-rénal, et de tester deux approches pour limiter ces dommages : 1. L’utilisation d’une molécule qui bloque l’action de l’héparanase. 2. L’application d’un préconditionnement ischémique (une technique visant à préparer le rein à mieux supporter le manque d’oxygène).
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Nous comptons évaluer et caractériser les effets protecteurs de l’utilisation d’une anti-héparanase et du préconditionnement ischémique dans un modèle d’ischémie-reperfusion viscérale reproduisant la cure chirurgicale d’un anévrisme de l’aorte abdominale supra-rénale. Ce projet s’inscrit dans une thématique de recherche sur l’intêret des méthodes de protection lors des chirurgies aortiques. En effet le précondionnement constitue une voie de recherche déjà étudiée chez l’Homme. L’utilisation d’une antihéparanase pourrait aussi constituer une approche thérapeutique interessante et innovante en préservant la fonction endothéliale.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
La procédure expérimentale concerne l’ensemble des 80 rats inclus dans l’étude. Pour tous les groupes, l’intervention chirurgicale durera entre 60 et 72 minutes. La mise à mort nécessitera une nouvelle induction anesthésique, afin de permettre le prélèvement des organes et du sang, et aura une durée d’environ 10 minutes par rat.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La nuisance sera la contention de l’animal qui peut le stresser lors de l’injection des anesthésique et analgésique . Des douleurs attendues seront d’ordre abdominal dès le réveil pendant la période de reperfusion et en postopératoire, nous nous attendons également à une réduction de la mobilité du rat.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les rats inclus dans ce protocole seront mis à mort à la fin de l’étude afin de permettre la récupération des organes pour des analyses fonctionnelles, moléculaires et structurelles. Cette démarche vise également à prévenir toute éventuelle souffrance.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Actuellement, il n’existe pas encore chez l’Homme de biomarqueurs permettant de diagnostiquer ou d’étudier la dysfonction endothéliale dans l’ischémie-reperfusion viscérale ou rénale. Afin d’étudier les phénomènes physiopathologiques qui entourent une ischémie-reperfusion viscérale et rénale, des modèles ont été créés chez le petit animal tel que le rat. Ce modèle permet de reproduire les conditions réelles chez l’Homme d’une chirurgie aortique nécessitant un clampage au dessus des artères rénales. Ainsi, l’étude de ce modèle animal peut nous permettre de caractériser l’impact du clampage supra-viscéral sur la dysfonction endothéliale, la degradation du glycocalyx et de pouvoir étudier les bénéfices d’une molécule anti-héparanase, novatrice, du pré-conditionnement ischémique. L’utilisation des animaux est rendue nécessaire car il n’existe pas à ce jour de modèle in vitro reproduisant pleinement une chirurgie aortique. De plus, le lien entre dysfonction endothéliale et glycocalyx a été largement étudié et confirmé in vitro sur des cellules en culture. Le recours isolé au préconditionnement ischémique a déjà fait l’objet de plusieurs études chez l’animal. La combinaison de ces deux approches n’a pas été réalisée à l’heure actuelle. Ainsi, la validation de l’effet protecteur de ces deux approches isolées ou combinées ne peut que passer par l’utilisation d’un modèle animal.
2. Réduction
Nous avons opté pour des études sur des espèces animales élevées à des fins scientifiques, caractérisées par une faible variation génétique entre individus. Cette homogénéité réduit la variabilité des réponses biologiques, permettant ainsi de limiter le nombre d’animaux nécessaires. Le nombre d’animaux requis a été estimé à partir des études antérieures sur la dysfonction endothéliale menées au sein de notre unité. De plus, nous avons mis en place une stratégie d’optimisation des prélèvements et des analyses ex vivo lors de la mise à mort. Ce nombre d’animaux garanti un effectif suffisant pour réaliser les analyses histologiques, ELISA et étudier la vasoréactivité à l’aide du myographe de Mulvany. En l’absence de données sur les effets potentiels des anti-héparanases et du préconditonnement ischémique dans un modèle d’ischémie-reperfusion viscérale sur l’atteinte systémique et rénale nous avons estimé qu’il faudrait au moins 20 rats par groupe pour détecter une différence d’au moins 40 % sur la vasoréactivité de l’artère rénale entre les groupes,. Le nombre d’animaux à été determiné avec les analyses statistiques .
3. Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des conditions conformes à la réglementation en vigueur, avec un environnement enrichi pour favoriser leur bien-être. Une attention particulière sera portée à la qualité de l’anesthésie et de l’analgésie afin d’éviter toute douleur ou stress pendant et après les interventions. L’anesthésie générale sera assurée par inhalation d’un gaz anesthésiant, et complétée par des traitements antalgiques avant et après la chirurgie. Les animaux respireront spontanément sans intubation. À la fin de l’intervention, un anesthésique local sera appliqué au niveau de la cicatrice pour renforcer le confort post-opératoire. Pour réduire le stress, les interventions auront lieu une à deux semaines après l’arrivée des animaux à l’animalerie, afin qu’ils puissent s’adapter à leur nouvel environnement. Les chirurgies et prélèvements seront réalisés dans une pièce calme et isolée, avec un seul expérimentateur, pour limiter les sources de bruit et de distraction. Tout au long de l’expérimentation, les signes cliniques de souffrance (respiration difficile, poils hérissés, posture anormale, prostration, perte d’activité, etc.) seront surveillés. L’apparition de tels signes constituera un point d’arrêt anticipé : l’animal sera alors retiré de l’étude et euthanasié pour éviter toute souffrance. Une grille d’évaluation permettra de suivre leur état général et de définir précisément ces points limites. Les animaux seront manipulés régulièrement par les mêmes expérimentateurs pour favoriser leur habituation. Ils auront accès à la nourriture et à l’eau sans restriction et seront hébergés par petits groupes, avec des aménagements dans les cages pour stimuler leur comportement naturel. Après l’anesthésie, le réveil se fera dans des cages individuelles pendant quelques heures afin d’assurer leur sécurité.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les premiers modèles ont été développés chez le rat, en particulier chez le rat Wistar. Les études antérieures menées au laboratoire sur la dysfonction endothéliale chez le rat ont permis d’identifier et de valider des marqueurs spécifiques de cette pathologie. Par ailleurs, notre animalerie dispose d’une infrastructure adaptée, garantissant des conditions optimales d’hébergement et de bien-être pour les animaux. Les animaux utilisés pour l’étude seront des rats Wistar âgés de 8 semaines et qui pèseront entre 300 et 400 g. Ceci correspond à la plupart des études publiées sur le préconditionnement ischémique sus-rénal chez le rat.