Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
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- Système cardiaque
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- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
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- Système respiratoire
- Système urogénital
Evaluation de candidats médicaments chez la souris modèle de drépanocytose (Townes)
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système immunitaire
Jusqu'à deux injections par jour, une heure d'isolement par vingt-quatre heures pour recueillir urines et fèces, une sonde rectale introduite pour mesurer la température : 360 souris transgéniques vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs organes. Ces souris développent spontanément une drépanocytose, avec crises vaso-occlusives, anémie, atteinte du foie et des reins et grossissement de la rate. Le porteur affirme que la complexité de la maladie impose une preuve de concept dans un "organisme intégré vivant". Les molécules testées appartiennent aux clients de l'établissement, qui fixent aussi l'âge des animaux selon ce qu'ils savent de leur composé.
Objectifs
Aujourd’hui, environ 8 millions de personnes sont atteintes de la drépanocytose dans le monde. Cette maladie se caractérise par une malformation du globule rouge, et l’empêche de remplir correctement sa fonction : transporter l’oxygène pour répondre aux besoins de l’organisme. En plus du défaut de transport de l’oxygène, cette malformation des globules rouges entraine leur agrégation ce qui diminue leur durée de vie (anémie hémolytique) et provoque des crises dites vaso-occlusives, récurrentes et douloureuses. Le caractère imprévisible des crises vaso-occlusives et les dommages tissulaires multifocaux liés au manque d’oxygène rendent difficile l’établissement d’un traitement efficace et applicable à l’ensemble de la population drépanocytaire. Il est donc nécessaire de continuer de développer des médicaments ciblant mieux les mécanismes d’action de la pathologie. La complexité de cette maladie nécessite de pouvoir faire la preuve de concept d’efficacité dans un organisme intégré vivant comme l’animal. Ce projet a pour objectif d’étudier l’effet de nouvelles molécules sur la physiopathologie de la drépanocytose dans un modèle murin transgénique développant la maladie. Nous estimons réaliser 2 études par an pour ce projet.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques améliorant la prise en charge des patients atteints de drépanocytose. Il permettra également d’affiner la connaissance des mécanismes étiologiques de la maladie pour mieux y répondre.
Procédures
Les animaux pourront être soumis à des injections uniques ou répétées du composé client selon différents modes d’administration (un seul mode d’administration par animal) incluant la voie orale, intrapéritonéale, sous-cutanée, intravasculaire, intradermique. Ces injections sont réalisées en maximum 2 minutes. Le nombre d’injections quotidien sera inférieur ou égal à 2 par jour selon le mode d’administration et la durée de traitement sera propre à chaque étude. Les animaux pourraient recevoir le composé client par inhalation (nébulisation). Dans ce cas, ils sont placés dans une cage prévue à cet effet, vigiles, pendant une durée d’une heure maximum. Les animaux peuvent être soumis à des prélèvement sanguins uniques ou répétés respectant les volumes et les fréquences de prélèvements éthiques. Les animaux peuvent être soumis à une récolte des urines ou de fèces, nécessitant l’isolement de l’animal pendant une durée maximum d’une heure par 24h (fractionnable, par exemple 6x10 minutes). Les animaux peuvent être soumis à une mesure de température corporelle nécessitant l’introduction d’une sonde de température rectale pendant quelques secondes.
Impact sur les animaux
La principale nuisance attendue dans ce projet provient de la maladie spontanément développée par la souris : des crises vaso-occlusives, une anémie, une demie-vie des globules rouges réduite, une atteinte au niveau du foie et des reins et un grossissement de la rate relié à une augmentation de la production des globules rouges. À cela peuvent s’ajouter les nuisances causées par : - L’introduction d’une aiguille lors de l’injection d’un composé peut provoquer une douleur légère et passagère à la souris au site d’injection. - La réalisation d’un prélèvement sanguin (sous anesthésie et analgésique local) peut provoquer une douleur légère et passagère à la souris au moment du prélèvement. - Un isolement de courte durée (1h maximum par 24h) pour la récolte d’urine et de fèces ou bien lors de l’administration d’un composé par voie aérienne peut provoquer un stress à l’animal durant ce temps où il se retrouve sans congénères. - L’introduction de courte durée (quelques secondes) d’une sonde de température rectale peut provoquer un inconfort pour l’animal durant la prise de température.
Devenir
Tous les animaux de la procédure seront mis à mort à l'issue de la procédure afin de pouvoir réaliser les prélèvements d'organes d’intérêt et les analyses permettant d’objectiver l’efficacité de la molécule administrée.
Remplacement
Lorsque ce sera possible, les composés de nos clients seront évalués sur culture cellulaire ou organe isolé en remplacement ou en complément des tests animaux afin de remplacer les animaux impliqués dans ce protocole. Cependant, le remplacement complet de l'expérimentation animale par des essais in vitro n'est pas envisageable pour une étude portant sur la drépanocytose. Les modèles in vitro ne permettent pas de réunir toute la complexité des interactions moléculaires et cellulaires de la physiopathologie d'un animal entier, comme celles de la circulation sanguine ou les défauts de production de globules rouges. De plus, les étapes de validation d'une molécule thérapeutique nécessitent qu'elle soit testée chez l'animal avant de pouvoir passer à l'étape de validation suivante : l'Homme.
Réduction
Le nombre minimum d’animaux est défini en tenant compte de la variabilité interindividuelle, qui nécessite d’être contrecarrée par la taille de nos groupes d’animaux. Le nombre de souris est défini de manière à pouvoir mettre en évidence des différences statistiques. La souris n’étant pas une lignée consanguine, nous estimons nécessaire de former des groupes de 12 animaux maximum pour pouvoir dégager des effets biologiques fiables. Le nombre de souris nécessaires a été défini ainsi pour pallier la diminution de la robustesse statistique lors de comparaisons multiples, en particulier sur des protocoles de plus courte durée. Nous avons également estimé cette nécessité sur la base d’estimations statistiques.
Raffinement
Les expérimentateurs et les animaliers sont formés aux différentes manipulations garantissant le bien-être animal. Le suivi des compétences est reporté de manière individuelle sur un livret de compétences mis à jour régulièrement. Les souris seront hébergées selon les conditions de la directive 2010/63/UE. Chaque fois que cela sera nécessaire, une analgésie et/ou une anesthésie seront administrées aux animaux. Leur environnement sera enrichi de manière systématique avec un igloo, des buchettes et des carrés de coton, et quelle que soit la durée du protocole, afin de leur permettre de se distraire et de réaliser un peu d’activité physique. Les animaux seront vus quotidiennement. En cas de signe de mal-être, un suivi renforcé sera mis en place : l’animal sera pesé et des soins adaptés à son cas seront mis en œuvre. L’atteinte d’un point limite critique conduira à l’euthanasie de l’animal.
Choix des espèces
L’utilisation de la souris se justifie par la facilité empirique avec laquelle on peut constituer des lignées transgéniques restituant largement les caractéristiques des pathologies que l’on souhaite modéliser, ici la drépanocytose. Le choix de l’âge des animaux sera laissé au sponsor de l’étude. Selon la connaissance qu’il a de son composé, il sera le plus à même de décider quel stade de développement est le plus pertinent pour son étude. Par expérience, les études se déroulent principalement à l’âge adulte chez des souris âgées de 6 semaines minimum. Ponctuellement, des stades de développement plus précoces peuvent être nécessaires. Le cas échéant, les animaux auront 3 semaines au minimum.
Méthode Innovante de marquage de Civelle (MICiv)
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Toutes tuées à la fin de l'expérimentation par précaution sanitaire, 1 800 civelles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles sont marquées par balnéation dans un bain de particules fluorescentes, puis anesthésiées et observées sous lampe UVA à quinze jours, un mois, trois mois et six mois. L'objectif déclaré est de mettre au point un marquage lisible sur animal vivant, qui évite d'avoir à tuer les individus pour vérifier la marque. Le porteur retient la civelle parce que l'anguille européenne est une espèce menacée sous plan national de conservation, et parce que son épiderme translucide et son comportement lucifuge interdisent selon lui toute transposition depuis une autre espèce de poisson.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de développer une méthode pour marquer en grande quantité les civelles (les jeunes anguilles) de manière externe, avec un marquage qui tient plusieurs semaines ou mois et qui ne nécessite pas de tuer les animaux pour être détecté. Les civelles sont très petites : environ 7 cm pour 0,3 g. À cause de leur taille, on ne peut pas utiliser les méthodes de marquage habituelles comme les pit-tags (petites puces électroniques). Les techniques existantes pour marquer des poissons aussi petits ont plusieurs limites : certaines ne tiennent que quelques jours, d’autres obligent à euthanasier les individus pour vérifier le marquage, d’autres encore ne peuvent pas être utilisées sur de grands nombres d’animaux. Développer un nouveau marquage de masse durable permettrait : d’un point de vue scientifique de suivre la dispersion des civelles et petites anguilles dans une rivière ou un bassin versant et d’estimer les taux de mortalité à ces stades, sans avoir à euthanasier les individus pour identifier ceux qui ont été marqués. D’un point de vue opérationnelle cela permettrait de suivre les opérations de repeuplement (introduction de civelles dans le milieu) sans devoir les euthanasier pour vérifier leur marquage, contrairement au marquage actuellement utilisé. Pour ce marquage de masse, le projet prévoit de tester un marqueur fluorescent basé sur des carbon dots. Ces carbon dots sont de minuscules particules composées principalement de carbone, d’hydrogène et d’oxygène. Elles possèdent des propriétés intéressantes : elles sont solubles dans l’eau, très peu toxiques, compatibles avec les organismes vivants et brillent naturellement sous certaines lumières (photoluminescence), ce qui les rend utiles pour le marquage. Les études montrent qu’elles présentent une toxicité négligeable et sont bien tolérées, aussi bien en laboratoire qu’en conditions réelles. Elles ont déjà été utilisées notamment sur le poisson zèbre (Danio rerio), ce qui prouve qu’un marquage chez les poissons est possible
Bénéfices attendus
La lecture externe des marques sur animaux vivants, permet notamment de ne plus mettre à mort d’individus pour rechercher la marque, de réduire le temps de lecture et d’augmenter la taille de l’échantillon analysé. Avoir un marquage de masse pour les civelles ne nécessitant pas d‘euthanasie et tenant plusieurs mois permettrait le suivi de la dispersion des civelles puis des anguillettes au sein d’un bassin versant ou l’évaluation des mortalités au stade civelle et anguillettes, améliorant ainsi nos connaissances sur la dynamique de population de cette espèce protégée. Par ailleurs ce type de marque ouvrirait la possibilité de mettre au point un système de traçabilité qui permettrait à terme de limiter le trafic illégal de l’espèce.
Procédures
1800 civelles seront utilisées lors de cette expérimentation sur une période minimum d’un mois et maximum de 6 mois. Les civelles seront marquées par balnéation (différents temps de balnéation et concentrations), des tests de visualisations de la marque auront lieu 15 jours, 1 mois, 3 mois (pour celles avec une marque encore visible à 1 mois) et 6 mois (pour celles avec une marque encore visible à 1 mois) après la balnéation. Pour ces tests, elles seront anesthésiées, placées dans des bacs avec de l’eau puis observées à l’aide d’une lampe UVA. Par précaution sanitaire, afin de limiter la propagation de maladie dans le milieu naturelle, les civelles seront euthanasiées à la fin de l’expérimentation.
Impact sur les animaux
Les principaux effets indésirables potentiels sur les animaux sont liés au stress lors des manipulations et du maintien en captivité. Toutefois, ces effets peuvent être considérés comme légers au vu de l’expérience des opérateurs, de la bibliographie sur l’impact des marqueurs à carbon dots sur les animaux traités (absence d’effet toxique indésirable, de réponse immunitaire ou de lésion des organes des animaux traités).
Devenir
Par précaution sanitaire, afin de limiter la propagation de maladie dans le milieu naturelle, les civelles seront euthanasiées à la fin de l’expérimentation.
Remplacement
La civelle est l’objet d’étude et ne peut pas être remplacée pour cette expérience de recherche de fluorescence externe. Les résultats obtenus sur une autre espèce de poisson ne pourraient être transposés à la civelle, du fait de sa singularité morphologique (poisson serpentiforme), anatomique (épiderme translucide) et comportementale (espèce lucifuge). Par ailleurs il s’agit d’individu en cours de métamorphose et subissant de nombreuses modifications biologiques affectant possiblement la tenue de la marque.
Réduction
L’effectif initial prévu (50 individus / lot) tient compte de la mortalité attendue en milieu contrôlé au stade civelle, qui dépend de la qualité des civelles pêchées (de 44 à 68% de survie selon les traitements au bout de 180 jours lors d’expérimentations déjà menées sur la plateforme experimentale, alors que les lots étaient jugés de bonne qualité). Ces effectifs de 150 par traitement sont un minimum pour prendre en compte la variabilité inter-individuelle de la fluorescence, potentiellement importante Au final, 1800 individus seront nécessaires.
Raffinement
Pour le marquage, l’oxygénation des solutions sera maintenue à 100% à l’aide de diffuseurs d’oxygène, point essentiel en raison des fortes densités d’individus dans la solution. Les aquariums seront enrichis à l’aide caches constituées de tubes PVC puis des flottangs seront utilisés dans les mésocosmes, dispositifs permettant aux civelles de s’abriter. Des daphnies seront ensemencées pour leur alimentation. La concentration en déchets du métabolisme azoté sera contrôlée chaque semaine, la concentration en oxygène sera également contrôlée quotidiennement. Des changements d’eau seront réalisés si besoin. Toutefois cela ne devrait pas être nécessaire vu la très faible densité d’individus dans le volume d’eau. Lors des contrôles de fluorescence (15 jours, 1 mois, 3 mois et 6 mois), les manipulations se font après une anesthésie légère pendant quelques minutes qui vise à tranquilliser les animaux et à éviter tout risque de blessure .et la manipulation s’effectuera en eau.
Choix des espèces
L’anguille est une espèce menacée au niveau européen, qui fait l’objet d’un plan de conservation à l’échelle nationale. Une meilleure compréhension de la dynamique de population au stade civelle et l’évaluation des pratiques de repeuplement (mesure de gestion) par une méthode de détection externe non létale représente un fort enjeu pour la gestion future. Le marquage étudié est prévu pour être appliqué à cette espèce. Au vu des objectifs, les animaux seront utilisés au stade civelle.
Influence du microbiote sur la modulation du système immunitaire au cours du vieillissement chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Toute souris jugée en mal-être d'après la grille de score est mise à mort. 548 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, 356 tuées pour les prélèvements et 192 transférées vers d'autres projets. Certaines boivent une eau additionnée d'antibiotiques pendant quatre mois et demi, d'autres, dépourvues de flore intestinale, reçoivent des gavages, et les souris suivies jusqu'à dix-huit mois subissent jusqu'à neuf gavages et neuf prélèvements de sang sur animal éveillé, avec un risque de fausse route à chaque gavage. Le travail porte sur le lien entre déséquilibre de la flore intestinale et affaiblissement du système immunitaire chez des souris de treize mois et demi, une causalité que le porteur reconnaît non établie chez l'humain.
Objectifs
La flore intestinale est un ensemble très complexe et diversifié de bactéries qui interagissent étroitement avec les cellules de la paroi intestinale et les cellules immunitaires. Il a été montré qu’un déséquilibre dans la composition de la flore intestinale était associé à plusieurs maladies, notamment des maladies inflammatoires. Chez les personnes âgées plusieurs études ont mis en évidence qu’il existait un déséquilibre de la flore intestinale, un état inflammatoire chronique ainsi qu’un affaiblissement du système immunitaire mais la relation de causalité entre ces 3 phénomènes n’est pas clairement établie. Au cours du vieillissement chez la souris, une inflammation chronique se développe et une sous population de cellules immunitaires devient moins efficace. Des modifications de la flore intestinale induites par le vieillissement pourraient être à l’origine de l’inflammation chronique et ainsi induire l’affaiblissement de ces cellules. C’est pourquoi l’étudie de l’influence de la flore intestinale sur le vieillissement du système immunitaire est primordiale.
Bénéfices attendus
Ce projet permettrait de mieux comprendre l’impact de la flore intestinale sur le vieillissement du système immunitaire. Ces travaux pourraient ainsi ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques pour favoriser un vieillissement en bonne santé. L’impact du sexe sur le vieillissement du système immunitaire sera également étudié.
Procédures
Des animaux seront soumis à un traitement antibiotique dans l’eau de boisson sur une durée maximum de 4 mois et demi. Certains animaux subiront 6 gavages (2 min/gavage/animal) et 1 prélèvement de sang (1min/prélèvement/sur animal vigile) sur une durée de 3 mois et demi. Les animaux sans flore intestinale subiront 4 gavages (2 min/gavage/animal). Les animaux mis en vieillissement subiront maximum 9 prélèvements de sang (1min/prélèvement/sur animal vigile) et 9 gavages (2 min/gavage/animal) sur une durée maximum de 18 mois. Les animaux âgés entre 2 et 3 mois subiront 1 seul prélèvement de sang (1min/prélèvement/sur animal vigile).
Impact sur les animaux
Le traitement aux antibiotiques donne un goût à l’eau de boisson. Les souris sont susceptibles de moins boire en début de traitement. Les animaux pourraient subir un stress lié aux gavages et aux prélèvements de sang. Il existe un risque de douleur modérée liée aux prélèvements de sang. Un risque de fausse route lors du gavage est également à prendre en compte. Le changement d’alimentation ainsi que l’implantation de la flore intestinale dans les premières semaines pourraient entrainer des problèmes gastro-intestinaux.
Devenir
356 animaux seront mis à mort afin de récupérer tous les prélèvements nécessaires à l’étude du vieillissement du système immunitaire. Les 192 animaux n’ayant subi qu’un seul prélèvement de sang seront réutilisés dans d’autres projets.
Remplacement
Le système immunitaire est composé de nombreuses cellules qui interagissent entre elles. L’effet de la flore intestinale sur les cellules du système immunitaire est le résultat d’interactions complexes qui ne peuvent pas être reproduites d’un organisme vivant nous obligeant ainsi à utiliser l’expérimentation animale.
Réduction
Des lots d’un nombre réduit d’animaux seront utilisés pour anticiper la validité statistique des données obtenues. Les résultats seront analysés à l'aide de tests statistiques adaptés.
Raffinement
Les souris seront hébergées en groupe sociaux dans un milieu enrichi. Elles seront sous surveillance quotidienne de la part de l’équipe professionnelle de zootechnie et un suivi de la part de l’équipe scientifique sera mis en place en prenant en compte les critères établis dans la grille de score. Si, au vu des critères, un animal est en mal-être, il sera mis à mort.
Choix des espèces
La souris est le modèle de référence dans l’étude du système immunitaire. En effet, de nombreuses voies de régulation sont conservées entre souris et homme, permettant une extrapolation des résultats obtenus. Enfin, la disponibilité de données bibliographiques importantes sur la physiopathologie de la souris est un atout important dans l'analyse et l'interprétation de nos travaux de recherche sur ce modèle animal. Les animaux auront 13 mois et demi au début du traitement antibiotique car c’est un âge avancé chez la souris. Les animaux sans flore intestinale ou qui seront suivi au cours du vieillissement seront âgés de 2 mois au début du suivi, âge auquel leur système immunitaire est mature.
Impact de l’inactivation des récepteurs des acides gras sur le comportement alimentaire chez la truite arc-en-ciel
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Les 1 265 truites ayant reçu la molécule testée ne rentreront ni dans le circuit d'élevage ni dans la chaîne alimentaire, et finiront leur vie dans des bassins extérieurs hors expérimentation. 2 635 truites arc-en-ciel sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, 520 d'entre elles tuées et prélevées, 850 remises dans le circuit de la pisciculture. Alevins dès leur premier repas pendant dix semaines, adultes de deux kilos pendant huit semaines, elles reçoivent un aliment végétal additionné de doses croissantes d'une molécule qui bloque leurs récepteurs du goût aux oméga-3, avec une pesée par bassin tous les vingt jours. Remplacer farines et huiles de poisson par des végétaux fait chuter l'appétit des truites, et le porteur attend de ce blocage un gain de prise alimentaire, de croissance et, écrit-il, de bien-être.
Objectifs
Pour rendre la production de poissons carnivores d’élevage comme les truites plus durable, il est essentiel de réduire l’utilisation de farine et d’huile de poisson dans leur aliment. Pour autant, si on remplace totalement ces ingrédients par des végétaux, cela engendre un ralentissement important de leur croissance qui est due notamment à une baisse de leur appétit. Nos recherches ont montré que les acides gras oméga-3 (certains absents de ces aliments végétaux) joue un rôle dans la préférence alimentaire des truites. Nous avons identifié que cette préférence alimentaire (augmentation de la prise alimentaire) pourrait s’expliquer par la présence de récepteur du gout chez la truite qui sont activés par ces oméga-3 (étude en laboratoire). Pour autant, aucune n’étude n’a étudié le rôle de l’activité de ces récepteurs du gout sur la prise alimentaire et la croissance de la truite en élevage. L’objectif de ce projet est donc de tester, in vivo, le rôle fonctionnel de ces récepteurs dans la régulation de la prise alimentaire et de la croissance à différents stade de vie et différentes doses. Ainsi notre projet va étudier durant 10 semaines (à partir de leur premier repas) et à un stade filet de 2kg durant 8 semaines l’effet d’une molécule dans les aliments des truites qui bloque leurs récepteurs du gout aux oméga-3 afin de restaurer leur prise alimentaire sur aliment végétal. Pour cela un aliment de type commercial sera utilisé comme contrôle et 4 aliments végétaux contenant différentes concentrations de la molécule (0, 1, 10 et 20mg/kg) seront testés.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre la régulation de la prise alimentaire des poissons d’élevage par les oméga-3 (acides gras) par leur récepteur du gout. Les bénéfices attendus sont importants car ces découvertes pourraient ouvrir de nouvelles perspectives pour l’industrie aquacole, en prenant notamment en compte la teneur en oméga-3 dans les aliments des poissons d’élevage. Enfin, une meilleure prise alimentaire des poissons d’élevage par une alimentation optimisée devrait permettre à terme d’améliorer le bien-être et les performances de poissons.
Procédures
- Mesure du poids en lot des 25 bassins tous les 20 jours, soit 5 pesées en tout sur animaux vigiles (conformes aux pratiques d’élevage) au stade alevins et 3 au stade adultes (9 bassins). la durée estimée de chaque prélèvement est d'environ 2 minute maximum.
Impact sur les animaux
- Alimentation durant 10 semaines stade alevins et 8 semaines stade adulte avec ou sans farine de poisson et avec l'ajout d'une molécule chimique pouvant induire des effets sur leur comportement alimentaire (augmentation ou diminution de leur prise alimentaire).
Devenir
A l'issue de l’expérience, 400 alevins et 120 adultes seront anesthésiés, euthanasiés et prélevés pour analyse. Sur les 2115 poissons restant au total, soit alevins (2100) et adulte (15) seront nourris ensuite durant 2 mois sur aliment commercial. Les 840 animaux provenant des alevins et 10 adultes nourris avec l’aliment contrôle et végétal sans l’antagoniste seront remis dans le circuit au sein de la pisciculture (réutilisation). Les 1260 poissons restants des alevins et 5 des adultes ayant reçu de leur côté la molécule ne seront pas remis dans le circuit d’élevage (de recherche ou de la chaine alimentaire) mais seront replacés dans des bassins hors expérimentation (replacés dans les bassins extérieurs de la pisciculture) pour leur fin de vie avec un suivi quotidien.
Remplacement
A la suite d'une étude en laboratoire sur modèle cellulaire pour validation de l'effet de la molécule et 1 premier essai nutritionnel, l’objectif principal du projet est désormais de mesurer l’efficacité de la molécule et à différents stades de vie de la truite sur le comportement alimentaire et la croissance des truites, ainsi, le recours à des animaux est nécessaire.
Réduction
Le nombre de poissons prélevé est calculé au minimum, compte-tenu des variabilités des réponses aux aliments observées dans les études précédentes notamment au stade alevin. Le nombre de poisson permet aussi d’avoir une densité par bassin idéale pour des conditions en élevage optimales car les truites sont des animaux grégaires (vivent en groupe).
Raffinement
Les conditions d’élevage utilisées sont : photopériode naturelle, température stable, qualité d'eau optimale et niveau d’oxygène adéquate avec un débit d'eau adapté permettant un renouvellement de 5 à 7 fois par heure, taille et type de bassins adaptée à la taille des poissons de 50L au stade alevins à 1m3 au stade adulte pour notre étude (bassins extérieurs munis d’un couvercle et demi-couvercle occultant assurant la sécurité des poissons vis-à-vis des nuisibles (oiseaux) et limitant les perturbations liées à l’activité des agents de la pisciculture), densité et quantité optimale des truites, nettoyage régulier des bassins. Les animaux seront nourris manuellement à satiété visuelle sans restriction. Un enrichissement du milieu sera réalisé en introduisant des objets flottant type balles de ping-pong permettant leur stimulation de jeux ainsi que des éléments pour se cacher (pierre, tuyaux…). Un suivi quotidien du bien-être animal sera évalué à l’aide d’une fiche de suivi quotidienne d'évaluation des expériences.
Choix des espèces
La truite arc-en-ciel est la première espèce piscicole produite en France et a donc un poids agronomique et commercial important. Animaux au stade alevins. Il s’agit du stade que nous avons identifié dans nos études antérieures, démontrant une forte altération des données zootechniques sur aliments dépourvus de farine et huile de poisson. De plus, ce stade est critique pour la survie des truites en élevage, et l’altération de la croissance précoce à ce stade ne peut pas être rattrapée ultérieurement lors de la phase de grossissement. La stade adulte 2kg est lui choisit car très important pour la filière aquacole pour les truites filets. C’est un stade ou l’alimentation coute chère et les pertes liées à la non ingestion (sur aliment végétal) peuvent donc être conséquentes.
Etude de l’unité gliovasculaire dans la maladie d’Alzheimer chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Les souris utilisées portent un phénotype dommageable, avec perte de poids, déficits olfactifs et cognitifs, risque accru de crise d'épilepsie et mortalité précoce. 1 560 souris sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées. Chacune reçoit une injection dans les jours qui suivent sa naissance, une partie subit ensuite une injection dans le cerveau d'une heure, une autre une seconde injection suivie de la mise à mort avant tout réveil, l'ensemble s'étalant selon les lots de un mois à un an. La mise à mort sert à vider les vaisseaux de leur sang, qui gênerait l'immunofluorescence, et le porteur signale que manipuler les souriceaux avant le sevrage peut conduire la mère à les rejeter.
Objectifs
Parmi les défis actuels en santé publique, la maladie d’Alzheimer (MA) tient une place importante de par sa fréquence et l’absence de traitement. Le rôle des astrocytes, cellules gliales majoritaires du cerveau qui contactent à la fois les neurones et les vaisseaux sanguins, dans la MA a été récemment déterminé. Cependant, l’impact de la maladie d’Alzheimer (MA) et de sa progression sur les contacts entre les astrocytes et les vaisseaux sanguins demeure mal connu, en particulier au niveau de l’interface appelée unité gliovasculaire (UGV). Le rôle éventuel de cette interface dans la physiopathologie de la maladie reste également à déterminer. Ce projet devrait permettre d'apporter un éclairage nouveau sur le rôle des astrocytes et de l’unité gliovasculaire dans la maladie d’Alzheimer à différents stades de progression de la pathologie, dans le but d’explorer de nouvelles pistes thérapeutiques. Il nécessite l’utilisation de 1560 animaux.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait permettre d'apporter un éclairage nouveau sur la contribution des astrocytes et de l’unité gliovasculaire dans la maladie d’Alzheimer, dans le but d’explorer de nouvelles pistes thérapeutiques.
Procédures
Les animaux recevront tous une première injection quelques jours après leur naissance durant 1 minute maximum. Puis, un premier lot d’animaux recevra quelque temps plus tard (entre 1mois et 1 an plus tard) une seule injection supplémentaire avant d’être mis à mort juste après celle-ci (temps total 45 min), un second lot subira dans un premier temps une injection dans le cerveau (1h) avant quelque mois plus tard de recevoir eux aussi une seule injection suivit de la mise à mort comme le précédent lot. Enfin un dernier lot d’animaux recevra une injection dans le cerveau (1h).
Impact sur les animaux
Les souris utilisées pour nos expériences ont un phénotype dommageable, notamment marqué par une perte de poids, des déficits olfactif et cognitif, une augmentation du risque de crise épileptique et une mortalité précoce. Certains lots de souris subiront une injection non douloureuse mais pouvant entraîner une légère irritation au point d'injection pendant quelques heures maximums. Certains lots de souris subiront une seconde injection pouvant entrainer une irritation mais celle-ci est suivie de la mise à mort des animaux avant leur réveil. Certains lots souris subiront une injection dans le cerveau qui peut entrainer des effets modérés liés à la chirurgie pouvant durer 2-3 jours. La manipulation des souriceaux avant sevrage peut entrainer leur rejet par la mère.
Devenir
La mise à mort est nécessaire pour les analyses histologiques. Ces analyses nécessitent que les vaisseaux sanguins ne contiennent plus de sang car sa présence interfère avec l'expérience d'immunofluorescence.
Remplacement
L’expérimentation animale sur un système murin est essentielle, car nous ne pouvons le remplacer par un système in vitro où il est impossible de recréer les multiples interactions cellulaires d’un système complexe en développement. Il n’existe pas non plus d’autres modèles à l’heure actuelle permettant de répondre à nos questions biologiques
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés sera réduit autant que possible et correspond au minimum nécessaire pour obtenir des résultats scientifiques significatifs. Après avoir vérifié la normalité des données et l’absence de différence entre les animaux de même génotype, les effets entre les différents groupes selon le génotype et les stades de développement seront évalués. En cas de non normalité, les tests non paramétriques seront utilisés. Pour réduire la sur-utilisation des animaux possiblement liée à la chirurgie, les expérimentateurs sont formés et supervisés de façon adéquate. Pour nos questions, il faut obtenir des observations sur 5 animaux indépendant par condition. Ce chiffre est un minimum qui tient compte de la variabilité connue intrinsèque au modèle. En effet, la formation des plaques amyloides peut varier d’une souris à l’autre pour un même stade. Une marge de 5% a été ajouté au nombre total afin de pallier aux potentielles pertes liées au geste chirurgical ou à l’anesthésie.
Raffinement
Les souris subissant une opération feront l'objet d'une surveillance accrue pendant la procédure de chirurgie et les jours suivants. L'intervention pouvant générer de l'inconfort et de la souffrance, une procédure avec des points limites gradés a été mise en place. Une grille graduée pour la surveillance post opératoire des animaux est mise en place afin de définir des point limites précoces et des points d’intervention intermédiaires. Des analgésiques sont prévus et coadministrés pour limiter la souffrance pendant et après la chirurgie. Les souriceaux sont manipulés au minimum et l'environnement de la cage est enrichi après les manipulations pour éviter le rejet des petits par la mère. Les souris présentant un phénotype dommageable seront surveillés (poids et comportement social) et les animaux présentant des signes d'inconfort (amaigrissement, isolement du groupe) seront euthanasiés sous anesthésie profonde avec une analgésie adaptée.
Choix des espèces
La souris partage 98% de son génome et permet ainsi dans la majorité des cas de pouvoir mimer une pathologie humaine via des modèles génétiquement modifiés. De plus cette espèce de petite taille présente une courte durée de gestation et génère un grand nombre de petits dans ses portées, ce qui en fait un modèle mammifère idéal. Nous souhaitons étudier l’UGV à différents stades de progression de la MA, qui est caractérisée par le dépot progressif d'aggrégats amyloïdes. On utilisera les souris à 1 mois, 3 mois (stades sans dépôts amyloïdes), 6 mois, 9 mois et 1 an (stade présentant des dépôts amyloïdes).
Etude de l’inflammation systémique en imagerie à particules magnétiques (MPI) dans un modèle de sépticémie
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Le cæcum est ligaturé puis perforé chirurgicalement pour provoquer une péritonite à germes multiples, avec douleur post-opératoire, prostration, arrêt de l'alimentation, hypothermie, défaillance de plusieurs organes et risque de mort. 80 souris sont utilisées, 70 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère et 10 dans des procédures modérées, toutes tuées à l'issue. Elles servent de support à un agent de contraste magnétique développé au laboratoire, avec deux poses de cathéter sous anesthésie profonde et deux séances d'imagerie 24 et 72 heures après la chirurgie. Sur les mesures destinées à limiter la douleur, le porteur annonce une surveillance régulière et des "interventions adaptées", sans nommer d'analgésique, de grille de score ni de point limite.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de tester une nouvelle méthode d’imagerie médicale permettant de repérer très tôt les signes d’inflammation généralisée causée par une septicémie. La septicémie est une réaction inflammatoire importante de tout l’organisme en réponse à une infection grave, pouvant entraîner des complications vitales si elle n’est pas détectée rapidement. Pour cela, nous utiliserons un agent de contraste expérimental constitué de petites particules capables de se fixer sur certaines structures présentes à la surface des vaisseaux sanguins lorsqu’une inflammation apparaît. Les premiers essais ont montré que cet agent permet d’obtenir des images plus sensibles que les techniques classiques. Il est bien toléré, se dégrade naturellement et cible spécifiquement les zones où les vaisseaux sont activés par l’inflammation. Ainsi, cette approche pourrait devenir un outil précieux pour détecter précocement la septicémie et en suivre l’évolution. Dans ce projet, nous prévoyons de tester cette méthode dans un modèle murin afin d’évaluer sa capacité à identifier rapidement une inflammation généralisée.
Bénéfices attendus
Nous développons dans notre laboratoire un nouvel agent de contraste expérimental qui pourrait améliorer la manière de détecter les inflammations dans le corps. Grâce à ses propriétés magnétiques, il permet d’obtenir des images très précises avec une technologie d’imagerie innovante basée sur la détection directe de particules magnétiques. Nous pensons que cette méthode permettra d’identifier très tôt et avec une grande précision l’inflammation provoquée par la septicémie. La septicémie est une infection grave qui entraîne une réaction inflammatoire généralisée pouvant endommager plusieurs organes si elle n’est pas traitée rapidement. Aujourd’hui, il est difficile pour les médecins d’évaluer rapidement le degré d’inflammation chez un patient sepsique, ce qui complique le choix du traitement et du moment où l’administrer. Cette nouvelle approche d’imagerie pourrait permettre de connaître rapidement l’état inflammatoire d’un patient, facilitant l’adaptation du traitement à chaque situation. À terme, elle pourrait améliorer la prise en charge des personnes atteintes de septicémie et augmenter leurs chances de guérison.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : (i) Induction du modèle inflammatoire par chirurgien (ii) Pesée lors des manipulations (iii) 2 Poses d’un cathéter sous anesthésie profonde (iv) 2 Imageries MPI avec injection de produit de contraste à 24h et 72h post chirurgie.
Impact sur les animaux
Le modèle de septicémie par ligature et ponction cæcale (CLP) peut induire plusieurs effets indésirables sur les animaux. Cette intervention chirurgicale provoque une péritonite polymicrobienne entraînant une réponse inflammatoire systémique importante, qui peut se traduire par de la douleur post-opératoire, de la prostration, une diminution de l’activité spontanée dans la cage, un arrêt ou une réduction de la prise alimentaire et hydrique, ainsi qu’une perte de poids. Dans certains cas, une hypothermie, une déshydratation ou une défaillance multiviscérale peuvent survenir, et le modèle présente un risque de mortalité qui doit être étroitement surveillé. Lors du protocole d’imagerie MPI, celui-ci se déroulera sous anesthésie générale des animaux. La pose du cathéter veineux pour l’administration de l’agent de contraste peut provoquer localement un hématome ou une gêne transitoire.
Devenir
Tous les animaux de cet étude sont mis à mort à l’issue des 2 procédures. Tous les animaux seront mis à mort à l’issue des procédures en raison de la sévérité du modèle de septicémie induite par CLP, incompatible avec le maintien en vie ou la réutilisation des animaux. La mise à mort est également nécessaire à la réalisation des analyses terminales (perfusion intracardiaque et prélèvements tissulaires) indispensables à la validation des données expérimentales.
Remplacement
Des tests in vitro ont été réalisés avec notre agent de contraste en imagerie à particules magnétiques (utilisation de « fantômes ») et ont permis de montrer que les propriétés magnétiques des microparticules conféraient un signal spécifique en imagerie à particules magnétiques (MPI). Toutefois, les expériences in vivo ne peuvent pas être totalement remplacées par des études in vitro car il est nécessaire d’estimer l’affinité de notre agent de contraste pour les molécules d’adhésion endothéliales exprimées en conditions inflammatoires ainsi que les temps de ciblage et sa détectabilité de notre agent de contraste en imagerie MPI lorsqu’il est dans un organisme.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été évalué au regard de nos données antérieures qui avaient employé des protocoles d’imagerie similaires pour évaluer l’inflammation dans d’autres tissus à l’aide de microparticules magnétiques. Ces études ont montré que 5 animaux par groupe permettaient déjà de mettre en évidence une différence significative de signal. Afin de renforcer la robustesse statistique de nos résultats, nous avons retenu un effectif de 10 animaux par groupe.
Raffinement
Des mesures spécifiques seront mises en place tout au long du projet afin de limiter la douleur, la souffrance et le stress des animaux. Les animaux feront l’objet d’une surveillance régulière de leur état général, et des interventions adaptées seront réalisées si nécessaire afin de préserver leur bien-être. Lorsque l’état de santé d’un animal se détériore de manière incompatible avec la poursuite de l’étude, des mesures appropriées seront appliquées conformément à la réglementation en vigueur.
Choix des espèces
La souris (mus musculus) est l’espèce animale qui a été la plus étudiée dans le domaine de l’inflammation cérébrale et les caractéristiques de la pathologie sont donc bien connus. L’anatomie et la physiologie de la circulation cérébrale sanguine de la souris sont également bien connues et sont semblables par leurs grands traits à celles de l’homme. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour étudier l'inflammation. Le stade de développement des animaux est de 8 à 10 semaines soit un poids de 35-40g. Nous effectuons donc notre modèle sur des jeunes adultes.
Caractérisation des déterminants physiologiques de la circulation intra-parenchymateuse du liquide cérébro-spinal et influence des agents anesthésiques
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une prothèse posée sur le crâne, une canule enfoncée dans la citerne cérébrale, un cathéter artériel: jusqu'à quatre chirurgies par animal, toutes sous anesthésie générale. 190 souris Swiss sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, toutes tuées pour une étude histologique du cerveau. Il s'agit de mesurer l'effet de différents anesthésiques sur la circulation du liquide cérébro-spinal, avec des séances d'IRM sur animal éveillé après six jours d'habituation au bruit de l'appareil, bouchons d'oreilles compris, et jusqu'à dix jours d'isolement en cage individuelle pour protéger la prothèse. Le porteur indique que ces implants interdisent toute réutilisation comme toute adoption, et que 148 animaux suffiraient sans échec de procédure, les 42 autres couvrant un taux d'échec estimé à 10 %.
Objectifs
L'hypothèse de travail de ce projet est que les agents anesthésiques ont une influence sur le fonctionnement du glymphatique et que cet effet est dépendant de l'agent hypnotique utilisé et/ou de ces conséquences pharmacodynamiques. Dans ce projet, nous avons pour objectif de déterminer et de quantifier l'effet sur la circulation intra-cérébrale du liquide cérébro-spinal (LCS) de différents agents anesthésiques ayant tous un pouvoir hypnotique mais dont le mode d'action et les cibles cérébrales sont différentes.
Bénéfices attendus
Les résultats attendus sont un effet non univoque de l'anesthésie générale sur la circulation intra-cérébrale du LCS dépendant de l'agent anesthésique utilisé et de ses conséquences physiologiques. Cet effet étant, selon nous, très dépendant de ces mêmes conséquences pharmacodynamiques. Les bénéfices attendus de ce projet sont: - sur le plan pré-clinique: une meilleure connaissance des mécanismes influençants la circulation intra-cérébrale du liquide cérébro-spinale. Cette approche fondamentale est essentielle au développement d'hypothèses physiopathologiques qui permettraient le développement d'éventuelles propositions de prévention ou de thérapeutiques. - sur le plan clinique: cette approche pharmacodynamique des agents anesthésiques est inedite et originale. In fine, nos conclusions pourraient jouer un rôle en pratiques cliniques avec la determination de protocoles d'anesthésies dont les agents anesthésiques choisis seraient les moins à risque d'aggraver le pronostic de patients dont le système dit glymphatique semble déjà compromis, comme dans l'hémorragie méningée ou la maladie d'Alzheimer.
Procédures
Procédures chirurgicales: maximum 4 procédures par animal, toutes réalisées sous anesthésie générale, durée moyenne d'une procédure: 15min. Les procédures: mise en place d'une prothèse crânienne, mise en place d'une canule intra-cisternale, mise en place d'une voie veineuse périphérique, mise en place d'un catheter de pression artérielle invasive (groupe contrôle). Procédure vigile: imagerie vigile.
Impact sur les animaux
Les animaux sont exposés au risque de douleur en lien avec les procédures chirurgicales, au risque de stress lié aux manipulations et aux examens réalisés en vigile. Ce protocole considère ces risques et prévoit les prises en charge à réaliser en fonction des situations possibles.
Devenir
Tous les animaux de ce projet seront euthanasiés à l'issu des procédures en raison d'une étude histologique cérébrale prévue. Tous les animaux de ce projet vont subir des procédures de classe sévère avec notamment la mise en place d'une prothèse crânienne et d'une canule intra-cisternale n'autorisant ni à les réutiliser ni à les replacer ni à les proposer à l'adoption.
Remplacement
Ce projet n'est à l'heure actuelle pas remplaçable par un autre modèle expériemental que l'animal. La complexité des mécanismes sous-tendant la physiologie cérébrale ne peuvent être reproduit par un modèle informatique ni par un modèle in vitro. Le caractère expérimental et invasif rend impossible ce projet sur volontaire humain. La souris est par ailleurs l’animal indiqué pour cette expérimentation. C’est chez cette espèce que l’existence du système glymphatique a été montrée et que son fonctionnement a été le plus étudié. La physiologie cérébrale est également parfaitement connue chez cette espèce et comparable à celle du cerveau humain dans ces grands principes. Enfin, la méthodologie expérimentale requise par ce projet est également parfaitement décrite dans la littérature pour le modèle murin.
Réduction
Ce projet nécessite 190 souris. Des tests statistiques entre les groupes groupes seront réalisés afin de déterminer si les différences observées sont significatives. Nous avons calculé ce nombre de sujet nécessaire qui permettrait l’obtention de résultats significatifs à partir de nos données locales, en y ajoutant des pertes estimées de 10% (échec de la procédure) et en tenant compte du principe de réduction du nombre d'animaux. Il s’agit donc du nombre maximum d’animaux prévus pour ce projet ; en l’absence d’échec le nombre minimum est de 148 animaux.
Raffinement
Ce protocole a été pensé et organisé afin d’optimiser l’expérimentation sans minimiser nos chances d’obtenir des résultats significatifs. Les principes éthiques et les standards de raffinement y sont respectés de la naissance à la mort de l’animal : le bien-être des animaux sera suivi quotidiennement par du personnel formé. Ils seront hébergés dans des locaux agréés où température (21°), hygrométrie (55%), luminosité (100 lux) et durée du cycle de lumière inversé (12h/12h) sont maitrisées. La réalisation des procédures sera réalisée durant la phase d'activité physiologique de l'animal. L'alimentation et l'eau seront fournies ad libidum. Le raffinement de nos procédure sera assuré par un souci constant du confort et de l’analgésie des animaux, notamment : l’hébergement de tous les animaux dans des cages standards aux normes européennes. L’habituation à la manipulation sera engagée précocement afin de réduire le stress lié au contact avec l’homme avant le début du protocole. Une anesthésie est réalisée lors de la pose de la prothèse. Une analgésie efficace sera garantie avec le recours à un antalgique morphinique de durée d’action longue associé à un antalgique non morphinique, le paracétamol, et à des mesures non pharmacologiques telles qu’un environnement enrichi avec de la ouate en post-opératoire. L’hébergement post-opératoire sera réalisé en cage individuelle après la pose de la prothèse crânienne afin de prévenir tout risque d’arrachement du matériel en lien avec une bagarre entre animaux. Cet hébergement isolé sera enrichi et d’une durée la plus réduite possible avant la procédure (10 jours maximum) afin de prévenir le stress chez un animal isolé. L’accès à l’eau et à la nourriture sera adapté au besoin (croquette dans une coupelle humide). Les souris, préalablement habituées à la manipulation, seront habituées à la contention et au bruit de l’IRM durant 6 jours avec des durées croissantes (de 10 minutes à 60 minutes) afin de diminuer leur stress lié à l’expérimentation. Des bouchons d’oreilles seront placés afin de limiter le bruit de l’appareil. Ajouté à ces précautionsont été défini des points limites adaptés à chaque étape de notre protocole avec une escalade des prises en charge aboutissant à la mise à mort de l’animal en cas de détresse ou souffrance ne pouvant être soulagée dans des délais brefs.
Choix des espèces
La souris Swiss est le meilleur compromis entre remplacement et pertinence. Sans reprendre les agruments avancés plus haut, ses caractéristiques physiologiques et anatomiques parfaitement connues, son poids et sa taille classiquement supérieurs à ceux d'autre souche, la facilité d'un abord vasculaire et trachéal et son hétérogénéité génétique en fond un candidat de choix pour ce projet. Les expériences seront réalisées chez des animaux de 8 semaines, ce qui correspond à un stade jeune adulte, âge auquel le système glymphatique est considéré mature et pleinement efficient. Ils seront commandés à 6 semaines pour anticiper les étapes d'habituation à la manipulation et à la contention.
Etude de l’implication des voies de régulation immunitaire de l’hépatite auto-immune dans un modèle murin préclinique
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
1 536 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections destinées à faire exprimer un auto-antigène dans le foie, une vaccination dans les deux pattes arrière qui gonfle le muscle pendant douze à vingt-quatre heures, cinq injections en deux semaines sur animal éveillé et deux prélèvements de sang sous anesthésie. Le modèle actuel ne produit qu'une hépatite minime qui se résorbe vite, loin de la maladie humaine, et l'équipe veut donc invalider dans les cellules du foie les gènes de molécules immunitaires inhibitrices pour obtenir une auto-immunité qui dure. Foie, rate et sang sont prélevés après la mise à mort, le porteur affirmant qu'aucun système de remplacement pertinent n'existe et que les biopsies humaines sont rares et de petite taille.
Objectifs
L’hépatite auto-immune est une pathologie dont les causes restent méconnues. L’ L’hépatite auto-immune est caractérisée par une attaque immunitaire du foie conduisant à des niveaux élevés des enzymes hépatiques et des anticorps notamment des auto-antigènes. Les patients répondent pour la plupart bien aux traitements immunosuppresseurs non spécifiques; Toutefois, ces traitements à long terme ne sont pas sans effets délétères. Les cellules immunitaires sont classiquement considérées comme responsables des lésions hépatiques, mais les mécanismes cellulaires, notamment les antigène-spécifiques impliqués restent largement incompris. Notre équipe a mis en place des modèles murins ressemblant à l’hépatite auto-immune qui permettent d’étudier le rôle des cellules immunitaires spécifiques d’un antigène exprimé dans le foie. De nombreux outils sont disponibles pour l’expression et l’étude de cet antigène, permettant ainsi de suivre les réponses immunitaires spécifiques associée à l’antigène après expression de celui-ci dans le foie. Avec ce système, notre équipe a pu montrer que l’expression de l’antigène dans le foie des souris est tolérée et n’induit pas de réponse spécifique contre celui-ci, de plus que l’accumulation de cellules immunitaires dans le foie des souris dépend d’une immunisation préalable contre l’antigène et l’expression de celui-ci au niveau du foie. Nous avons également montré que les cellules immunitaires spécifiques de l’antigène ressemblaient aux cellules immunitaires auto-réactives chez les patients et que le blocage transitoire des molécules immunitaires inhibitrices perturbe le contrôle de cette réponse . Cependant, l’hépatite induite est peu détectable/minime et se résorbe rapidement ce qui diffère de la maladie chez l’homme. Notre hypothèse est que l’évolution chronique d’une auto-immunité dans le foie dépend d’une dérégulation de ces voies immunitaires inhibitrices sur le long terme. Dans cette mesure, nous souhaitons invalider, spécifiquement dans les hépatocytes, les gènes codant pour ces molécules inhibitrices et évaluer leur impact à court et long terme, ce qui permettrait une compréhension des mécanismes impliquées dans la maladie chez l’humain.
Bénéfices attendus
Nos travaux permettront de mettre en évidence comment l’environnement hépatique joue un rôle dans les réponses inflammatoires locales contre un auto-antigène hépatique, en identifiant des voies de signalisations essentielles au contrôle de ces réponses sur le long terme. Les résultats de nos travaux devraient apporter de nouvelles pistes thérapeutiques plus spécifiques contre la pathologie.
Procédures
Les animaux subiront plusieurs actes en fonction du protocole appliqué. Acte 1 : Les animaux recevront, des injections (durée de l’acte : 1 minute, animal anesthésié et analgésié localement). Cette injection sera réalisée dans tous les groupes une fois et un seul groupe recevra 3 injections supplémentaires une semaine après (1 jour d’intervalle/injection). Acte 2 : Les animaux recevront 5 injections (durée : 30 secondes, animal vigile), à 2 ou 3 jours d’intervalle. Acte 3 : Prélèvement sanguin (durée : 2 minutes, animal anesthésié et analgésié localement) une première fois durant le protocole et une dernière fois en fin de protocole.Acte 4 : Les animaux recevront, 1 injection / patte soit deux injections par souris (1 minute, animal anesthésié).
Impact sur les animaux
Dans le cadre de ce projet, les animaux recevront des gestes plus ou moins douloureux au cours des différentes procédures. Une procédure d’injection répétée cinq fois en deux semaines pourra entrainer un inconfort local et transitoire au moment de l’injection dû au passage de l’aiguille dans la peau qui s’estompera 5 min après la procédure. . La vaccination des souris sera réalisée au niveau des deux pattes arrière qui entrainera un étirement local du muscle. Cette gêne temporaire associée à un gonflement du muscle durera entre 12h et 24h. La gêne disparait généralement 24h post injection. Lors des prélèvements sanguins un inconfort durant ces gestes est estimé à 1min correspondant au temps nécessaire à la réalisation du prélèvement. L’animal pourra également ressentir pendant 30 secondes une gêne lors de la réalisation du geste de compression pour arrêter le saignement éventuel post prélèvement. Les prélèvements et injections sont réalisées sous anesthésie gazeuse pouvant entrainer une phase de stress pour l’animal pendant environ 30 secondes avant la phase d’endormissement . De plus la phase de réveil avec le reprise de conscience sera également un facteur de stress qui durera environ 1min pour l'animal.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l’issue de chaque procédure afin de récupérer différents tissus (sang, foie et rate) indispensables pour mener diverses analyses d’histologie, de biologie cellulaire, de biologie moléculaire, de biochimie et d’immunologie.
Remplacement
Dans ce projet, nous interrogeons les voies de régulations de l’auto-immunité dans le foie. Cet aspect ne peut être étudié chez le patient humain car le diagnostic de l’hépatite auto-immune est très tardif et les échantillons (biopsies) sont rares et de petites tailles. Par ailleurs, l’étude des mécanismes immunologiques dictant le développement de la pathologie n’est pas réalisable à l’échelle cellulaire et, à nos connaissances, il n’existe pas de système pertinent de remplacement. Ainsi, dans notre projet l’étude in vivo chez l’animal est indispensable car cela permet d’avoir accès à des échantillons de l’organe cible de la pathologie, le foie. Cela permet d’une part de mesurer les dommages hépatiques et d’autre part d’étudier l’environnement immunologique dans l’organe.
Réduction
Nous estimons que pour ce projet 1536 animaux seront étudiés. Les groupes expérimentaux seront constitués du minimum d’animaux nécessaire et suffisant pour permettre une analyse statistique robuste des effets observés. Pour cela, le calcul des effectifs a été réalisée par un calcul de puissance, basé sur des expériences préliminaires réalisées dans des conditions comparables. Durant le projet, une réduction du nombre d’animaux pourra être envisagée en fonction des résultats expérimentaux obtenus. Nous pourrons être amenés à manipuler moins d’animaux si l’effet de certains composés s’avère significatif au cours des premières expériences. A l’inverse, si l’effet d’un composé rejette l’hypothèse émise dès les premières expériences, le composé sera exclu des prochaines expérimentations afin de limiter le nombre d’animaux utilisés. Dans le but d’extraire le maximum de données de chaque animal, plusieurs tissues seront prélevés et soumis à diverses analyses (immunologiques, histologiques ou de biologie cellulaire et moléculaire).
Raffinement
Les souris seront hébergées dans des conditions optimales (température, hygrométrie, cycle jour nuit 12h/12h, enrichissement des cages, nourriture ad libitum). Afin de limiter le stress des animaux, un foisonnement à base de frisures de papier kraft sera mis dans les cages. Les animaux seront hébergés en groupes sociaux, si toutefois des souris paraissent agressives lors du protocole, une séparation pourrait être nécessaire avec le maintien d’un enrichissement de type tunnel rouge ou dôme. Les utilisateurs passeront régulièrement du temps avec les animaux avant les procédures et en dehors des jours d’expérimentation pour limiter leur stress et les habituer à être manipulés. Les animaux seront conditionnés afin de limiter le stress lors de la manipulation. Ainsi avant toute manipulation, un stimulus sonore (tapotement sur la cage) sera réalisé avant récupération pour les phases de manipulation. Les manipulations seront réalisées dans le souci constant de réduire au maximum l’inconfort et la souffrance des animaux. Toute manipulation invasive sera précédée d’une courte anesthésie générale gazeuse et d’une analgésie locale. Le niveau d’anesthésie sera régulièrement contrôlé tout au long de la procédure par test des réflexes et de la respiration et pour prévenir d'une potentielle hypothermie les animaux seront placés sur un tapis chauffant. La mise en place d’une grille de suivi strict des points limites permettra d’éviter au maximum le stress et/ou la douleur au cours de l’expérimentation. Dans le cas où un symptôme réversible sera signalé, l’animal recevra les soins nécessaires. Dans le cas où un point limite sera atteint avant la fin de l’expérimentation, l'euthanasie de l’animal sera faite. Enfin une veille scientifique continue sera effectuée, évitant ainsi toute expérimentation déjà rapportée dans la littérature.
Choix des espèces
L’étude chez l’animal étant indispensable dans notre projet, nous travaillerons avec la souris (Mus musculus) qui est un modèle de référence pour la recherche fondamentale ainsi que pour les examens précliniques. A nos connaissances, il n’existe pas de modèle pertinent pour étudier le développement de l’auto-immunité dans le foie utilisant une autre espèce animale. De plus, le modèle murin utilisé au cours de ce projet, et développé au sein du laboratoire, a déjà démontré sa pertinence pour étudier une réponse spécifique d’un antigène hépatique. Nous travaillerons avec des souris adultes de 8 à 12 semaines, car la croissance hépatique est achevée et le système immunitaire mature. A des âges plus avancés le système immunitaire ainsi que la capacité de prolifération du tissu hépatique peuvent varier, ce qui pourrait engendrer une plus grande variabilité au cours des expérimentations.
Rôle de l’hyperglycémie et des additifs alimentaires dans le développement de l’athérosclérose chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Jusqu'à vingt-quatre gavages, sept injections dans l'abdomen et dix-sept prélèvements de sang à la queue par animal, plus un prélèvement dans l'orbite de l'œil sous anesthésie. 1 929 souris sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour étudier comment une glycémie élevée et des additifs alimentaires favorisent l'athérosclérose en passant par le microbiote intestinal. Toutes sont tuées à la fin de chaque procédure, le maximum de tissus étant prélevé sur chacune. Le porteur n'annonce, comme effets pour les animaux, qu'un stress et une douleur légère de courte durée liés aux injections, aux administrations orales et à l'anesthésie gazeuse.
Objectifs
Les maladies cardiovasculaires, comme l’infarctus ou l’AVC, sont la première cause de mortalité dans les pays développés. L’athérosclérose, à l’origine de ces événements, est liée à une inflammation des artères. Ce projet vise à mieux comprendre comment certains facteurs — comme une glycémie élevée ou des additifs alimentaires— favorisent cette inflammation via l’intestin et le microbiote. Nous étudierons notamment le rôle de deux gènes intestinaux dans ce processus. Grâce à des modèles de souris et à des transferts de microbiote, nous chercherons à identifier de nouvelles pistes de prévention ou de traitement des maladies cardiovasculaires.
Bénéfices attendus
Ce projet cherche à comprendre comment certains facteurs de notre mode de vie, comme un excès de sucre dans le sang ou la consommation d’aliments ultra-transformés contenant des additifs alimentaires, peuvent perturber notre microbiote intestinal et favoriser l’apparition de maladies cardiovasculaires comme l’athérosclérose. En étudiant deux acteurs clés de l’intestin, nous explorerons les liens entre alimentation, inflammation et santé du cœur. Ces recherches pourraient permettre de développer, à terme, de nouvelles stratégies pour prévenir ou traiter ces maladies en ciblant le microbiote intestinal.
Procédures
- Prélèvement de sang à la queue pour suivie de glycémie sur souris vigile : 9 prélèvements maximum pour les protocoles de 9 semaines et 17 prélèvements maximums pour les protocoles de 16 semaines. Le prélèvement prend moins de 30 secondes par animal. - Test de tolérance au glucose : gavage 1 fois/15 secondes ; individualisation durant environ 2h ; analgésie locale 1 fois ; 10 prélèvements maximum de sang à la queue, quelques secondes - Test de sensibilité à l’insuline : injection intrapéritonéale 1 fois/10 secondes ; individualisation durant environ 90min ; analgésie locale 1 fois ; 9 prélèvements maximum de sang à la queue. - Test FITC-dextran : gavage 1 fois/15 secondes ; prélèvement sanguin rétro-orbital sous anesthésie gazeuse et analgésique locale 1 fois, quelques secondes. - Injection intrapéritonéales sur animaux vigiles : 7 injections maximum/souris. Une injection prend moins de 10 secondes. - Gavages par voie orale (procédure 5) sur animaux vigiles : 24 gavages maximum/souris. Les gavages prennent moins de 15 secondes par animal. - Administration d’un mélange d’antibiotiques dans l’eau de boisson durant 5 jours.
Impact sur les animaux
Les injections peuvent causer un stress et une douleur légère de courte durée. Les administrations orales peuvent causer une douleur légère et un stress de courte durée. L’anesthésie gazeuse peut induire un stress de courte durée.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure pour analyses des tissus.
Remplacement
Les modèles de souris sont une étape indispensable dans la compréhension des mécanismes impliqués dans l'athérosclérose. En effet, actuellement il n'y a pas de systèmes en culture cellulaire qui reproduisent, imitent ou permettent la modélisation des interactions cellulaires et moléculaires qui conduisent au développement de l’athérosclérose. L’expérimentation in vivo est également le seul modèle permettant d’appréhender l’intégration et la participation d’acteurs de différents tissus dans une même pathologie.
Réduction
Les effectifs sont déterminés à partir des données de la littérature et avec des tests statistiques adaptés. Pour chaque expérience, le maximum de tissus est prélevé afin de maximiser les analyses biologiques possibles.
Raffinement
Les animaux sont maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi. La souffrance animale sera réduite au maximum par le raffinement des méthodes expérimentales notamment l'utilisation d’anesthésie adaptée durant les procédures. Les animaux sont surveillés tout au long du projet. Une grille de score et de points limites spécifiques au projet ont été établis, permettant d'intervenir pour soulager les animaux en cas de souffrance. L'atteinte d'un point limite qui ne pourra pas être soulagé entrainera une mise à mort anticipée de l'animal avant la fin du protocole.
Choix des espèces
L’utilisation des animaux est nécessaire car il n’existe pas, à ce jour, de modèles d’athérosclérose en culture cellulaire permettant de reproduire la physiopathologie de la maladie. De nombreuses voies de régulation sont conservées entre la souris et l’humain, permettant une extrapolation des résultats obtenus. Enfin, la disponibilité de données bibliographiques importantes sur la physiopathologie de la souris est un atout important dans l'analyse et l'interprétation des résultats. Seules des souris adultes de plus de 8 semaines seront utilisées pour ces études pour rester cohérents avec les conditions cliniques, l’athérosclérose étant une maladie touchant les adultes chez l’humain.
Rôle de l’alternance des cycles de sommeil sur la consolidation mnésique chez le rat
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une partie des rats utilisés est porteuse d'une narcolepsie de lignée, avec un éveil et un sommeil fragmentés. 240 rats Long Evans sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger pour 180 d'entre eux et modéré pour 60. Tous subissent une biopsie du bout de la queue à quinze jours pour le génotypage, et les 60 retenus une chirurgie de trois heures sous anesthésie générale pour implanter des électrodes intracérébrales, avant des tests de labyrinthe surélevé, de reconnaissance d'objet, de piscine de Morris et de labyrinthe en double H. Les rats au mauvais génotype ou du mauvais sexe sont tués, 90 d'entre eux repartant vers l'élevage ou vers d'autres projets, et les 60 porteurs d'un implant cérébral ne peuvent être ni réutilisés ni adoptés.
Objectifs
Parmi les multiples fonctions du sommeil, son rôle dans l'établissement des souvenirs semble particulièrement important. C’est en particulier l’architecture du sommeil, c’est-à-dire l’alternance de ses différents stades (sommeil lent-sommeil paradoxal) dans une nuit de sommeil qui joue un rôle primordial dans la consolidation des souvenirs. Si les modèles rongeurs ont été largement utilisés pour démontrer ce lien, la plupart des travaux ont été menées dans des conditions standardisées d’élevage, loin de leur condition naturelle de vie. L’idée originale de ce projet est de replacer cette question dans une perspective plus naturaliste en plaçant l’animal dans un milieu de vie seminaturalistique lui permettant d’exprimer le répertoire comportemental propre à son espèce, en particulier les interactions sociales et le choix de son territoire. Cet environnement est constitué de nombreux modules reliés par des tunnels sur une surface de plusieurs mètres carrés. La force de ce projet est de bénéficier d’un modèle de rats narcoleptiques caractérisés par une forte fragmentation de l'éveil et du sommeil modifiant l’architecture du sommeil. Chez le sujet humain souffrant de narcolepsie, on observe des passages directs de l’éveil au sommeil paradoxal sans passer par le stade de sommeil lent. Certains patients narcoleptiques montrent des déficits de mémoire confortant l'hypothèse d'un lien entre l’organisation du sommeil et de bonnes performances de consolidation mnésique. Nous proposons une approche longitudinale (avec un suivi des mêmes animaux pendant plusieurs mois) permettant de suivre l’évolution de la qualité de leur sommeil en fonction de leurs comportements individuels dans l’environnement de vie (activité physique, interactions sociales). Tout au long de cette étude, des tests comportementaux permettront d’évaluer les capacités de mémoire de ces animaux afin de les mettre en lien avec la qualité de leur sommeil. En comparant les animaux contrôles et les animaux narcoleptiques nous espérons en premier lieu pouvoir préciser les liens qui existent entre l'organisation du sommeil et les performances cognitives des animaux dans un cadre plus écologique. Nous faisons l'hypothèse que les facteurs liés à l'environnement de vie (activité physique, interactions sociales) permettront d'identifier les éléments les plus à même de garantir une évolution positive du fonctionnement cognitif et une limitation des crises de narcolepsie.
Bénéfices attendus
Le premier bénéfice attendu concerne l’apport aux connaissance fondamentales sur les interactions sommeil/mémoire. En effet, si actuellement le lien entre la structure du sommeil (c’est-à-dire l’alternance de ses différents stades au cours d’une nuit) et la qualité de la consolidation en mémoire des souvenirs fait l’objet de nombreuses hypothèses, il n’est pas encore démontré. Notre projet a deux objectifs. D’une part évaluer le rôle de l’environnement de vie, et en particulier des interactions sociales, sur la qualité du sommeil et son impact sur la mémoire. D’autre part, ce projet permettra de mieux comprendre comment la fragmentation du sommeil, caractéristique de la narcolepsie, affecte la mémoire et les fonctions cognitives en fournissant des données causale (c’est-à-dire un lien direct entre structure du sommeil et consolidation des souvenirs). L’étude de rats narcoleptiques et sauvages dans un environnement plus écologique favorisera l’identification de marqueurs comportementaux plus représentatifs des situations quotidiennes. Ainsi, on peut espérer améliorer la pertinence translationnelle de ces résultats pour la compréhension des troubles humains du sommeil et de la mémoire. Chez les rats narcoleptiques, nous pourrons détecter d’éventuels mécanismes compensatoires permettant de mieux cibler les stratégies diagnostiques et thérapeutiques, ainsi que des recommandations d’adaptation pour améliorer la qualité de vie des patients narcoleptiques.
Procédures
Tous les animaux feront d’abord l’objet d’une biopsie du bout de la queue à l’âge de 15 jours post naissance afin d'établir leur génotype. Les rats sélectionnés ayant le bon génotype subiront à l’âge adulte une chirurgie pour implanter les électrodes intra-cérébrales permettant de caractériser et de quantifier les différentes phases de leur sommeil. Cette intervention d'une durée de 3h00 aura lieu sous anesthésie générale. Au cours de la procédure, les animaux seront soumis à plusieurs tests comportementaux ou mnésiques impliquant chacun des circuits cérébraux différents. Les tests d’anxiété ont pour but de comparer le niveau d’anxiété de différents groupes d’animaux et d’en suivre l’évolution dans le temps. Le test du labyrinthe elevé consiste à placer le rat dans un labyrinthe circulaire dont la plateforme est surélevée et dont la moitié est pourvue de murs. Plus l’animal passe du temps dans la partie protégée par les murs et plus il est considéré comme anxieux. La durée du test est de 5 minutes. Les tests de mémoire de reconnaissance d’objet sont basés sur la tendance naturelle des rats à explorer plus longtemps un nouvel objet qu’un objet déjà connu. Cette diminution de l’exploration lors d’une seconde présentation de l’objet est interprétée comme une reconnaissance (et donc une mémorisation) de cet objet. Les phases d'encodage des objets et la phase de test (avec un nouvel objet) ont une durée respective de 10 et 5 minutes. Les tests de navigation spatiale : Dans le test dit de la piscine de Morris, le rat doit apprendre à retrouver une plateforme immergée en utilisant les indices spatiaux présents dans la pièce expérimentale. Le deuxième test est celui du labyrinthe en double H dans lequel les animaux doivent apprendre à retrouver une récompense placée à l’extrémité d’un des 6 bras constituant le labyrinthe. Ces tests se déroulent sur 5 jours consécutifs avec chaque jours 4 essais d’une minute. Tous ces tests seront réalisés sans aucune restriction ni alimentaire, ni hydrique. Ils ne sont basés que sur un comportement naturel de l’animal ou sur des renforcements positifs (eau sucrée, friandise)
Impact sur les animaux
La biopsie peut induire un stress lié à la manipulation de l’animal, et une douleur brève du fait qu’un petit bout de queue est coupé. Toutefois, la souffrance est légère et de très courte durée. Lors de la chirurgie, les nuisances attendues sont le stress modéré lié à la manipulation de l’animal avant la chirurgie et un état vaseux en sortie de chirurgie due à la récupération de l’anesthésie générale. Il peut y avoir une douleur postopératoire due à la plaie mais traitée par des anti-douleurs. Les infections de la plaie suite à la chirurgie sont extrêmement rares. Bien qu’elles ne soient pas attendues, elles ne sont pas exclues. Concernant les test comportementaux, l’animal sera sorti de l’enceinte d’hébergement et déplacé jusqu’à la pièce contenant le dispositif expérimental. Ceci peut engendré un stress qui sera limité par une manipulation régulière des animaux et par une phase d’habituation au transport et à l’enceinte expérimentale pendant les trois jours précédents le test.
Devenir
Après l’étape de génotypage, les animaux ne possédant ni le bon génotype, ni le bon sexe seront euthanasiés, sauf 90 d'entre eux qui seront replacés dans l'élevage pour le maintien de la colonie ou proposés pour être utilisés dans d’autres projets. Les 60 animaux utilisés pour l’étude du lien sommeil/mémoire seront mis à mort à la fin de la procédure. Ces animaux ayant un implant cérébral, ils ne peuvent ni être réutilisés ni être adoptés.
Remplacement
Il n’existe pas de méthode alternative à l’expérimentation animale pour ce projet. L’impact du sommeil, en particulier celui de l’alternance de ses phases (sommeil lent/sommeil paradoxal) sur la consolidation des souvenirs, est un processus complexe mettant en jeu un grand réseau de structures cérébrales mais également plusieurs organes (cerveau, muscles). Ainsi, cette étude de l’interaction sommeil/mémoire combine des enregistrements cérébraux et des tâches comportementales complexes qu’il n’est pas possible de mimer sur des modèles in vitro.
Réduction
En premier lieu, nous avons fait le choix d’une approche longitudinale afin de suivre l’évolution des paramètres mesurés dans chaque groupe de rat. Outre l’intérêt scientifique d’une telle approche, elle permet d'augmenter la puissance statistique en limitant le nombre d'animaux par groupes car ceux-ci seront leur propre témoin et que nous utiliserons les tests statistiques adaptés à ce type d'approche. Le nombre de rats pour chaque groupe a été ramené au minimum sur la bases d'études antérieures. Les enregistrements de sommeil des rats ainsi que les données comportementales seront organisés et archivés sur notre serveur central. Nous générerons ainsi une base de données qui permettra à terme de réduire le nombre d’animaux puisqu’elle sera utilisée comme référence et contrôle pour les projets suivants sur ce même type d’animaux et de problématique.
Raffinement
Dès le sevrage, les animaux seront hébergés dans une enceinte semi-naturalistique. Cette dernière, constituée de cages reliées par des tunnels, a une dimension totale de 2,7x2,1 m avec une surface utile au sol de plus de 2,5 m² pour les rats. Dans cette enceinte, les animaux disposent de 2 cages surélevées et de 2 nids à l’abri de la lumière. Ainsi, les rats peuvent exprimer la majeure partie de leur répertoire comportemental en particulier les interactions sociales, le choix du territoire ou encore la recherche active de nourriture. Une étude préliminaire menée sur des rats hébergés dans cette enceinte a montré une forte réduction de l’anxiété de ces animaux par rapport à ceux hébergés en cages standard. De plus, nous n’avons noté aucune agressivité interindividuelle même après plusieurs mois, tant chez les femelles que chez les mâles. Cela vient du fait que les rats peuvent s’approprier ce territoire et choisir de s’isoler si besoin et d’éviter tout conflit. Des enrichissements systématiques seront également mis en place. Les animaux seront suivis quotidiennement soit par une visite dans la salle d’hébergement, soit à l’aide des caméras couvrant l’ensemble du dispositif. De plus, les animaux seront manipulés régulièrement afin de limiter le stress lors du branchement du dispositif d’enregistrement. Lors des jours suivant la phase post-opératoire, les animaux seront suivis régulièrement au cours de la journée et l’optimisation de la récupération est assurée grâce à l’utilisation d’une grille de score post-opératoire. Cette grille permet de suivre l’évolution des paramètres physiologiques afin de détecter toute dégradation de l’état de santé général et de mettre en place les solutions médicamenteuses appropriées. Celle-ci permettent également de fixer le point limite des expérimentations avec mise à mort des animaux pour prévenir l’apparition d’une quelconque souffrance. L’utilisation d’un dispositif d’enregistrement du sommeil sans fil permettra, contrairement aux dispositifs filaires habituellement utilisés pour ce genre d’étude, de ne plus isoler les animaux durant les phases d’enregistrement de sommeil. L’interaction sociale sera donc maintenue chez les animaux durant toute la procédure. Enfin, les tests mnésiques utilisés dans la procédure ne nécessitent ni restriction hydrique, ni restriction alimentaire. Ils sont basés soit sur un comportement naturel du rat soit sur des renforcements positifs.
Choix des espèces
Les rongeurs sont l'une des espèces de mammifères qui a été largement utilisée pour étudier le sommeil d’une part et les processus mnésiques d’autre part. Ils sont donc parfaitement adaptés à une étude de la relation entre l’organisation du sommeil et la mémoire. Le rat est un modèle approprié car il possède une taille cérébrale permettant d’étudier l’activité de nombreuses aires cérébrales retrouvées chez l’Homme. Pour notre projet, le rat, contrairement à la souris, a une taille et un poids suffisant pour lui permettre de supporter les systèmes d’enregistrements autonomes qui ne sont actuellement pas encore assez miniaturisés pour être utilisés chez la souris Les rats de souche Long Evans sont particulièrement adaptés à notre étude car : - ils peuvent réaliser des tâches comportementales sophistiquées d’autant plus qu’il possède une très bonne vision - ils ont servi de bases pour le développement de la lignée narcoleptique Les animaux seront placés dès le sevrage dans l’enceinte d’hébergement semi-naturalistique. A l’âge de 12 semaines, ayant atteint leur maturité cérébrale, les rats seront inclus dans les différentes tâches cognitives et leur sommeil sera enregistré. A cet âge, ils possèdent un cycle circadien et ultradien veille-sommeil stabilisé et consolidé.
Importance de la délétion spécifique d’Ezh2 dans les cardiomyocytes ou les cellules endothéliales ou les cellules myéloïdes au cours du développement des maladies cardiovasculaires
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
436 souris vont être utilisées, chacune passant jusqu'à quinze échocardiographies étalées entre l'âge de deux mois et un an. 156 d'entre elles sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger et 280 dans des procédures modérées, toutes tuées par exsanguination pour prélever cœur, foie, intestin, poumon, tibia et aorte. Au sevrage, chaque animal reçoit une puce électronique sous la peau et perd deux millimètres de cartilage de l'oreille pour le génotypage, puis vient une série de trois injections quotidiennes et trois prélèvements de sang. Le porteur justifie l'emploi des deux sexes par la neutralisation d'un effet du sexe et par la volonté d'"exploiter l'intégralité des animaux génétiquement modifiés produits" dans son animalerie.
Objectifs
L’objectif du projet est de comprendre le rôle de l’expression d'une enzyme épigénétique dans différents types cellulaires au cours du développement des pathologies cardiovasculaires in vivo.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra, dans un premier temps, de définir les conditions optimales pour induire la délétion du gène codant pour l'enzyme épigénétique d'intérêt dans les cardiomyocytes, les cellules endothéliales et les cellules myéloïdes, ainsi que d’en déterminer la durée optimale. Dans un second temps, il permettra d’évaluer l’impact de cette délétion sur le développement d’une dysfonction cardiaque chez la souris.
Procédures
Une injection quotidienne pendant 3 jours consécutifs (3 injections au total). Identification individuellement à l’aide d’une puce électronique injectée par voie sous-cutanée et biopsie auriculaire de 2 mm sera à des fin de génotypage 1 seule fois au moment du sevrage. A partir de l’âge de 8 à 12 semainesne des échocardiographies non invasives seront réalisée tous les mois jusqu’au 6ᵉ mois, puis toutes les deux semaines jusqu’au 12ᵉ mois (15 échorcardiographies en tout).
Impact sur les animaux
Des prélèvements sanguins et des injections d’une molécule seront réalisés trois fois au cours de l’étude. Le prélèvements sanguins et les injection durerons moins de 5 min. Nous nous attendons, si notre modèle fonctionne, à observer des signes de dysfonction cardiaque chronique évalués par échocardiographie.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de cette étude par exsanguination afin permettre le prélèvement des organes d’intérêt (sang, cœur, foie, intestin, poumon, tibia, aorte) nécessaires aux analyses moléculaires et histologiques.
Remplacement
Les expériences in vivo ne peuvent pas être remplacées par des études in vitro car nous avons pour but dans cette étude d’évaluer la fonction cardiaque pour laquelle il n’existe aucune alternative ex vivo à l’heure actuelle.
Réduction
Pour réduire au maximum le nombre d’animaux nécessaires à cette étude, nous réaliserons séquentiellement des mesures non invasives de la fonction cardiaque (échocardiographie). Nous avons également mis en place une stratégie d’optimisation des prélèvements nécessaires aux analyses ex vivo au moment de la mise à mort. La procédure de mise au point et d’optimisation des conditions de délétion du gène codant pour l'enzyme épigénétique dans les cardiomyocytes, les cellules endothéliales ou les cellules myéloïdes permettra de limiter le nombre de groupes expérimentaux nécessaires. Nous ajusterons également le nombre d’animaux requis pour les procédures suivantes grâce à l’évaluation de l’efficacité de cette délétion à l’aide d'un calcul de puissance statistique. Des animaux des deux sexes seront utilisés afin de neutraliser tout effet du sexe et d’exploiter l’intégralité des animaux génétiquement modifiés produits dans notre animalerie.
Raffinement
Les animaux sont hébergés conformément aux normes requises, avec un enrichissement des cages adapté. Des points limites ont été définis (absence de réaction au stimulus, inactivité de l’animal dans sa cage pendant plus de 6 heures, manifestation de signes de détresse), et une stratégie d’anesthésie et d’analgésie sera mise en place, accompagnée d’un suivi quotidien des signes cliniques et d’une pesée hebdomadaire. Par ailleurs, les expérimentateurs auront des contacts plurihebdomadaires avec les animaux afin de favoriser leur habituation. Les souris génétiquement modifiées utilisées dans cette étude seront identifiées individuellement à l’aide d’une puce électronique injectée sous anesthésie gazeuse. Lors de cette même procédure, une biopsie du cartilage auriculaire de 2 mm sera réalisée afin de confirmer le génotype de chaque animal.
Choix des espèces
La souris présente l’avantage indéniable de permettre l’utilisation d’outils de biologie moléculaire, tels que l’invalidation d’un gène de manière spécifique et inductible dans un type cellulaire d’intérêt, comme c’est le cas dans cette étude concernant la délétion d’Ezh2 dans les cardiomyocytes, les cellules endothéliales ou les cellules myéloïdes. Ces modèles sont particulièrement utiles pour mieux comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires responsables de maladies cardiovasculaires, telles que l’insuffisance cardiaque. Dans notre laboratoire, nous possédons depuis de nombreuses années une solide expérience dans les évaluations fonctionnelles et structurelles du cœur, in vivo et ex vivo, chez la souris. Utilisation d’animaux adultes de 8-12 semaines et pesant 20-24g pour cette étude afin de pouvoir suivre l'éventuel développement d'une dysfonction cardiaque.
Rôle de la sécrétion des plaquettes sanguines dans les maladies métaboliques hépatiques (EU (1/2))
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
Cinquante-deux semaines de régime riche en graisses pour une partie des animaux, 72 heures d'isolement en cage métabolique de 500 cm2 pour une autre: 504 souris sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections dans l'orbite de l'œil, sous la peau et dans l'abdomen, jusqu'à sept prélèvements sanguins sur animal éveillé et des périodes de jeûne de 8 ou 16 heures. Le régime provoque une prise de poids et une accumulation de graisse dans le foie, avec inflammation de l'organe ou cancer, pour étudier le rôle des plaquettes sanguines dans les maladies hépatiques liées à l'obésité. Toutes sont tuées, le porteur précisant que les souris isolées 72 heures ne peuvent servir à aucune autre procédure en raison du stress subi.
Objectifs
Les maladies du foie liées au métabolisme, appelées maladies hépatiques métaboliques sont des atteintes du foie qui apparaissent dans le cadre du syndrome métabolique. Ce syndrome correspond à l’association de plusieurs troubles liés à l’obésité, comme une augmentation de la graisse abdominale, un diabète, une hypertension ou des anomalies des graisses dans le sang. Ces maladies du foie peuvent rester longtemps silencieuses, mais elles peuvent aussi évoluer vers des formes graves comme la cirrhose ou le cancer du foie. Dans ce dernier cas, le pronostic est très sombre, avec un taux de survie d’environ 10 % à 5 ans. Atteignant plus de 30 % de la population dans les pays occidentaux, ces maladies hépatiques représentent un véritable enjeu de santé publique. L’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) les considère désormais comme la première cause de maladies du foie dans ces pays. Même si ces maladies sont souvent associées à l’obésité et au syndrome métabolique, leur origine exacte varie selon les patients et reste encore mal comprise. Cela rend leur prévention et leur traitement particulièrement difficiles. L’une des questions importantes et encore peu explorées concerne le rôle des plaquettes sanguines. Les plaquettes sont de petites cellules du sang qui permettent d’arrêter les saignements et de maintenir l’intégrité des vaisseaux sanguins. Comprendre comment elles pourraient influencer l’apparition ou l’évolution des maladies hépatiques métaboliques ouvre une nouvelle piste de recherche très prometteuse. Ce travail s’inscrit dans une approche globale en tenant compte de l’ensemble du fonctionnement du corps, des organes et de leurs interactions. Cette vision globale est essentielle pour comprendre ces maladies complexes et multifactorielles. Ce projet se déroulera dans 2 établissements utilisateurs (EU) différents (EU1 et EU2).
Bénéfices attendus
Ces résultats devraient permettre de mieux appréhender le rôle et l’impact des plaquettes dans les maladies métaboliques hépatiques et ses conséquences. Ces résultats apporteront donc des informations à la fois fondamentales dans la connaissance de la physiopathologie hépatique et aideront à évaluer l’intérêt thérapeutique de cibler les plaquettes pour prévenir les maladies métaboliques du foie.
Procédures
La souris sera soumise à différents régimes alimentaires riches en lipides de 1, 8, 12, 16 ou 52 semaines en fonction du régime utilisé et du stade de la maladie étudié. La souris sera soumise à des procédures avec des injections (intra-orbitaire : 1 injection de 15 sec, intra-péritonéale : 1 à 2 injections de 15 sec et sous-cutané : 1 injection de 15 sec). 7 prélèvements sanguins de 15 sec sur souris vigile ou 1 prélèvement sanguin terminal de 1-2 minutes sur souris anesthésiée seront réalisés. La souris sera mise à jeun (8h ou 16h) pour les tests de tolérance. Pour une procédure, la souris sera isolée individuellement en cage métabolique d’une surface de 500cm2 sur une durée de 72h. Pour une procédure, une perfusion intra-cardiaque (1 minute) sera réalisée suite à une anesthésie générale et une antalgie locale.
Impact sur les animaux
La mise en régime riche en lipides chez la souris induit différents effets indésirables telles qu’une prise de poids et une accumulation de graisses dans le foie associée à une inflammation de l’organe ou un cancer du foie. Les animaux utilisés dans ce projet pourront éprouver un stress modéré et un inconfort à cause d'injections, de mise à jeun et de mise en isolement.
Devenir
A la fin de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort pour prélèvement sanguin (1 ml de sang) et d’organes pour les procédures 1 et 3. Pour la procédure 2, tous les animaux seront mis à mort ne pouvant pas etre utilisés pour d’autres procédures dû au stress après isolement de 72h.
Remplacement
Les processus qui contrôlent les plaquettes sanguines et les maladies du foie font intervenir de nombreux types de cellules et plusieurs organes, comme le foie, les vaisseaux sanguins, le tissu adipeux ou encore l’intestin. Aujourd’hui, il n’existe pas de modèle en laboratoire capable de reproduire fidèlement toutes ces interactions complexes. A ce jour, aucun système expérimental ne permet d’imiter un foie complet avec ses différents types de cellules et ses vaisseaux et de modéliser ses échanges avec d’autres organes. Notre projet étudie une maladie du foie qui résulte de plusieurs problèmes combinés : des troubles du métabolisme des graisses, de l’inflammation et des anomalies des vaisseaux sanguins. Pour comprendre ces mécanismes, il est nécessaire d’utiliser un modèle vivant capable de reproduire l’ensemble des échanges métaboliques, hormonaux et immunitaires d’un organisme. L’expérimentation animale reste donc, à ce jour, la seule méthode permettant d’étudier cette maladie dans toute sa complexité.
Réduction
Plusieurs résultats seront obtenus à partir d’un seul animal. Nous limiterons aux seules expériences considérées comme absolument indispensables. Le nombre de souris utilisées sera réduit au minimum sur la base des études précédentes déjà réalisées au laboratoire et d’analyses statistiques permettant d’obtenir des résultats fiables. Les paramètres mesurés seront analysés à l’aide d’une analyse de variance.
Raffinement
Le suivi des souris sera réalisé 2 fois par jour par les zootechniciens et l’expérimentateur. De l’aliment hydratée pourra être mise à disposition dans la cage. Du papier sopalin, du carton et/ou des cubes de bois seront rajoutés dans la cage. Si des plaies apparaissent, des soins/désinfections seront prodigués à la souris. En fonction de son état, la souris peut être aussi momentanément séparée de ces congénères. Toutes les procédures invasives utilisent des analgésiques généraux ou locaux. Certains animaux seront transportés à pied selon un tracé bien défini de 5 minutes dans leur cage d’origine placée dans des sacs isotherme de transports à raison de 2 cages par sac de transport. Ceci permet de réduire le stress des animaux car dans l’obscurité et à une température contrôlée. Tout animal faible ou malade ne sera pas transporté et mis à mort avant transport. Les animaux sont ensuite placés dans la salle d’expérimentaion pour une acclimation de 2 h avant l’expérimentation. Si des signes décrits dans la grille de score apparaissent, le zootechnicien ou l’experimentateur doivent se referrer à cette grille de score et agir avec l’accord du responsable du projet. Au bout de 48h si les signes persistentet les points limites atteints, la souris sera mise à mort.
Choix des espèces
Nous utilisons des modèles murins car nous disposons de modèles de souris génétiquement modifiées ainsi que d'outils pharmacologiques commercialement disponibles et couramment utilisés pour modifier le nombre de plaquettes sanguines chez la souris. Les modèles de drosophiles ou de poissons zèbres ne sont pas utilisables dans le contexte de ce projet de recherche car les plaquettes sanguines sont phénotypiquement et mécanistiquement très différentes de celles de l'Homme, ce qui n'est pas le cas chez les rongeurs. Nous utiliserons des souris de 10 à 12 semaines (âge adulte, système cardiovasculaire et métabolique mature).