Recherche fondamentale

Élevées vingt-huit jours dans une eau dont la teneur en oxygène est abaissée à 60 % de la normale, des truites arc-en-ciel de 30 grammes sont pêchées par lots à six, douze, vingt-quatre, quarante-huit et soixante-douze heures, puis à quatorze et vingt-huit jours, anesthésiées et tuées pour prélever branchies, cerveau, foie, intestin et muscles. 270 poissons vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Le porteur attend une léthargie passagère et affirme que le taux d'oxygène restera dans des normes comparables à celles d'un élevage de production à forte densité. Les 174 truites qui ne sont pas prélevées retournent dans le circuit d'élevage traditionnel, donc vers la filière alimentaire.

Objectifs

La croissance démographique mondiale, qui devrait porter la population à 9,7 milliards d’habitants d’ici 2050, pose un défi majeur pour garantir un approvisionnement alimentaire durable. L'aquaculture, qui fournit déjà 56% des poissons consommés dans le monde, jouera très certainement un rôle clé dans la réponse à ce défi. Cependant, le changement climatique menace la durabilité de ce secteur, confronté à des phénomènes tels que la hausse des températures, l’acidification et la baisse d’oxygène (appelée hypoxie) des milieux d’élevage. Dans ce contexte, il s'avère essentiel de mieux comprendre comment les poissons réagissent à ces situations de stress. Notre projet s’intéresse à un mécanisme naturel que possèdent les cellules des poissons pour faire face à des conditions défavorables, notamment quand il y a peu d’oxygène dans l’eau. Ce mécanisme, appelé « autophagie médiée par les chaperonnes », aide les cellules à se protéger et à fonctionner correctement. En étudiant ce processus chez la truite arc-en-ciel (le poisson le plus élevé en France), nous espérons mieux comprendre comment elle réagit au manque d’oxygène, quels organes sont les plus sensibles, et si ce mécanisme peut être renforcé. Ces connaissances pourraient ensuite aider à adapter les pratiques d’élevage (alimentation, sélection des poissons, gestion des bassins) pour rendre les poissons plus résistants aux variations de leur environnement. En résumé, ce projet vise à améliorer la santé et la robustesse des poissons d’élevage pour assurer une production durable, dans un monde où le climat change rapidement.

Bénéfices attendus

Les baisses brusques et temporaires du niveau d’oxygène dans l’eau sont difficiles à éviter et peuvent entraîner des épisodes de mortalité massive dans les élevages, un phénomène qui risque de s’intensifier avec la hausse des températures extrêmes induites par le changement climatique. Contraints par leur environnement d’élevage, les poissons n’ont aucune possibilité d’échapper à ces conditions défavorables, ce qui compromet à la fois leur bien-être et leur croissance. Dans ce contexte, il s'avère essentiel de mieux comprendre comment les poissons réagissent à ces situations de stress, afin de développer de nouvelles stratégies d’élevage permettant d’accroitre la robustesse des animaux et garantir une production stable et plus prévisible. Notre projet s’intéresse à un mécanisme naturel que possèdent les cellules des poissons pour faire face à des conditions défavorables, notamment quand il y a peu d’oxygène dans l’eau. Ce mécanisme, appelé « autophagie médiée par les chaperonnes », aide les cellules à se protéger et à fonctionner correctement. En étudiant ce processus chez la truite arc-en-ciel (le poisson le plus élevé en France), nous espérons mieux comprendre comment elle réagit au manque d’oxygène, quels organes sont les plus sensibles, et si ce mécanisme peut être renforcé. Ces connaissances pourraient ensuite aider à adapter les pratiques d’élevage (alimentation, sélection des poissons, gestion des bassins) pour rendre les poissons plus résistants aux variations de leur environnement. En comprenant mieux les capacités naturelles d’adaptation des poissons, ce projet pourrait ouvrir la voie à des méthodes d’élevage plus efficaces et durables, mieux adaptées aux défis climatiques de demain.

Procédures

Les truites de 30 g seront soumises à deux conditions expérimentales distinctes : (i) Une condition standard avec un niveau d’oxygène dissous couvrant les besoins physiologiques des truites et (ii) une condition test dans laquelle la teneur en oxygène sera réduite à 60 % de la condition standard. L’expérimentation se déroulera en deux phases : Lors de la première expérience, les poissons seront élevés pendant 28 jours dans l’une des deux conditions mentionnées. Chaque condition sera testée dans trois bassins indépendants, contenant chacun 60 truites, soit un total de 360 poissons. Les paramètres de survie et de croissance seront suivis tout au long de l’expérience. Pour évaluer la réponse à court et long terme à l’hypoxie, des échantillonnages seront réalisés à différents temps (6, 12, 24, 48 et 72 heures après le début de l’expérience, ainsi que 14 et 28 jours après le début de l’expérience). Lors de chaque prélèvement, 4 poissons par bac seront euthanasiés (soit 12 poissons par condition et par temps de prélèvement), puis des prélèvements seront réalisés sur les branchies, cerveau, foie, intestin et muscles. Lors de la seconde expérience, les truites seront élevées dans les mêmes conditions expérimentales que précédemment. Chaque condition sera testée dans trois bassins indépendants, contenant 30 truites par bassin, soit un total de 180 poissons. À un temps de prélèvement défini sur la base des résultats de la première expérience, 12 poissons par condition (4 par bac) seront euthanasiés afin de procéder au prélèvement du ou des tissus le(s) plus pertinent(s).

Impact sur les animaux

La baisse d’oxygène est susceptible d’induire un stress modéré. Ce stress pourrait entraîner une légère léthargie au début, le temps que les poissons s'habituent, mais cette gêne sera temporaire. Toutefois, le taux d'oxygénation en condition hypoxique sera maintenu dans des normes acceptables et similaires à celles pouvant exister en élevage de production à forte densité.

Devenir

Première expérience : Un total de 12 poissons par condition et par temps de prélèvement seront prélevés et euthanasiés afin de procéder aux analyses prévues sur les différents tissus et atteindre l’objectif de l’expérience. En fin d’expérimentation, les poissons restants seront remis dans le circuit d’élevage traditionnel. Seconde expérience : Un nombre réduit de poissons sera prélevé pour des analyses ciblées (douze poissons par condition, soit quatre par bac), afin de procéder aux analyses prévues sur les différents tissus et atteindre l’objectif de cette seconde expérience Comme pour la première expérience, les poissons non utilisés seront remis dans le circuit d’élevage traditionnel.

Remplacement

La finalité de cette étude est la production de connaissances concernant l'amélioration des conditions d’élevage des poissons dans un contexte de changement climatique. Elle ne peut donc pas être étudiée avec des cellules ou des modèles mathématiques.

Réduction

La réduction est un objectif réel, le nombre de poissons par bassin est calculé à minima, compte-tenu de la variabilité individuelle observée dans les expériences antérieures, tout en maintenant des conditions d’élevage optimales pour les poissons avec une densité adaptée tout au long de l’essai. En effet, nous devons respecter un nombre minimal de poissons pour assurer le bien-être des animaux et éviter les comportements agressifs qui peuvent survenir avec un petit groupe de poissons (relation dominant/dominé). Compte-tenu de ces éléments, le nombre de poissons par bassin pour l’expérience 1 est de 60. Ce nombre tient compte des prélèvements successifs nécessaires tout au long de l’expérimentation et du risque, possible bien que non attendu ou prévisible, que certains poissons présentant un comportement ou un état jugé anormal soient exclus de l’analyse au cours de l’expérience. Pour l’expérience 2, le nombre de poissons par bassin (n=30/bassin) est inférieur à celui de la première expérimentation car un seul prélèvement sera réalisé. Toutefois, afin de garantir une densité d’élevage optimale et d’éviter tout impact sur le bien-être et les performances des poissons, ce nombre a été évalué au minimum requis.

Raffinement

Des conditions d’élevage classiques et optimisées seront utilisées : photopériode naturelle, température stable à 17°C, qualité d'eau optimale avec dégazage (afin d’éliminer l’azote dissous) et, pour la situation contrôle, niveau d’oxygène couvrant les besoins physiologiques des truites. La taille et le type de bassins seront adaptées à la taille des poissons. La densité des truites sera optimale et un nettoyage des bassins sera effectué régulièrement lors de chaque pesée toutes les 2 semaines. Les animaux seront nourris manuellement à satiété visuelle deux fois par jour. Un suivi quotidien du bien-être animal sera évalué à l’aide d’une fiche d’évaluation quantitative du point limite. Au-delà d’un seuil critique déterminé dans la grille d’évaluation, l’animal sera euthanasié via les procédures réglementaires. Pour les échantillonnages, les poissons seront pêchés dans chaque bassin par du personnel habilité et expérimenté, puis anesthésiés, et mis à mort avant la pesée et le prélèvement des tissus. Lors du stress hypoxique, le comportement des poissons sera étroitement surveillé et des points-limites définis pour éviter toute souffrance grave et stopper le test le cas échéant. Aucun signe de stress grave ne devrait être observé à 5 ppm, considéré comme un stress modéré.

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, ce qui en fait un choix privilégié pour cet essai, en plus de son intérêt scientifique pour l’étude des mécanismes de réponse au stress cellulaire. Animaux au stade juvénile. Le but est de se placer dans des conditions de croissance optimales mais aussi de pouvoir récupérer différents tissus en quantité suffisante pour les analyses, ce qui justifie cette période et le poids moyen initial de 30 grammes permettant d'atteindre un poids moyen final d'environ 100 grammes au bout de 4 semaines d’élevage.

656 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Elles subissent deux gavages d'une minute espacés de vingt jours, une biopsie d'oreille au sevrage, et pour une partie d'entre elles une chirurgie du cou ou de l'abdomen pour recevoir une injection de virus dans le ganglion plexiforme ou dans l'estomac. Le porteur cherche à savoir comment un régime gras et sucré reçu autour de la naissance modifie durablement le nerf vague, qui relie l'intestin aux circuits cérébraux du plaisir. La mise à mort permet de récupérer le cerveau, l'intestin et les ganglions pour suivre le trajet du virus dans les fibres nerveuses.

Objectifs

Notre projet de recherche consiste à comprendre comment une alimentation occidentale (grasse et sucrée), reçue dès la période périnatale, peut modifier de façon durable la communication entre l’intestin et le cerveau. Pourquoi est-ce important ? Parce que le surpoids et l’obésité augmentent rapidement et posent un gros problème de santé publique. Ils nécessitent des actions précoces et variées pour limiter leurs effets nocifs, de l’enfance jusqu’à l’âge adulte. De plus, il est maintenant établi qu’un environnement nutritionnel riche en gras et en sucres dès le plus jeune âge augmente le risque d’obésité. Des recherches chez l’Homme et l’animal ont montré une relation entre l’obésité, une forte attirance pour des aliments très savoureux et des changements dans le « circuit de la récompense » du cerveau, régulant le plaisir et la motivation. Des études récentes soulignent aussi l’importance du nerf vague, qui relie l’intestin à ces zones cérébrales du plaisir. Les neurones du nerf vague participent aux mécanismes du plaisir et de la motivation. Il est donc crucial de mieux comprendre cette communication intestin-cerveau via le nerf vague, en particulier pendant la période périnatale, un moment décisif pour le développement. Dans un premier temps, nous allons donc analyser comment un régime occidental donné en période périnatale peut perturber l’axe intestin-nerf vague-cerveau à l’âge adulte. Pour y parvenir, nous utiliserons des souris transgéniques, nous permettant de manipuler et tracer, par génie génétique, les fibres du nerf vague connectant l’intestin au cerveau. Ce modèle nous permettra d’identifier exactement les neurones de l’axe intestin cerveau activés par le gras et le sucre chez les souris, et cela à différents âges (enfance jusqu’à l’adulte). Ensuite, nous vérifierons si ces modifications du nerf vague, induites par cette exposition précoce à un régime occidental, entraînent une altération fonctionnelle au niveau du tronc cérébral (zone de projection et d’intégration des informations transmises par le nerf vague). Pour cela, nous utiliserons ce même modèle transgénique, couplé à des techniques de pointe en neurosciences (expression virale de récepteurs, enregistrement des activités électriques des neurones cérébraux…). L’ensemble de ces expériences nous permettra de comprendre comment et par quels mécanismes le nerf vague contribue à moduler les circuits cérébraux contrôlant la prise alimentaire et ainsi participer à l’épidémie d'obésité.

Bénéfices attendus

Ce projet apportera de nouvelles connaissances essentielles à une meilleure compréhension de l’axe intestin-nerfs vague-cerveau en étudiant l’altération des neurones vagaux sensitifs et la connexion entre les neurones vagaux et le NTS (Noyau du tractus solitaire),zone de projection et d’intégration des informations transmises par le nerf vague au niveau du tronc cérébral. De plus, ce projet pourrait avoir une contribution significative à la santé publique en offrant des pistes pour de nouvelles stratégies préventives aux maladies métaboliques, pendant la période délicate de la nutrition périnatale.

Procédures

Les souris recevront un gavage oral sur animal vigile, d’une durée d’une minute, réalisé deux fois, espacé de 20 jours. Une injection de virus AAV, virus infectant localement les cellules, sera réalisée sur le ganglion plexiforme (au niveau du cou) ou dans l’estomac, sur une partie des animaux, sous anesthésie générale et sous anti-douleurs (analgésiques et AINS ou Anti-inflammatoire non-stéroïdien). Pour l’entretien des lignées, les petits auront une biopsie d’oreille à 3 semaines (sevrage) pour le génotypage.

Impact sur les animaux

Pour le gavage, les animaux pourraient ressentir un stress et un inconfort de courte durée. Pour l’entretiens des lignées, la biopsie d’oreille pour le génotypage pourrait entrainer un stress et une légère douleur de courte durée. Les animaux subiront différentes opérations chirurgicales au niveau du cou ou de l’abdomen. Suite à ces interventions, d’éventuels signes d’inflammation et/ou de gonflement au niveau des zones de chirurgie (cou et abdomen) pourraient apparaitre. Ils pourraient présenter une modification dans leur comportement témoignant d’un inconfort, de stress, d’hypo- ou hyperthermie.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort afin d’étudier le remodelage de l’axe intestin-nerf vague-cerveau suite à une alimentation périnatale riche en lipides et en sucres. Cela requiert une quantification de paramètres biologiques au sein de différents organes tels que l’intestin, les ganglions plexiformes et le cerveau. L’administration d’un virus infectant localement les neurones nécessite que l’on récupère le cerveau afin de mettre en lumière la communication entre les fibres afférentes vagales et certaines régions du cerveau. Cette procédure nécessite alors la mise à mort des animaux.

Remplacement

Il s’agit d’une étude in-vivo étudiant les interactions complexes de l’axe intestin-cerveau ce qui nécessite des modèles vivants, notamment pour observer les réponses physiopathologiques liant l’intestin au cerveau via le nerf vague, justifiant l’utilisation de souris. Il n’existe pas encore d’alternatives permettant de rendre compte de la complexité des mécanismes physiopathologiques soutenant l’interaction de l’intestin avec le cerveau via le nerf vague. L’étude animale ne peut donc pas être remplacée par un modèle in-vitro, ex-vivo ou in-silico dans cette étude.

Réduction

Un effort particulier est fait pour optimiser le nombre d’animaux utilisés tout en garantissant la robustesse des résultats. Des outils statistiques avancés ainsi que l’expérience du laboratoire sont employés pour calculer la taille minimale d’échantillon nécessaire, prenant en compte la variabilité intragroupe et intergroupe inhérente à l’expérimentation in-vivo. En effet, il sera utilisé un effectif de 8 à 10 souris mâles et 8 à 10 souris femelles pour chaque groupe. De plus, les protocoles expérimentaux sont conçus pour permettre plusieurs niveaux d’analyses sur le même animal (ex : combiner des évaluations physiologiques et moléculaires sur différents organes comme le cerveau et l’intestin), réduisant ainsi le besoin d’animaux supplémentaires.

Raffinement

Toutes les procédures respectent les normes éthiques les plus strictes pour minimiser la douleur, le stress et les inconforts des animaux. Les manipulations sont effectuées par du personnel formé, et les techniques légères (gavage) ou modérées (injections dans les ganglions plexiformes) utilisées sont déjà maitrisées. Les animaux bénéficient également d’un enrichissement social (minimum 2 par cage) ainsi que d’un tunnel opaque et des matériaux de nidification (frisotis) pour se cacher, construire un nid, et ainsi maintenir leur bien-être psychologique tout au long des expériences. Lors des injections, les animaux seront suivis en post-opératoire quotidiennement afin de s’assurer de leur parfaite récupération, et de détecter d’éventuels signes de mal-être ou de souffrance (inflammation ou inconfort au niveau du cou ou abdomen). L’évaluation des points limites et de l’état des animaux sera effectuée selon des critères définis (poids, apparence physique, pelage, posture, activité, comportement, fréquence respiratoire). La présence de plusieurs signes notables ou d’un signe clinique sévère conduira à la mise à mort des animaux.

Choix des espèces

Nous utilisons deux modèles de souris transgéniques, sélectionnés pour leur capacité unique à marquer de façon permanente et spécifique les populations neuronales activées par des stimuli nutritionnels. Le premier modèle, déjà établi au sein du laboratoire (hétérozygote), est actuellement en usage. Le recours au second modèle permet, quant à lui, de réduire le nombre d’animaux utilisés (homozygote). En effet, tous les petits seront homozygotes à la différence du premier modèle, utilisé en hétérozygote, où la moitié des petits n’ont pas le génotype désiré. Le projet vise à étudier le remodelage de l’axe intestin-nerfs vague-cerveau durant la période périnatale donc les animaux seront utilisés dès le premier jour de gestation (G0) jusqu’à 70 jours post-natal (P70) correspondant au début de l’âge adulte.

Un rat qui atteint un point limite est anesthésié puis tué par injection, sans qu'aucun traitement ne soit venu soulager son état auparavant, le porteur écrivant que l'objet même de l'étude lui interdit d'atténuer le mal-être occasionné. 288 rats d'une souche développant spontanément une polykystose rénale vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Ils passent deux échographies cardiaques et trois IRM sous anesthésie, deux séjours en cage métabolique isolée pour la collecte des urines et des fèces, puis une cathétérisation du ventricule droit par la carotide, geste après lequel ils sont tous mis à mort. Le porteur affirme que le recours aux animaux est obligatoire, aucune approche in silico, in vitro ou ex vivo ne permettant selon lui de faire interagir tous les mécanismes en jeu.

Objectifs

La polykystose rénale autosomique dominante est la maladie héréditaire rénale la plus fréquente,et généralement liée à des mutations des gènes . Le complexe des polycystines est notamment exprimé dans les cellules épithéliales rénales et les cellules endothéliales, où il joue un rôle essentiel dans la fonction rénale. La maladie se caractérise par une atteinte cardiaque et vasculaire dont les conséquences sont majeures mais les mécanismes mal compris. Notre hypothèse est que l’atteinte endothéliale spécifique de la maladie contribue à la pathologie cardiovasculaire et possiblement rénale présentée par ces patients

Bénéfices attendus

La polykystose rénale autosomique est la maladie héréditaire rénale la plus fréquente, caractérisé par un déclin lent et progressif de la fonction rénale. Malgré les traitements actuel la polykystose rénale autosomique évolue obligatoirement vers une insuffisance rénale terminale. Cette dernière est associée à une pronostic faible et une mauvaise qualité de vie. Notre hypothèse est que la neutralisation de la vasopressine circulante réduit la progression des dysfonctions rénales et cardiaques et pourrait donc constituer un nouveau traitement dans la polykystose rénale autosomique chez des patients.

Procédures

Les animaux sont soumis à différente interventions : -Echographie cardiaque sous anesthésie gazeuse ( Nombre maximal de passage 2 fois/ rat ) -IRM sous anesthésie générale ( Nombre de passage 3/rat ) - Filtration glomérulaire, injection du traceur sous anesthésie dans la voie caudale et pose du récepteur sur le dos de l'animal grâce a un adhésif ( injection du traceur sous anesthésie gazeuse) - Placement des rats dans des cages métabolique isolé pour récupération fèces et urine ( Nombre maximal de passage 2 fois/ rat )- cathétérisation du ventricule droit par la carotide sous anesthésie pour une prise de pression volume du cœur ( Nombre de passage 1/rat ) puis mise à mort de l'animal après injection d'un euthanasiant en Intrapéritonéal. La polykystose rénale est une maladie génétique caractérisée par l'apparition progressive de kystes sur les reins. Ces kystes peuvent entraîner des douleurs légères au début de la maladie, avant de provoquer, avec le temps, une augmentation du volume rénal et des complications.

Impact sur les animaux

Le phénotype de la polykystose entraîne des douleurs légères dues à l'apparition progressive de kystes sur les reins, au fur et à mesure que la maladie se développe. Les injections Intra péritonéales pour induire d'anesthésique / Analgésie entraînent une légère douleur d'une courte durée qui va induire une sédation chez l'animal. L'injection du produit à tester entraîne une légère douleur d'une courte durée et le produit ne vas pas entraîner de complication. La piqûre lors de l'injection du traceur dans la veine caudale peut entraîner une douleur légère de courte durée.

Devenir

Pour les deux procédures tous les animaux seront mis à mort suite à l'évaluation invasive par cathétérisme cardiaque.

Remplacement

L’utilisation des animaux est obligatoire, car le développement de la dysfonction rénale et de la dysfonction cardiaque lors de la polykystose rénale autosomique est multifactoriel et aucune approche in silico, in-vitro ou ex vivo ne permet l'implication/interaction de tous les mécanismes impliques. Cependant dans l’objectif de limiter le nombre d'animaux utilisés dans ce projet, nous mettrons en place certaines expériences in-vitro (tests de prolifération de cellules, interactions cellules-cellules) pour étudier les mécanismes impliqués dans les effets observés.

Réduction

Pour réduire au maximum le nombre d’animaux, nous avons réalisé des tests statistiques appropriés pour calculer le nombre de rats nécessaires comme recommandé car le comité éthique. . Nous prenons donc en compte ce que nous a calculé le logiciel. Le nombre d’animaux nécessaire est de 288 animaux. On a pris en compte comme paramètre principale les dimensions ventriculaire gauche en diastole. Ce qui donne nombre total d’animaux 288 .Cela à démontré que des groupes de n=18 sont nécessaires pour des évaluations fonctionnelles telles que l’échocardiographie. Notamment, l’analyse répétée en échocardiographie / IRM sur le même animal au cours d’une étude permet également de diminuer le nombre d’animaux par groupe nécessaire pour démontrer un effet significatif.

Raffinement

Depuis le dépôt de la DAP l’infrastructure de l’animalerie a changé et nous permet un raffinement plus adapté pour nos animaux. Leurs hébergement se fait sur portoir ventilé hébergé deux par deux avec abreuvage automatique de l’eau avec de l’enrichissement (Tunel, Kraft Paper). Les animaux seront maintenus avec un environnement contrôlé et stabilisé. Les conditions de soins et les méthodes utilisées seront les plus appropriées pour réduire le plus possible toute douleur, souffrance, angoisse ou dommages durables que pourraient ressentir les animaux. Ainsi, un suivi des animaux sera réalisé quotidiennement durant toute la durée du protocole expérimental, ce qui permettra de déceler un éventuel signe de souffrance. Une grille d’évaluation des point limites pour le bien-être animal est utilisé quand un animal présente un état de mal être ou de souffrance, il est exclu de l'étude et mise à mort en fonction de son score . Le but de l’étude est d'évaluer le traitement sur les fonctions cardiovasculaires et rénal cela nous empêche de mettre des traitements en route pour atténuer le mal-être occasionné mais nous faisons une surveillance accrue sur les points limites à ne pas dépasser durant l’étude. Les animaux seront observés 1 à 2 fois par jour pendant l'étude. Dès qu'un point limite est atteint l'animal sera anesthésie et mis à mort par injection d'euthanasiant .

Choix des espèces

Les effets de l’anticorps neutralisant la vasopressine seront déterminés en utilisant la souche de rats. Cette souche a la particularité de développer spontanément un polykystose rénale comparable aux polykystose rénale humain. De plus seul l'utilisation des animaux vivants permette de comprendre les interactions entre les différents organes (rein, coeur, foie...) et les altérations neurohumorales, immunitaires, métaboliques . Ainsi, les procédures expérimentales ne peuvent être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. Les rats mâles jeunes seront randomisés dès l'âge de 4 semaines et suivie pendant 6 semaines puisque le developpement rapide de la dysfonction rénale est associé à une mortalité très élévée après l'âge de 10-12 semaines. Nous effectuerons nous même au sein de notre animalerie les reproductions nécessaires pour obtenir les 288 animaux demandé au sein de l’étude.

Élevées pour porter la mutation SOD1G93A qui détruit progressivement leurs neurones moteurs, 2 000 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Cette gravité tient au prélèvement d'un morceau de queue pour le génotypage et à un tatouage des doigts, réalisés sur animal vigile. Le protocole ne produit aucune donnée scientifique par lui-même, il alimente d'autres projets en animaux malades, et le porteur prévoit de tuer les mâles reproducteurs si les atteintes motrices apparaissent avant trois mois. Les souris dont le génotype ou le sexe ne sert ni à l'élevage ni aux expériences sont tuées, les autres partent vers des projets scientifiques.

Objectifs

La sclérose latérale amyotrophique (SLA), également connue sous le nom de maladie de Charcot, est une maladie qui entraîne une dégradation progressive des neurones moteurs – les cellules chargées de transmettre la commande motrice produite par le cerveau vers les muscles. Chez l’homme, cette maladie est fatale dans les 3 à 5 ans suivant le diagnostic. La découverte de mutations génétiques à l’origine des formes familiales de SLA chez les patients a permis l’élaboration de modèles de souris génétiquement modifiées qui sont atteintes de la SLA. Cette demande d’autorisation de protocole concerne l’élevage d’une de ces lignées de souris transgéniques qui est le modèle de choix utilisé par la communauté scientifique pour essayer de comprendre pourquoi les neurones moteurs dégénèrent dans la SLA.

Bénéfices attendus

Les recherches que nous effectuons sur ce modèle animal pourrait déboucher sur l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques pour traiter ou ralentir la progression de la SLA.

Procédures

Pour l’ensemble des animaux : une biopsie d’1 à 2 mm de queue sera réalisée pour le génotypage ainsi qu’un tatouage au niveau des doigts des pattes pour identification sur les souris vigiles. Ces deux gestes s’effectuent en quelques secondes.

Impact sur les animaux

La mutation portée par les animaux est similaire à celle de l'homme. Ces animaux vont présenter des altérations motrices des membres antérieurs mais surtout postérieurs. Afin de déterminer le génotype des animaux, une biopsie de queue sera faite durant la seconde semaine de vie des animaux.

Devenir

L’ensemble des animaux à part les femelles reproductrices issues d'un fournisseur privé, sont dans une procédure modérée liée au prélèvement caudal dans le but du génotypage. Les animaux dont le génotype/sexe n’a pas d’intérêt dans le cadre de l’élevage ou des expérimentations seront euthanasiés. Des males porteurs de la mutation génétique à l'origine de la maladie de Charcot seront utilisés comme géniteurs, les autres animaux seront tous utilisés dans le cadre des projets scientifiques.

Remplacement

Il n’existe actuellement pas de méthode alternative suffisamment prédictive qui permettrait de se passer de l’utilisation d’animaux pour étudier la maladie de Charcot. Lorsqu’on s’intéresse aux altérations physiologiques induites par la dégénérescence neuronale il est impossible de se passer d’un modèle d’étude animal mammifère et de travailler sur des invertébrés ou des cellules différenciées.

Réduction

Le nombre d’animaux a été déterminé par l’expérience que nous avons acquise au laboratoire depuis de nombreuses années sur ce modèle animal dans lequel il y a une variabilité interindividuelle importante quant à l’évolution des processus neurodégénératifs.

Raffinement

Les animaux seront hébergés au sein d'un établissement utilisateur agréé dans des conditions favorisant leur bien-être (enrichissement, suivi quotidien par du personnel qualifié). Les animaux présentant des atteintes motrices seront suivis quotidiennement. Si de façon exceptionnelle ces altérations étaient visibles avant trois mois, les mâles reproducteurs seront euthanasiés. Les mâles étant agressifs entre eux, leur nombre est limité à 4 dans une cage de taille moyenne et à 6 dans une grande cage. Nous ne regroupons jamais des animaux de portées différentes. Nous maintenons les animaux par portée d’origine et ne les séparons pas en fonction du génotype afin de limiter le stress du regroupement. De l’enrichissement sera aussi ajouté pour permettre un maximum de cachettes (maison en carton, tunnel, sizzlenest). Des points limites ont été mis en place et seront appliqués. Les animaliers sont formés à leur détection et préviennent les chercheurs dès les premiers signes.

Choix des espèces

L’identification de mutations génétiques à l’origine des formes héréditaires de SLA chez l’humain a permis l’élaboration de modéles murins de cette pathologie qui se développe à l’âge adulte avec l’apparition des premiers symptômes moteurs autour de 90 jours après la naissance.