Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
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- Oncologie
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- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Etude de l’impact du microenvironnement tumoral sur l’expression d’une cible thérapeutique dans le cancer du sein et imagerie nucléaire de la cible.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
232 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont quarante opérées sous anesthésie sans réveil pour l'apprentissage du geste d'inoculation, les autres relevant d'un niveau de souffrance modéré. Une tumeur mammaire leur est implantée sous la peau, dans la mamelle ou dans le canal du téton, avec des prélèvements sanguins, des injections et des séances d'imagerie nucléaire. L'objectif déclaré est d'étudier comment le microenvironnement de la tumeur modifie l'expression d'une cible thérapeutique et de développer des radiotraceurs pour repérer les patientes concernées. Le porteur affirme qu'une étude in vitro ne peut représenter la complexité du vivant pour la croissance tumorale et les métastases.
Objectifs
Depuis quelques années, la littérature s’accorde sur l’importance du microenvironnement tumoral dans la résistance aux thérapies. Notre projet s’intéresse à l’impact du microenvironnement tumoral sur l’expression d’une cible thérapeutique d’intérêt dans les cancers du sein et s’attache au développement de nouveaux radiotraceurs pour la visualisation et la quantification de la présence de cette cible dans cette pathologie. Notre équipe de recherche est spécialisée depuis de nombreuses années dans le développement de radiotraceurs à visée diagnostique et/ou thérapeutique dans le domaine de l’oncologie. Pour ce travail, nous aurons recours un modèle de cancer du sein de souris implanté selon 3 sites (sous-cutané, intra-mammaire et intra-canalaire) et présentant l’avantage de pouvoir être réalisé chez la souris ayant ou non un système immunitaire compétent afin de mimer des microenvironnements tumoraux différents. Le modèle intra-canalaire présente également l’avantage d’étudier l’expression de la cible au niveau des métastases.
Bénéfices attendus
A terme, l’identification des facteurs du microenvironnement tumoral modulant l’expression de la cible permettront d’identifier de nouvelles approches thérapeutiques ciblant le microenvironnement et les cellules tumorales (combinaison d'immunothérapie et d'inhibiteurs de la cible). Les radiotraceurs développés permettront de sélectionner rapidement les patientes exprimant la cible permettant leur orientation rapide vers ces thérapies innovantes.
Procédures
Les animaux sous anesthésie gazeuse seront soumis à une inoculation de cellule en sous-cutané, intra-mammaire ou intra-canalaire dans le téton de l'animal (durée estimée de 1 à 5 min). Des prélèvements sanguins (en rétro-orbitaire ou dans la veine caudale) et des injections intra-veineuses (veine caudale) pourront être réalisées sur des animaux vigiles (durées estimée 1-2min ; maximum 3 prélèvements et 5 injections) Les animaux sous anesthésie gazeuse seront soumis à des examens d'imagerie nucléaire sur un équipement dédié au petit animal (durée moyenne d'un examen : 20min; maximum 3 imageries par semaine).
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sont : - une douleur ou une inflammation locale liée à l’inoculation de cellules ou aux injections et prélèvements. - une gêne fonctionnelle liée à la présence de la tumeur ou encore une nécrose précoce de la tumeur. - le stress modéré lors de l’injection de la molécule (réduite à quelques dizaines de secondes car réalisée par un expérimentateur expert). Aucune nuisance liée à l’imagerie in vivo ou aux anesthésies n’est attendue. Un suivi régulier des animaux permettra de réagir rapidement en cas d’apparition d’une souffrance pour l’animal.
Devenir
A l'issue de la procédure 1, les animaux seront mis à mort en vue de la validation post-mortem de la réalisation correcte du geste. A l'issue de la procédure 2, les animaux seront mis à mort en vue de la réalisation d'analyses immunohistochimiques sur les tissus.
Remplacement
Suite aux études in vitro, le développement et la validation préclinique de nouvelles molécules diagnostiques et/ou thérapeutiques requièrent la détermination de paramètres pharmacocinétiques des molécules candidates sur des modèles animaux adaptés. En effet, la physiologie globale de l’individu entre en jeu dans la croissance tumorale, le microenvironnement tumoral et la dissémination métastatique. Une étude in vitro ou ex vivo ne peut représenter la complexité du vivant pour ce projet.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe a été réduit au maximum tout en permettant l’exploitation des résultats en prenant en compte l’homogénéité des modèles notamment pour les animaux porteurs de tumeur. Pour les animaux servant à l’apprentissage du geste technique, les commandes seront réalisées en décalé afin d’éviter toute commande non nécessaire d’animaux si le geste est acquis. Les examens d’imagerie permettent également de réduire le nombre d’animaux grâce à la possibilité de réaliser un suivi longitudinal où un animal est son propre contrôle au cours du temps.
Raffinement
Les examens d’imagerie permettent de raffiner l’étude grâce d’une part au caractère non invasif de la technique et d’autre part à la possibilité d’un suivi longitudinal où un animal est son propre contrôle au cours du temps. Ces imageries sont réalisés sous anesthésie générale gazeuse permettant d'éviter le stress lors de l'examen. Une surveillance quotidienne des animaux permettra de déceler les premiers signaux de stress, de douleur ou d'inconfort pour l'animal qui pourront être améliorés par l'administration d'antalgiques avant l'atteinte des points limites définis. Pour le bien-être des animaux inclus dans ce projet, nous mettons à disposition un enrichissement de milieu avec coton pour la nidification, bâtonnet de bois pour ronger et cabane de cachette dans chacune des cages.
Choix des espèces
Le modèle tumoral est un cancer murin syngénique de cancer du sein. La souris est donc le modèle de choix pour cette étude. Le projet sera réalisé sur des souris femelles adultes d’au moins 5-6 semaines afin de s’affranchir des perturbations hormonales liées au passage à l’âge adulte. Ce choix est également orienté par la littérature scientifique sur les modèles tumoraux étudiés.
Etude de l’excitabilité cérébrale par stimulation intracrânienne chez des souris libres de mouvement
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
168 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent une neurochirurgie d'implantation d'électrodes sous anesthésie, puis des stimulations cérébrales répétées sur animal éveillé et jusqu'à dix injections de molécules sur cinq à dix semaines, avec des prélèvements sanguins. L'objectif déclaré est de mettre au point des marqueurs de l'activité électrique du cerveau transposables entre la souris et l'humain pour l'optimisation de médicaments. Le porteur justifie le recours à l'animal par des "mécanismes physiopathologiques complexes" que des modèles cellulaires ou informatiques ne représenteraient pas.
Objectifs
L’objectif aujourd’hui est d’identifier des méthodologies précliniques précoces capables de sélectionner des composés sur la base de leur efficacité potentielle chez l’homme. Cela signifie d’appréhender cette problématique par une approche consistant à utiliser les données existantes de la recherche clinique pour construire de nouvelles solutions de recherche préclinique et se baser sur des marqueurs biologiques des pathologies et des tests médicaux utilisables à la fois chez l’animal et chez l’homme. Les activités cérébrales de base sont largement conservées dans l’évolution des mammifères montrant le fort potentiel translationnel de cette méthode et donc l’application chez le rongeur d’observations faites chez le patient et inversement. Dans ce projet, nous étudierons les activités électriques cérébrales spontanées et évoquées chez des animaux contrôles.
Bénéfices attendus
L’optimisation de nouveaux médicaments nécessite de développer des marqueurs et des tests transposables entre les études cliniques et précliniques. Ces marqueurs doivent permettre d’évaluer de façon fiable et robuste l’efficacité des molécules testées. Les activités électriques cérébrales sont largement conservées à travers les mammifères permettant ainsi une transposition fiable entre l’humain et le rongeur. Dans ce projet, nous utiliserons des souris. Nous cherchons à mettre en évidence de nouveaux marqueurs biologiques sur ces animaux. Ces marqueurs biologiques applicables chez l’humain et le rongeur nous permettrons également de tester de nouvelles molécules thérapeutiques.
Procédures
L’ensemble des animaux de ce projet vont subir une neurochirurgie d’environ une heure, réalisée sous anesthésie générale. Les animaux seront tous soumis à des stimulations cérébrales répétées de faible intensité qui seront réalisées sur l’animal éveillé une à deux fois par semaine. Chaque session de stimulation durera entre 3 et 20 minutes au maximum. Au préalable de chacune de ces stimulations, une molécule pharmacologique pourra être administrée à l'ensemble des animaux. Des prélèvements sanguins sur animal éveillé pourront également être réalisés, tous les animaux du projet sont susceptibles d'étre soumis à ces prélèvements. Pour ces tests pharmacologiques, un maximum de 10 injections sur une période de 5 à 10 semaines par plan d’étude sera réalisé.
Impact sur les animaux
Suite à la chirurgie, une diminution de l’activité locomotrice et une déshydratation passagères pourront être observées. Une douleur modérée pourra apparaître dans les heures suivant l’intervention chirurgicale. Lors de la stimulation cérébrale, malgré l’intensité faible utilisée, une réaction comportementale (immobilité, sursaut, clignement des yeux) pourra être induite dans de rares cas, notamment si l’implantation des électrodes est défectueuse. Malgré les études toxicologiques préalablement conduites et exigées avant tout test de composé sur nos animaux, certains effets indésirables non attendus peuvent survenir, notamment une perte de tonus musculaire, une somnolence ou à l’inverse une excitation du fait des mécanismes d’action des molécules testées.
Devenir
Ce projet implique l’implantation de dispositifs d’enregistrement de signaux électroencéphalographiques qui ne sont pas amovibles, les animaux doivent donc être mis à mort à la fin du projet. De plus, dans certains cas, une vérification d’exposition aux molécules testées et une caractérisation histologique des tissus cérébraux seront nécessaires.
Remplacement
Cette étude nécessite l'utilisation de modèles animaux car elle adresse des mécanismes physiopathologiques complexes qui ne peuvent pas être représentés par des modèles plus simples (ex. modèle cellulaire ou computationnel).
Réduction
Dans le cas des études de test pharmacologique, chaque animal est son propre contrôle et sera utilisé pour tester différents candidats médicaments, permettant de limiter le nombre d’animaux nécessaire par groupe. Le nombre d'animaux sera limité au nombre minimum nécessaire par groupe sans compromettre les objectifs du projet. Le nombre d’animaux a ainsi été déterminé de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en préservant la validité scientifique des expériences menées.
Raffinement
Les souris qui entrent dans cette procédure ont au minimum une semaine d’acclimatation à la zone d’hébergement. Une injection d'analgésique sera faite avant la neurochirurgie et sera renouvelée 6 à 8 h après afin de prévenir toute douleur liée à la phase de chirurgie. Après la neurochirurgie, l’état de santé des animaux sera surveillé tout au long des expériences et évalué grâce à une grille codifiant le niveau de douleur et les points limites adaptés. Cela nous permettra d’intervenir immédiatement et de manière appropriée dès le moindre signe de souffrance. Les animaux seront hébergés dans des cages d’hébergement avec enrichissement (coton, maison en carton) pour limiter tout stress dû à l’environnement quotidien.
Choix des espèces
Dans ce projet nous utiliserons des souris. Ces animaux présentent des similarités anatomiques et fonctionnelles avec le cerveau humain et notamment au niveau des activités électriques spontanées et évoquées. Ces similarités peuvent être utilisées pour le développement de nouveaux médicaments. La sélection de la souris est aussi basée sur des études précédemment réalisées. Les animaux sont âgés de minimum 9 semaines puisque nous souhaitons évaluer les modifications des activités électriques chez des animaux adultes. A ce stade, les circuits électriques du cerveau sont matures.
Recherche d’un agoniste 5HT permettant de moduler la pression artérielle d’un rat (1/2)
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
31 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue. Dix subissent une lésion haute de la moelle épinière qui les laisse partiellement paralysés, incapables de vider leur vessie seuls et sujets à des troubles cardiovasculaires pendant trente jours, tandis que les vingt et un autres sont opérés sous anesthésie sans jamais se réveiller. Le porteur décrit la procédure comme "lourde, handicapante et sévère" et écarte pour cette raison toute adoption. L'objectif déclaré est de trouver une molécule proche de la sérotonine, déjà utilisée chez l'humain, pour relever la pression artérielle après une lésion de la moelle épinière.
Objectifs
Les lésions de la moelle épinière (SCI) sont un problème de santé important, avec une incidence annuelle de 15 à 52,5 cas par million, touchant des individus jeunes et en bonne santé. Outre les déficits sensorimoteurs bien connus, les sujets présentent une altération majeure du contrôle du système nerveux autonome (SNA). Les symptômes cliniques comprennent entre autres des troubles cardiovasculaires ou une thermorégulation dysfonctionnelle. Les conséquences sur la qualité et l’espérance de vie sont extrêmement préjudiciables. Chez les rats SCI, l'administration chronique de molécules proches d’un des neurotransmetteurs du SNA favorise la récupération fonctionnelle. Outre ce rôle démontré dans le contrôle moteur, ce neurotransmetteur joue également un rôle ubiquitaire dans le système cardiovasculaire puisqu'il module entre autre, le tonus des vaisseaux sanguins, la rythmicité cardiaque. Cela nous a conduit à développer un protocole expérimental basé sur l'utilisation de ces molécules. Ainsi, des animaux présentant une SCI ont été traités de façon chronique pendant 28 jrs avec des molécules tests (données non publiées) et les résultats ont mis en évidence une amélioration importante des fonctions cardiovasculaires. Dans ce cadre et en collaboration avec une équipe médicale en rééducation fonctionnelle d’un CHU, nous souhaiterions approfondir nos connaissances sur les mécanismes et potentiellement mettre en place une étude clinique. De plus, un précédent projet a soulevé des interrogations quant au développement d’une tachycardie post-lésionnelle (les patients étant bradycardes). Nous avançons l’hypothèse qu’elle serait due à la persistance de certaines connexions nerveuses entre le SNA et le cœur. Nous souhaitons tester cette hypothèse.
Bénéfices attendus
Les lésions hautes de la moelle épinière présentent une incidence dramatique sur tous les aspects de la vie quotidienne individuelle. Outre les déficits sensori-moteurs, des troubles cardio-vasculaires importants sont présents chez ces individus. Certains troubles comme les dysreflexies autonomes (épisodes soudains d'hypertension et de bradycardie réflexive) peuvent mettre en jeu le pronostic vital du patient. Afin de pouvoir plus rapidement lancer une étude clinique, nous recherchons ici, une molécule pharmacologiquement similaire mais déjà utilisée en routine chez l'humain dans d'autres domaines. Le bénéfice à court terme, nous l'espérons, est l'amélioration des conditions des patients atteints de lésions de la moelle épinière (diminution du nombre de dysreflexie autonome, augmentation de la pression artérielle et augmentation de la fréquence cardiaque).
Procédures
10 animaux subiront une première chirurgie d'environ 40 minutes sous anesthésie gazeuse puis une deuxième de 1h à 1h15 maximum. 21 animaux subiront une chirurgie sans réveil où l'ensemble des procédures seront faites sous analgésie et pour éviter tout stress et douleur. Ces animaux ne se réveilleront pas de leur opération. Le temps de cette expérimentation sera de 3h maximum.
Impact sur les animaux
10 animaux subiront une lésion haute de la moelle épinière provoquant une mobilité réduite, une impossibilité de vidanger leurs vessies, seuls, des troubles cardiovasculaires, des risques infectieux liés à l'impossibilité de vidanger la vessie et des risques d'obstruction stomacale lié à la réduction de la motilité intestinale (capacité de l'intestin à faire avancer les aliments dans le tractus intestinal). Le risque infectieux est surtout présent pendant les 10 jours post-opératoire et le risque d'obstruction stomacale dure entre 4 et 5 jours post-opératoire. Les autres conséquences de la lésion médullaire dure sur l'ensemble du temps du projet, soit 30 jours. Les autre animaux (n=21) seront hébergés sans effets indésirables quelconques et ne se réveilleront pas de leur chirurgie.
Devenir
La procédure subie par les animaux est lourde, handicapante et sévère. Il n'est pas possible de les faire adopter en l'état (n=10 animaux). Pour les 21 autres animaux, la même raison nous oblige à ne pas les faire se réveiller alors que le risque de mortalité et de souffrance est important (21 à 36% de mortalité chez les humains - étude épidémiologique sur la Finlande sur une période de 30 ans).
Remplacement
Le système serotoninergique est complexe avec une quinzaine de types ou sous-types de récepteurs différents et se retrouve à plusieurs niveaux tant centraux que périphérique. Il n'existe pas de modèle de modélisation de ce système qui permettrait de prédire les effets des molécules que nous souhaitons passer au crible dans ce projet.
Réduction
Grâce à la télémétrie les injections pourront être faites sur le même lot d'animaux. Des analyses statistiques seront faites en suivants sur les résultats.
Raffinement
Afin de prévenir tous les problèmes liés à l'absence de rétrocontrôle sympathique, plusieurs points sont raffinées (alimentation liquide pour pallier au ralentissement de la vidange gastrique), ajout de paraffine dans celle-ci(pour pallier au ralentissement de la motricité intestinale), cage sur tapis chauffant (pour pallier aux problèmes de thermorégulation), vidange de la vessie plusieurs fois par jour par des expérimentateurs expérimentés, adaptation de l’environnement du rat pour sa paralysie du train-arrière. Le protocole analgésique a été validé par 2 vétérinaires.
Choix des espèces
Le rongeur est un modèle facile à héberger, dont la reproduction est rapide et dont la physiologique reste malgré ses différences proches de celle l'humain.Le rat est particulièrement compatible avec notre projet car sa taille supérieure à celle de la souris permet de faciliter les chirurgies (pose de capteur télémétrique et SCI). De plus il existe de nombreux points commun entre le rat etl'humain quant à la réparation cellulaire de la moelle épinière. Les animaux seront implantés à 225-275gr soit à 7/8 semaines d'âge environ. Les individus subissant des lésions de la moelle sont souvent de jeunes adultes (cf description du projet) d'où le choix de la tranche d'âge. Nous avons aussi une contrainte de limite de poids (200gr) pour la pose du capteur de télémétrie.
Interaction neuro-immune dans les ilots pancréatiques chez la souris 2/2
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
- Système nerveux
7 520 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur indique que 3 630 d'entre elles seront mises à mort dès le départ parce que leur génotype ne convient pas, les autres subissant un régime gras de douze semaines, des jeûnes, de nombreuses injections et prélèvements sanguins, une chirurgie abdominale et une perfusion intracardiaque. L'objectif déclaré est d'étudier le dialogue entre les macrophages et les nerfs des îlots du pancréas, en conditions normales et de diabète. Il affirme que ce dialogue entre organes ne peut s'étudier que sur des modèles animaux.
Objectifs
Dans le pancreas, les ilots de Langherans sont centraux dans la régulation de la glycémie. Ces micro-organes ont pour fonction de produire les hormones permettant de réguler la glycémie. Les macrophages jouent une rôle important dans la fonction des ilots. Comme tous les tissus, les ilots sont reliés au cerveau par le système nerveux périphériques. Cependant, leur rôle dans la fonction des ilots pancréatiques n’est pas bien connu. En particulier, l’interaction entre les macrophages et le réseau nerveux n’a jamais été étudié. Dans ce projet nous proposons d’étudier les mécanismes d’interaction entre les macrophages et le réseau nerveux des ilots pancréatiques ainsi que le rôle de ces interactions dans la fonction des ilots en condition normal, ainsi que dans trois contextes de stress glycémique: le jeun, l’altération des ilots et le diabète, une maladie caractérisée par une dérégulation de la glycémie. Ce projet se déroulera dans deux établissement utilisateurs.
Bénéfices attendus
Il est aujourd'hui admis que les macrophages jouent un rôle primordial dans la régulation de la glycémie par le gras et le foie. Les macrophages résidant dans les ilots pancréatiques n'ont eux été décrits que tardivement et les contraintes liées à leurs techniques d'analyse font qu'ils restent encore largement ignorés. L'interaction entre les macrophages et le système nerveux a été montré comme primordiale dans la fonction de multiples organes. Cependant de part la difficulté d'étudier les macrophages des ilots pancréatiques, cette interaction n'est pas encore décrit dans les ilots. Ce projet permettra de mieux comprendre les interaction macrophage/réseau nerveux dans la fonction ilots pancréatiques et leurs implication dans le stress glycémique.
Procédures
Etablissement utilisateur 1: 1 biopsie de queue, 1 prélèvement de sang à la joue (10s), 1 régime riche en gras (12 semaines), 9 injection intra-péritonéale (20s), 1 injection sous-cutanée, 1 jeun (6h ou 16h) , 1 injection intra-veineuse, 12 prélèvement de sang à la queue (3s), 1 anesthésies gazeuses (10min), 1 perfusion intra-cardiaque. Etablissement utilisateur 2: 1 anesthésie gazeuse (2h), 1 chirurgie abdominale (2h).
Impact sur les animaux
-Injections intrapéritonéale (ip) : douleur légère due à la piqure. -Injection iv rétro-orbitale (iv) : gêne, douleur légère au point de prélèvement. Les animaux sont sous anesthésie gazeuse au moment du prélèvement. -Injection sous-cutanée (sc) : douleur légère due à la piqure. -Diabète : prise de poids progressive. Les souris peuvent devenir moins actives. Le souris urinent plus souvent. -Chirurgie abdominale : Douleur modérée. Les souris recevront un analgésique opioïde 15min avant la procédure. - Perfusion intra-cardiaque : Douleur modérée. Les souris recevront un analgésique opioïde 15min avant la procédure. - Mise à jeun : gêne due à la sensation de faim. - Micro-coupure à la queue : douleur modérée au moment de la réalisation de la coupure. -Prélèvement de sang à la joue : douleur légère. -Biopsie de queue : douleur modérée.
Devenir
Procédure 1 : 3630 souris seront mises à mort car leur génotype ne sera pas utilisable. 2280 souris auront le génpotype requis et seront utlisées dans les procédures 2 à 5. Procédure 2 à 5 : Toutes les souris seront mises à mort pour permettre le prélèvement des organes d'intérêts.
Remplacement
Cette étude a pour but d'étudier l'interaction des macrophages avec le système nerveux des ilots pancréatiques en condition normale et de stress glycémique, tels que le diabète. Les ilots pancréatiques répondent à la prise de poids et au dialogue entre différents organes. Cela implique donc d’étudier différents paramètres dans différents organes. Ainsi les modèles animaux sont nécessaires pour mener à bien ce projet.
Réduction
Le nombre d’animaux a été déterminé pour permettre l’analyse des résultats selon des tests statistiques adaptés. Des tests in vitro ainsi que des études pilotes avec des petits nombres d’animaux ont été inclues pour mettre en place des protocole adaptés et réduire le nombre d’animaux.
Raffinement
Dans les cages les souris bénéficient de coton et de « maisons » afin d’augmenter la diversité de leurs activités et qu’elles puissent se construire un nid. Les animaux seront hébergés avec leurs congénères (5 par cage maximum). Lorsque nécessaire, la douleur et la gêne des souris sont réduites à un niveau modéré par l’administration d’opioïdes et par l’anesthésie. Les souris sont surveillées régulièrement et lors des procédures, les paramètres de santé qui peuvent être affectés sont évalués et notés régulièrement
Choix des espèces
La souris est le modèle animal de référence dans l'étude de l'obésité. De nombreux outils sont disponibles chez la souris. Les souris sont utilisées entre l’âge de 10 jours et 22 semaines.
Neuroprotection dans le cadre de l’hypoxieischémie néonatale
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
650 rats, des nouveau-nés, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Une ligature de la carotide suivie d'une hypoxie leur provoque des lésions cérébrales que le porteur reconnaît irréversibles, avant l'administration de lactate, des examens d'IRM sous anesthésie et des tests de réflexes, de mémoire et de dépression avec restriction alimentaire. L'objectif déclaré est d'évaluer des stratégies de neuroprotection contre l'hypoxie-ischémie du nouveau-né humain, dont un complément alimentaire pour la femme enceinte. Le porteur affirme qu'aucun modèle cellulaire ne remplace le cerveau "dans son intégrité" et renvoie au long terme l'application clinique.
Objectifs
L’hypoxie-ischémie néonatale est un problème de santé publique majeur tant par son occurrence (1-6 cas pour 1000 naissances) que par sa létalité et par les troubles cognitifs et/ou infirmités motrices qu’elle engendre. Elle est caractérisée par une diminution du flux sanguin cérébral au niveau du cerveau du nouveau-né. La seule thérapie actuellement appliquée est l'hypothermie thérapeutique modérée (diminution de la température corporelle de quelques degrés pendant 3 jours maximum), mais environ la moitié des nouveau-nés n’y répondent pas favorablement. Les objectifs de ce projet sont de développer des stratégies de neuroprotection dans le contexte de l'hypoxie-ischémie néonatale, sur un modèle de ratons. Pour répondre aux objectifs, les effets neuroprotecteurs du lactate (substrat énergétique neuronal, administré par voie intrapéritonéale) et de polyphénols (administrés dans l'eau de boisson de la mère) seront évalués.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus pour ce projet sont : - le développement d’un complément alimentaire, riche en polyphénols, destiné à la femme enceinte pour prévenir les dommages induits par une hypoxie-ischéime néonatale - les résultats préliminaires de l'injection de lactate chez le rongeur permettront la mise en place d’une étude préclinique chez le porc, dont la physiologie est plus proche de l'humain. A long terme, cette neuroprotection de l’administration de lactate pourra être testée en clinique.
Procédures
Pour l'induction de l'hypoxie-ischémie, les animaux subiront une chirurgie puis une hypoxie. L'hypoxie-ischémie ser suivie par une hypothermie. Les animaux subiront une procédure chirurgicale (ligature de l'artère carotide commune ; réalisée une fois d'une durée inférieure à 10 minutes). Une hypothermie modérée sera mise en place à la sortie du caisson d'hypoxie-ischémie (1 fois, durée : 2 h). Une injection intra-péritonéale sera rélisée afin d'administrer le lactate (réalisée juste après l'hypoxie-ischémie et sur les deux jours suivant, durée : 2 s). Les animaux effectueront des examens par résonance magnétique nucléaire de diffusion sous anesthésie gazeuse ; technique non-invasive pour les animaux (durée : 30 - 45 min). Ils effectueront aussi des examens par résonance magnétique nucléiare fonctionnelle sous anesthésie administrée en intra-veineux (1 fois, à 45 jours d'âge, durée : 2 h). La neuroprotection sera évaluée au niveau fonctionnel par des tests de comportements de réflexes précoces (durée : 5 min) et de mémoire (durée 10 min). La dépression sera évaluée par un test comportemental associé à une restriction alimentaire (durée : test échelonné sur 3 jours ; durée du test : 10 min).
Impact sur les animaux
Lors de précédents projets, il a été noté une perte de poids chez un faible nombre de ratons, dans les 48-72 h suivant l’hypoxie-ischémie. Dans le caisson d'hypoxie-ischémie, tout comme lors de l'hypothermie, des difficultés respiratoires pourraient subvenir. L'administraton de lactate par injection intrapéritonéale pourrait engendrer une légère douleur due à l'insertion de l'aiguille. La réponse à l'hypoxie-ischémie est variable d'un individu à l'autre : dans de rares cas, des lésions cérébrales importantes pourraient subvenir. Elles représenteront un point limite. Un stress lié à l'anesthésie durant l'IRM, une perturbation du rythme cardio respiratoire entraîneront un arrêt de la séance d'imagerie. Les tests comportementaux pourraient être vecteurs de stress pour les ratons. La restriction alimentaire associée à la mesure d'un état dépressif pourrait entraîner une perte de poids et être une situation angoissante pour les animaux.
Devenir
Mise à mort des animaux pour prélèvement d'organes pour une analyse post-mortem (n = 130). L'induction de lésions cérébrales par hypoxie-ischémie ne permettra pas d'utiliser les animaux pour un autre projet.
Remplacement
Des modèles d’hypoxie cellulaires existent, cependant, ces modèles s’affranchissent de la (patho)physiologie de l’organisme entier. Le but final de notre projet de recherche a une envergure translationnelle et nécessite donc une approche intégrative. De ce fait, notre projet nécessitant le fonctionnement du cerveau dans son intégrité afin de tester l'effet neuroprotecteur des molécules et de l’hypothermie et de pouvoir envisager une application rapide chez l’Homme, il n'existe pas de remplacement disponible à notre modèle expérimental.
Réduction
Une réduction du nombre d’animaux est rendue possible par (i) le fait que la compétence dans le modèle d’hypoxie-ischémie chez le rat est maîtrisée au laboratoire (pas de mise au point nécessaire), (ii) nous disposons de nombreux contrôles antérieurs (moins de contrôles à refaire), (iii) l'imagerie par résonance magnétique de diffusion ou fonctionnelle est une technique d’investigation non invasive et permet donc une suivi dans le temps des animaux ainsi que la réalisation de tests comportementaux, sur les mêmes animaux, (iv) l'utilisation d'outils statistiques.
Raffinement
La chirurgie sera réalisée sous anesthésie ; une injection d'analgésique locale sera réalisée avant l’incision et avant la suture. Les pertes de poids seront surveillées et à partir d'un certain point seront considérées comme atteignant un point limite. Des difficultés respiratoires post-opératoires entraîneront l'arrêt de la procédure. Les examens d'IRM seront réalisés sous anesthésie générale. Une modification du rythme cardiaque ou du rythme respiratoire entraînera l'arrêt de l'expérimentation. L'utilisation de gel ophtalmique durant les examens d'IRM préviendra le risque de sécheresse oculaire. L'IRM permet la quantification des volumes lésionnels.Le volume des lésions sera calculé, et au delà d'un certain pourcentage l'animal sera considéré comme atteignant un point limite. Une surveillance particulièrement accrue sera mise en place pour les 5 jours post-opératoires (couleur de la peau, estomac plein, mouvements, interactions avec la mère et les autres membres de la portée). Tous les tests de comportement seront réalisés par un unique expérimentateur, et dans une salle unique dédiée, permettant une habituation des animaux aux manipulations et à l’individu lui-même. Pour le test de dépression, nécessitant une privation de nourriture ponctuelle, la prostration de l’animal représentera un point limite. Au niveau de l’hébergement, les animaux seront élevés en cage collective, sur une litière de peuplier, caractérisée par un fort pouvoir absorbant et une granulométrie adaptée. Lors de ces observations quotidiennes, la capacité de l'animal à s'alimenter, le comportement et sa vivacité, la couleur de la peau ou l'état du pelage seront vérifiés.
Choix des espèces
Le rat Wistar est utilisé depuis plusieurs années dans ce modèle d'hypoxie-ischémie, ainsi de nombreux groupes témoins dans la littérature permettent de faire des comparaisons et limitent le nombre de témoins. Nous souhaitons suivre les animaux par IRM à 4 stades de développement: - sur des ratosns âgés de 7, 9 et 30 jours, par IRM de diffusion afin d'évaluer l'effet neuroprotecteur précoce des traitements administrés en phase aigüe de la pathologie (3 h et 48 h) et à 30 jours afin d’évaluer les effets neuroprotecteurs à long terme ; l’IRM fonctionnelle permettra, chez les ratons âgés de 50 jours d’évaluer les effets de la neuroprotection sur le remodelage des circuits neuronaux et la récupération fonctionnelle.
Développement de vaccins mRNA de nouvelles générations contre la tuberculose
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Tests réglementaires
- Contrôles de qualité
1 984 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Après deux à trois injections de candidats vaccins ARN, la moitié est infectée par aérosol avec le bacille de la tuberculose puis mise à mort quatre semaines plus tard, les souris qui perdent du poids pouvant l'être plus tôt. Le porteur indique tester une vingtaine de candidats au service de l'objectif de l'OMS "En finir avec la tuberculose d'ici à 2030". Il affirme qu'une réponse immunitaire protectrice ne peut être validée que sur un "organisme entier" et retient la souris comme "meilleur compromis éthique".
Objectifs
La tuberculose reste un problème majeur en santé publique touchant des millions d’individus. L’infection par Mycobacterium tuberculosis, agent de la tuberculose, est généralement traitée par antibiotiques. Cependant, ces bactéries présentent actuellement des niveaux alarmants de résistances à ces antibiotiques, constituant une menace majeure pour la santé et la sécurité sanitaire. Il y a donc urgence à développer des traitements alternatifs. Si les vaccins sont reconnus comme des outils très efficaces pour atténuer la résistance aux antibiotiques, la mise au point d'un vaccin efficace contre les bactéries intracellulaires telles que Mycobacterium tuberculosis, reste à développer. En effet, le seul vaccin actuellement approuvé contre la tuberculose est une souche de Mycobacterium bovis atténuée (BCG). S'il est efficace chez les jeunes enfants, son efficacité chez les adultes, reste insuffisante pour induire une protection efficace. Le développement d’un vaccin antituberculeux efficace produisant une immunité protectrice à tous les âges est donc une priorité absolue pour endiguer la propagation de la tuberculose résistante aux antibiotiques afin d’atteindre l'objectif défini par l'Organisation Mondiale de la Santé "En finir avec la tuberculose d'ici à 2030". L’objectif de ce projet est de développer de nouveau vaccins antituberculeux efficaces en utilisant des approches innovantes. Le but du projet est de produire des vaccins mRNA permettant l’expression des antigènes de Mycobacterium tuberculosis définis et de tester l’efficacité de ces vaccins dans des modèles animaux. Les bénéfices du projet seront la production de vaccins antituberculeux protecteurs efficaces contre des souches de Mycobacterium tuberculosis résistantes aux antibiotiques. Une fois défini, ces vaccins seront testés dans des essais cliniques chez l’homme pour être développés pour la population humaine. Il est prévu dans le projet de tester une vingtaine de candidats vaccins dans des expériences de protection chez la souris.
Bénéfices attendus
Dans son ensemble, le projet devrait aboutir à la production de vaccins antituberculeux protecteurs efficaces contre l’infection par Mycobacterium tuberculosis, et pourrait ainsi palier le problème du développement de souche bactériennes résistantes aux antibiotiques, qui est un des problèmes majeurs de santé publique défini par l’Organisation Mondiale de la Santé. Ce projet devrait permettre de définir un protocole vaccinal chez la souris qui nous aidera à déterminer une stratégie vaccinale efficace contre la tuberculose chez l’homme. En effet, dans le cadre d’un projet européen plus large, les formulations vaccinales et le protocole de vaccination, une fois établis chez la souris, seront alors évalués chez le primate non humain et lors d’essais cliniques chez l’homme avec l’objectif de développer un vaccin antituberculeux pour la population humaine. Par ailleurs, en cas de succès, la stratégie de caractérisation et d’élaboration de nouveaux vaccins basé sur l’identification d’antigène et d’expression par ARNm pourra alors être utilisée pour la mise en place de nouveaux vaccins contre d’autres infections intracellulaires pathogènes.
Procédures
Pour tous les animaux, 2 à 3 injections de vaccins à l’aide de seringues sur animaux vigiles prenant une dizaine de secondes par animal. Les injections sont espacées de 21 jours. 1 prélèvement sanguin un jour après la dernière injection prenant quelques secondes par animal. Pour la moitié des animaux, une infection par des bacilles tuberculeux par voie aérosol est réalisée ; la durée de l’exposition est d’une vingtaine de minutes.
Impact sur les animaux
Les animaux recevront 2 à 3 doses de vaccin par voie intramusculaire. Il est maintenant reconnu que les vaccins à base d’ARNm n’entrainent que des effets indésirables légers et plus particulièrement une douleur de courte durée sur le site d’injection lors de la vaccination. D’autre part il est important de noter que les formulations vaccinales seront préalablement testées pour leur biodélivrance et leur toxicité par le laboratoire les produisant. Ainsi, concernant les animaux impliqués dans cette demande, ils ne recevront que des formulations n’induisant que des effets secondaires légers généralement observés lors d’une vaccination. La vaccination des souris n’induit que des douleurs légères. Cependant 4 semaines après la dernière injection, les souris seront infectées par des bacilles tuberculeux. Les souris sont mises à mort 4 semaine après l’infection. Cette période est choisie car cela permet aux bactéries de se multiplier dans les organes sans développer de signe pathologique de la tuberculose. Les dommages et effets indésirables pour les animaux sont donc considérés comme modérés dû à la présence de foyer de multiplication des bactéries dans la rate et les poumons mais sans symptôme pathologique.
Devenir
Tous les animaux du projet seront mis à mort car le projet nécessite de faire des analyses sur des organes vitaux. Ces organes ne pourront être prélevés qu’après mise à mort de l’animal.
Remplacement
Il s’agit ici de tester différentes formulations de vaccins de type ARNm. Toutes les questions pouvant être apportées par l’utilisation de lignées cellulaires ou de cellules isolées à partir de sang telle que l’expression des ARNm ou l’activation des cellules du système immunitaire seront réalisées in vitro. Cependant, l’induction d’une réponse immunitaire est un phénomène complexe faisant intervenir de nombreux types cellulaires dans différents organes et ne peut être étudiée que dans sa globalité. En effet, il existe de nombreux éléments inducteurs et régulateurs impliquées dans ces réponses et certains ne sont pas encore connus. L’évaluation de l’efficacité des vaccins sur l’induction d’une réponse immunitaire protectrice devra donc être analysée et validée sur un organisme entier.
Réduction
Le nombre d’animaux que nous estimons nécessaire repose sur la forte expérience de nos collaborateurs sur la conception d’études de ce type et validée par des biostatisticiens. Nous utiliserons le nombre minimum d’animaux strictement nécessaire pour atteindre l’objectif fixé. Les expériences passées ont montré que le nombre d’animaux par groupe utilisé ici (5) est le minimum requis pour obtenir des résultats pertinents et statistiquement significatifs. Un nombre inférieur d’animaux pourrait conduire à une expérience non interprétable du fait d’un manque de puissance des données générées. La répétition de l’expérience pourrait être nécessaire pour la robustesse des données établies. Par ailleurs, nous utiliserons des techniques expérimentales nous permettant d’analyser sur un seul individu de multiples facteurs caractérisant la réponse immunitaire pour obtenir le maximum d’information pour chaque animal utilisé.
Raffinement
Les souris seront maintenues dans un environnement protégé et hébergées en groupe, avec une litière appropriée, des matériaux de nidification, et une nourriture adaptée. La durée et les doses sont calculées pour ne pas induire d’effet indésirable, tout en atteignant les objectifs scientifiques. Néanmoins, des observations régulières des animaux seront effectuées tout au long des expériences. Pour les souris qui seront infectées par Mycobacterium tuberculosis, nous serons sensibles à l’apparition du moindre signe clinique telles la parésie et la piloérection qui sont précurseurs, sur la base d’expériences passées, d’une perte de poids. Dès apparition de ces signes cliniques, un suivi strict du poids d’abord 2 fois par semaine puis à fréquence plus importante selon la cinétique de la perte de poids sera effectué (de 2 fois par semaine à tous les jours jusqu’à 2 fois par jour, l’animal sera mis à mort en fin de journée s’il est estimé que le point limite sera atteint avant la pesée du lendemain matin). La perte de poids ou l’apparition de symptômes importants suggérant une souffrance de l’animal caractérisée par un score défini par une table de score clinique seront considérés comme point limite; les animaux concernés seront mis à mort. Pendant la durée de l’expérience, les animaux restent dans leur environnement habituel.
Choix des espèces
La souris présente le meilleur compromis éthique entre modèle mammifère, résultats le plus proches de l’humain. Les métabolismes sont bien caractérisés et largement comparables à ceux de l’homme. Le modèle souris continue de jouer un rôle essentiel comme modèle pour l’infection par Mycobacerium tuberculosis permettant d’analyser les réponses immunitaires dirigées contre le bacille, mais aussi qui permet d’analyser et d’évaluer le contrôle de la prolifération bactérienne dans les organes cibles, et donc l’effet protecteur. En conséquence, les connaissances acquises seront vraisemblablement transférables à l’homme. D’autre part, de nombreux outils très performants sont disponibles pour l’analyse de réponses immunitaires chez la souris nous permettant d’avoir des réponses claires et précises en utilisant de faibles quantités d’échantillons et permettant ainsi d’analyser différents facteurs. De plus de nombreuses données sont déjà disponibles (par notre expérience et dans la littérature) nous permettant de valider les résultats par comparaison. Le système immunitaire étant parfaitement développé chez les individus matures, nos travaux sont effectués sur des animaux adultes. Les souris de 6 semaines seront livrées. Les manipulations sont toujours planifiées après avoir laissé une semaine d’adaptation aux animaux.
Interactions entre le microbiote intestinal et la microglie, les astrocytes et les neurones dopaminergiques de l’aire tegmentale ventrale et modulation des effets de récompense de la nicotine
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système nerveux
Privation de nourriture pendant une nuit, jusqu'à huit administrations par sonde gastrique en une journée, antibiotiques ou régime riche en graisse pendant dix jours à quelques semaines, chirurgie intracérébrale : selon les groupes, 2 402 souris subissent ces procédures, en plus de tests comportementaux de mémoire, de sociabilité, d'anxiété, de dépression et de sensibilité aux effets des drogues, sans que le texte nomme ces tests. La déclaration compte 749 souris en souffrance légère et 1 653 en souffrance modérée, toutes tuées à la fin de chaque procédure pour prélever leur cerveau, dans un projet sur l'influence des bactéries intestinales sur les effets de récompense de la nicotine. Le porteur qualifie de "minimes" les "dommages escomptés pour les animaux", et retient parmi les points limites une perte de poids de plus de 20 %, une diarrhée de plus de deux jours sous antibiotiques, un poids dépassant 45 g ou une locomotion "fortement compromise" par le régime gras. Les effets possibles cités comprennent aussi ceux d'une vagotomie, section du nerf vague, que la description des procédures ne mentionne pas.
Objectifs
L’objectif général du projet est de comprendre dans quelle mesure et comment les bactéries intestinales influencent les processus associés à l’addiction aux drogues et plus particulièrement à la nicotine, composé actif principal du tabac. En effet l’addiction reste un enjeu de santé publique majeur, le tabac étant la principale cause de mortalité précoce, et il reste beaucoup à découvrir sur les mécanismes qui sous-tendent cette pathologie. Tous les individus n’ont pas le même risque de développer une addiction après avoir expérimenter une drogue telle que la nicotine. Plusieurs facteurs génétiques et environnementaux contribuent à augmenter ce risque chez certains individus. De plus en plus d’études montrent un rôle très important de la flore intestinale dans le fonctionnement du cerveau et dans le développement de maladies psychiatriques y compris dans l’addiction. Cependant les mécanismes d’action mis en jeu sont encore très peu connus. On sait que les drogues activent le circuit dit de récompense au sein du cerveau. En plus des neurones, le cerveau comprend également un ensemble de cellules dites gliales qui servent de support à l’activité neuronale et mettent en jeu des mécanismes de défense. Il est connu que ces cellules influencent la réponse des neurones du circuit de la récompense aux drogues. De plus en plus d’études suggèrent que les bactéries intestinales influencent fortement leur activité. Ainsi, les objectifs précis du projet sont de caractériser l’impact de la flore intestinale d’une part sur l’activité des neurones et des cellules gliales du circuit de la récompense, et d’autre part de comprendre le lien mécanistique qui existe entre flore intestinale, cellules gliales et neurones en réponse à la nicotine.
Bénéfices attendus
L’addiction aux drogues représente l’un des enjeux majeurs des systèmes de santé, et leur prévalence s’accroit, sans aucun traitement suffisamment efficace à ce jour. Le projet permettra d’identifier de nouveaux facteurs de prédisposition à l’addiction et en particulier à l’addiction à la nicotine, principal composé actif du tabac. A court terme, il permettra d’identifier dans quelle mesure et comment les bactéries intestinales modifient la réponse du cerveau à la nicotine. Identifier les souches de bactéries, leurs métabolites et mécanismes d’action impliqués dans les effets des drogues, grâce à des approches précliniques impossibles à mettre en œuvre en recherche clinique, pourra ouvrir à plus long terme sur de nouvelles stratégies d’intervention pour aider à la prévention et /ou à la cessation du tabagisme basées notamment sur l’utilisation de prébiotiques et /ou de probiotiques précis et sur des modifications des habitudes de vie ayant une action directe sur la composition de la flore intestinale. .
Procédures
Les animaux seront soumis à différents tests comportementaux, à raison d’un test maximum par jour, dans le but de tester leurs fonctions locomotrices, mnésiques et sociales, leurs états émotionnels de type anxieux ou dépressif, ainsi que leur sensibilité aux effets hédoniques des drogues. Ils seront soumis à une administration intragastrique; dans la majorité des cas elle sera réalisée une fois par jour pendant 10 jours et une minorité d’animaux recevront jusqu’à 8 administrations en une journée mais seulement une journée. Une minorité d’animaux devront être privés de nourriture mais uniquement pendant une nuit et l’eau sera laissée à volonté. L’exposition à des antibiotiques ou à une nourriture riche en graisse sera réalisée pendant 10jours à quelques semaines chez certains animaux. En outre, certains animaux seront soumis à une seule procédure chirurgicale au cours une infusion ou implantation intracérébrales sera réalisée. La chirurgie dure environ 30 minutes puis l’animal aura une semaine minimum pour récupérer.
Impact sur les animaux
Les dommages escomptés pour les animaux sont minimes car nous mettrons tout en œuvre pour supprimer douleur et souffrance qui pourraient être induites par les différentes procédures, d’autant plus que les animaux doivent être en bonne santé pour être soumis aux différents tests. Les différents modèles et protocoles qui seront employés pour perturber la flore intestinale ont déjà été testés et validés, et n’ont pas été associés à des altérations majeures de la santé physique ou émotionnelle des animaux. Ils ont été choisi sur cette base. On peut s’attendre cependant à voir l’apparition d’états d’inconfort de type anxieux passagers chez certains animaux soumis à une nourriture riche en gras, exposés à l’administration intra-gastrique, ou à certains tests comportementaux de dépression, ou à une privation alimentaire pendant une nuit, ou à une chirurgie intracérébrale ou de vagotomie. Ces nuisances seront gérées par des points limites spécifiques et précoces et par un protocole d’anesthésie et d’analgésie en cas de chirurgie.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car les cerveaux devront être prélevés pour des expériences ex vivo.
Remplacement
Pour évaluer le rôle des bactéries intestinales, et identifier les mécanismes mis en jeu, sur les processus associés à la dépendance à la nicotine, il est essentiel de faire des mesures sur des modèles animaux ayant un circuit intestin-cerveau fonctionnel, et d’étudier les comportements de prise volontaire et les états psychologiques associés aux effets hédoniques des drogues au plus près de la façon dont ils se manifestent chez l’homme. Ceci ne peut, par essence, être réalisé autrement que sur des animaux vivants, ayant une connectivité physiologique entre intestin et cerveau et un degré de développement de leurs fonctions émotionnelles et cognitives suffisants pour en faire des modèles d’étude pertinents.
Réduction
La méthodologie statistique a été discutée en amont de la soumission de ce projet avec des biostatisticiens. Dans les études prévues, notamment l’étude des comportements, la variabilité inter-individuelle est élevée. Il est donc nécessaire de tester au moins 10 et 12 animaux, respectivement, par groupe expérimental, sexe et conditions (parfois en deux réplicas) pour obtenir des résultats statistiquement robustes. Pour l’étude de l’expression des gènes, les experts en bioinformatique préconisent un minimum de 4 animaux par condition. Un groupe contrôle sera systématiquement prévu pour chaque jeu d’expériences et sera spécifique de chaque condition expérimentale testée. Le nombre d’animaux par groupe se base d’une part sur notre expérience solide des procédures et des modèles et souches d’animaux qui seront utilisés dans ce projet, et d’autre part sur la littérature, très abondante sur le sujet et dans laquelle les mêmes souches de souris sont couramment utilisées. Notre expérience dans les différents aspects du projet nous a déjà permis de réduire cette variabilité et de mieux la prendre en compte pour l’expliquer. Les paramètres mesurés seront ensuite comparés entre groupes, sexes et conditions avec des statistiques appropriés, pour mesurer l’effet des différents facteurs et de leur interaction possible sur les différents paramètres d’intérêt. Sur cette base, nous nous efforcerons de réduire au minimum le nombre d’animaux utilisés en ajustant au mieux les protocoles expérimentaux et les analyses statistiques pour obtenir des résultats statistiques robustes tout en tenant compte de la variabilité inter-individuelle des animaux testés.
Raffinement
Avant chaque expérience nous passerons plusieurs jours à manipuler les animaux afin de les habituer à l’expérimentateur et à la manipulation. Il y a aura, sauf circonstance imprévue, seulement un expérimentateur par groupe expérimental. Pendant toutes les expériences de comportement les animaux seront manipulés très régulièrement (presque tous les jours), ce qui les rend très peu réactifs émotionnellement à la manipulation, et ce qui permet de détecter le moindre changement d’attitude ou l’apparition de signes externes inquiétants. Pour les autres expériences, ils seront laissés tranquille dans leurs cages au maximum et surveillés plusieurs fois par semaine. Nous enrichirons le milieu avec du coton, et/ou des igloos en carton, et nous nous rapprocherons du comité responsable du bien-être animal pour redéfinir les conditions optimales d’enrichissement si besoin. Concernant les chirurgies, des antidouleurs seront appliqués. Si apparition des signes d’infection et en accord avec le vétérinaire des antibiotique seront donnés. L’état général et les signes de douleur des animaux seront évalués régulièrement. Au moins une fois par jour les animaux sont examinés pour des signes de détresse (changements de posture, yeux plissés, manque de toilettage) et l’incision est examinée pour signes d’infection. Si nécessaire, des doses supplémentaires d’analgésique seront données. Si au bout de 24h le traitement s’avère inefficace et les points limites atteints les animaux seront mis à mort. Ces points correspondent à : une prostration, dos courbé et expression facial très altérée, ou dénutrition majeure, ou perte de poids supérieure à 20%, ou diarrhée systématique pendant plus de deux jours suite aux antibiotiques, ou prise de poids supérieure à 150% ou poids dépassant 45g ou locomotion fortement compromise suite au régime riche en graisse ). Pour l’ensemble du projet une pesée quotidienne et l’utilisation des traitements décrits ci-dessus seront appliqués en cas de dégradation de l’état de l’animal avant atteinte des points limites.
Choix des espèces
Les rongeurs sont les meilleurs modèles, jusqu’à présent, sur lesquels on peut étudier les mécanismes et comportements liés à la psychiatrie, dont l’élevage et le maintien en bonnes conditions physique et émotionnelle reste pratique à réaliser en laboratoire, et dont on sait également manipuler l’activité du cerveau, la flore intestinale et le génome sans dommages durables pour les individus. La souris est, en outre, un modèle particulièrement intéressant lorsqu'on souhaite étudier la flore intestinale et son lien avec le cerveau. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (à partir de 8 semaines), afin que le cerveau soit suffisamment développé notamment pour l’étude de leur comportement Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (à partir de 8 semaines), afin que le développement de leur cerveau soit suffisamment mâture pour la réussite et la reproductibilité des interventions, et l’homogénéité de leur comportement
TRAITEMENT DE LA DOULEUR REFRACTAIRE PAR STIMULATION ELECTRIQUE DU CINGULUM ANTERIEUR : étude des effets cliniques et des mécanismes d’action dans un modèle murin de douleur chronique
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
192 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles subissent l'implantation chirurgicale d'électrodes intracérébrales et, pour la moitié, une ligature du nerf sciatique induisant une douleur neuropathique que le porteur indique ne pas soulager parce qu'elle est "l'objet de l'étude". Elles passent ensuite le test de la douleur Von Frey à six reprises et un test d'anxiété avec privation de nourriture pendant vingt-quatre heures. L'objectif déclaré est de comprendre les mécanismes de la stimulation cérébrale profonde utilisée chez des patients souffrant de douleurs chroniques rebelles.
Objectifs
Objectifs : Explorer chez la souris, dans un modèle de douleur chronique, l’action de la stimulation cérébrale profonde sur le plan électrophysiologique (activité́ électrique cérébrale), immunohistochimique (expression et localisation de molécules d'intérêts) et comportemental (tests de perception de la douleur et d'anxiété). Rationnel de l’étude : La douleur neuropathique chronique concerne 7% de la population française et la moitié de ces patients ne sont ni soulagés par les médicaments ni par les thérapies non médicamenteuses. Récemment, des patients souffrant de douleurs chroniques réfractaires ont été implantés par électrodes intracérébrales (technique chirurgicale qui existe de plus de 30 ans qui vise à implanter des électrodes dans des régions profondes du cerveau pour moduler électriquement l’activité́ de circuits neuronaux) dans le cortex cingulaire antérieur (structure cérébrale impliquée dans la notion de perception de douleur notamment son caractère émotionnel ) permettant une bonne amélioration des douleurs mais également aussi de la qualité́ de vie. Cette technique semble donc une thérapie prometteuse pour traiter ces douleurs rebelles invalidantes. Les mécanismes d’action de la stimulation du cortex cingulaire antérieur sont encore non étudiés et mal compris. Le but de cette étude est donc de comprendre ces mécanismes et pour cela nous aurons recours à un modèle murin de douleur chronique afin d’évaluer les effets par analyses histologiques, comportementales et électrophysiologiques. La compréhension de ces mécanismes permettrait également d’optimiser cette thérapie.
Bénéfices attendus
L’intérêt de cette étude est double : La première étant de comprendre les mécanismes de la stimulation cérébrale profonde (analyse des modifications biochimiques et électrophysiologiques). La deuxième étant qu’à partir des résultats obtenus par ces analyses, les structures cérébrales impliquées et modulées seront mieux identifiées. Ces modifications seront mises en corrélations avec les données obtenues en imagerie fonctionnelle chez l’humain, permettant de déterminer plus précisément une cible, des paramètres de stimulation, et la sélection des patients.
Procédures
Tous les animaux auront une chirurgie sous anesthésie générale, avec implantation d’électrodes de stimulation cérébrale profonde et d’électrodes d’enregistrement, puis une chirurgie au niveau de la patte droite, dont la moitié auront une ligature au niveau du nerf sciatique. La durée globale estimée est de 1h30. L’ensemble des souris subiront 6 fois le test de douleur (Von Frey) la durée sera d'une vingtaine de minutes environ avec acclimatation de 90 minutes. L’ensemble des souris suivront le test d’alimentation supprimée par la nouveauté́, il s’agit d’un test de comportement (c'est le seul test qui permet de vérifier l'état d'anxiété́ avec un rôle minimal de la locomotion, et donc d'éviter un biais dû à la douleur neuropathique induite dans la patte ligaturée). Les souris seront privées de nourriture 24 heures avant le test pour obtenir une motivation suffisante pendant le test, elles auront un accès libre à l'eau. Ce test sera réalisé́ 3 fois à 10, 12 et 14 semaines. Les enregistrements électrophysiologiques auront également lieux à 10, 12 et 14 semaines, avec une durée de 30 minutes à chaque session sur animal vigile et concerne toutes les souris.
Impact sur les animaux
Les effets possibles et directs de la chirurgie sont une difficulté dans les déplacements des animaux, une douleur, une perte de poids, stress et comportement anormal mais devrait rapidement disparaitre. Ensuite, dans les 10-15 jours suivant la ligature il y aura le développement de la douleur neuropathique, plus particulièrement une allodynie mécanique mais qui ne peut être soulagée car c'est l'objet de l'étude. Les 2 tests comportementaux pourraient induire un stress et un comportement anormal pendant la période du test (notamment les 24h sans nourriture mais avec boisson) et devrait disparaitre après le test. La connexion pour faire les enregistrements électrophysiologiques pourrait induire un stress passager pendant la durée des enregistrements, mais notre expérience montre que les animaux s'habituent rapidement à l'appareillage
Devenir
Mise à mort de tous les animaux à la fin de chaque procédure pour prélèvements et analyses post-mortem
Remplacement
Au vu de notre thématique d’étude, il nous est malheureusement impossible de remplacer notre modèle in vivo par un modèle in vitro ou in sillico. En l’absence de système pouvant reproduire in vitro les interactions entre les les régions cérébrales et les effets biochimiques et électrophysiologiques propre à chacune de ces régions, il n’existe pas de méthode alternative à l’expérimentation animale pour mener à bien ce projet.
Réduction
Pour satisfaire à la réduction, nous pratiquons une gestion éthique de l’élevage qui nous permettra de ne pas générer d’animaux non utilisés. Nous utiliserons indifféremment les males et les femelles qui seront répartis dans les groupes expérimentaux. Chaque procédure utilise un nombre d’animaux minimum mais nécessaire aux études statistiques. Les techniques chirurgicales et d’investigations sont bien maitrisées par les évaluateurs afin de ne pas avoir de pertes issues d’erreurs liées au manque d’expérience.
Raffinement
Afin de limiter les stress lors des tests comportementaux il sera effectué une habituation aux tests. Les surveillances régulières des animaux : tous les jours pendant 4 jours après la chirurgie puis 5 fois par semaine, nous permettront d’identifier les souris souffrantes, nous sacrifierons les souris qui atteindront le point limite. Les souris opérées auront une surveillance post opératoire avec soulagement antalgique post opératoire immédiat (buprenorphine 0,1 mg/kg ip), puis carprofen 40 mg/L pendant 3 jours dans l'eau de boisson. Une grille d’évaluation a été établie avec des points limites et des actions précises.
Choix des espèces
La souris est très utilisée dans les études fondamentales et comportementales. C’est une espèce facile à utiliser grâce à sa natalité importante, son faible coût d’élevage et nous avons des locaux d’hébergements et des conditions d’expérimentation appropriés à cette espèce. La similitude de leur patrimoine génétique avec celui de l’Homme nous permet de pouvoir, dans la mesure du possible, extrapoler les résultats et en tirer des conclusions valables pour l’homme. Nous utiliserons des souris adultes C57Bl/6J des 2 sexes qui sont des souris couramment utilisées pour évaluer des procédures chirurgicales et de douleurs. Le modèle de souris douloureux chronique par ligature du nerf sciatique de manière unilatérale est un modèle validé et très fréquementt utilisé pour évaluer l’efficacité d’un traitement antalgique. Nous utiliserons des souris mâles et femelles adultes C57Bl/6J, d’âge minimum de 8 semaines (poids de la souris >20 grammes). Le choix de souris adultes est de pouvoir au maximum être en accord avec la réalité clinique (age adulte et maturation du système nerveux central) de manière que les souris puissent supporter les anesthésies et les chirurgies.
Évaluation d’une stratégie de vaccination par voie buccale contre le virus de l’hépatite B
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
406 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles subissent plusieurs anesthésies générales pour des prélèvements sanguins et l'administration d'un vaccin par voie buccale ou stomacale, afin de tester l'hypothèse qu'une vaccination orale contre l'hépatite B protège mieux qu'une injection dans le muscle. Le porteur indique n'attendre qu'un stress de contention et une inflammation modérée après la vaccination. Il affirme qu'aucune méthode in vitro validée ne peut remplacer l'animal et qualifie le développement de nouvelles approches vaccinales d'"indispensable".
Objectifs
L'hépatite B (HBV) est une infection due à un virus qui attaque le foie. Cela peut causer des problèmes de santé sérieux comme des cicatrices au foie ou même un type de cancer du foie. En 2019, plus de 800 000 personnes sont décédées à cause de cela. Le virus se propage généralement de la mère à l'enfant lors de la naissance ou par contact avec le sang ou d'autres liquides du corps pendant les rapports sexuels non protégés, les piqûres d'aiguilles ou le partage d'objets pointus. Il existe un vaccin pour éviter l'hépatite B. Les enfants reçoivent généralement trois doses de ce vaccin par injection dans le muscle avant d'avoir un an. Parfois, même si on a eu plusieurs doses de vaccin, certaines personnes ne sont pas protégées contre l'infection par le virus. La mise au point d’un vaccin optimisé capable de protéger durablement et effacement contre HBV s'avère être un défi qui nécessite de faire appel aux modèles animaux. Notre hypothèse est qu'une vaccination anti-HBV reposant sur une vaccination par voie buccale est supérieure à une vaccination voie musculaire. Notre objectif sera dans un premier temps de trouver des substances qui aident le vaccin à fonctionner quand il est administré par la bouche. Ensuite, nous étudierons comment la muqueuse de la bouche contribue à l'effet protecteur du vaccin. Pour réaliser ces expérimentations nous allons utiliser un total de 401 souris. Notre objectif sera de diminuer la souffrance des animaux au maximum. Il n'est pas attendu de souffrance particulière des animaux si ce n'est le stress lié à la contention et à l'inflammation modérée associée à la vaccination.. Nous utiliserons des méthodes statistiques pour réduire au minimum le nombre de souris nécessaires. De plus, nous améliorerons leur environnement en enrichissant leurs cages et en surveillant leur santé après la vaccination. L’utilisation des souris pour cette étude est nécessaire car les animaux doivent avoir un système immunitaire intègre pour produire une réponse immunitaire.
Bénéfices attendus
Les vaccins actuels contre l’hépatite B conduisent parfois à une absence de réponse humorale, malgré un schéma vaccinal intensifié (au moins 6 doses de vaccin). Il peut même arriver qu'il n'y ait pas de protection contre l'infection par le virus, malgré une bonne réponse anticorps de l’individu. Par conséquent, le développement de nouvelles approches vaccinales est indispensable pour optimiser la vaccination contre ce virus.
Procédures
L'ensemble des animaux de cette demande d'autorisation subira deux cycles d'anesthésie générale à 14 jours d’intervalle pour la réalisation d'un prélèvement sanguin et l'administration du mélange vaccinal par voie buccale ou stomacale. Les animaux de la procédure 2 subiront tous des prélèvements sanguins sous anesthésie à J28 post-immunisation. Enfin, tous les animaux subiront un prélèvement sanguin sous anesthésie avant leur mise à mort.
Impact sur les animaux
Il n'est pas attendu de souffrance particulière des animaux si ce n'est le stress lié aux injections intrapéritonéales pour l'anesthésie (contention et douleur au point de piqure) et à l'inflammation modérée entre 24 et 48 heures suivant la vaccination.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin des procédures expérimentales pour des analyses anatomopathologiques et histologiques.
Remplacement
Il n'existe aucune méthode in vitro scientifiquement validée ni test in vitro connu qui fournirait une alternative à l'expérimentation animale pour répondre aux questions posées dans ce projet. Le phénomène de la réponse vaccinale ne peut pas être étudié de manière adéquate in vitro, car il s'agit d'un processus complexe qui ne peut être examiné que chez l'animal, en tenant compte de l'ensemble de la biologie d'un organisme vivant. Par conséquent, l'utilisation d'un modèle expérimental in vivo est un prérequis pour la phase de développement clinique.
Réduction
Pour toutes les procédures, nous avons déterminé le nombre d'animaux en utilisant une approche statistique reconnue. En effet, notre stratégie expérimentale repose sur la comparaison des taux d'anticorps sériques entre les différents groupes d'animaux immunisés. Le test de puissance effectué avec un logiciel spécialisé nous a permis de déterminer le nombre minimal d'animaux nécessaire pour obtenir des résultats significatifs en fonction des hypothèses formulées.
Raffinement
Dès leur arrivée, les animaux seront logés dans des cages collectives avec un environnement enrichi, comprenant des tubes en carton pour se cacher et des briques de bois à grignoter. Une période d'acclimatation d'au moins 7 jours sera observée, durant laquelle aucune intervention technique liée à la procédure expérimentale ne sera entreprise. L'anesthésie et l'administration de la formulation vaccinale seront effectuées par le personnel qualifié, et les animaux seront sous anesthésie lors des actions susceptibles de provoquer du stress ou de la douleur. Une surveillance attentive sera assurée à 24 et 48 heures après l'immunisation des animaux pour détecter tout effet secondaire inflammatoire douloureux potentiel suite à l'injection d'adjuvant. Des points limites suffisamment prédictifs et précoces seront définis dans le but de minimiser la douleur autant que possible.
Choix des espèces
L’espèce souris sera utilisée en raison des données de la littérature déjà existantes sur la vaccination des souris conte le virus de l’hépatite B. Nous travaillerons avec des animaux adultes car l’objectif est le développement d’un vaccin utilisable chez l’adulte.
Evaluation du rétablissement de la migration des truites, du blageon et du chabot dans un cours d’eau alpin
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres poissons : 800
1 800 poissons sauvages, des truites, blageons et chabots, vont être capturés et utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis relâchés vivants. Chaque individu est anesthésié, mesuré, pesé, puis incisé au ventre pour l'implantation manuelle d'un transpondeur, en restant hors de l'eau de trente secondes à une minute. L'objectif déclaré est d'évaluer si une passe à poissons aménagée sur un cours d'eau alpin laisse remonter ces espèces vers leurs zones de reproduction. Le porteur affirme que l'étude comportementale in situ est "indispensable" et sans alternative, et prévoit une mortalité post-opératoire faible ainsi que des pertes de marqueurs.
Objectifs
L’objectif principal est d’évaluer la franchissabilité d’une passe à poissons (rampe à plots) aménagée pour rétablir la migration piscicole dans un cours d’eau alpin. La méthodologie proposée implique l’implantation de transpondeur passifs dans des poissons sauvages. Les espèces cibles sont la truite et deux espèces accompagnatrices (blageon et chabot). Le suivi sera réalisé sur deux années minimum pour prendre en compte la variabilité des conditions environnementales. Si le quota d’animaux marqué n’est pas atteint, le projet prévoit le report des marquages l’année suivante. Le projet doit permettre d’évaluer scientifiquement le fonctionnement de cet ouvrage piscicole.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mettre en lumière la « transparence » de l’ouvrage à la migration des truites, et des petites espèces accompagnatrices (blageon et chabot), c’est à dire l’absence de sélectivité et de retard à la migration. Dans le cas de blocage avéré des individus, des aménagements seront envisagés pour restaurer encore davantage la migration piscicole et permettre à ces espèces de rejoindre des habitats piscicoles favorables à l’amont, notamment pour la reproduction.
Procédures
Après anesthésie générale pendant 3 à 5 minutes, les animaux seront mesurés puis pesés, puis une incision ventrale sera réalisée et un transpondeur PIT tag sera implanté manuellement sur 1800 poissons. Ces interventions nécessiteront de maintenir les poissons entre 30 secondes et une minute hors d’eau.
Impact sur les animaux
La capture, la stabulation et le marquage sont autant d’étapes nécessaires à l’étude et susceptibles d’induire un stress sur les animaux. Des précautions seront prises à chaque étape pour limiter le stress et la douleur des animaux. La cicatrisation après implantation des PIT tags est généralement très bonne, tant sur des lots conservés en pisciculture qu'en milieu naturel.
Devenir
Tous les individus capturés puis marqués seront remis à l’eau vivants pour l'étude de leur comportement in situ.
Remplacement
Le modèle biologique ne peut être remplacé pour cette étude comportementale qui implique de travailler nécessairement sur des individus vivants dans leur milieu naturel. L'évaluation du franchissement des dispositifs de montaison/dévalaison doit obligatoirement être réalisée in situ en étudiant le comportement migratoire des espèces considérées, dans le cas présent la truite de rivière, le blageon et le chabot. Il est nécessaire de capturer des animaux sauvages en rivière, de les marquer individuellement et de les relâcher vivants à l’aval de l’ouvrage étudié. Ensuite, les déplacements sont évalués en utilisant des dispositifs de détection fixes. A noter également que peu de données existent quant aux comportements et capacité de montaison du blageon et du chabot. On ne peut donc pas se référer à la littérature ni avoir recours à des avis d’expert pour évaluer une franchissabilité théorique : une expérimentation in situ reste indispensable.
Réduction
Le projet est prévu sur une durée de 3 ans, avec captures et marquages les deux premières années (maximum 5 ans si reports des marquages en cas de conditions environnementales défavorables). Les effectifs prévus par espèce sont un minimum (règle des 3 R : réduction) pour pouvoir décrire des « patterns » comportementaux, et évaluer in fine la franchissabilité et la sélectivité de l’ouvrage aménagé. Il est adapté au gabarit du cours d’eau et à la densité de population en place. Chez la truite, il peut être attendu un taux de montaison de 10 à 30%, taux moyen constaté dans les différentes études réalisées. Pour le blageon et le chabot, il est difficile de préciser un taux de montaison, ces espèces étant encore trop rarement étudiées. Cet effectif théorique attendu doit être nuancé par plusieurs facteurs : - L’implantation des PIT tags ne génère en principe pas (ou très peu,
Raffinement
Le raffinement des procédures sera pris en compte de la capture des animaux jusqu’au relâcher dans leur milieu naturel. Le maintien des conditions thermiques et d’oxygénation optimales sera assuré. Les animaux capturés seront soit stockés dans un vivier placé dans la rivière, soit dans un bac de 50L oxygéné et refroidi. Ainsi, la teneur en oxygène et la température seront constantes. Le bac d'anesthésie sera renouvelé toutes les 20 minutes en moyennes ou plus souvent si le temps d’anesthésie augmente, ceci pour éviter que la température ne varie de plus de 2°C et soit toujours 120 mm à l’aide de tags de 23 mm par exemple). Un chiffon humide sera placé au niveau de la tête de l’animal et la règle de biométrie sera humidifiée en permanence pour éviter d’ôter le mucus. Seuls les individus jugés en bon état sanitaire (absence de blessure, de parasites, d’infections visibles) seront marqués, les autres seront relâchés sans marquage, après stabulation. Aucun antibiotique ne sera utilisé, par contre une pommade iodée antiseptique sera appliquée au niveau de l’incision. Le réveil sera contrôlé dans un bac oxygéné et refroidi, avant transfert dans un vivier placé dans la rivière.
Choix des espèces
Les espèces cibles sont la truite commune (Salmo trutta), le blageon (Telestes souffia) et le chabot (Cottus gobio). La truite est l’espèce caractéristique de la rivière étudiée et à fort enjeu halieutique est la plus susceptible de migrer sur des longues distances notamment en période de pré-reproduction, et donc d'être le plus fortement impactée par les obstacles à la migration. Le blageon et le chabot sont des espèces accompagnatrices de la truite, régulièrement capturées en pêche de sondage au niveau du site d’étude. Ces espèces sont moins bonnes nageuses que la truite et leur étude permet de nuancer l’évaluation de l’efficacité de la rampe à plots. Autrement dit, le franchissement du seuil par ces espèces confirmera le bon fonctionnement du dispositif de franchissement. Pour les truites, seuls les individus d’un an et plus dont la longueur totale excédera 120 mm seront marqués, à l’aide de PIT tags 23 mm. Cette taille minimale assure un ratio « poids du l’émetteur / poids du poisson » inférieur à 2%, ce qui est en adéquation avec les préconisations tirées de la littérature scientifique. Les individus plus petits que les tailles minimales indiquées seront relâchés sans être marqués, après une phase de réveil dans un vivier placé dans la rivière. Pour les blageons et les chabots, les individus seront marqués avec des tags de 13 mm, la taille minimum de marquage étant alors calée à 80 mm. Pour ces espèces, cette taille correspond à des animaux de 2 ans et plus, considérés comme adultes et reproducteurs. Tout comme la truite, les individus plus petits que les tailles minimales indiquées seront relâchés sans être marqués, après une phase de réveil dans un vivier placé dans la rivière.
Effet de la délétion du récepteur intestinal de l’insuline sur l’obésité nutritionnelle chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
792 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Soumises à un régime riche en graisse pour reproduire une obésité, elles subissent des mises à jeun de quatorze heures, dix-sept contentions pour quatorze prélèvements sanguins en quatre jours, des administrations orales et des injections, avant un prélèvement de sang et d'organes terminal. Le porteur décrit comme seuls effets attendus le stress lié à l'identification, à l'anesthésie, à la contention et aux prélèvements. Il revendique l'identification des cellules intestinales de l'action de l'insuline comme "essentiel" pour concevoir des stratégies thérapeutiques, retombée formulée au futur.
Objectifs
Ce projet vise à comprendre l'implication de l'intestin dans le déclenchement des désordres métaboliques associés à l'obésité, grâce à l'utilisation de divers modèles de souris soumises à un régime riche en graisse afin de mimer l'obésité nutritionnelle chez l'Homme. L’intestin, directement en contact avec le bol alimentaire et le microbiote, assure entre autres, un rôle de barrière sélective entre la lumière digestive et le milieu intérieur. Cette altération de la barrière intestinale a été proposée comme un des facteurs participant à l'inflammation chronique qui accompagne l'obésité, cet état inflammatoire favorisant la prise de poids et certains désordres métaboliques associés. L’insuline contrôlant la fonction barrière de l'intestin chez la souris, l’objectif de ce projet est d’évaluer si la perte d'action intestinale de l’insuline favorise ou accélère la prise de poids et certains désordres métaboliques associés (résistance à l'insuline, hyperglycémie) chez des souris soumises à un régime riche en graisse.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu de ce projet est de mieux comprendre l'implication de l'intestin dans le déclenchement des désordres métaboliques associés à l'obésité. Nous espérons montrer que le dévéloppement d'un diabète (perte d'action de l'insuline) entraine une détérioration de la fonction barrière de l'intestin qui favorise ou accélère la prise de poids et l'augmentation de la glycémie. Notre projet identifiera les cellules intestinales impliquées dans l'action de l'insuline, ce qui est essentiel pour la conception de stratégies préventives et thérapeutiques.
Procédures
Identification ( 1 contention de 30 secondes pour 1 prélèvement ), Sur animaux vigiles : 1 mise a jeun de 14h, 1 mise à jeun de 4h, 17 contentions de 30 secondes pour 14 prélèvements de sang (en 4 jours), 1 administration orale de 45 secondes de produit et 2 injections de 45 secondes de produit. Sur animaux anesthésiés : un prélèvement sanguin (30 secondes par souris).
Impact sur les animaux
Il y a un stress lors de l'identification, de l’anesthésie, de la contention, des prélèvements sanguins et des injections.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en vue de prélevements de sang et d'organes pour des analyses ultérieures.
Remplacement
Dans ce projet, les modèles animaux seront développés dans le but de mimer certaines caractéristiques de pathologies métaboliques et inflammatoires (obésité/diabète). Les dérégulations métaboliques et la réponse inflammatoire sont des phénomènes complexes faisant intervenir de nombreux dialogues inter-organes. Les animaux seront donc utilisés quand les questions soulevées par le projet ne pourront pas être résolues par des systèmes de culture in vitro. Cependant, nous avons utilisé des systèmes de culture tridimensionnelle à partir d'organoides intestinaux pour démontrer que la perte d'action de l'insuline altère certaines fonctions propres à l'épithélium intestinal.
Réduction
L'étude statistique permettant de calculer au plus juste le nombre d'animaux a été réalisée. Les analyses statistiques seront réalisées avec un logiciel approprié. La "significativité" des différences expérimentales sera évaluée par des tests adaptés à la comparaison de deux groupes ou plus. De plus, pour caractériser la réponse de l’intestin à l’insuline, nous avons utilisé une technique in vitro qui ne nécessite pas de traitement sur animaux vigiles et qui permet à partir d’une seule souris d’étudier plusieurs parties de l’intestin (duodénum, iléon et colon), et l'effet de plusieurs traitements, réduisant ainsi considérablement le nombre de souris.
Raffinement
La durée sous régime et les tests métaboliques seront réalisés selon les protocoles préétablis et maitrisés. Les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum. Le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification et de petite maison. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux grâce à une surveillance attentive, des soins adaptés et l’application des points limites établis.
Choix des espèces
La souris est un modèle de choix pour les études ayant attrait à la caractérisation de pathologies métaboliques et inflammatoires. Seule cette espèce possède des modèles présentant une délétion spécifique du récepteur de l'insuline dans des tissus d’intérêt, permettant ainsi la caractérisation de l'action de l'insuline au cours de ces pathologies. Les souris utilisées seront âgées de 8 semaines à chaque début de procédure. Nous avons choisi de travailler sur des souris adultes afin qu’elles aient un tractus intestinal totalement mature.
Etude du rôle d’un facteur de transcription dans la barrière intestinale chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
620 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent des jeûnes répétés, de nombreuses contentions pour gavages et injections, l'implantation d'une pompe sous la peau et, pour certaines, une infection intestinale provoquant perte de poids, léthargie et saignements rectaux, avant le prélèvement du sang et des organes. L'objectif est de comprendre le rôle d'un facteur du glucose dans la perméabilité de l'intestin liée au diabète. Le porteur affirme que ces dérégulations complexes ne peuvent être résolues par des cultures in vitro, malgré des travaux préalables sur organoïdes.
Objectifs
L’intestin est composé d’un épithélium simple, directement en contact avec le bol alimentaire et le microbiote. Il exerce trois fonctions principales, qui sont cruciales pour le maintien de l’homéostasie : i) la digestion et l’absorption des nutriments ii) un rôle endocrine et iii) un rôle de barrière sélective entre la lumière digestive et le milieu intérieur. Bien que l’hyper-perméabilité intestinale et le passage consécutif de produits bactériens dans le sang aient été proposés comme un des facteurs participant à l'inflammation chronique qui accompagne l'obésité et le diabète de type 2, les mécanismes moléculaires à l’origine des défauts d’intégrité épithéliale lors de ces pathologies demeurent mal compris. Dans ce contexte, l’objectif de ce projet est d’évaluer si la perte d'action d’un facteur qui médie les effets du glucose, conduit à une altération de la fonction barrière de l'intestin et une susceptibilité accrue à l'inflammation intestinale.
Bénéfices attendus
Le bénéfice potentiel de ce projet serait de mieux comprendre la fonction d'un facteur relayant habituellement les effets du glucose dans l'intestin. Il permettrait de notamament de comprendre si son blocage pourrait suffir à renforcer la barrière formée par l'intestin et ainsi empêcher l'augmentation de la perméabilité intestinale en cas d'hyperglycémie, ce qui est essentiel pour la conception de stratégies préventives et thérapeutiques.
Procédures
Identification (1 contention de 30 secondes) Sur animaux vigiles : 20 animaux (2 mises à jeun: une de 5h et une de 14h, 11 contentions de 30 secondes pour 6 administrations orales de produit, 3 prélèvements de sang et 2 injections de produit; 45 secondes par gavage ou injection; 1 minute par prélèvement mandibulaire et 30sec par prélèvement caudal), 20 animaux (1 mises a jeun de 14h, 10 contentions de 45 secondes pour 6 administrations orales de produit, 3 prélèvements de sang et 2 à 6 injections de produit; 45 secondes par gavage ou injection; 1 minute par prélèvement mandibulaire et 30sec par prélèvement caudal), 80 animaux (1 mise a jeun de 14h, 2 mises à jeun de 4h, 10 contentions de 45 secondes pour 8 administrations orales de produit, 1 prélèvement de sang et 1 injection de produit; 45 secondes par gavage ou injection; 1 minute par prélèvement mandibulaire et 30sec par prélèvement caudal), 120 animaux (2 mises a jeun: une de 4h et une de 14h, 8 contentions de 45 secondes pour 6 administrations orales de produit, 1 prélèvement de sang et 1 injection de produit; 45 secondes par gavage ou injection; 1minute par prélèvement mandibulaire et 30sec par prélèvement caudal); Sur animaux anesthésiés : 20 animaux (implantation sous cutanée d'une pompe osmotique (20min par souris) et un prélèvement sanguin (30 secondes par souris)), 220 animaux (un prélèvement sanguin (30 secondes par souris)).
Impact sur les animaux
Aucun des modèles murins ne présente de phénotype dommageable à l’état basal. Il y a un stress lors de l’anesthésie, de la contention, des injections et des gavages. Concernant les modèles d’infection par un pathogène intestinal, l’apparition de signes généraux de souffrances (tels que poils ébouriffés ou hérissés, perte de poids, écoulement des yeux, léthargie, dos courbé, ataxie, tremblement, diarrhées et saignements rectaux) est envisageable.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en vue de prélevements de sang et d'organes pour des analyses ultérieures.
Remplacement
Des expérimentations ont préalablement été effectuées pour caractériser les conséquences intestinales de la perte d’action du glucose à partir d'organoides intestinaux issus de souris dont l’intestin ne répond pas au glucose. Dans ce projet, les modèles animaux seront développés dans le but de mimer certaines caractéristiques de pathologies métaboliques (diabète) et inflammatoires (inflammation intestinale, infections entériques). Les dérégulations métaboliques et la réponse inflammatoire sont des phénomènes complexes faisant intervenir de nombreux dialogues inter-organes. Les animaux seront donc utilisés quand les questions soulevées par le projet ne pourront pas être résolues par des systèmes de culture in vitro.
Réduction
L'étude statistique permettant de calculer au plus juste le nombre d'animaux a été réalisée. Les analyses statistiques seront réalisées avec un logiciel approprié. La "significativité" des différences expérimentales sera évaluée par des tests adaptés à la comparaison de deux groupes ou plus. De plus des expérimentations ont préalablement été effectuées pour caractériser les conséquences intestinales de la perte d’action du glucose à partir d'organoides intestinaux issus de souris dont l’intestin ne répond pas au glucose.
Raffinement
La durée et dose des traitements seront réalisées selon les protocoles préétablis et maitrisés. Les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum. Le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification et de petite maison. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive et des soins adaptés. De plus, l’application des points limites établis pour chaque procédure de ce projet sera effectué.
Choix des espèces
La souris est un modèle de choix pour les études ayant attrait à la caractérisation de pathologies métaboliques et inflammatoires. Seule cette espèce possède des modèles présentant une délétion spécifique du récepteur de l'insuline dans des tissus d’intérêt, permettant ainsi la caractérisation de l'action de l'insuline au cours de ces pathologies. Les souris utilisées seront âgées de 8 à 10 semaines. Nous avons choisi de travailler sur des souris adultes afin qu’elles aient un tractus intestinal totalement mature.