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    • Système nerveux
Rats : 76
Souffrances
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76 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent deux chirurgies, un amincissement du crâne et une injection d'un vasoconstricteur dans le cerveau pour provoquer un accident vasculaire, puis quatre à cinq anesthésies consécutives pour des séances d'imagerie. Le porteur reconnaît un risque de dépression respiratoire lié à cette succession d'anesthésies et d'hémorragie lors de l'amincissement du crâne. Les rats sont gardés vivants trois à quatre jours puis tués pour prélever le cerveau.

Objectifs

L’accident vasculaire cérébral ischémique (AVCi) est une maladie fréquente et invalidante. Disposer de modèles animaux bien caractérisés est nécessaire à l’évaluation de nouvelles stratégies thérapeutiques en neuroprotection. De plus, leur utilité en recherche translationelle est renforcée lorsque l’effet thérapeutique peut être mesuré par la même méthode d’imagerie chez l’animal et le patient. L’objectif global du projet est de caractériser par imagerie in vivo le modèle d’AVCi expérimental consistant en une injection intra-cérébrale d'un vasoconstricteur (endothelin-1) chez le rongeur. Plus précisement, il s’agit d’étudier la dynamique de la formation de la lésion ischémique lors de l’injection intra-cérébrale du vasoconstricteur ainsi que la réaction neuroinflammatoire qui s’ensuit. Pour cela seront mises en œuvre différentes méthodes d’imagerie, i) récemment développées, ii) en voie de transfert clinique, et iii) susceptibles d’apporter un nouvel éclairage sur la physiopathologie de ce modèle animal : ultrasons fonctionnels (fUS), permettant de visualiser l’activité cérébrale grâce aux variations de volume sanguin cérébral, et IRM moléculaire ou cellulaire, utilisant un agent de contraste à base de particules d’oxyde de fer, respectivement spécifique d’un récepteur sur-exprimé en condition inflammatoire (sur la paroi des vaisseaux) ou d’un type cellulaire (macrophages/microglies). Ces deux méthodes sont donc particulièrement adaptées à ce modèle où l’infarct ischémique dérive d’une réaction vasculaire (vasoconstriction) induite localement par l’endothelin-1. En résumé, ce projet consiste en une caractérisation renouvelée d’un modèle d’AVCi chez le rat grâce à de nouvelles méthodes d’imagerie. Il comprend 3 procédures de sévérité modérée, et a une durée de 4 ans.

Bénéfices attendus

L’accident vasculaire cérébral est une maladie invalidante chez l’adulte. Ce projet permettra de mieux comprendre la dynamique de formation de l’infarct, et la réaction inflammatoire associée, dans un modèle animal plus simple à mettre en œuvre et à standardiser que le modèle classique d’occlusion artérielle mécanique avec un filament. Ces aspects inexplorés du modèle animal permettront ensuite de définir des biomarqueurs d’imagerie utiles pour évaluer de nouvelles approches thérapeutiques. Ces biomarqueurs seront à terme utilisables chez l’homme puisque le transfert en clinique des techniques d’imagerie utilisées dans ce projet est à l’étude.

Procédures

Deux chirurgies : amincissement du crâne (30 min) et injection stéréotaxique (45 min), sous anesthésie générale. Deux à trois sessions d'imagerie (ultrasons et IRM), de durée moyenne

Impact sur les animaux

Les animaux subissent deux chirurgies (amincissement du crâne et injection stéréotaxique intracérébrale), ainsi que des sessions d’imagerie (ultrasons et IRM). Cette succession d’anesthésies générales sur 4 à 5 jours consécutifs comporte des risques de dépression respiratoire et peut affecter leur état général. L’emploi systématique d’un anesthésique gazeux (isoflurane) et une surveillance étroite au réveil permet de contrôler ces effets. Suite à la chirurgie permettant de réaliser le modèle d’ischémie cérébrale, une perte de poids minime (

Devenir

Euthanasie pour prélèvement post-mortem du cerveau et analyses complémentaires.

Remplacement

Ce projet consiste en une étude à l’échelle du cerveau entier, dont les mécanismes physiopathologiques (ischémie et inflammation associée) et les méthodes d’imagerie sélectionnées (US & IRM) ne peuvent être actuellement adaptés et étudiés sur un système in vitro. Ce projet vient compléter notre connaissance d’un modèle animal utilisé depuis les années 90. L’utilisation du modèle animal adéquat conditionne la validité de l’évaluation des traitements et la possibilité de transfert en clinique. L’utilisation d’animaux est également justifiée par le rôle central de l’imagerie in vivo dans ces procédures. Le projet utilisera des rongeurs, plutôt que des mammifères de plus grande taille (cochon, primate) grâce à l’utilisation d’appareils d’imagerie dédiés aux petits animaux.

Réduction

Le nombre minimal et suffisant d'animaux a été estimé par une étude bibliographie de la variabilité du modèle. Des groupes expérimentaux de 10 animaux (5 mâles et 5 femelles) seront typiquement utilisés, avec une analyse intermédiaire à 6 animaux. Si la variabilité est faible, notamment dans les groupes contrôles (injection sans endothelin-1), alors l’inclusion sera stoppée. Il n’y a pas de mortalité directement liée à l'infarct ischémique, qui est de taille limitée en comparaison du modèle d‘AVC le plus utilisé (occlusion artérielle mécanique). L’imagerie longitudinale permet de réduire le nombre d’animaux car chaque animal est son propre contrôle (on peut rapporter la taille de lésion au cours du suivi à la taille de l’atteinte initiale chez chaque individu). Enfin, lors des prélèvements finaux, d'autres tissus pourront être prélevés et conservés en concertation avec nos collaborateurs au moment de la mise en place du projet afin de limiter, optimiser et valoriser au mieux les prélèvements et le nombre d'animaux utilisés dans cette étude.

Raffinement

Plus spécifiquement dans ce projet, des méthodes d’imagerie innovantes vont permettre de mieux décrire la cascade physiopathologique dans ce modèle d’AVC. Si la variabilité du modèle s’avère plus importante que décrite dans la littérature, celle-ci pourra être mieux contrôlée car à l’imagerie réalisée très précocement (pendant ou juste après l’occlusion). Les chirurgies sont réalisées sous traitement anti-douleur adapté (buprénorphine), avec thermorégulation continue, et hydratation intra-péritonéale. Une grille de score dédiée permet de juger objectivement les déficits sensori-moteurs, et le codage des expressions faciales permet de quantifier la souffrance post-opératoire. La salle d’évaluation neurofonctionnelle a été installée dans un endroit dédié et calme avec une lumière rouge afin de ne pas agresser les yeux des animaux albinos. En soins post-opératoires, nourriture et boisson sous forme gélifiée sont mises à disposition de l'animal en plus de la nourriture et boisson habituelles, et les groupes sociaux sont conservés (isolement limité au réveil complet de l’animal, sauf en cas d’aggressivité constatée).

Choix des espèces

L’utilisation du rat est optimale car l’organisation neurochimique du cerveau du rat est proche de celle de l’homme. Ce modèle est aussi pertinent car la taille du cerveau est suffisante pour la mise en place de l’imagerie ultrasonore et IRM de manière efficace et le modèle ET-1 est très bien défini chez le rat. Les animaux auront entre 6 et 8 semaines (adultes) : maturité cérébrale atteinte.

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    • Oncologie
Souris : 1940
Souffrances
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 1940

1940 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection dans la veine caudale, parfois complétée d'injections intrapéritonéales, pour développer des tumeurs du foie liées à des mutations de la protéine p53. Le porteur affirme que le foie, peu innervé, rend le développement tumoral peu douloureux et que les tumeurs sont collectées avant qu'elles n'affectent l'animal. Toutes les souris sont euthanasiées pour prélever le foie et analyser les tumeurs.

Objectifs

Le carcinome hépatocellulaire (CHC) est le principal cancer primitif du foie, dont l'incidence est en croissance constante. Il constitue la troisième cause de mortalité due au cancer dans le monde, du fait notamment d’une rareté d’options thérapeutiques efficaces. Le CHC se caractérise par une importante hétérogénéité entre les tumeurs, que l’on doit mieux comprendre afin d’envisager de nouvelles options thérapeutiques adaptées à chaque patient. Notre projet de recherche vise à caractériser le rôle de mutations d’une protéine dans le développement des tumeurs de cancer du foie. Ces mutations, qui sont fréquemment retrouvées dans les tumeurs de patients, seront étudiées dans un modèle préclinique animal permettant d’évaluer les interactions entre la tumeur et le tissu environnant.

Bénéfices attendus

Les résultats obtenus permettront d’améliorer la compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans le cancer du foie (800 000 morts / an), étape requise pour le développement de stratégies thérapeutiques adaptées aux différences entre patients. Ils pourront d’ailleurs être étendus à d’autres cancers, p53 étant le gène le plus fréquemment muté dans cette pathologie.

Procédures

La grande majorité des animaux seront soumis à une seule injection dans la veine caudale (15 secondes). Pour certains groupes expérimentaux, ils seront soumis à la même injection dans la veine caudale, puis à deux injections intrapéritonéales (5 secondes).

Impact sur les animaux

Les effets sont, pour certains animaux, le développement de tumeurs du foie. Elles se développent sans affecter de manière importante l’animal car nous collectons les tumeurs lorsqu’elle sont encore de taille réduite. De plus, le foie est un tissu peu sensible (peu innervé), et le développement tumoral n’affecte pas le fonctionnement de l’organe. Les animaux sont évalués quotidiennement (avec une grille d’évaluation) pour, si besoin, arrêter l’expérience avant toute apparition de nuisance pour l’animal.

Devenir

Les animaux sont euthanasiés à la fin de chaque procédure afin de collecter les foies et analyser le développement de tumeurs dans cet organe.

Remplacement

Nous avons effectué le maximum d’expériences sur des lignées cellulaires surexprimant les différents mutants de p53, il est désormais nécessaire de réaliser les expériences in vivo, notamment pour l’étude de l'environnement immunitaire des tumeurs. Nous tenterons d’établir des lignées dérivées des tumeurs afin de réaliser une partie de l'étude en culture.

Réduction

Le nombre d’animaux a été calculé avec notre service de statistiques afin de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés, tout en conservant une taille de groupe pertinente pour répondre à notre hypothèse biologique. De plus nous avons réduit le nombre d’animaux pour certains groupes contrôles.

Raffinement

Nous avons optimisé les procédures expérimentales afin de minimiser les contraintes pour les animaux. Les expériences précédentes montrent que les procédures expérimentales proposées préservent le bien-être animal. Une grille de score a été mise en place pour l’observation quotidienne des animaux afin d’euthanasier les animaux et collecter le foie avant le développement éventuel d’une gêne liée à la présence de tumeurs.

Choix des espèces

La souris est l'espèce animale de choix pour l'étude des cancers du foie. Le modèle proposé est le plus proche de la maladie humaine, permettant d’analyser les premières étapes du développement de tumeurs. La souris est également un modèle d’étude classique pour tester de nouveaux médicaments dans les cancers. Ces approches sont soutenus par de nombreuses publications scientifiques dans des revues internationales, et ont conduit à de nombreux essais cliniques chez l’homme, et, au final, à l’approbation de nouveaux traitements. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte (7-8 semaines). Nous voulons modéliser au mieux le fonctionnement de l’organe et la pathologie humaine (cancer de l'adulte).

  • Protection de l’environnement
  • Recherche appliquée
    • Maladies animales
  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
Poules : 520
Souffrances
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Devenir
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520 poulets vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ils reçoivent par voie orale des bactéries puis des coccidies destinées à provoquer une coccidiose clinique, avec frilosité et diarrhées, pour étudier la persistance de résistances aux antimicrobiens. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro ne permet de suivre l'évolution des populations bactériennes dans le tube digestif. Les oiseaux sont tués en fin d'essai pour prélever et examiner les caecums, un point limite prévoyant la mise à mort des sujets prostrés.

Objectifs

Ce projet s'inscrit dans un programme européen d'étude des résistances de bactéries aux antimicrobiens, et de la persistance de ces résistances en fonction de différentes conditions, dans le but de prévenir ou réduire le développement et la transmission des résistances aux antimicrobiens. Le but est d'évaluer l'impact de molécules anticoccidiennes et de la vaccination anticoccidienne sur la sélection d'entérocoques porteurs de résistance vis-à-vis de ces molécules anticoccidiennes et vis-à-vis d'antibiotiques d'importance critique pour la santé humaine ou animale dans un modèle expérimental sur poulets.

Bénéfices attendus

Le bénéfice attendu est une meilleure compréhension des facteurs qui peuvent influencer la persistance de souches bactériennes résistantes à des anticoccidiens et des antibiotiques en fonction de la pression exercée sur ces souches (présence ou absence des anticoccidiens auxquels elles sont résistantes) et dans le cas où des solutions alternatives à l'utilisation de ces molécules (vaccination anticoccidienne) sont utilisées. L'efficacité des approches sur les coccidies elles-mêmes, est aussi un élément important, pour évaluer l'intérêt de la vaccination anticoccidienne par rapport aux anticoccidiens dans l'éventualité de la disparition de certaines de ces molécules.

Procédures

Inoculation de suspensions bactériennes ou de coccidies par voie orale individuellement, avec contention de chaque sujet par un agent et administration par un autre agent. La durée de chaque opération n'excède pas 1 mn, préhension et contention incluses.

Impact sur les animaux

Les entérocoques ne sont pas censés induire de signes cliniques chez les animaux, ainsi l'essai préliminaire (procédure 1) ne devrait pas générer d'effets indésirables. L'inoculation avec des coccidies (procédure 2) est prévue pour engendrer une coccidiose clinique, avec de la frilosité et une dégradation des matières fécales (diarrhées) de manière transitoire, entre 20 et 23 jours d'âge. Dans le cas où les signes cliniques seraient plus intenses que prévus, des points limites ont été définis dans la procédure expérimentale.

Devenir

Tous les oiseaux utilisés dans les essais sont mis à mort pour prélèvement des caecums à la fin de chaque essai, afin de rechercher et dénombrer les bactéries. Dans la procédure 2, les lésions du tube digestif causées par le développement des coccidies seront également notées à la fin des essais afin d'évaluer l'intensité du développement de ces parasites.

Remplacement

Il n'existe pas actuellement de modèle in vitro permettant de suivre l'évolution des populations bactériennes au sein du tube digestif. Certains modèles in vitro utilisent des flores connues et contrôlées mais qui ne reflètent pas la flore intestinale totale ni les interactions entre ses différents constituants. De plus, il n'existe pas de modèle qui associe un co-développement de bactéries avec des coccidies, pour suivre l'évolution des populations bactériennes et étudier l'impact des coccidies sur l'intégrité intestinale. Les modèles in vitro avec des coccidies permettent de réaliser le début du cycle parasitaire, mais pas les étapes qui génèrent des lésions et ont un effet pathogène chez les oiseaux. Il n'est donc pas possible actuellement de remplacer l'utilisation d'animaux pour le présent projet.

Réduction

L'essai de la procédure 1 doit permettre de sélectionner la souche bactérienne la plus pertinente pour réaliser les essais de la procédure 2, permettant de n'utiliser que des lots inoculés avec cette souche. De plus, ce premier essai sera réalisé avec un nombre inférieur d'animaux à celui des essais suivants. Le nombre d'oiseaux par groupe est calculé en tenant compte de l'écart-type connu ou estimé des différents critères étudiés et les différences attendues entre les groupes, avec une puissance statistique de 0,8 et en tenant compte du fait qu'il n'est pas toujours possible de collecter les fèces de tous les oiseaux lors de l'échantillonnage. Les tailles de populations des bactéries ou des gènes de résistance seront comparées par analyse de variance avec effets fixes de groupe et de temps. Des critères moins importants tels que le nombre d'oiseaux porteurs d'entérocoques résistants à la vancomycine ou présentant des lésions seront comparés par des tests du Chi2 ou de Fisher.

Raffinement

Les oiseaux seront hébergés dans des cages conformes aux conditions exigées en expérimentation animale, en groupes homogènes, avec un éclairage naturel, complété par un éclairage artificiel en période de jours courts, avec maîtrise de la température et de la pression et suivi de l’hygrométrie. Des cordelettes seront suspendues dans les cages, ainsi que des CD, afin que les oiseaux puissent interagir avec. Le système d’abreuvement est constitué d’une rampe de pipettes qui peut également être utilisée comme perchoir par les oiseaux. Les bactéries utilisées ainsi que les doses de coccidies ne sont pas supposées engendrer de signes cliniques importants ni de mortalité. Néanmoins, un point limite a été défini au cas où des sujets présenteraient des signes cliniques forts : dès qu'un sujet sera prostré et ne parviendra pas à se tenir debout, il sera mis à mort pour arrêter ses souffrances.

Choix des espèces

Les molécules qui seront testées sont des anticoccidiens autorisés uniquement chez les volailles. Les coccidies utilisées sont strictement inféodées à Gallus gallus. Utilisation des animaux dès le premier jour, afin de faciliter l'implantation des entérocoques inoculés à 1 et 3 jours d'âge, pour limiter une éventuelle compétition avec une flore digestive déjà implantée. Pour la vaccination anticoccidienne et la supplémentation anticoccidienne, il est également indispensable de réaliser les administrations dès le premier jour. Les infections d'épreuve avec les coccidies seront réalisées à 16 jours d'âge, ce qui aura permis aux oiseaux vaccinés d'acquérir une immunité protectrice optimale, et cet âge correspond à l'âge de début d'exposition importante aux coccidies dans les conditions du terrain.

  • Recherche fondamentale
    • Organes sensoriels
Souris : 224
Souffrances
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Devenir
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224 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, la plupart tuées à l'issue et 36 réutilisées dans un autre projet. On leur inflige un ulcère cutané, soit par excision soit par compression de la peau entre deux aimants pendant trois heures sous anesthésie, suivi d'anesthésies quotidiennes pendant trente jours au maximum pour photographier la plaie. Le porteur affirme qu'aucune méthode in silico ou de culture cellulaire ne peut remplacer la souris, la cicatrisation mobilisant selon lui trop de types cellulaires. Une injection de buprénorphine est prévue et les souris perdant plus de 20 % de leur poids sont mises à mort.

Objectifs

Ce projet a pour but de déterminer l'impact du récepteur IP dans la cicatrisation cutanée. La PGI2 ou prostacycline et son récepteur, le récepteur IP sont des médiateurs fortement impliqués dans le processus inflammatoire. Ils jouent également un rôle dans le maintiens de l’homéostasie vasculaire par leur action vasoactive. De plus, ils pourraient également avoir un effet sur la migration cellulaire. Notre hypothèse est que ce récepteur, et plus généralement la voie de la PGI2 sont impliqués dans le retard de cicatrisation des ulcères du pied diabétiques. Ces résultats permettront donc de faire progresser la connaissance de cette pathologie afin d'en améliorer les traitements. Il n’existe à l’heure actuelle aucune autre méthode que celle décrite ici pour étudier l’effet du récepteur de la prostacycline sur la cicatrisation d’ulcère cutanée.

Bénéfices attendus

Ce projet apportera des données de cicatrisation à la fois par l'aspect macroscopique, via le suivi photographique quotidien des ulcères cutanés et, microscopiques, via les anlayses histologiques de la peau saine et de la peau remodelée. Ces données, obtenues sur animaux sains et animaux délétés pour le recepteur ip, permettront d'étudier l'impact de ce dernier sur la cicatration cutanée.

Procédures

Dans le cas des groupes ayant un ulcère excisionnel, les animaux auront une biopsie de peau sous anesthésie générale (10min), suivie d'anesthésies quotidiennes (durant 30 jours maximum), de 10 minutes chacune, pour une mesure de l'évolution de la vascularisation de la plaie (5min) et un suivi photographique de l'état de la plaie. Une 2ème biopsie cutanée (10min) aura lieu juste avant l'euthanasie, sous anesthésie générale également. Dans le cas des groupes ayant un ulcère de pression, les animaux auront une compression de la peau entre deux aimants, sous anesthésie générale (3h), suivie d'anesthésies quotidiennes (durant 30 jours maximum), de 10 minutes chacune, pour une mesure de l'évolution de la vascularisation de la plaie (5min) et un suivi photographique de l'état de la plaie. Une biopsie cutanée (10min) aura lieu juste avant l'euthanasie, sous anesthésie générale également.

Impact sur les animaux

La base de notre étude repose sur la cicatrisation d'ulcères. Les animaux auront donc un ulcère d'1 cm maximum sur le dos après épilation. Cet ulcère se résorbera en 3 semaines maximum. Les animaux pouvent ressentir de la douleur, c'est pourquoi, avant la réalisation de l’ulcère puis au minimum 8h plus tard, l'animal recevra une dose adaptée de buprénorphine (0.1mg/kg) par injection sous cutanée afin de limiter cela. Pour le suivi de la cicatrisation, les animaux seront anesthésiés quotidiennement durant toute la durée de l'expérimentation.

Devenir

A l'issue de l'ensemble des procédures les animaux seront euthanasiés et la peau prélevée pour des études ultérieures.

Remplacement

Ce projet n'est pas réalisable au moyen d'outil in sillico ou de culture cellulaire, c'est pourquoi nous ne pouvons pas remplacer notre modèle murin de cicatrisation par un autre modèle. En effet, la cicatrisation est un processus très complexe qui nécessite de nombreux types de population cellulaires différentes. A notre connaissance, il n'est pas possible de modéliser ni de cultiver en parallèle toute les populations de cellules nécessaires. De plus, la cicatrisation se produit également par la migration de cellule souche provenant de la lame basale de la peau et donc "éloigné" de la zone lésée. C'est pourquoi il est nécessaire de réaliser les expérimentations de cicatrisations sur l'animal, car son tissu cutané présente l'hétérogénéité de type cellulaire permettant la mise en place de tous les processus de la cicatrisation.

Réduction

Nous avons fait le choix d'utiliser tous les animaux nés de notre élevage de souris ipko, male et femelle, afin de réduire le nombre de souris générées. En effet, si nous avions voulu utiliser uniquement des souris males, il nous aurait fallu produire plus de souris et les femelles auraient été euthanasiées sans utilité. Un calcul d'effectif basé sur des expérimentations précédentes a été réalisé à l'aide d'un logiciel permettant de déterminer le nombre minimum d'animaux a utiliser afin d'obtenir des résultats expérimentaux significatifs.

Raffinement

Un seul ulcère par souris est réalisé afin de permettre une meilleure gestion de celui ci dans le but de réduire la douleur et le stress des animaux. Ainsi l'application de pansement et son maintien sera facilité. Celà permet également de placer l'ulcère suffisamment haut dans le dos de la souris, supprimant les éventuelles gênes sur la locomotion de l'animal. Afin de limiter la douleur des animaux, une injection de buprénorphine sera systématiquemet réalisée en sous cutanée avant la création de l’ulcère. Puis, selon les signes de douleurs de l'animal, une injection peut etre réalisée toute les 8h jusqu'à 3 jours post-opérations. Au vu des études précédentes de notre équipe, les animaux ne manifestent pas des signes de douleur dans ces conditions ce qui nous conforte dans les moyens actuels mis en oeuvre pour limiter la souffrance des animaux utilisés. Au besoin, du Doliprane à 20μg/mL sera également ajouté à leur eau de boisson. Pour tout signe d’infection localisée au niveau de la plaie ou d’aggravation majeure de la plaie, l’animal sera exclu de l’étude et sacrifié par dislocation cervicale sous anesthésie gazeuse. En cas de souffrance manifeste l’animal sera sacrifié. Cette souffrance manifeste sera évaluée selon plusieurs critères observationnels, à savoir parésie, léthargie prolongée, perte de poids supérieure à 20% par rapport au poids de base (pesées 2 fois par semaine) ou présence de morsures aggravées.

Choix des espèces

La délétion du gène du recepteur ip n'a été réalisé que sur des souris, c'est donc avec cet animal que nous souhaitons travailler. Les résultats obtenus par ce projet viendront s'additionner aux résultats de projets précédents portant sur l'impact de la voie de la PGI2 sur l'ulcère du pied diabétique. Dans le cadre de ces projets, les souris ont été utilisées âgées de 12 semaines. Afin de garder une cohérence globale entre tous nos projets, nous souhaitons utiliser les animaux de ce projet au même âge, c'est à dire 12 semaines.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Souris : 277
Souffrances
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277 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent des tests de tolérance au glucose associant gavage et huit micro-prélèvements de sang, un test de reconnaissance d'objet et un test de préférence entre deux boissons, ainsi qu'un "test comportemental" que le porteur ne précise pas. Les mâles sont isolés après accouplement, ce qui peut induire un stress modéré, et tous les animaux sont tués pour prélever organes et tissus. Le porteur inscrit ce travail dans un consortium international sur l'effet de l'alimentation du père sur la descendance.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’étudier les effets de l’alimentation paternelle sur la santé et le comportement de la descendance chez la souris.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d’étudier l’impact du régime alimentaire paternel sur sa santé ainsi que sur celle de sa descendance. Ce projet fait partie d’un consortium international qui a pour but d’étudier les modifications d'expression des gènes duent à l’alimentation du père sur la génération suivante dans différentes espèces animales et chez l’Homme afin de déterminer comment le mode de vie peut impacter la santé de la descendance.

Procédures

Les pères auront 1 test de tolérance au glucose et la descendance 2 tests de tolérance au glucose, soit par test : 1 gavage (20s) ; 8 micro-prélèvements de sang (20s/micro-prélèvements). Chaque animal aura 1 test de reconnaissance d’objet nouveau (20 min d’habituation + entrainement et 10 min de test) ; 1 test comportemental (10 minutes) et un test de préférence entre deux boissons (sucrés ou non) (4 jours).

Impact sur les animaux

Un stress de courte durée peut être généré par les tests comportementaux. Une douleur modérée de courte durée associée au prélèvements de sang lors du test de tolérance au glucose. Les mâles F0 seront isolés afin d’éviter les bagarres après la mise en accouplement et pourront donc subir un stress modéré (contact visuel avec leurs congénères toujours possible).

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés afin de récupérer organes et tissus d’intérêts pour analyses.

Remplacement

Le but de ce projet est d'étudier l'effet de l'alimentation sur le comportement et le métabolisme d'un individu ainsi que sur celle de sa descendance. Pour cela nous ne pouvons nous passer d'un organisme vivant qui nous permettra d'obtenir plusieurs générations. Aucun modèle in vitro ou ex vivo ne peut remplacer l'animal dans ce projet.

Réduction

Le nombre de pères (n=9/régime) a été déterminé de façon à obtenir des résultats statistiquement exploitables. Le nombre d'animauxde la descendance découle du nombre de pères.

Raffinement

Les conditions d’hébergement et de soins et les méthodes utilisées ont été choisies et conçues de manière à réduire au maximum toute douleur, angoisse ou dommages durables que pourraient ressentir les animaux. Pour les tests comportementaux, des périodes d’adaptation à la salle et au matériel sont prévues ainsi que des entrainements. Le bien-être des animaux sera évalué par l’observation quotidienne des signes cliniques et la pesée hebdomadaire des animaux après la période d’acclimatation. Des points limites gradés précis et adaptés ont été défnis et seront appliqués à partir des observations faites sur les animaux. En cas d'atteinte d'un point limite, les animaux seront sortis de l'étude.

Choix des espèces

La souris a été choisie dans ce projet pour la facilité d’obtention d’une descendance (maturité sexuelle jeune et obtention de portées importantes). De plus les tests comportementaux et métaboliques étant très bien décrits pour cette espèce, la souris est un modèle de choix pour ce projet. Tous les tests seront réalisés sur des animaux adultes.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Rats : 86
Souffrances
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86 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent des chirurgies vasculaire et intracérébrale, l'injection d'un ARN interférent dans le cerveau et l'auto-administration intraveineuse d'héroïne pendant vingt jours. Les animaux sont tués pour prélever leurs cerveaux. Le porteur présente comme bénéfice attendu la possibilité de répondre aux relecteurs d'un manuscrit déjà soumis, ce qui situe l'enjeu au niveau d'une publication.

Objectifs

Notre objectif est mettre en évidence un rôle fonctionnel de Sez6 dans la mise en place d’un comportement compulsif de prise d’héroïne chez le rat, en diminuant son expression et en étudiant le comportement des rats vis-à-vis de la prise de drogue.

Bénéfices attendus

Notre objectif est mettre en évidence un rôle fonctionnel de Sez6 dans la mise en place d’un comportement compulsif de prise d’héroïne chez le rat. Ce résultat nous permettra de répondre aux experts qui ont évalué le manuscrit que nous avons soumis.

Procédures

Les chirurgies vasculaires (qui durent 30 min) et les chirurgies intracérébrales (qui durent 15 min) seront réalisées sous anesthésie générale. Les injections des ARN interférents se feront par voie intracérébrale, et la mise en place du comportement d’auto-administration par voie intraveineuse d'héroïne. Le comportement des animaux sera enregistré pendant 20 jours.

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sont essentiellement liées à la procédure chirurgicale. L’administration d’antalgiques est prévue en pré et post opératoire.

Devenir

A l'issue des 2 procédures, les animaux sont mis à mort pour prélèvement des cerveaux.

Remplacement

Ce projet ayant pour but d’étudier le rôle fonctionnelle d’une protéine sur le comportement d’auto-administration de drogue, aucune méthode alternative n’existe. Il s'agit en effet d'étudier le comportement spontané et volontaire des animaux après apprentissage, ce qui ne peut être réalisé sur des modèles alternatifs (approches in silico, in vitro ou ex vivo).

Réduction

Pour réduire au miminum le nombre de rats utilisés, nous avons estimé la taille des échantillons permettant une analyse statistique efficace grâce aux données obtenues lors de projets précédents. Pour les études d’éfficacité de l’ARN interférent à diminuer la quantité de notre protéine d’intérêt nous aurons 5 rats par condition. Pour les études comportementales, chaque groupe sera constitué de 14 animaux pour révéler des différences inter-individuelles comportementales.

Raffinement

L’hébergement s’effectuera dans un environnement enrichi (présence de nids végétaux et de tunnels opaques). Les rats seront également logés à deux par cage d’habitation permettant un enrichissement social tout en assurant un espace d’hébergement suffisant. L’angoisse des animaux sera réduite par une manipulation quotidienne par l'expérimentateur. Les chirurgies sous analgésie et anesthésie générale seront réalisées par une personne compétente ayant suivie la formation réglementaire de chirurgie. De plus les animaux seront observés quotidiennement, et pesés tous les 2 jours. Ces observations permettent de graduer les points limites pour l'apparence et la perte de poids. En fonction du degré de gravité, les animaux seront isolés et mis sous antibiotiques (perte de poids 15%; apparence avec dos rond, agitation ou immobilité importante).

Choix des espèces

L’investigation d’une pathologie telle que l’addiction nécessite d’étudier une espèce animale phylogénétiquement voisine de l’homme pour pouvoir reproduire la maladie. Le rat est un modèle de référence dans le domaine des addictions. Il possède une organisation anatomique et structurelle du cerveau comparable à celle de l’Homme. De plus, il est idéal pour les études comportementales. Le rat est capable d’apprendre des tâches complexes et peut réaliser des comportements élaborés. Les animaux testés seront de jeunes adultes. Ils arriveront au laboratoire à l’âge de 7 semaines environ et ne sont pas testés avant leur 8ème semaine, ce qui correspond à une phase où ils sont sexuellement mâtures. Il est important que nous réalisions ces expériences chez l’animal adulte pour pouvoir éviter le facteur confondant de l’âge sur les facteurs comportementaux mesurés. En effet, l’âge peut influencer de manière significative l’état émotionnel et le comportement de l’animal.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 140
Rats : 240
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 380
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Devenir
 -
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 380

380 souris et rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent une greffe de cellules tumorales dans le cerveau ou le cœur, un inhibiteur administré par la bouche, une irradiation cérébrale et la pose répétée de cathéters, le porteur anticipant perte de poids, de motricité et de sensibilité liées aux métastases cérébrales. Les animaux sont tués à un stade défini ou après une étude de survie. Le porteur évalue un traitement des métastases cérébrales pour une application clinique lointaine, et affirme que le microenvironnement tumoral rend le remplacement in vitro impossible.

Objectifs

Au vu des échecs des thérapies standard existantes en ce qui concerne les MC, ce projet vise à évaluer l’intérêt de nouveaux traitements pour ces MC en ciblant spécifiquement leur microenvironnement tumoral hypoxique. En effet, l’hypoxie est connue pour être un facteur de mauvais pronostic dans de nombreuses tumeurs. Elle est à l’origine de l’expression des facteurs de transcriptions Hypoxia Inducible Factors (HIFs), principaux facteurs de résistance à la radio- et chimiothérapie. Ce projet visera donc à évaluer l’intérêt d’un inhibiteur de HIF-2 dans les MC, qui s’avère déjà être prometteur dans le traitement des carcinomes rénaux. Ce projet permettra également de mieux caractériser le microenvironnement tumoral des MC dans différents modèles chez le rongeur.

Bénéfices attendus

Ce projet nous permettra de connaître l'efficacité d'un inhibiteur de HIF-2 en combinaison ou non à la radiothérapie externe pour le traitement des métastases cérébrales, ce qui pourrait être appliqué à long terme par la suite en clinique. Il apportera également des connaissances complémentaires sur le microenvironnement tumoral de ces tumeurs et permettra de trouver des cibles thérapeutiques supplémentaires potentielles contre ces métastases cérébrales.

Procédures

Implantation, réalisée sous anesthésie générale (isoflurane) : - Implantation intracérébrale : une seule fois par animal, durée de l’acte = 30 minutes maximum, 240 animaux (rats nudes) - Implantation intracardiaque : une seule fois par animal, durée de l’acte = 20 minutes maximum, 140 animaux (souris nudes) Administration per os d’une solution contrôle ou de l’inhibiteur : durée du geste = 1 minute maximum, 2 fois par jour par cycle de 21 jour ON/7jours OFF, 320 animaux (180 rats nudes et 140 souris nudes) Irradiation : Elles auront lieux sous anesthésie générale à l’isoflurane comme décrit précédemment. L’irradiation sera réalisée à une dose de 4 Gy pendant 3 jours. Le protocole complet d’irradiation dure 30 minutes par animal sur 120 rats nudes. La pose de cathéter sera réalisée sous anesthésie générale comme décrit précédemment et anesthésie locale au niveau de l’incision. La pose de cathéter dure maximum 10 minutes et sera réalisée 4 fois maximum sur chaque animal, 300 animaux sont concernés par cet acte.

Impact sur les animaux

Suivant l’expérience du laboratoire concernant les procédures expérimentales, nous nous attendons à avoir une perte de poids, de motricité et de sensibilité chez les animaux qui auront un développement de métastases cérébrales au bout d’une vingtaine de jours. Nous nous attendons également à une fatigue et une dégradation de l’état général (porphyrine autour des yeux et de la bouche, sécrétions au niveau du museau, pelades sur la tête) induit par l'irradiation cérébrale dans la première semaine suivant la fin de l’irradiation. Nous avons adapté en conséquence le suivi des animaux, le raffinement des conditions expérimentales et le scoring afin d’anticiper et d’éviter l’exclusion des animaux par atteinte du point limite.

Devenir

Les animaux seront soit mis à mort à un temps défini ou à un volume tumorale défini, en fonction des résultats obtenus en procédure 1, 3 et 5, afin de réaliser des analyses post-mortem, soit ils seront gardés en vie pour une étude de survie jusqu’au point limite puis mis à morts.

Remplacement

Les tumeurs sont connues pour être multi-compartimentales, à savoir qu'en plus de la simple cellule cancéreuse, les tumeurs sont composées d’un microenvironnement tumoral. Celui-ci comprend une composante hypoxique, inflammatoire et vasculaire, toutes connues pour avoir un effet majeur sur la réponse aux traitements tels que la radiothérapie et la chimiothérapie. Ici, l'utilisation de modèles in vivo, permet de travailler sur des modèles de métastases cérébrales entièrement intégré à l'organisme. Ces modèles, à la différence des modèles in vitro, permettent l'intégration de ces différentes composantes, qui sont indispensables pour la compréhension des mécanismes de développement tumorale et de réponses aux différents traitements. Par conséquent, ce projet ne peut pas s’effectuer sur des modèles de remplacement in vitro ou in silico.

Réduction

L'utilisation de méthodes d’imagerie non invasive telle que l’imagerie IRM permet de suivre à différents temps l’évolution de la tumeur sans nécessité de mettre à mort plusieurs animaux à chacun de ces temps. Chaque animal est dans ce cas son propre contrôle dans chaque point de l’étude et permet de réduire le nombre total d’animaux nécessaires pour l’étude. Des simulations statistiques en ligne ont été réalisées à l’aide des données précédemment acquises au sein de l’équipe. . Concernant les modèles d’injection intracérébrale et intracardiaque, ces simulations ont mis en évidence un nombre minimum de 4 animaux par sous-groupe. Connaissant la littérature et l’expérience du laboratoire pour ces modèles, le nombre d’animaux doit être augmenté à 10 animaux maximum par sous-groupes. Le nombre maximum d’animaux sera de 10 mais il pourra cependant être revu à la baisse. Dans la mesure où ce nombre de 10 animaux par groupe n’est pas réalisable en même temps pour toutes les procédures, 2 cohortes de 5 animaux seront réalisées. Les résultats de la première cohorte nous permettront de réaliser des statistiques séquentielles et ainsi de décider du nombre d’animaux à inclure dans la deuxième cohorte pour obtenir des résultats significatifs et ainsi de réduire le nombre d’animaux au total.

Raffinement

La présence quotidienne de personnels formés et expérimentés permettra le suivi du bien-être des animaux et la mise en place des différentes procédures du projet. L’apparence physique, mais aussi le poids des animaux sera suivi, par ce même personnel 3 fois par semaine et permettra d’évaluer l’inconfort des animaux. Les animaux seront scorés 3 fois par semaine via différents item, lorsque l’un des items atteindra un score de 1, l’animal sera scoré quotidiennement et différentes mesures seront mises en place en fonction de l’item pour éviter à l’animal d’atteindre un score de 2. Le score établi en amont comme point d’arrêt des expériences sera lorsqu’un des items possède un score de 2, ou que l’ensemble des items donnera un score un score supérieur à la moyenne. Si malgré les mesures en place, le score limite est dépassé pendant plus de 48h, l’animal sera mis à mort. En raison de l'utilisation de modèles animaux immunodéprimés, les animaux seront hébergés en zone EOPS, ils seront placés dans des cages individuelles, ventilées et mis sur des portoirs ventilés. L’entrée dans l’animalerie se fait via un sas et un protocole de désinfection est mis en place. Le port d’une combinaison intégrale, avec masque chirurgical, charlotte et sur-chaussures est nécessaire pour accéder à l’animalerie. Ils seront hébergés en groupes sociaux permettant une stimulation sociale (2 animaux par cage pour les rats et 5 animaux par cage pour les souris). Ils bénéficieront également d’enrichissement dans la cage : roue d’activité, stimulation sensorielle par différents objets. Enfin, les différents protocoles ont été pensés de manière à limiter au maximum la souffrance animale par l’administration d’agents analgésiques et anesthésiques appropriées et par le choix de points limites cohérents.

Choix des espèces

Pour les deux espèces utilisées, l'utilisation de souches nude est nécessaire en tant qu’hôte pour des modèles de développement de tumeurs humaines afin d’éviter leur rejet. Le modèle de développement des MC par voie intracérébrale chez le rat est pertinent car il possède un cerveau dont la taille est supérieure à celui de la souris. Cela nous permet d’utiliser des appareils permettant une irradiation encéphalique ciblée, une imagerie de haute résolution mais aussi l’utilisation de la TEP, qui, à cause de sa résolution spatiale, nous contraint à imager des cerveaux plus volumineux comme celui du rat. Le modèle de développement de MC chez la souris, injectées par voie intracardiaque est le modèle se rapprochant le plus pour inclure les phases précoces d’apparition et développement des MC chez l'Homme. Ce modèle est bien décrit et validé dans la littérature ainsi que dans notre laboratoire. Les animaux seront âgés de 8 à 10 semaines en début de protocole. A ce stade, le cerveau est mature et il est possible de suivre l'évolution des animaux sur des temps longs. De plus, dans le but de réduire le nombre d'animaux, ce projet scientifique est une poursuite de travaux antérieurs réalisés dans l'équipe et cela nécessite que nous puissions compléter les expériences avec des animaux du même âge. En effet, toute modification de l'âge nécessiterait de nouvelles mises au point.

  • Recherche appliquée
    • Troubles respiratoires
  • Recherche fondamentale
    • Système respiratoire
Souris : 450
Souffrances
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▲ 450
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Devenir
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 -
 450

450 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une intervention chirurgicale sur la trachée leur injecte un composé qui déclenche une fibrose pulmonaire, précédée d'injections d'anticorps ou d'aspirine visant les plaquettes, avec un risque de gêne respiratoire. Les animaux sont tués au bout de quatorze jours pour des lavages des bronches et le prélèvement des poumons. Le porteur affirme que la culture cellulaire ne reproduit pas la complexité d'un "organisme entier" et qu'il est "nécessaire" d'utiliser des animaux vivants.

Objectifs

Les plaquettes sont des éléments du sang connus pour leurs rôles dans la coagulation et la cicatrisation. Ce rôle cicatriciel est accompli par liaison des plaquettes au collagène via des molécules de liaison appelées récepteurs. Or, la fibrose peut se définir par une accumulation pathologique excessive de fibres de collagène. Le but du projet est donc d'étudier l'implication des plaquettes dans le développement de la fibrose pulmonaire et pouvoir identifier les récepteurs favorisant ce développement afin d'en faire des cibles thérapeutiques potentielles.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de pouvoir fournir des éléments supplémentaires sur les mécanismes des plaquettes impliquées dans la fibrose pulmonaire, qui est une pathologie pour laquelle il n'existe encore aucun traitement curatif. Nous allons utiliser des souris dont certains récepteurs plaquettaires ont été modifiés. Nous pourrons comparer les résultats obtenus dans les différentes lignées de souris afin de pouvoir mettre en évidence l'implication d'un récepteur en particulier dans cette pathologie, ce qui permettra peut-être de trouver un traitement.

Procédures

Les animaux, sous anesthésie et analgésie subiront une légère intervention chirurgicale d'une durée totale de 15 minutes consistant en une petite incision au niveau de la trachée qui permet d'y injecter un composé chimique induisant une fibrose pulmonaire. Avant cette chirurgie, certains animaux auront une injection intraveineuse d'anticorps ciblant les plaquettes sanguines, qui sera répétée 2 ou 4 fois en fonction de l'anticorps, ou auront de l'aspirine dans l'eau de boisson en continu afin d'inactiver les plaquettes. Juste avant la chirurgie et à la fin de la procédure qui dure 14 jours , les animaux auront également un prélèvement sanguin sous anesthésie et analgésie.

Impact sur les animaux

Des projets menés au laboratoire sur le thème du développement de la fibrose pulmonaire nous indique que le bien être de l'animal n'est pas altéré, les souris sont alertes et dynamiques. Cependant, il est possible dans de rares cas que la souris ressente une légère gêne respiratoire. Les injections intraveineuses répétées et la suture (3 points) au niveau de la trachée peuvent également engendrer une gêne modérée.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de laprocédure s'ils n'atteignent pas les points limites défini dans ce projet avant. Cela est nécessaire pour effectuer les prélèvements (sang, lavages broncho-alvéolaires et poumons) qui vont permettre d'analyser la fibrose pulmonaire et les marqueurs plaquettaires et inflammatoires .

Remplacement

Nous n'avons pas la possibilité de remplacer les animaux dans ce projet. En effet, même si la culture cellulaire nous permet, au sein de ce projet, d'étudier les molécules inflammatoires produites par les cellules pulmonaires impliquées dans la pathologie que nous étudions, elle ne permet pas de reproduire la complexité de fonctionnement d'un organisme entier en cas de développement d'une fibrose pulmonaire. Il n'existe pas de dispositif aujourd'hui permettant de mimer tous les paramètres conduisant à la maladie. Il est nécessaire d'utiliser des animaux vivants pour étudier le rôle des plaquettes dans cette pathologie.

Réduction

Nous ferons appel à des techniques permettant l'analyse de plusieurs paramètres sur un même prélèvement. En effet, nous réaliserons un lavage des bronches et des alvéoles puis nous récupèrerons les poumons afin de procéder à différents marquages plaquettaires ainsi qu'un dosage du collagène. Nous pourrons donc réaliser des analyses histologiques et des dosages sur le poumon d'une même souris afin de limiter le nombre de souris à utiliser. Le nombre d’animaux nécessaire à notre étude a été déterminé grace aux données disponibles dans la littérature et au sein de notre laboratoire lors d'études précédentes. Des tests statistiques pour connaitre le nombre de souris minimum nécessaire ont aussi été réalisés.

Raffinement

Les animaux seront suivis tout au long du protocole et tout sera mis en oeuvre pour éviter toute souffrance (anesthésie, analgésie). La douleur post-opératoire est traitée préventivement grâce à l’administration d'un antidouleur. Les jours suivant la chirurgie, l'apparence des souris (cicatrisation de la plaie, posture de la souris, souris prostrée ou pas, déplacements ou pas, vitesse de respiration) et leur poids seront suivis quotidiennement et des points limites précoces ont été mis en place pour leur éviter toute souffrance inutile.

Choix des espèces

Notre modèle de fibrose pulmonaire chez la souris est le plus utilisé et le mieux décrit dans la littérature scientifique. En effet, il est utilisé depuis plusieurs décennies et permet de retrouver des caractéristiques proches de la pathologie humaine . Les animaux sont utilisés à l'âge adulte entre 8 et 12 semaines, la pathologie étant trop sévère chez des souris âgés. De plus, l'utilisations de souris jeunes permet de diminuer le risque de mortalité dû au développement de la fibrose.

  • Conservation des espèces
  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Autres amphibiens : 51
Souffrances
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▲ 51
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Devenir
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 51
 -

51 grenouilles vont être utilisées, gardées en vie et réutilisées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Nées en captivité, elles sont déplacées entre terrariums et mises en présence d'autres individus pour observer leur comportement de reproduction, sans intervention invasive selon le porteur. Le stress possible se traduirait par une perte de poids et une léthargie, l'expérience étant arrêtée le cas échéant. Le projet relève de la recherche fondamentale sur l'évolution des colorations, le porteur y adjoignant un argument de conservation de cette espèce protégée.

Objectifs

Nous étudions l’adaptation chez la grenouille Dendrobates tinctorius de Guyane afin de mettre en évidence les mécanismes écologiques et évolutifs menant à la grande diversité de patrons de coloration. Chez cette espèce toxique d’amphibien, les motifs de coloration vifs sont une adaptation permettant d’avertir les prédateurs que l’attaquer représente un risque. Les nombreuses populations sont chacune caractérisées par combinaisons de colorations vives uniquement efficaces contre les prédateurs avec laquelle elles cohabitent. Le maintien d’une telle diversité morphologique dont les fonctions de répulsion des prédateurs sont bien comprises fournit une opportunité exceptionnelle de mieux comprendre comment les populations d’une même espèce prennent des directions évolutives distinctes. Dans le cadre de ce projet, nous cherchons à déterminer si Dendrobates tinctorius se reproduit préférentiellement avec des individus ayant la même coloration. Un tel comportement de reproduction expliquerait pourquoi le métissage entre populations de couleurs distinctes n’est pas observé et comment ces populations distinctes parviennent à se maintenir. Chez de nombreuses espèces présentant colorations anti-prédateurs, un tel mode de reproduction se met en place rapidement suite à la divergence des patrons de colorations entre les populations. Il est supposé qu’une préférence sexuelle pour des individus ayant le même patron de coloration (homogamie) est une stratégie permettant de prévenir l’apparition d’une progéniture ayant une coloration intermédiaire, non reconnue par les prédateurs comme étant toxique, et donc fortement éliminé par les prédateurs.

Bénéfices attendus

Deux bénéfices sont attendus de ce projet : Science fondamentale -> Ce projet permettra de documenter et de mieux comprendre les mécanismes microévolutifs ayant permis des évènements de diversification massifs chez les vertébrés terrestres. Gestion de la faune et conservation -> Dendrobates tinctorius est inscrit sur la liste des espèces protégées en France. Bien que sa distribution et ses caractéristiques d’histoires de vie soient très hétérogènes, cette espèce est considérée comme une unique entité de conservation. Parvenir à décrire les différences entre populations et la présence de barrières reproductives procurerait les arguments afin que chacune des populations soit considérée comme étant une ‘’Évolutionary Significant Unit’’ ayant chacune un plan de gestion approprié.

Procédures

Nous quantifions le comportement de reproduction de Dendrobates tinctorius. Aucune intervention invasive n'est éffectué.

Impact sur les animaux

Il est possible que certains individus démontrent du stress suite aux changements de terrarium ou au fait de rencontrer un individu inconnu. Le fait d’utiliser des individus nés en captivité permet de considérablement diminuer ce facteur (comparativement aux individus sauvages qui sont beaucoup plus sensible au stress). Les individus sont observés plusieurs fois par jour et si un individu semble stresser (perte de poids, inactivité, comportement anormaux), l’expérience sera arrêtée et l’individu sera rapidement remis dans son terrarium d’élevage et ne sera pas réutilisé. Un autre individu provenant de nos colonies prendra sa place. Dendrobates tinctorius est une espèce naturellement « « bien arrondie’’. Vus de haut, les individus démontrent de belles courbes ventrales lorsqu’en santé. Par contre, lorsque stressé ou malade, les individus vont rapidement perdre du poids (en 2-3 jours) ce qui se traduit dans un premier temps par la perte des courbes ventrales et don un aspect plus rectiligne et anguleux. Dès la détection de cette caractéristique morphologique, l’expérience est arrêtée. Parmi les comportements anormaux diagnostiques de stress chez D. tinctorius; 1) la perte d’appétit caractérisé entre autres par les individus ne sortant pas de découvert pour chasser les proies offertes, 2) la léthargie caractérisée par l’individu restant immobile et bougeant très peu (D. tinctorius est normalement très active) et 3) une posture au sol caractérisé par l’individu étant aplatis contre le sol plutôt que bien droit sur ces pattes. De plus, les animaux sont attrapés et déplacés à l’obscurité afin de limité le stress. Nous utilisons un contenant de 1L opaque que nous posons devant l’individu à attraper. Une fois que l’individu saute dans le contenant, nous le refermons et le déplaçons (vers le terrarium expérimental ou de résidence).

Devenir

Après la procédure (10 jours), les individus sont retournés à leurs terrariums de résidence. Ceux-ci seront maintenus sur la plateforme et réutilisés dans les autres projets à venir (e.g. acquisition des toxines de défenses, détermination de la présence de barrières post-zygotiques, disséquer en détail les modalités d’un choix de partenaires, etc).

Remplacement

Nous étudions spécifiquement les traits d’histoire de vie de Dendrobates tinctorius. Il est essentiel de travailler sur des individus vivant de cette espèce.

Réduction

Les animaux utilisés font partie d’un stock maintenu en vie et sur lequel de nombreux travaux sont et seront réalisés. Cette réutilisation des individus au sein de la plateforme expérimentale permet de diminuer considérablement le nombre d’individus à tester. Également, le design expérimental et statistique a été optimiser afin diminuer de près de moitié le nombre d’individus.

Raffinement

Le raffinement est essentiel au succès du projet. Nous cherchons à maximiser le bien-être des animaux afin que ceux-ci puissent mener leurs comportements de reproduction habituelle. Ces amphibiens n’initieront pas de parades nuptiales ni reproductions s’ils ne se sentent pas en sécurité ou si l’environnement n’est pas adéquat. En se basant sur nos techniques d’élevage qui ont fait leurs preuves, les conditions expérimentales sont mises en place afin de reproduire le mieux possible l’habitat naturel. Ceci implique que chaque terrarium est en soi un petit écosystème rempli de végétaux vivants et de décor tel des racines, souches, pierres générant un habitat hétérogène ou l’animal peut se cacher ou encore parader lorsqu’il le veut. Nous laissons ainsi, de façon passive, les animaux exprimer leurs comportements naturels.

Choix des espèces

Dendrobates tinctorius a été choisis spécifiquement pour son très haut ecotypisme adaptatif. L’écotypisme de patrons de coloration chez cette espèce est très impressionnant et rivalise sans difficulté avec la diversité retrouvée lors de radiations adaptatives en situation insulaire (Pinson de Darwin, Anoles, etc). Mais ici, il ne s’agit pas d’îles, mais bien de populations adjacentes sans barrières géographiques à la migration. Cette espèce est donc idéale pour parvenir à expliquer le maintien de cette diversité adaptative. Nous travaillons sur des individus sexuellement matures, car l’objectif du projet est de documenter les préférences sexuelles

  • Recherche appliquée
    • Cancers
    • Troubles gastrointestinaux
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système gastrointestinal
Souris : 63
Souffrances
▲ -
▲ 5
▲ -
▲ 58
Devenir
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 -
 -
 63

63 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance qualifié de sévère pour 58 d'entre elles. Une injection de streptozotocine et un régime gras leur induisent une stéatohépatite évoluant vers la cirrhose puis un cancer du foie, avec une mortalité que le porteur estime autour de 40 % en fin de protocole. Les stades sont suivis par imagerie sous anesthésie, deux tiers des souris étant tuées à la vingtième semaine et le reste gardé jusqu'à la trente-sixième pour une étude de survie. Le porteur présente ce modèle comme la mise au point d'un outil pour de futurs projets, et affirme qu'aucune approche in vitro ne peut étudier cette pathologie sur un "organisme entier".

Objectifs

Le carcinome hépatocellulaire (CHC) est classe comme le sixième cancer le plus fréquent et la troisième cause de décès par cancer. Le développement du carcinome hépatocellulaire est étroitement lié à la présence de la maladie du foie gras non alcoolique appelée « steato-hepatite non alcoolique » ou NASH en anglais. Cette maladie est caractérisée par une inflammation chronique du foie conduisant à une mauvaise cicatrisation appelée fibrose dont le stade ultime est la cirrhose. Or, la réponse inflammatoire des cellules immunitaires est amplifiée par triggering receptor expressed on myeloid cells1 (TREM-1). L’inhibition de TREM-1 dans un modèle murin de NASH diminue l’inflammation du foie et restaure les capacités de «recyclage » cellulaire. Ces résultats sont confirmés chez les souris génétiquement invalidées pour le gène TREM-1. Néanmoins, les limites de ces modèles animaux de NASH sont l’absence d’évolution vers la cirrhose et le CHC. Afin d’évaluer à terme l’inhibition de TREM-1 dans le CHC, il nous faut d’abord développer un modèle de NASH évoluant jusqu’au stade CHC. Le modèle de souris C57BL/6 traitées par streptozotocine et soumises a un régime riche en graisse a l’avantage d’induire une véritable NASH avec toutes les composantes évolutives : excès de graisse semaine 6 (S6) ; NASH avec fibrose sévère a S8-10 et CHC entre S16-S20. Ces CHC sont constants et sont très proches des CHC humains sur le plan moléculaire. Dans ce projet, l’objectif est de mettre au point ce modèle, d’en caractériser les évolutions par imagerie IRM et Scanner et d’en adapter la résolution de façon à disposer des outils de suivi dans les futurs projets

Bénéfices attendus

Le développement du carcinome hépatocellulaire est étroitement lie à la présence d'une maladie chronique du foie conduisant à une cirrhose. Une des causes la plus fréquente est la steato-hepatite non alcoolique liée au syndrome métabolique. TREM-1 pourrait être un déterminant essentiel du développement, de la progression et du mauvais pronostic du CHC comme suggéré dans un modèle murin de steatohepatite non alcoolique mais cela reste à confirmer. L’inhibition de TREM-1 dans un modèle murin de NASH précoce diminue les lésions histologiques hépatiques (steatose, inflammation, ballonnisation, fibrose) via une diminution de l’inflammation et la restauration des capacités d’autophagie cellulaire. Ces résultats sont confirmés chez les souris génétiquement invalidées pour le gène TREM-1. Néanmoins, les limites de ce modèle animal de NASH sont l’absence d’évolution vers la cirrhose et le CHC.

Procédures

Procédure 1 : Induction de la stéatohépatite évoluant vers le cancer du foie 1% de mortalité par la streptozotocine, n=58 souris C57/BL6 streptozotocine + régime riche en graisse dont 1/3 des effectifs sera maintenu en vie pour évaluation de la survie globale (maximum jusqu’à la 36°semaine) et 2/3 des effectifs seront mis à mort au stade de cancer du foie semaine20. Procédure 2 : Imagerie par palliers du cancer du foie sous anesthésie générale à l’isoflurane : 1) Etude de faisabilité par IRM non injectée n=5 souris saines adultes C57/BL6. Vérification de : résolution spatiale, temps d’acquisition et tolérance anesthésique. 2) Si étude de faisabilité ok, réalisation d’une IRM sur 15 souris BL6 streptozotocine + régime riche aux semaines 12,16,20. 3) Scanner avec injection de produit de contraste iodé, pour les 15 souris précédentes à la semaine 12 et toutes les souris du projet aux semaines 16 puis 20. Procédure 3 : Injection IP bromodeoxyuridine 2 heures avant la mise à mort semaine20 des souris concernées (marquage cellulaire non toxique).

Impact sur les animaux

Dans la littérature, il existe une mortalité induite par le régime et par la maladie du foie à partir de la semaine 11 d’environ 5% par semaine soit 40% de mortalité en fin de protocole. Cliniquement, certaines souris vont perdre du poids en raison du manque d’appétit et de la fatigue. Néanmoins, ce régime n’induit pas de douleurs pour l’animal. Nous ne savons pas encore si notre procédure de raffinement permettra d’endiguer suffisamment la perte de poids et permettre une survie prolongée des souris. Par conséquent, la procédure a été jugée sévère en raison du taux de mortalité prévisible mais pourrait être effectivement reclassifiée en modérée en fonction des données du protocole. Le protocole ne sera pas réalisé d’une traite sur les 58 souris mais plutôt par étape ce qui permettra d’adapter la suite du protocole et de reclassifier la procédure si besoin. Des nuisances (stress) provoquées par les anesthésies nécessaires pour l’imagerie, ainsi que des douleurs légères lors des injections de BrDU, sont également à mentionner.

Devenir

Tous les animaux de l’étude seront gardés en vie jusqu’à leur mise à mort à la semaine 20 pour 2/3 des effectifs et au maximum à la semaine 36 ou après atteinte du point limite pour le 1/3 restant des effectifs gardés en vie volontairement pour l’étude de survie globale puis mise à mort pour analyses des foies. Les mises à mort sont réalisées afin d’analyser les foies des souris (présence de cancer, degré de fibrose, d’inflammation et de graisse).

Remplacement

Il n’existe aucune approche in vitro pour étudier l’évolution d’une pathologie inflammatoire multifactorielle comme la stéato-hépatite non alcoolique vers la fibrose sévère et le carcinome hépatocellulaire. Une étude chez un organisme vivant est indispensable.

Réduction

Le nombre total d’animaux est de 63, il a été calculé à l'aide d'analyses statistiques intégrant, la mortalité potentielle (basée sur notre expérience des modèles de fibrose), la variabilité entre chaque souris et leur sexe. Nous suivrons dans le temps le développement de la pathologie à l'aide de l'imagerie, nous obtiendrons donc un volume important de données sans avoir besoin de mettre à mort les animaux à différents temps. L'utilisation de l'imagerie offre donc l’opportunité d’utiliser un nombre plus restreint d’animaux.

Raffinement

Dès leur réception, les animaux auront une période d’acclimatation d’une semaine pour s’adapter à leur nouvel environnement. Ils seront hébergés dans une animalerie dotée de tous les paramètres nécessaires (température, hygrométrie, filtration de l’air, ...) à leur bien-être. Le cancer du foie se développera de manière insidieuse et indolore. Il sera induit (procédure 1) par une injection sous-cutanée unique d’un antibiotique, la streptozotocine, associée à un régime riche en graisse. Les stades de la maladie seront évalués de manière non invasive par imagerie (procédures 2 et 3) : scanner avec injection de produits de contrastes et IRM. Les examens d’imageries prévus dans ce protocole (IRM et Scanner) ne produisent aucune forme de douleur, ils sont non-invasifs et réalisés sous anesthésie générale. Cette dernière peut tout de même être source de stress pour l’animal. Les animaux sont surveillés durant l'examen : si l'animal présente une détresse respiratoire (dont le stade le plus sévère est la capacité à compter à l’œil nu le rythme respiratoire de l’animal), il sera immédiatement retiré de l'appareil, soigné et surveillé jusqu’au réveil. Comme indique dans la description de la procédure, la BrdU ne génère pas de souffrance chez l’animal car ce n’est ni un produit toxique ni corrosif, ni nauséeux. La piqure, qui peut être légèrement douloureuse, est effectuée par un zootechnicien entrainé, ce qui limite grandement le risque d'erreur et la douleur qui pourrait être infligée aux animaux. D’autre part cette injection protocolaire est prévue juste à l’issue des examens d’imagerie chez un animal encore endormi et qui sera mis à mort quelques heures plus tard limitant encore le risque de souffrance inutile. Les animaux seront surveilles plusieurs fois dans la journée jusqu'au moment de la mise à mort, et si un animal montrait des signes de ralentissement net de sa motricité, de sa respiration, ou tout autre signe évoquant un stress, il serait mis à mort immédiatement.

Choix des espèces

Le projet porte sur l’étude de processus à long terme faisant intervenir une interaction entre plusieurs organes dans la pathogenèse de la NASH et la carcinogenèse du CHC. Cette étude permet de mettre en évidence les effets combinés d’un déséquilibre alimentaire, de la surexpression du récepteur TREM-1 au niveau des cellules myéloïdes et de la prédisposition à une inflammation de type chronique, d’où le recours à un organisme entier. La pathologie est par ailleurs multisystémique avec nécessité d’évaluer différents organes (Foie,ganglions,tissus adipeux viscéral,…) rendant une modélisation in vitro impossible.

Capacités olfactives des gymnophiones

(NTS-FR-445898v1 – 23/12/2022)
  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Organes sensoriels
    • Système respiratoire
Autres amphibiens : 30
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 30
▲ -
Devenir
 -
 20
 -
 10

30 gymnophiones vont être utilisés, dont 10 tués à l'issue et 20 relâchés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ces amphibiens capturés dans la nature subissent l'obstruction d'une narine à la pâte dentaire ou le blocage de leurs tentacules à la colle chirurgicale, encadré de deux tests de performance olfactive, ce que le porteur associe à un stress modéré. Dix individus sont tués pour des analyses génétiques et morphologiques, les autres étant remis sur leur lieu de capture. Le projet relève de la recherche fondamentale sur le rôle du tentacule dans la détection des odeurs, sans application décrite.

Objectifs

Les gymnophiones sont le troisième ordre des lissamphibiens (après les anoures et les urodèles). Leur corps longiforme ressemble à celui des vers de terre. La plupart des espèces sont fouisseuses et ne sortent à l’air libre que dans de très rares occasions. Quelques espèces sont totalement aquatiques. L’ensemble des espèces connue est carnivore ou charognard. Toutes les espèces ont une vision très réduite voir pour certaines, sont totalement aveugles. Du fait de leur vie souterraine et de leur aspect « non attrayant » les gymnophiones restent très peu étudiés. Tous les gymnophiones possèdent un tentacule, organe longiligne parfois mobile et rétractable, présent au niveau de la tête des individus. Cet organe est une innovation écologique qui n’a probablement aucun analogue parmi les vertébrés. De nombreuse spéculations ont été apporté quand au rôle potentiel de cet organe cependant cela n’a pas été testé expérimentalement. L'objectif de ce projet de recherche est de comprendre le rôle du tentacule chez les gymnophiones, et notamment de savoir s’il intervient dans la détection des odeurs, comme cela a été proposé.

Bénéfices attendus

Ce projet de recherche permettra une grande avancée dans notre compréhension du rôle du tentacule chez les gymnophiones ainsi que de l'importance de l´odorat chez ces espèces. En effet, grâce à ce projet nous pourrons savoir si ce "nouvel organe" intervient dans le processus de détection des odeurs et permet ainsi à ces animaux de détecter des proies dans le milieu aquatique et souterrain. Un premier article sera focalisé sur les résultats des expérimentations in-vivo. Au moins un deuxième article combinera les résultats expérimentaux avec les données morphologiques (3D ct-scan) issues des spécimens de muséums. Afin de pouvoir diffuser nos résultats à un public varié, nous réaliserons des communiqués de presse vulgarisés avec l´organisme de recherche ainsi que localement avec des associations.

Procédures

L’unique procédure (modérée) appliquée à tous les animaux se déroulera sur des animaux vigiles. Il se déroulera environ 1 mois entre la capture de l’animal et sa mise à mort ou sa remise en liberté. Ainsi, la procédure comprendra (1) la capture du gymnophione, (2) sont placement en élevage, (3) la réalisation d’un test de performance olfactive (durée du test: 25min), (4) le bouchage d’une narine (à l’aide de pâte pour dentiste) ou le blocage des tentacules (à l’aide de colle chirurgicale qui se détache au bout de trois jours), (5) la réalisation d’un test de performance olfactive, (6) la remise en liberté de l’animal ou sa mise à mort.

Impact sur les animaux

La capture et le transport de l'animal jusqu'à son terrarium d'élevage devraient générer un stress modéré. L'applicationde colle chirurgicale sur les tentacules des gymniophones devrait générer un état de stress modéré chez les animaux. La colle se détache de la peau au bout de 3 jours. L'obstruction d'une narine à l'aide de pâte pour dentiste devrait générer un léger stress chez l'animal jusqu' à la fin de l'expérimentation (inférieur à 30 minutes). Ces deux procédures suivent un protocole standardisé.

Devenir

Un maximum de 10 individus par espèce sera mis à mort afin de réaliser des analyses génétiques et morphologiques (e.g. immuno-histologie) qui ne peuvent être réalisées avec les spécimens de muséums.

Remplacement

Le principe de remplacement est ici déjà appliqué à ce projet puisque l'ensemble des études morphologiques sur l'appareil olfactif des gymnophiones sera réalisé à l'aide de spécimens de musées disponibles notamment au muséum d ́histoire naturelle de Paris et au muséum d'histoire naturelle de Stuttgart (Allemagne). Cependant, les tests de performances olfactives ne peuvent être réalisés autrement. De même, quelques individus devront être mis à mort pour des études morphologiques (immuno-histologie) et génétiques (réalisation de génomes) ne pouvant être réalisés avec des spécimens de musées.

Réduction

Le principe de réduction sera ici appliqué en utilisant une espèce principale (Typhlonectes compressicauda, 30 individus) comme référence, puis selon les résultats préliminaires obtenus nous ferons une nouvelle demande pour les autres espèces. Au vu de l'importante variabilité inter-individuelle des tests de performances, il ne sera pas possible de réduire davantage le nombre d'individus testés pour des raisons de puissance statistique. La limite principale de ce projet reste le nombre d´individus que nous parviendrons à capturer. Cependant, au vu de la quasi absence d'études traitant de manière expérimentale la question de l´olfaction et du tentacule des gymnophiones, tout résultat sera trés utile.

Raffinement

Les gymnophiones capturés seront rapidement logées à la plateforme expérimentale qui possède les infrastructures adaptées au bon maintien de ces espèces. Les espèces aquatiques seront logées dans des conteneurs de 80 à 100L avec un filtre interne adapté (maintien similaire à celui de nombreuses espèces de poissons). Les installations et les filtres auront été mis en route avant le démarrage de l’expérimentation afin que la colonisation bactérienne puisse convenablement se faire dans les masses poreuses des filtres. L’ensemble des installations sera placé en extérieur (= même température et humidité extérieur que leur milieu de vie) à l’abris de la pluie et de tout soleil direct. Une surveillance accrue sera portée aux animaux afin de savoir s'ils s'alimentent dès la première semaine de captivité: En absence de prise alimentaire correcte (traduisant d'un état de stress), les animaux seront relâchés sur le lieu de leur capture.

Choix des espèces

Afin de réaliser une étude comparative sur les capacités olfactives des gymnophiones, nous souhaitons d´abord tester Typhlonectes compressicauda (30 individus), puis selon les résultats préliminaires obtenus nous ferons une nouvelle demande pour les autres espèces. Juvéniles ou adultes selon ce que nous parvenons à capturer.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Rats : 300
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 300
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 300

300 rats mâles vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent une chirurgie du crâne pour injecter un virus dans l'hippocampe, des contentions prolongées avec incisions de la queue et prélèvements sanguins répétés pour mesurer le stress, et un test de mémoire en labyrinthe aquatique où l'animal nage pour retrouver une plateforme immergée. Les cerveaux sont prélevés après mise à mort. Le porteur étudie le rôle des nouveaux neurones dans les troubles de mémoire liés à l'âge, et affirme qu'une approche in vitro ou in silico ne pourrait convenir.

Objectifs

Il est maintenant bien établi qu’il existe une formation de nouveaux neurones tout au long de la vie dans l’hippocampe des mammifères (y compris l’Homme), et que ce phénomène joue un rôle dans la mémoire. L’hippocampe est une structure clé impliquée dans les processus de mémoire. Les nouveaux neurones nés à l’âge adulte s’intègrent aux réseaux des neurones formés au cours du développement. Ces nouveaux neurones, appelés néo-neurones, sont cruciaux pour l’apprentissage et la mémoire. Au cours du vieillissement, certains individus présentent un déficit de mémoire beaucoup plus précocement que d’autres. Ces individus sont dits vulnérables alors que d’autres individus sont dits résilients car ils conservent une bonne mémoire au cours du vieillissement. La compréhension de ces différences inter-individuelles est une étape clé pour le développement de stratégies innovantes visant à prévenir les troubles de mémoire liés à l'âge. L’une des explications pourrait être la capacité des nouveaux neurones créés à l’âge adulte à s’intégrer totalement (individus résilients) ou partiellement (individus vulnérables) dans le réseau de neurones au cours des processus de mémoire. L’objectif de ce projet est de regarder si l’intégration totale ou partielle de ces nouveaux neurones est à l’origine de déficits mnésiques.

Bénéfices attendus

Le déclin cognitif associé au vieillissement, dont la maladie d'Alzheimer est la forme la plus extrême, représente un problème de santé majeur auquel la société occidentale est confrontée. Compte tenu de l'augmentation du nombre de personnes âgées, le fardeau économique de ces troubles est élevé ; il s'agit actuellement du problème de santé le plus coûteux dans l'Union européènne. Il est donc de plus en plus important de comprendre les changements cognitifs qui accompagnent le vieillissement aussi bien normal que pathologique. L’une des plaintes les plus courantes chez les personnes âgées est l'altération de la mémoire. Aussi, comprendre pourquoi certains individus conservent de bonnes capacités de mémoire, alors que d'autres présentent une perte de mémoire impactant leur vie quotidienne, est essentiel pour développer de nouvelles approches thérapeutiques pour lutter contre les troubles cognitifs liés à l'âge. Notre stratégie de recherche consiste à tirer parti de ces différences interindividuelles pour identifier de nouveaux mécanismes de préservation du fonctionnement mnésique au fil du vieillissement. Ce projet nous permettra de mieux comprendre le rôle des nouveaux neurones dans la préservation des capacités de mémoire et d’apprentissage au cours du vieillissement. Au travers des résultats attendus, ce travail pourrait avoir des répercussions positives sur la recherche pré-clinique s’intéressant aux maladies neurodégénératives touchant la mémoire, comme la maladie d’Alzheimer, et pourrait à terme mettre en lumière de nouvelles pistes thérapeutiques.

Procédures

7 gestes techniques seront réalisés : *Composition corporelle : Après une acclimatation de 30 minutes dans la zone d’analyse, les animaux vigiles sont placés dans un tube de contention en plastique durant le temps de l’examen qui dure 3 min (180 rats). *Réactivité au stress : les animaux vigiles sont placés dans un tube de contention pendant 30 min pour induire un stress. Immédiatement après, le bout de la queue (~0.3cm) est incisé à l’aide d’une lame de scalpel, la queue est massée et un volume de sang d’~200μl est prélevé. L’opération est renouvelée 30, 60 et 120 minutes plus tard. Les animaux sont remis dans leur cage après le second prélèvement (à 30 min) et sont replacés dans les tubes (2x2min) pour les deux derniers prélèvements afin d'éviter qu’ils ne se retournent. 180 rats sont concernés à 3, 8, 12 et 18 mois. *Injections intra-hippocampiques : Geste réalisé sous anesthésie gazeuse durant toute la chirurgie (~40 min), consistant en une incision du scalp, une craniotomie pour l’injection de virus et la suture de la peau. La totalité des animaux est concernée. *Injections sous-cutanées : Elles sont réalisées sur animal vigile. Les animaux reçoivent au total 4 injections (contention + injection : 4x2min=8 min) sur 4 jours consécutifs (4x8min=32min) (180 rats). *Labyrinthe aquatique : les rats nagent dans une piscine et apprennent à localiser une plateforme immergée en s’aidant des indices disposés dans la pièce. Lors de l’habituation, ils passent 2x60s dans la piscine sans la plateforme. Lors de l’apprentissage, ils font chaque jour 4 essais consécutifs, pendant 6 jours. Pour chaque essai, les animaux passent 90s maximum dans l’eau (temps maximum passé dans l’eau au cours d’une session = 4 x 90s = 360s). Au fil des jours, les animaux apprennent et le temps passé dans l’eau diminue. Les groupes Apprentissage et Plateforme visible sont concernés (207 rats). *Injection d’anesthésie : Dans la partie I, les animaux sous anesthésie gazeuse sont euthanasiés (induction 5min + maintien 3-4min jusqu’à confirmation euthanasie) par injection intrapéritonéale d’une dose létale d’Exagon. (180 rats). Dans la partie II, les animaux vigiles reçoivent une injection intrapéritonéale d’un mélange d’analgésique/anesthésique (2min) (120 rats)*Perfusion intracardiaque : Après obtention d’une anesthésie profonde, une perfusion intracardiaque d’une solution enrichie en sucrose est réalisée (3min). Tous les animaux de la partie II sont concernés (120 rats).

Impact sur les animaux

Comme tout projet incluant des contentions, des injections et des gestes chirurgicaux (stéréotaxie, incision de la queue), Il est possible que des effets indésirables surviennent malgré notre vigilance et la mise en place de procédures adaptées. Tout d’abord concernant la contention dans l’appareil à Résonnance Magnétique Nucléaire (RMN), celle-ci sera la plus légère possible et de durée relativement courte (3min) de manière à induire le moins de stress possible. S’agissant de la contention afin d’étudier la réactivité de l’axe corticotrope en réponse à un stress, nous savons que cela sera forcément générateur de stress puisqu’il est nécessaire à l’étude. Ensuite, même si cela est relativement rare, il est possible que les sites d’injection (intra-péritonéale, sous-cutanée) ou les plaies chirurgicales (stéréotaxie, incision de la queue) s’infectent ou deviennent douloureux. De même dans les 2 jours suivants la chirurgie stéréotaxique, il est possible que les animaux perdent du poids (~10/20g pour un rat de 400g au moment de la chirurgie) ou présentent des signes de douleur. Enfin, au sujet de l’isolement certes les animaux seront hébergés en cage individuelle pendant 14 jours mais les nuisances liées à cela seront limitées. En effet l’hébergement ne se fait pas en portoir isolé ainsi les animaux restent en contact visuel, olfactif et sonore.

Devenir

A l’issue de ces expériences, les animaux seront mis à mort et les cerveaux récupérés en vue de leur analyse.

Remplacement

Dans ce projet, nous souhaitons étudier in vivo l’impact du vieillissement sur l’intégration des nouveaux neurones dans le cerveau, et ce en fonction du vieillissement des capacités de mémoire. Il s’agit d’une approche intégrée nécessitant les capacités cognitives de l’animal. Un tel travail ne pourrait être effectué par une approche in vitro, ou in sillico, et nous ne pouvons donc recourir à des techniques de remplacement.

Réduction

Le nombre de rats par groupe a été évalué sur la base des travaux précédents en tenant compte des divers problèmes que nous pourrions rencontrer au cours des différentes phases expérimentales (problèmes au cours de la chirurgie, variations anatomiques inter-individuelles, des expériences d’électrophysiologie), ainsi que des problèmes de santé inhérents au vieillissement (les animaux développant arthrites, tumeurs, cécités, cataractes étant exclus). Les effectifs ont été déterminés de façon à pouvoir effectuer des tests statistiques sur un nombre de rats suffisant pour obtenir des résultats cohérents. De plus, notre schéma expérimental prévoit la possibilité de réduire le nombre de lots d’animaux générés en fonction des premiers résultats obtenus, les effectifs pourront ainsi être revus à la baisse si les objectifs sont atteints plus précocement que prévu.

Raffinement

Hébergement : Dès leur arrivée, les animaux seront hébergés par 2 en cages collectives (grande taille) enrichies (sizzle pad : lanières de papier kraft vierge) afin de réduire l’ennui et le stress. Les rats seront observés quotidiennement par le personnel zootechnique (motricité et réactivité, aspect général et aspect du pelage) et manipulés hebdomadairement jusqu’à leur sacrifice. Ils seront stabulés dans une animalerie avec une température maintenue constante, une hygrométrie contrôlée et cycle lumière-obscurité de 12h. L’accès à la nourriture et à l’eau sera illimité et un changement de litière sera effectué chaque semaine. Gestion de la douleur : La chirurgie se fait sous anesthésie et analgésie. Après chirurgie et durant 3 jours, les rats seront individuellement et quotidiennement manipulés afin de détecter tout problème post-opératoire (comportement, plaie, pesée). Si un animal présente des signes de douleur, nous lui administrerons un analgésique par voie sous-cutanée. En cas de signes d’infection de la plaie chirurgicale (rougeur, oedème, écoulement, saignement), nous la désinfecterons et administrerons un analgésique. Nous utilisons des grilles d’évaluation de la douleur permettant de scorer de façon objective le bien-être de l’animal. Ces grilles sont remplies par l’expérimentateur jusqu’au sacrifice des animaux. Plus le score est élevé plus le bien-être de l’animal est menacé et des points limite ont été définis. Si nous n’observons pas d’amélioration de l’état de l’animal après traitement, nous ferons intervenir la vétérinaire responsable. Enfin, en l’absence d’amélioration sous 48h, l’animal sera euthanasié par inhalation de gaz carbonique.

Choix des espèces

Le modèle utilisé dans ce projet est le rat. La complexité du système nerveux des mammifères et des comportements qu’il sous-tend rend impossible leur reproduction in vitro ou chez des organismes d’une plus faible complexité neurophysiologique (invertébrés par exemple). Le rat est un modèle classiquement utilisé en neurosciences, notamment pour des études comportementales telles que celles réalisées auparavant au sein du laboratoire. De plus, la néo-neurogenèse hippocampique est un phénomène conservé au sein des mammifères, chez le rat, chez le singe et chez l’Homme. Enfin, cette étude vient compléter nos investigations menées depuis plus de 20 ans sur cette espèce, permettant ainsi de s’appuyer sur une solide expertise et une base de données importante (continuité et contrôle des résultats). Les rats seront réceptionnés à l’âge de 10 semaines afin d’être âgés de 12 semaines au moment des chirurgies stéréotaxiques. Ensuite, comme indiqué dans le paragraphe 3.3.2, les différentes études seront réalisées 5 à 15 mois après les injections intra-cérébrales. Nous utiliserons ainsi des animaux adultes à différents stades de vieillissement : 8 mois :1) adulte : 8 mois ; 2) milieu de vie : 12 mois ; 3) fin de vie : 18 mois. Ces âges ont été choisis car ils permettent une étude longitudinale du rôle des néo-neurones nés à l’âge adulte dans l’apparition de déficits mnésiques.