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Souris : 30
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30 souris vont être utilisées dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Elles subissent une anesthésie générale de quatre heures, pour deux tiers d'entre elles couplée à une chirurgie, et une partie voit l'apport d'oxygène du membre postérieur coupé pendant deux heures pour provoquer une ischémie-reperfusion. L'étude teste la transplantation de mitochondries comme moyen de limiter les lésions, avec en perspective déclarée un traitement adjuvant chez les patients menacés d'amputation. Le porteur indique travailler sur un modèle cellulaire dont les premiers résultats ne sont "pas concluants", et conclut que le recours à l'animal est "indispensable".

Objectifs

L’ischémie, définie par l’arrêt de l’apport sanguin artériel dans un territoire donné, entraîne une inadéquation entre les apports et les besoins de la cellule pour son fonctionnement et sa survie (i.e. apports en oxygène et en nutriments). La reperfusion, correspondant à la restauration de l’apport sanguin artériel nécessaire aux besoins de la cellule, est indispensable mais va paradoxalement provoquer des lésions supplémentaires avec une aggravation de l’état initial (dont la lésion la plus connue est une augmentation de la mort cellulaire). Les mécanismes contribuant aux lésions d’ischémie-reperfusion sont multifactoriels et complexes, mais la dysfonction des mitochondries (centrale énergétique de l'organisme), le stress oxydant et l’inflammation jouent un rôle majeur. Toute la problématique actuelle est de développer des stratégies permettant de lutter contre les effets délétères de l’ischémie-reperfusion. Nous avons ainsi développé des stratégies diverses dont la transplantation mitochondriale, qui a été développée dans l’ischémie-reperfusion cardiaque mais n’est actuellement pas appliquée au niveau des membres inférieurs. Dans ce contexte, l’objectif du présent projet est de développer la transplantation mitochondriale comme stratégie de prévention des effets délétères de l’ischémie-reperfusion périphérique.

Bénéfices attendus

Malgré l’influence des mitochondries dans les dommages engendrés par l’ischémie-reperfusion, peu de travaux se sont intéressés aux effets potentiellement protecteurs d’une transplantation mitochondriale afin de limiter le stress et les dommages engendrés par l’ischémie-reperfusion. Les applications potentielles de la transplantation mitochondriale dans de nombreux domaines thérapeutiques sont importantes. D’un point de vu clinique, la transplantation mitochondriale est un traitement qui pourrait être instauré chez les patients en adjonction à la revascularisation, pour pallier au déconditionnement musculaire lié à l’ischémie critique du membre inférieur. Le pronostic fonctionnel des patients en ischémie critique est extrêmement sombre, car 50% des patients nécessitent une amputation majeure à 1 an de l’évolution initiale de la maladie. Le développement de stratégies permettant de réduire le déconditionnement musculaire permettrait d’améliorer le pronostic fonctionnel des patients, et potentiellement de proposer un traitement aux patients non revascularisables. Cette technique thérapeutique est « simple » puisqu’elle repose sur un isolement de mitochondries afin de les adresser localement au tissu endommagé.

Procédures

Dans notre étude, un groupe qui servira de témoin sera soumis à une anesthésie générale de 4 heures. Deux autres groupes seront soumis à une anesthésie générale couplée à une chirurgie d'une durée de 4 heures.

Impact sur les animaux

Une partie des animaux sera soumise à une diminution transitoire des apports en oxygène dans le membre postérieur pendant 2 heures. Cette procédure représente l'objet de notre étude et ne peut par conéquent pas être supprimée.

Devenir

Mise à mort des animaux à l'issue de la procédure pour prélèvement des tissus nécessaire à nos études sur la mitochondrie.

Remplacement

Notre équipe travaille actuellement sur un modèle in vitro (modèle cellulaire) d'anoxie-reoxygénation qui permettrait d'étudier les mécanismes sans avoir recours à l'expérimentation animale. Néanmoins, les premiers résultats sur ce modèle ne sont pas concluants et, par conséquent, il n’existe à l’heure actuelle aucun modèle de substitution in vitro permettant d’évaluer l’impact de l’ischémie reperfusion sur la dysfonction mitochondriale et les potentiels effets bénéfiques d’une transplantation de mitochondries. Par ailleurs, l’utilisation d’animaux permet d’étudier des mécanismes cellulaires qui ne peuvent pas être étudiés sur des modèles ex vivo ou in silico. Afin de mieux comprendre les avantages de la transplantation mitochondriale, il semble pertinent de considérer les organes dans leur intégralité et dans des conditions expérimentales les plus proches possibles des conditions physiologiques afin de potentiellement transférer ce modèle en clinique. Par conséquent, l’utilisation du modèle animal est indispensable à la réalisation de ce protocole.

Réduction

Le nombre d'animaux a été établi pour permettre d'obtenir des résultats statistiques robustes et fiables.

Raffinement

Les animaux sont acclimatés à leur hébergement 10 jours avant le début des expérimentations. Les animaux sont répartis en groupes sociaux dans un environnement enrichi. Les animaux seront suivis quotidiennement pour détecter tout signe de malêtre et des points limites ont été établis afin de soustraire l'animal à la souffrance. La chirurgie sera réalisée sous anesthésie et analgésie et les animaux seront maintenus à température grâce à un tapis chauffant.

Choix des espèces

Notre équipe a développé les différents modèles d’ischémie-reperfusion sur la souris afin d’éviter de réaliser des expérimentations sur des gros animaux et pour avoir la possibilité de pouesuivre no travaux sur des modèles de souris génétiquement modifiées pour explorer les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués. Les souris seront âgées de 9 à 15 semaines pour qu’elles aient un poids d’environ 30 grammes. Nous avons choisi de travailler sur des souris jeunes afin d’exclure tout impact du vieillissement sur les paramètres analysés dans notre étude. Il est de même pour le poids, nous avons choisi de travailler sur des souris de 30 afin d’exclure un potentiel impact de l’obésité (accumulation de masse graisseuse) qui pourrait également impacter nos résultats.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Autres oiseaux : 130
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130 cailles japonaises vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. 50 d'entre elles subissent une castration chirurgicale sous anesthésie, dont 40 avec pose d'implants de testostérone, avant de participer à des tests de comportement dont le porteur ne précise pas le détail. L'étude vise à dissocier l'effet de la photopériode de celui des hormones sexuelles sur des comportements comme l'agressivité, avec en perspective déclarée un meilleur contrôle du stress et de l'agressivité des volailles d'élevage soumises aux programmes lumineux intensifs. Le porteur affirme qu'il n'existe aucun système alternatif à ces études, les comportements ne se mesurant selon lui que sur animal vigile.

Objectifs

En élevage intensif, les volailles de chair sont soumises à des programmes lumineux avec une longue période de jour (18 h de lumière / 6h de nuit). Ces programmes augmentent le temps d’accès de ces animaux diurnes à la nourriture ce qui accélère leur croissance et augmente la productivité. Néanmoins, de tels programmes lumineux ont des effets délétères bien établis sur la santé des animaux. L’exposition continue à des jours longs augmente la fréquence de certaines pathologies, favorise l’apparition de comportements aberrants et apparaît comme une source notable de stress ; de tels programmes lumineux impactent donc négativement le bien-être de l’animal. Dans une précédente étude que nous avons conduite chez la caille japonaise, nous avons pu mettre en évidence que la photopériode a un effet sur des comportements clés de l'adaptation de l'animal à son environnement, tels que la représentation mentale de son environnement, la cognition au sens large, l’agressivité et le contrôle de l’activité sexuelle. Chez les mammifères, tous ces comportements sont fortement régulés par les hormones sexuelles, en particulier la testostérone chez les mâles. La production de ces hormones sexuelles varie chez les animaux saisonnés, dont la caille japonaise, en fonction de la durée du jour. Les cailles sont sexuellement actives en jours longs, mais complètement inactives en jours courts ; chez les mâles la taille des testicules – et donc la production de testostérone - varie d’un facteur 100 selon la photopériode. Bien que la testostérone soit un modulateur hormonal reconnu de nombreux comportements, dont l’agressivité, il est établi que, chez les oiseaux, ce comportement n'est pas nécessairement corrélé au taux de testostérone. Il semble donc que la photopériode impacte certains comportements via des voies indépendantes des stéroïdes sexuels. Ce projet a donc pour but de tester cette hypothèse, en dissociant l'influence de la photopériode de celles des hormones sexuelles. Nous utiliserons pour nos expériences la caille japonaise qui est un modèle d’étude d’intégration du signal photopériodique depuis plus d’un demi-siècle. De ce fait il existe chez cette espèce de robustes outils endocrines et moléculaires qui permettent de suivre précisément l’intégration du signal photopériodique.

Bénéfices attendus

Avoir une meilleure compréhension des mécanismes de régulation des comportements par la photopériode chez la caille japonaise, ce qui pourrait permettre de mieux contrôler le stress et l'agressivité des volailles d'élevage soumises aux traitements lumineux.

Procédures

Une gonadectomie sera réalisée sur 50 animaux, dont 40 avec une pose d’implants de testostérone à l’âge de trois semaines sous anesthésie générale et analgésie (environ 10 minutes d'intervention). 20 animaux seront concernés par un retrait des implants de testostérone à 7 semaines sous anesthésie générale et analgésie (intervention de 5 min). 120 animaux participeront une fois à chaque test de comportement (5 min par tests).

Impact sur les animaux

La manipulation des animaux par l'expérimentateur peut induire un stress. La mise à jeun pour une nuit la veille de la gonadectomie peut engendrer un stress. La gonadectomie et la pose des implants peuvent entrainer des douleurs viscérales, musculaires et cutanées et peut présenter un risque d'hémorragie, ainsi qu'un stress. Le retrait des implants peut entrainer des douleurs cutanées et un stress. L’isolement lié à l'hébergement et lors des tests de comportements peut entrainer un stress.

Devenir

À la fin de l’expérimentation, tous les animaux seront euthanasiés et leur cerveau prélevé pour être étudié

Remplacement

Les études de comportement ne sont pas réalisables in vitro ni par modélisation. Les comportements étudiés dans ce projet, comme tous comportements, ne s'expriment et se mesurent uniquement sur animal vigile. Il n'existe pas de système alternatif à ces études.

Réduction

Le nombre d'animaux a été réduit au maximum tout en permettant d'observer des différences statistiques éventuelles sur la base de notre expérience préalable quant à la variabilité des réponses comportementales et physiologiques (photopériode).

Raffinement

Une anesthésie et une analgésie seront mises en place lors des chirurgies, et un suivi post opératoire sera effectué. L'hébergement des animaux se fera en cage individuelle avec enrichissement et contact sociaux visuel et olfactif. En cas de plaie ou de signe de douleur, le responsable du bien-être animal est informé directement afin de traiter l'animal (analgésiques et/ou antiseptiques, ajout de nourriture appétente). Si le traitement ne fonctionne pas et en accord avec les points limites définis, l'euthanasie sera décidée par les responsables du projet pour éviter des souffrances inutiles.

Choix des espèces

La petite taille, la prolificité et le développement rapide de la caille japonaise font de cet oiseau un modèle idéal pour les études réalisées dans le domaine aviaire, avicole. Par ailleurs, la caille japonaise est un modèle d’étude depuis de nombreuses années sur l’intégration du signal photopériodique en lien avec la reproduction. Des outils spécifiques pour examiner l’intégration du signal photopériodique ont donc déjà été développés sur cette espèce. 50 cailles mâles seront utilisées à partir du stade juvénile et 80 autres cailles mâles seront utilisées au stade adulte.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 1016
Souffrances
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1 016 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des femelles gestantes reçoivent une injection pour activer leur système immunitaire, leur descendance est isolée trois semaines puis reçoit une injection stéréotaxique dans le cerveau, avant une batterie de tests de locomotion, d'anxiété, de sociabilité, de dépression et de cognition dont le RNT ne précise pas le détail. Le porteur étudie comment l'infection pendant la grossesse et l'isolement précoce affectent le cerveau et le comportement. Il affirme que ces effets dépendent du développement cérébral de l'embryon à l'adulte et ne peuvent être reproduits in vitro.

Objectifs

L'infection virale pendant la grossesse et l'isolement chronique pendant l'enfance ont un impact sur le développement du cerveau et peuvent entraîner des problèmes de comportement à long terme. Ce projet vise à mesurer l'impact de l'activation immunitaire maternelle couplé à l’isolement social juvénile sur l'expression génétique dans les plexus choroïdes et le cortex préfrontal chez la souris adolescente et adulte. Ce projet vise également à analyser les différences liées au sexe et à la résilience. Le profilage des cytokines dans le sérum des souris juvéniles et adultes permettra d'établir une corrélation entre le stress et le comportement. L'analyse du comportement des souris adultes permettra d'évaluer la socialisation, la stéréotypie, la régulation sensorimotrice, la cognition et les phénotypes liés à l'anxiété. Afin de réparer les effets négatives de ces stress, nous allons modifier des facteurs provenant du plexus choroide pour induire de la plasticité cérébrale chez l’adolescent et permettre un ajustement positif du cortex préfrontal en réponse à l'expérience sociale. La réussite de la réparation sera évaluée par le comportement et l'expression génétique chez l’adulte.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes à l'origine des symptômes liés à l'anxiété, le stress et les infections virales subis pendant le dévelopement embryonaire et la petite enfance. Il fournira de nouvelles cibles moléculaires pour le traitement des troubles du développement neurologique caractérisés par une maturation et un fonctionnement défectueux des interneurones corticaux.

Procédures

Une injection intrapéritoneale sera réalisée sur animaux gestantes et vigiles; la procédure dure environ 1 minute en moyenne et sera effectuée une seule fois. Certains animaux seront hébergés en isolement pendant 3 semaines. Une prise de sang sera effectuée sur des animaux anesthésiés; la procédure dure environ 1 minute en moyenne et sera effectuée une seule fois. Certains animaux seront soumis à un seul test de locomotion qui dure 30 minutes. Certains animaux seront soumis à un seul test qui évalue le niveau d'anxiété et dure 10 minutes. Certains animaux seront soumis à un seul test d’interaction social qui dure 20 minutes. Certains animaux seront soumis à un seul test qui évalue le niveau de dépression et dure 8 minutes. Certains animaux seront soumis à un seul test de stéréotypie qui dure 20 minutes. Certains animaux seront soumis à un seul test cognitif qui dure 6 minutes. Une injection stéréotaxique intracérébrale sera effectuée sur des animaux anesthésiés; cette procédure chirurgicale dure environ 1 heure et sera effectuée une seule fois.

Impact sur les animaux

Les injections intrapérioneales d’acides nucléiques sur des femelles gestantes entraînent généralement une perte de poids qui dure 24 heures. Les animaux reprennent un poids normal par la suite. Suite à la chirurgie, il est possible que les animaux soient stressés après réveil, sujets à des fluctuations de poids ainsi que de la douleur locale. Les animaux issus d'une mère soumise à une activation immunitaire peuvent présenter des effets [attendus] sur leur comportement adult (anxiété, dépression, stéréotypie, troubles de la perception sensori-motrice). L’isolement des animaux peut avoir des effets [attendus] tel que la néophobie, des troubles de la perception sensori-motrice, l’agressivité, et des troubles de socialization.

Devenir

A l’issue de chacune des procédures, les animaux seront mis à mort et leur cerveau et sang seront collectés afin de permettre des analyses histochimiques et biochimiques.

Remplacement

Nos recherches sur les effets du stress sur la plasticité du cerveau nécessitent des modèles de souris pour comprendre comment l'environnement juvénile affecte le comportement adulte. Ces expériences ne peuvent être reproduites in vitro car elles dépendent du développement du cerveau de l’embryon jusqu’à l'âge adulte.

Réduction

Nos travaux antérieurs sur des animaux soumis à des injections cérébrales suivies de plusieurs analyses comportementales nous ont permis de démontrer qu'un nombre de 12 souris par condition expérimentale est nécessaire. Ceci nous permet d'obtenir une puissance statistique satisfaisante même si 1 ou 2 souris sont perdues lors de la chirurgie. Pour les procédures avec analyses comportementales mais sans chirurgie, nous utiliserons 10 souris par condition. Nous allons faire plusieurs analyses (sang, comportement, histologie, biochimie) sur chaque souris afin de minimiser le limiter le nombre d’animaux.

Raffinement

Toutes les expériences invasives sont réalisées sous anesthésie générale, associée à un traitement analgésique. Après la chirurgie, les animaux sont transférés dans une cage chauffée avec un tapis chauffant jusqu'à leur réveil. Ils sont ensuite hébergés dans leur groupe d'origine pour éviter le stress de l'isolement, puis observés et pesés quotidiennement pendant 2 jours. Pour évaluer les points limites, les souris seront inspectées quotidiennement afin de détecter les signes d'infection et de douleur (changement de posture, de pelage, d'expression faciales), et des mesures de poids seront prises au moins deux fois par semaine. En cas d'infection ou de signes de douleur, les animaux recevront un traitement approprié. En cas de perte de poids, les animaux seront placés dans des cages chauffées et recevront un régime alimentaire enrichi. Les animaux seront euthanasiés si aucune amélioration n'est constatée après 2 jours de traitement ou si la perte de poids dépasse 20% du poids de départ.

Choix des espèces

La génétique de la souris est très bien connue et proche de celle de l'homme, ce qui en fait un modèle privilégié pour l'étude de la plasticité cérébrale et des effets du stress en début de vie. C'est un animal avec lequel nous avons l'habitude de travailler et pour lequel nous avons une bonne expertise pour réduire les conditions de stress, d'inconfort et de douleur. Il nous permet également de créer des modèles pour l'étude des pathologies humaines. Ce projet implique un stress postnatal précoce, un sauvetage moléculaire pendant l'adolescence et l'analyse des phénotypes adolescentes et adultes. Des injections stéréotaxiques dans les ventricules cérébraux seront effectuées sur des souris agées de 45 à 50 jours, lorsque cette région du cerveau est plastique. Le comportement sera évalué chez l’adolescent (agées de 45 à 55 jours) et chez l’adulte (agées de 70 à 110 jours), lorsque les phénotypes se manifestent.

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Rats : 171
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171 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent une chirurgie abdominale pour créer un anévrysme puis l'implantation d'une endoprothèse revêtue, avec prélèvements sanguins à la joue et imagerie sous anesthésie, avant analyse des tissus une semaine ou quatre mois plus tard. Le porteur teste un revêtement censé améliorer l'intégration des stents aortiques posés chez l'humain. Il affirme qu'aucune simulation fiable d'anévrysme de l'aorte n'existe et juge l'étude sur animal indispensable.

Objectifs

Actuellement, les anévrysmes de l'aorte abdominale sont traités par implantation de stents aortiques. Il existe cependant des complications nécessitant de nouvelles opérations liées à un phénomène de rejet de ces stents. En effet, ils ne sont pas complétement intégrés dans le tissu du patient. L’objectif de l’étude est de concevoir un revêtement applicable sur ces stents aortiques pour améliorer leur intégration et donc diminuer le risque de rejet. Cette étude est une étude expérimentale chez l'animal (rat) dont les résultats pourraient permettre de transposer la technique chez l'homme.

Bénéfices attendus

Un anévrysme est une déformation pathologique d'un segment vasculaire. Le risque d'un anévrysme est sa fragilisation et sa rupture, entrainant une hémorragie souvent grave. Chez l’homme, les anévrysmes de l’aorte abdominale (AAA) sont traités avec des endoprothèses (stents aortiques). Ce traitement est toutefois grevé d’un nombre significatif de fuite et de migrations d’endoprothèses au cours du suivi. Ces complications pourraient être liées à un défaut d’intégration de l’endoprothèse L’objectif du projet est de développer une endoprothèse fonctionnalisée avec un revetement permettant sa meilleure intégration dans le tissu aortique. Le bénéfice translationnel est majeur avec une potentielle diminution des complications évolutives du traitement endovasculaire des AAA chez l’homme.

Procédures

Les animaux recevront de l’aspirine tout au long de la procédure pour éviter la formation de caillots (thromboses). Les animaux auront une implantation d’endoprothèses comportant des revetements anti-inflammatoires. Ces endoprothèses seront implantées chez des rats dont l’aorte est saine (pour étudier la biocompatibilité de ces endoprothèses) ou chez des rats chez qui des anévrysmes auront été créés préalablement 3 semaines plus tot pour mimer la pathologie humaine. Ces procédures d’implantation se feront par incision au niveau de l’abdomen sous anesthésie générale et antalgiques et durent 30 minutes. La procédure de création d'anévrysme est également faite par une incision au niveau de l'abdomen sous anesthésie générale et antalgiques et dure 1h. Afin de mesurer l’inflammation, des examens de sang (prélèvement veineux au niveau de la joue) et d’imagerie (echographie abdominale, TEPscanner) seront réalisés sous anesthésie générale. Ces examens d'imagerie seront réalisés dans un autre établissement utilisateur et serviront à mesurer objectivement l'inflammation et donc à comparer les groupes d'étude. Dans l'axe I, les deux examens d'imagerie (echographie et TEPscanner) auront lieu 1 semaine après implantation des endoprothèses. Pour l'axe II, ces examens d'imagerie auront lieu à 1 et 4 semaines après implantation. Concernant les prélévements sanguins, dans l'axe I il aura lieu après euthanasie. Pour l'axe II il auront lieu à 1 semaine après implantation des endoprothèses (sous anesthésie générale) et après l'euthanasie à 3 mois après implantation des endoprothèses.

Impact sur les animaux

Les effets nuisibles attendus sont la présence d'un inconfort ou d'une douleur modérée de courte durée après les procédures chirurgicales. D'autres effets peuvent survenir comme une perte de poids, une deshydratation, une diminution de la mobilité ou encore la survenue de caillots sanguins (thrombose).

Devenir

Dans l'étude I, les animaux sont euthanasiés 7 jours après implantation des endoprothèses pour analyse des tissus (étude microscopique de l'intégration des endoprothèses). Dans l'étude II, les animaux sont euthanasiés 120 jours après implantation des endoprothèses pour analyse des tissus (étude microscopique de l'intégration des endoprothèses).

Remplacement

Il n’est actuellement pas possible de simuler de facon précise l’action d'un revetement anti-inflammatoire dans un tissu aortique. Il n’existe pas non plus de simulation fiable d’anévrysmes de l’aorte abdominale (AAA). L'étude chez l'animale reste indispensable. Toutefois, des expérimentations préliminaires ont permis une séléction précise du revetement anti-inflammatoire à tester chez l'animal et d’établir un protocole robuste.

Réduction

Nous avons volontairement choisi d'utiliser des examens d'imagerie non douloureuses et reproductibles dans le temps (échographie abdominale). Cela permet de suivre sur la durée les mêmes animaux sans les euthanasier. Nous avons également calculé préalablement à l'expérimentation le nombre d'animaux à inclure dans l'étude. Cela permet d'obtenir des résultats statistiques robustes tout en évitant d'inclure trop d'animaux.

Raffinement

-Les conditions d’hébergement seront optimisées au maximum : limitation des transports au strict nécessaire, enrichissement de l'environnement (mise en place de coton pour comportement de nidification, mise à disposition de baton à ronger), respect du rythme jour/nuit -Nous veillerons à réaliser un transport doux en limitant les mouvements brusques pour réaliser les procédures d'imagerie sur le site dédié. -Nous avons prédéfinis la liste d'élements de surveillance du bien-etre des animaux: tous les animaux seront surveillés quotidiennement à l'aide d'une grille standardisée de surveillance. Les animaux seront inspectés (poids, présence d'un inconfort/douleur, état de la cicatrice) et des soins adaptés comprenant des anti-douleurs seront administrés. Si une trop souffrance est constatée (présence de points limites), l'animal sera immédiatement euthanasié. -Nous utiliserons une procédure d’imagerie non invasive : l’echographie abdominale a été préférée à l’angiographie invasive. -Nous aurons recours à l’anesthésie et à l’analgésie pour toutes les procédures. - Concernant le transport entre site d'hébergement et site d'imagerie, une acclimatation avec transport la veille sur le site d'imagerie aura lieu avec manipulations douces.

Choix des espèces

-Le modèle animal (rat) a été soigneusement choisi d’après les publications internationales les plus pertinentes sur le sujet (implantation d’endoprothèses dans l’aorte saine et dans des anévrysmes). Les dimensions de l’aorte du rat Wistar permettent son analyse en imagerie (echographie et TEP scanner). Les rats seront utilisés à un stade adulte car la population humaine présentant des anévrysmes de l'aorte abdominale est adulte et agée. Les animaux utilisés seront des males car il existe une nette prédominance masculine dans la population humaine présentant des anévrysmes de l'aorte abdominale.

Evolution de la menstruation chez les primates

(NTS-FR-180262v2 – 13/01/2023)
  • Recherche appliquée
    • Troubles urogénitaux
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système urogénital
Ouistitis et tamarins : 12
Babouins : 6
Singes écureuils : 12
Souffrances
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Devenir
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30 primates non-humains, ouistitis, babouins et singes écureuils, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, tous gardés vivants dans leurs groupes. Les femelles sont capturées deux à trois fois par semaine pour des prélèvements sanguins et des frottis vaginaux sous anesthésie, les babouins subissent une biopsie de l'utérus par raclage et douze petits singes une ablation de l'utérus. Le porteur étudie l'évolution de la menstruation chez les primates et reconnaît vouloir évaluer si l'usage de ces animaux comme modèles de l'endométriose est pertinent. Il affirme que ce phénomène ne s'étudie pas sur cellules en culture faute de banque de tissus adaptée.

Objectifs

Les objectifs du projet sont la caractérisation au niveau cellulaire, génétique et fonctionnel de l’évolution de la menstruation chez les primates. Ce projet répond à une question cruciale mais sous-étudiée liée à l’évolution de l’espèce humaine, ayant des conséquences sérieuses au niveau médical.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de caractériser les réseaux moléculaires mis en jeu lors du cycle hormonal et de la menstruation à l'état sain chez les primates, et d'évaluer leur conservation entre espèces. La caractérisation de cet état sain est une base indispensable à la compréhension des mécanismes pathologiques, et pour évaluer si l'utilisation actuelle de primates non-humains comme modèles de recherche pour les maladies telles que l'endométriose est pertinente.

Procédures

Babouins : Le suivi des cycles des 6 femelles babouins se fait par observation (non-invasive) pendant 3 mois. Le jour de la biopsie par raclage les animaux seront capturés dans leurs enclos respectives à l’aide des tunnels de capture et transférés dans des cages à fond amovible pour être anesthésiés avant de suivre la biopsie. La durée de la capture peut prendre 30 minutes. La durée de la biopsie, 1 heure. Ouistitis et Singes écureuils : Le suivi des cycles des 6 femelles ouistitis (12 maximum) et 6 femelles singes écureuils (12 maximum) se fait par dosage sanguin de la progestérone et suivi de l’indice caryopyknotique de l’épithélium vaginal. Les animaux doivent être capturés entre 2 et 3 fois par semaine(les prélèvements pourront être plus espacés lors du suivi du 2ème et 3ème cycle selon la concordance aux valeurs de références) pour faire un prélèvement sanguin à faible volume et un frottis vaginal. Les animaux seront capturés manuellement. L’ensemble des prélèvements seront réalisés sous anesthésie générale. La durée normale de l’intervention est de 10 minutes (maximum 30 minutes). Les individus ne présentant pas de variations du cycle après 5 prélèvements seront exclus du projet et les inclusions seront arrêtées dès que 6 individus par espèce auront pu aller jusqu’au bout du protocole de recherche. Ces 6 ouistitis et 6 singes écureuils subiront une hystérectomie. Le temps d’anesthésie générale requis pour une hystérectomie chez une petite espèce comme le Singe écureuil ou le Ouistiti est de une heure maximum. (avec un temps de préparation de l’animal d’environ 30 minutes et environ 30 minutes d’acte chirurgical pur).

Impact sur les animaux

- Douleur légère inconfort possible après raclage utérin chez le babouin - Stress lors des captures - Anesthésies - Mise à jeûn avant les anesthésies - Hématomes possibles aux sites de prélèvements sanguins - Plusieurs complications post-chirurgicales peuvent survenir post hystérectomie avec des degrés de gravités différents (hématomes, infections urinaires, surinfections de la plaie chirurgicale (abcès), hémorragies internes ou encore éventration)

Devenir

Tous les femelles seront gardées en vie et dans leurs groupes sociaux d’origine après chacune des procédures.

Remplacement

La menstruation est un phénomène tissulaire complexe qui ne peut pas être étudié fonctionnellement sur des cellules en culture. L’étude du transcriptome et des régions de régulation de la transcription nécessite l’utilisation d’échantillons de tissus prélevés directement sur les animaux avec un suivi strict du cycle hormonal. Il n’existe pas de banque de tissu pour cet organe en ces conditions.

Réduction

Pour chaque espèce, 3 femelles seront prélevées dans la phase lutéale et 3 femelles en fin de cycle (menstruation ou phase équivalente pour les espèces non menstruantes). Ce nombre correspond au nombre minimum de réplications par espèce nécessaire à l'interprétation des résultats de l'étude. Pour les babouins nous utiliserons donc 6 individus. Pour les marmousets et singes écureuils, des femelles peuvent ne pas présenter de cycle hormonal, pour des raisons qui peuvent être liées à leur âge, à la structure de leur groupe social (dominance), ou à un arrêt des cycles avant la fin de la période identifiée de reproduction. Afin d’obtenir des prélèvements exploitables sur 6 individus, nous utiliserons 12 individus maximum par espèce. Les individus ne présentant pas de variations du cycle après 5 prélèvements seront exclus du projet, et les inclusions seront arrêtées dès que 6 individus auront pu aller jusqu’au bout du protocole de recherche. Nous utiliserons donc 30 animaux maximum au total.

Raffinement

Tous les prélèvements de tissu se feront sous anesthésie générale et couverture antalgique. Pour les babouins, la biopsie se fera par raclage en minimisant au maximum le stress pour l’animal et l’invasivité du prélèvement. Toutes nos animaleries font l’objet d’un planning de mise à disposition d’enrichissements adaptés à chaque espèce. Les enrichissements sont soit structurels (divers perchoirs, balançoires...), périodiques (jeux de manipulations proposés selon un rythme hebdomadaire) ou alimentaires (graines dans la litière pour fourragement, glaçons surprises, friandises...). Ce programme est supervisé par notre responsable du bien-être animal et validé par la structure en charge du bien-être animal.

Choix des espèces

La menstruation est présente seulement chez certains primates. Nous avons sélectionné pour l’étude cinq primates non-humains et l’Homme. Chez les Cercopithecinae, un clade proche phylogénétiquement de l’Homme, nous trouvons des espèces avec menstruation (e.g. babouin olive, macaque rhésus). Dans la super-famille Ceboidae, incluant des espèces plus éloignées phylogénétiquement, nous trouvons des espèces sans menstruation comme le Singe écureuil et le Ouistiti commun. Cette configuration nous permettra de mettre en évidence les différences fonctionnelles qui sous-tendent l’apparition des menstruations chez les primates en tenant compte de la structure de l’arbre phylogénétique. L'étude nécessitant des échantillons de tissu utérin à la fin du cycle menstruel, tous les animaux utilisés sont des adultes en âge de procréer.

  • Recherche fondamentale
    • Système urogénital
Souris : 254
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Devenir
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254 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie reçoit une minipompe implantée par chirurgie, une autre est isolée sept jours en cage à métabolisme avec de l'eau acidifiée, et des prélèvements sanguins sont réalisés au coin de l'œil, geste que le porteur reconnaît traumatisant. Le porteur étudie le rôle d'un récepteur membranaire dans les cellules du rein qui sécrètent de l'acide. Il affirme qu'aucun modèle cellulaire ne reproduit le canal collecteur du rein et juge le recours à la souris indispensable, avant prélèvement des reins et de la rate.

Objectifs

Le rein contrôle la composition en ions et en eau de l'organisme. Cette fonction est rendue possible grâce à des cellules qui forment de longs segments en forme de tubes dans le rein. Il existe plusieurs types de cellules tubulaires qui ont chacune des fonctions particulières. Certaines cellules appelées cellules intercalaires sécrètent des acides dans l’urine en formation. Ces dernières sont importantes lorsque l’organisme est surchargé en acide comme dans plusieurs situations : diabète, régime riche en protéines, troubles du métabolisme. Le nombre des cellules du canal collecteur varient en fonction des apports en ions. Par exemple, une charge acide (induite par un produit introduit dans l’eau de boisson) provoque l’augmentation du nombre de cellules intercalaires. Cette augmentation a un rôle important puisque son défaut entraine une perturbation de la régulation de l’état acido-basique pour autant sa régulation n’est pas bien comprise. Ce projet propose d’étudier le rôle d’une protéine située sur la surface des cellules intercalaires A sur la fonction de ces cellules. Il aura pour objectifs de déterminer l’importance de cette protéine pour 1/ la sécrétion acide par le rein, 2/ le comportement des cellules intercalaires, 3/ la régulation du nombre de ces cellules. Il n’existe pas de modèle alternatif de cellules intercalaires en culture au laboratoire qui reproduisent l’ensemble des cellules tubulaires du canal collecteur. Ce projet nécessite l’utilisation de souris dont la composition cellulaire rénale est proche de l’homme. Chez des souris, la protéine étudiée dans ce projet sera inactivée par une molécule chimique ou par inactivation d’un gène. Nous mesurerons la fonction du rein chez ces souris ainsi que le contenu en ions du sang de ces animaux. La composition cellulaire des reins de ces souris sera également explorée.

Bénéfices attendus

La régulation du nombre de cellules dans le canal collecteur rénal est mal connue. Pourtant, il joue un rôle fondamental dans le maintien bien équilibré d’un organisme pour son contenu en eau et en ions, pour le maintien du pH sanguin et une pression artérielle constante. Ce projet permettra de mieux connaitre certains mécanismes du rein qui sont modifiés lors de maladies comme l’hypertension ou de troubles métaboliques comme le diabète. La protéine étudiée dans ce projet est également la cible de molécules anticancéreuses dont certains effets secondaires concernent le rein. Ce projet permettra donc également de préciser le mécanisme de ces molécules anticancéreuses et leurs effets sur le rein.

Procédures

Une minipompe osmotique sera placée sous la peau du dos de souris et nécessite une procédure chirurgicale faite sous anesthésie générale. La chirurgie dure moins de 15 minutes et les animaux se réveillent de l’anesthésie au bout de 45 minutes. La minipompe administrera une molécule inhibitrice du récepteur étudié pendant 14 jours. La pose d’une minipompe concernera au maximum 174 souris. Un prélèvement sanguin (durée du prélèvement inférieure à 10 secondes) sous anesthésie gazeuse sera imposé à 42 de ces souris pour mesurer les taux circulants de monocytes et neutrophiles. Pour étudier la fonction rénale, 132 souris seront installées individuellement dans des cages spéciales (cages à métabolisme) pendant 7 jours consécutifs permettant de récolter leurs urines. Le poids des souris, la quantité de nourriture ingérée ainsi que le volume de boisson seront mesurées dans ces cages. L’eau de boisson des souris sera acidifiée permettant de solliciter les cellules intercalaires rénales, Un prélèvement sanguin après application d’un collyre anesthésiant pour chacune des 132 souris permettra de mesurer les concentrations en ions du sang (durée du prélèvement inférieure à 10 secondes). Un autre lot de 80 souris dont un gène a été inactivé sera également placé dans ces cages à métabolisme permettant de suivre la composition de leurs urines lorsque ces souris sont soumises à une charge en acide. Elles auront deux prélèvements sanguins après application d’un collyre anesthésiant avant et après leurs placements en cages à métabolisme (durée de chaque prélèvement inférieure à 10 secondes). L’ensemble des souris seront mises à mort sous analgésie et sous anesthésie générale profonde par une perfusion d’un liquide fixateur des tissus.

Impact sur les animaux

Une molécule sera administrée par minipompe osmotique implantée sous la peau de la souris nécessitant une chirurgie sous anesthésie générale. Pour mesurer plusieurs composés du sang, des prélèvements sanguins sont nécessaires. Ces prélèvements seront réalisés au niveau du coin de l’œil ce qui peut être traumatisant pour la zone autour de l’œil. Certaines souris seront placées dans une cage adaptée pour recueillir leurs urines. Dans cette cage, les souris sont placées sur une grille. L’hébergement dans ces cages se fait de manière individuelle en isolant chacune des souris. Le séjour en cages à métabolisme durera 7 jours consécutifs. Dans ces cages, l’administration d’un traitement acide dans l’eau de boisson testera la fonction rénale des souris. Le traitement acide entraine une modification transitoire du pH sanguin mais qui est compensée au bout de 7 jours. Dans ce projet, une nouvelle souche de souris sera générée pour inactiver un gène dans certaines cellules rénales et ceci n’a jamais été fait ni décrit dans la littérature. Il n’est pas anticipé d’effets indésirables de cette inactivation.

Devenir

Les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure pour récupérer les tissus (reins et rate) et d’en analyser le contenu en cellules et de quantifier l’abondance de plusieurs transporteurs ioniques.

Remplacement

Les modèles de cellules rénales en culture ne permettent pas d’obtenir les informations souhaitées ; ce projet nécessite un systèmes intégré multi-cellulaire reproduisant fidèlement le canal collecteur. Ce modèle n’existe pas à l’heure actuelle. Le recours aux modèles animaux s’avère donc indispensable. De plus, nous avons besoin dans ce projet d’une souche de souris génétiquement modifiée. Cette souche permettra l’inactivation ciblé du gène du récepteur dans un nombre restreint de cellules du rein. L’inactivation permettra de déterminer le rôle du récepteur sur le fonctionnement des cellules intercalaires rénales.

Réduction

Dans toutes les procédures, le nombre d’animaux par lot a été défini a minima afin que les résultats puissent être statistiquement interprétables. Pour les mesures du contenu sanguin en ions, les protocoles ont été élaborés pour réduire au minimum le volume de sang prélevé et ainsi faire deux mesures sur les mêmes animaux à 2 semaines d’intervalle. Cela permet de réduire le nombre total de souris d’une procédure. L’administration du traitement acide dans l’eau de boisson et l’utilisation des cages à métabolisme pour mesurer la fonction rénale ont été déjà validés par plusieurs publications permettant d’anticiper parfaitement le nombre souris minimum nécessaire au projet. Le nombre de souris a également été calculé pour détecter des différents significatives entre les différents mesures histologiques et biochimiques faites sur les reins prélevés après mises à mort des animaux. Deux doses de la molécule inhibitrice seront testées et une seule dose sera utilisée dans la suite du projet en fonction des premiers résultats.

Raffinement

Une période d’acclimatation d’une semaine sera observée entre l’arrivée des souris dans l’animalerie et le début des expérimentations sur celles-ci. Les animaux bénéficieront tous d’une surveillance rapprochée dès le début des procédures. La mise en place du dispositif d’injection sous la peau est fait sous anesthésie générale et analgésie locale. Pour limiter les effets indésirables de ce dispositif, le plus petit modèle a été sélectionné. Les prélèvements sanguins seront faits sous anesthésie générale lorsque cela sera possible sans fausser les mesures. Pour la mesure des concentrations ioniques dans le sang, le prélèvement sera fait avec analgésie locale avec un collyre anesthésiant. Les animaux seront observés après les prélèvements avec l’utilisation de points limites. Le protocole d’utilisation des cages à métabolisme comporte un suivi quotidien des animaux avec une grille de différentes mesures. Des points limites ont été établis ayant pour conséquence la sortie du protocole pour l’animal. Une habituation des souris à la cage et à la nourriture en poudre. Un abri opaque est également installé dans la cage permettant à l’animal de s’y réfugier. Le séjour dans les cages à métabolisme a été réduit au minimum. En cas de comportement agressif d’un animal envers ses congénères dans une cage de stabulation, les animaux seront isolés dans des cages individuelles pour éviter le risque de sur-blessure. Les cages de stabulation seront également enrichies avec des boules d’ouate, des bâtonnets de bois, du carton.

Choix des espèces

La souris représente un modèle de choix car elle présente une organisation du rein très semblable au rein humain. Nous savons déjà que le récepteur étudié dans ce projet est présent à la surface des mêmes cellules chez la souris adulte et chez l’homme adulte. Nous avons également des résultats préliminaires qui montrent que ce récepteur est fonctionnel chez la souris. Les souris utilisées dans ce protocole seront des souris adultes car le projet porte sur l’étude de la fonction rénale d’un organisme adulte.

  • Recherche appliquée
    • Maladies animales
    • Troubles sensoriels
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 280
Souffrances
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280 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Elles subissent l'ablation des glandes lacrymales pour provoquer une sécheresse oculaire douloureuse, puis l'instillation d'une solution qui active les nocicepteurs et provoque une sensation de brûlure, avec des tests nommés de sensibilité cornéenne et d'imagerie de la cornée. Le porteur veut cartographier les circuits neuronaux de la douleur oculaire chronique et le rôle de l'inflammation. Il affirme qu'une approche sur animal entier reste incontournable car ces circuits impliquent tout l'encéphale.

Objectifs

La cornée est le tissu le plus innervé de l’organisme et le générateur de douleur le plus puissant. La sécheresse oculaire est une pathologie liée à une diminution de la production de larmes. Elle engendre des douleurs, picotements, sensation de brûlure oculaire et sensibilité à la lumière (photophobie) avec des atteintes cornéennes. C’est une douleur chronique qui affecte de façon dramatique la qualité de vie des patients (anxiété, dépression) et qui en fait l’un des premiers motifs de consultation en ophtalmologie. Les douleurs oculaires chroniques sont les plus difficiles à traiter notamment car les circuits neuronaux et les mécanismes qui en sont à l’origine sont encore mal connus. Ce projet, en utilisant un modèle murin de sécheresse oculaire qui mime les symptômes de la pathologie humaine, a pour but de cartographier précisément les circuits neuronaux impliqués dans la douleur cornéenne. Le rôle de l’inflammation dans ces douleurs sera également évalué. Ce projet repose sur l’utilisation de souris sauvages afin de mettre en évidence les circuits cérébraux de la douleur oculaire et de souris transgéniques afin d’évaluer le rôle de l’inflammation dans ces douleurs.

Bénéfices attendus

La prise en charge de la douleur chronique oculaire est actuellement un enjeu majeur alors que les traitements restent peu efficaces. Le bénéfice attendu de ce projet est d’aboutir à une meilleure caractérisation des circuits neuronaux de la douleur cornéenne et de permettre d’améliorer notre compréhension de ses mécanismes d’initiation et de maintien, encore largement inconnus, afin de faire le lien entre manifestations cliniques et mécanismes neurologiques fin de développer des traitements réellement efficaces.

Procédures

Les procédures expérimentales nécessitent de tester la sensibilité cornéenne au niveau basal, puis durant et après le développement de la douleur neuropathique cornéenne (CNP). Dans toutes les procédures, les animaux seront soumis à des tests de sensibilité cornéenne, imagerie de la cornée, avant puis durant et après la mise en place de la CNP. Ces tests ne durent qu’entre 1 à 5 minutes. - Test de sensibilité cornéenne : animal vigile, réalisé 3 fois (J0, J7 et J14), durée du test : 2 minutes/session - Imagerie de la cornée : animal anesthésié, réalisé à J0, 1 injection d’anesthésique et le test dure 3minutes. - Imagerie IVCM : animal anesthésié, réalisé 1 fois (J0), durée du test : 5 minutes. Les examens ophtalmologiques se feront à l’aide de techniques non invasives (lampe à fente, biomicroscope). Ces examens sont réalisés chez l’Homme par un ophtalmologiste sous anesthésie locale et sans hospitalisation. Ils le sont également chez l’animal en clinique vétérinaire. Le test de la sensibilité cornéenne se fera chez l’animal vigile contrairement aux études d’imagerie de la cornée qui nécessitent une ’immobilisation complète de l’anima. Ces tests seront alors pratiqués sous anesthésie générale. Le modèle de sécheresse oculaire est induit par exérèse des glandes lacrymales. La stimulation nociceptive cornéenne se fait par instillation d’une solution activant les nocicepteurs cornéens. L’instillation est réalisée une fois et dure 1 minute. La solution est lavée par dépôt d’une goutte de PBS. Toutes les procédures comprennent une euthanasie qui nécessite l’injection d’un analgésique puis d’une dose létale d’anesthésique.

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues seront celles observées dans la sécheresse oculaire à savoir des picotements, des démangeaisons, des sensations de brulure, de corps étrangers dans l’œil, une sensibilité accrue à la lumière. La douleur de la chirurgie d’exérèse sera contrôlée par une analgésie pré, per- et post-opératoire. Cette étude sera effectuée grâce à l’utilisation de souris transgéniques. Le fait de naître transgénique est en soi un potentiel effet indésirable pour les animaux. Néanmoins, les souris utilisées dans ce projet ne présentent pas de phénotype dommageable, suggérant qu’elles ne souffrent pas de la présence du transgène. Les tests pratiqués peuvent engendrer une gêne transitoire de courte durée comme on peut le constater chez l’Homme. Le test de sensibilité chimique sera réalisé, chez l’animal éveillé, par l’instillation d’une solution contenant un alcaloïde activant les neurones nocicepteurs entrainant ainsi une sensation de douleur (brûlure) et une inflammation.

Devenir

Des prélèvements et analyses post-mortem sont nécessaires ce qui implique l’euthanasie des animaux à la fin de chaque procédure.

Remplacement

L’utilisation d’animaux vivants se justifie par la nécessité de mettre en évidence des circuits neuronaux complexes impliqués dans la douleur cornéenne et qui impliquent l’ensemble de l’encéphale. Le modèle que nous utilisons ne peut pas être remplacé par une approche alternative in-vitro car la douleur cornéenne chronique est une pathologie complexe qui ne peut être modélisée qu’au niveau de l’animal entier. Une approche intégrative sur l’animal entier reste incontournable.

Réduction

Nous utiliserons 280 animaux dans ce projet. Afin de respect la règle de réduction, nous utiliserons un nombre limité de souris et de groupes tout en gardant la significativité des résultats via une analyse statistique adaptée. Ce nombre sera gardé le plus petit possible et a été estimé grâce aux outils disponibles de calcul de puissance statistique.

Raffinement

Afin de réduire le stress et l’anxiété, les animaux seront reçus une semaine avant le début des expérimentations. L’hébergement des animaux est effectué en confinement adapté à la stabulation de lignés de souris. Les conditions d’hébergement ont été optimisées pour réduire le stress des animaux : présence d’enrichissement dans les cages (copeaux de bois compacté, tube en carton, maison en carton) et maintien des animaux en groupe de 5 congénères afin d’éviter le stress de l’isolement. La nourriture et l’eau de boisson sont fournies ad libitum. La température de la zone d’hébergement est maintenue à 21°C et suit un cycle d’éclairage non inversé 12h jour/12h nuit. Le taux d’humidité des cages est contrôlé. Les animaux seront observés et manipulés quotidiennement afin de minimiser le stress et la douleur qui seront évalués à l’aide de points limites validés par le comité local du bien-être animal en concertation avec les responsables de l’animalerie. Toute observation anormale sera notée dans un tableau des points limites et nous suivrons l’échelle décisionnelle que nous avons définie. L’application de cette échelle permettra de modifier la procédure en cours avec l’administration d’un traitement antalgique, et/ou de décaler dans le temps les actes prévus par la suite ou enfin de mettre à mort l’animal en dernier recours. Pour éviter toute souffrance les procédures de chirurgie se feront sous anesthésie générale associée à un protocole analgésique en pré-, per- et post-opératoire. Aucun acte ne sera entrepris avant que l’animal ne soit stabilisé pour ces différentes constantes. Si un animal anesthésié présentait une détresse respiratoire ou cardiaque ou s’il se trouve en hypothermie, nous procéderons à un arrêt immédiat du protocole en cours et en l’absence de rétablissement la mise à mort de l’animal sera envisagée par l’administration d’une dose létale d’euthanasiant chimique. Les tests de la lampe à fente et l’imagerie confocale in-vivo qui peuvent induire un stress et nécessitent que l’animal soit immobile seront réalisés sous anesthésie générale légère.

Choix des espèces

Dans la littérature, les modèles de douleur oculaire ont majoritairement été développés chez des souris mâles et femelles adultes. Les animaux utilisés seront adultes (âgés de 2mois) à leur arrivée dans notre animalerie. Ils entrent en étude après une période d’acclimatation de 7 jours. Le développement de modèles précliniques chez la souris est hautement reconnu et utilisé en routine pour la recherche portant sur la douleur oculaire. La souris de laboratoire est l'animal de choix car (1) elle possède les structures cérébrales adéquates, (2) nous avons accès à tous les outils génétiques requis.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 720
Souffrances
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Devenir
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720 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection quotidienne de D-galactose pendant dix semaines pour provoquer un vieillissement accéléré avec déficits de mémoire et anxiété, puis passent cinq tests comportementaux dont un test de peur conditionnée. Le porteur étudie le rôle des exosomes et d'un régime enrichi en oméga-3 dans la protection des fonctions cognitives liées à l'âge. Il affirme que le comportement et les régimes ne s'étudient que sur animal vivant, avant prélèvement du cerveau.

Objectifs

Le vieillissement s’accompagne d’une inflammation chronique à bas bruit, c’est-à-dire qu’elle est silencieuse, le mécanisme inflammatoire se situe alors sous le seuil de la douleur et cause des dégâts dans l’organisme sans qu’il y ait de foyer inflammatoire précis. Cette inflammation impliquent notamment la communication entre les neurones et les cellules microgliales, les principales cellules du système immunitaire cérébral. Cette communication repose sur des vésicules extracellulaires, les exosomes, qui participent à la fois aux fonctions physiologiques et aux réponses inflammatoires dans le cerveau. L’alimentation est clé dans le bon fonctionnement cérébral et le vieillissement cognitif. Les acides gras polyinsaturés n-3 (AGPI n-3) ou oméga 3, ont un rôle bénéfique sur les fonctions cognitives. Leurs mécanismes d’action restent à ce jour méconnus. Ce projet consiste à identifier les biomarqueurs du cerveau du risque de déclin cognitif accéléré par l'étude des exosomes, et de déterminer le rôle des exosomes dans la protection par la nutrition des fonctions cognitives dans un modèle de vieillissement murin accéléré. Ce projet a pour objectif d’identifier des biomarqueurs cérébraux associés au déclin cognitif, de déterminer leur rôle fonctionnel dans le déclin cognitif et de développer des approches nutritionnelles ciblant la neuroinflammation pour restaurer les capacités cognitives du sujet âgé afin de promouvoir le bien vieillir cérébral. Nous allons utiliser un modèle de vieillissement accéléré déjà établi, reposant sur l'utilisation du D-galactose, et soumettre une partie des animaux à un régime enrichi en Oméga-3 afin de protéger des effets cognitifs. Nous étudierons alors les capacités de mémoire, la neuroinflammation et les exosomes.

Bénéfices attendus

Ce projet nous permettra de mieux comprendre les mécanismes moléculaires mis en jeu dans la protection des effets du vieillissement par les oméga-3. Il permettra également de déterminer des marqueurs du vieillissement cérébral au niveau sub-cellulaire (exosomes) et ceci dans le cerveau mais également dans le sang.

Procédures

Injection quotidienne de D-galactose ou Saline chez les souris pendant 10 semaines. Tests comportementaux à la fin du modèle D-galactose (10 semaines) (5 tests par animal) – quelques minutes par test.

Impact sur les animaux

Le modèle D-galactose peut impacter le bien être de l'animal par l'injection SC journalière durant les 10 semaines. Ce modèle étant un modèle de vieillissement accéléré, il est attendu que les animaux présentent des déficits de mémoire ainsi qu'une augmentation de leur anxiété. Le modèle D-galactose peut entrainer un comportement de maladie, un suivi des animaux est prévu avec la grille de score bien être. Le régime supplémenté en oméga 3 n'impacte en rien le bien-être de l'animal. Les tests comportementaux ne durent que quelques minutes et n’induisent pas d’altération de l’état général des animaux. Le test de peur conditionné peut induire un gêne passagère des animaux durant la phase d'acquisition du comportement.

Devenir

Les animaux seront mis à mort pour récupérer les structures et/ou exosomes nécessaires pour les études biochimiques et moléculaires.

Remplacement

L’étude des régimes alimentaires nécessite l’utilisation d’animaux vivants. De même, les comportements ne peuvent être étudiés que sur des animaux vivants et vigiles. L’objectif général du projet vise à étudier le rôle des exosomes dans les déficits cognitifs liés à l'âge et la protection de ces déficits par un réfime enrichi en oméga-3. Pour se faire, nous utilisons des tests in vivo, et dans ce contexte, bien que certaines études soient développées sur des modèles cellulaires pour traiter les aspects neurobiologiques, le recours à des modèles animaux pertinents et adaptés aux études in vivo reste donc une nécessité expérimentale afin d’appréhender la réalité physiologique de nos résultats. Une recherche d’alternatives et d’autres méthodes dans des bases de données démontre que les solutions de rechange appropriées à ces procédures ne sont pas disponibles, et qu’aucun dupliqua du travail proposé n’est aujourd’hui identifié.

Réduction

Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés pour ces expériences, les animaux qui passeront les tests comportementaux serviront également pour récupérer les cellules ou structures centrales nécessaires pour les études de biologie cellulaire, évitant donc de générer une nouvelle cohorte pour ces analyses biochimiques et moléculaires. Nous avons déjà inscrit ce projet dans un consortium de travail international visant à partager les données afin de limiter les doublons expérimentaux et de conduire à un raffinement des approches de recherche dans la communauté scientifique. Nous avons déterminé le nombre d'animaux nécessaire au projet sur la base de nos résultats antérieurs permettant d'obtenir des résultats comportementaux ou biochimique/biologie cellulaire robustes. Nous nous sommes également basés sur le nombre d'animaux nécessaire à l'obtention d'une quantité de matériel suffisante pour l'étude des vésicules extra cellulaires, fort de nos résultats préliminaires au laboratoire.

Raffinement

Les expérimentateurs formés porteront une attention particulière au raffinement des procédures afin de limiter la douleur, la soulager si elle ne peut être évitée par l’utilisation d’antalgiques les plus adaptés à chaque procédure, optimiser les procédures, soulager le stress des animaux et leur fournir les meilleures conditions de vie tout au long du projet. Pour leur bien-être, les animaux vivent en groupe sociaux le plus longtemps possible. Ils auront à leur disposition des éléments d’enrichissement de leur milieu. L’ensemble des animaux est surveillé quotidiennement avec une surveillance renforcée après les différentes expérimentations. Des points limites suffisamment précoces seront définis pour éviter des souffrances aux animaux avec la mise en place de mesures pour les soulager comme une réhydratation, le réchauffement, des traitements vétérinaires si nécessaire.

Choix des espèces

L’objectif général du projet vise d’identifier des biomarqueurs mécanistiques cérébraux associés au déclin cognitif, de déterminer leur rôle fonctionnel dans le déclin cognitif et de développer des approches nutritionnelles pour restaurer les capacités cognitives du sujet âgé afin de promouvoir le bien vieillir cérébral. Pour ce faire, nous utilisons des modèles souris. Une partie de nos hypothèses ont été formulées sur la base de données obtenues in vivo chez la souris par l'utilisation de régimes imitant les statuts nutritionnels humains. Ce projet s'appuie également sur les données issues d'un article utilisant ce modèle et des régimes enrichis en lipides chez la souris. Dans la cadre de cette étude, le recours à ce modèle murin est donc pertinent et adapté aux objectifs fixés dans l'étude. Le modèle D-galactose est introduit à l'âge adulte. Nous utiliserons donc des animaux contrôles adultes dans ce projet.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 540
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Devenir
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540 souris, 270 mâles et 270 femelles, vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent des tests de sensibilité à la douleur pouvant brûler la peau de la queue, des injections de codéine et jusqu'à seize prélèvements sanguins à la queue. Le porteur cherche à savoir si l'effet analgésique et le métabolisme de la codéine diffèrent entre mâles et femelles, en vue d'adapter les doses chez l'humain. Il affirme que la douleur ne se détecte que par un test comportemental sur animal vivant et justifie ainsi le recours à la souris.

Objectifs

La codéine est un analgésique utilisé pour traiter les douleurs modérées. Une fois administrée, celle-ci est transformée (métabolisée) en morphine, puis en morphine-3-glucuronide (M3G) qui provoque de la douleur et qui est rapidement éliminée dans l’urine. De la codéine-6-glucuronide, qui est un produit de dégradation de la codéine est également formée et pourrait être anti-douleur. Des différences de sensibilités face à la douleur et aux traitements analgésiques sont décrits chez l’homme et la femme, ainsi que chez les rongeurs. Ainsi, les rongeurs femelles sont plus sensibles à la douleur et les médicaments analgésiques sont moins efficaces. Nous avons récemment montré que le métabolisme de la morphine est différent en fonction du sexe. Ainsi, nous avons observé une diminution des effets analgésiques de la morphine chez la souris femelle et une apparition plus rapide de ses effets secondaires. Cette découverte pose la question de la bonne prise en charge de la douleur chez les femmes par les opiacés, et dans notre cas, la codéine. Le but de cette étude est de déterminer s’il existe une différence d’analgésie et de métabolisation de la codéine entre les souris mâles et femelles. Ces résultats permettraient de développer par la suite des prises en charge de la douleur chez l’être Humain différentes en fonction du sexe, avec des posologies adaptées aux sexes. D’autre part, ce projet vise aussi à caractériser l’activité analgésique de la C6G qui pourrait être, par la suite, utilisée comme nouvel analgésique.

Bénéfices attendus

Il existe des différences entre les effets analgésiques de la morphine entre les hommes et les femmes. Chez la souris, Les femelles nécessitent 30% de morphine en plus comparé aux mâles pour avoir une analgésie identique. Notre équipe a démontré que les souris femelles dégradent la morphine 2 fois plus en M3G qui est proalgique que les mâles. Or, la codéine possède un effet analgésique via sa transformation en morphine et potentiellement en C6G. L’étude proposée vise à définir s’il existe des différences sexe-spécifiques d’analgésie à la codéine et à la C6G chez la souris. Si des différences existent, cela signifierait qu’il existe potentiellement une mauvaise prise en charge de la douleur des femmes douloureuses du fait d’une posologie non adaptée. Si des différences sont observées lors de notre étude, une étude clinique sera mise en place pour vérifier si c’est également le cas chez l’être humain. D’autre part, ce projet vise à caractériser l’activité analgésique de la C6G qui pourrait être par la suite être utilisée comme nouvel analgésique.

Procédures

Un groupe de souris subira un test de sensibilité à la douleur (durée 30sec) pendant 7 jours, puis une injection sur animal vigile (durée 30sec) ou une injection sur animal anesthésié (durée 3 minutes) suivie d’un test de sensibilité à la douleur (durée 30sec) 30 minutes après injection. Un autre groupe subira une injection sur animal vigile (durée 30 sec) et 16 prélèvements sanguins à la queue sous analgésie locale seront réalisés. Un dernier groupe subira une injection sur animal vigile (durée 30sec).

Impact sur les animaux

- Une injection de codéine dans un organe peut provoquer un changement de comportement des animaux (prostration, dos arqué, réticence au déplacement, léthargie, agressivité). - Une injections d’une dose élevée de codéine peut provoquer une constipation. - Une injections peuvent induire une inflammation locale. - Concernant les prises de sang à la queue de l’animal des saignements peuvent se produire après le retour en cage. - Le test de sensibilité à la douleur peut induire une brulure du tissu de la queue des animaux. - La contention du test de sensibilité à la douleur peut induire un stress.

Devenir

Procédure 1 à 4 : Les animaux seront mis à mort pour effectuer des prélèvements sanguins et tissulaires

Remplacement

Les modèles de culture cellulaire se heurtent à une transposition dans des modèles intégrés. En effet, les notions de nociception (correspondant au mécanisme de perception) et de douleur (correspondant à l’interprétation du message) sont uniquement visibles et détectables chez l’animal par un test de comportement spécifique. C’est pour cette raison qu’une approche in vivo sur des souris est nécessaire.

Réduction

Un minimum de 270 souris mâles et 270 femelles (540 au total) est nécessaire à la réalisation des études statistiques. En effet, nos études antérieures ont montré que des effectifs de 8-12 animaux par groupe étaient suffisants pour obtenir la significativité statistique de l’effet d’un traitement antidouleur. Les effectifs de 10 animaux tiennent également compte de la possibilité de devoir écarter un animal en cours de procédure ou de la possibilité d’un problème technique. Si ces éléments ne sont pas anticipés, une nouvelle cohorte devra être ajoutée, ce qui va à l’encontre de la réduction du nombre d’animaux. Les expériences sont réalisées en plusieurs lots successifs avec un maximum de 40 animaux répartis sur les différentes conditions à tester dans chaque lot. les résultats obtenus seront comparés grâce à des tests statistiques adaptés pour répondre aux objectifs du projet.

Raffinement

Les animaux sont hébergés en groupes de 5 animaux du même sexe pour respecter leurs besoins d'interactions sociales. Leur cage est enrichie avec des carrés de coton pour favoriser le comportement de nidation. Le changement de litière se fait avec des tunnels pour éviter la prise par la queue et réduire le stress des animaux. Les blessures superficielles sont désinfectées avec une solution de chlorhexidine. Avant toute procédure expérimentale, une phase d'habituation à l'expérimentateur et au contexte du test (i.e. poche de confinement) est réalisée. Dans les tests comportementaux où l’on évalue la sensibilité à un stimulus nociceptif (c’est-à-dire provoquant potentiellement une douleur), un seuil maximal de stimulation est déterminé (point limite afin d'éviter une souffrance à l'animal ou des dommages tissulaires), même en absence de réaction de l'animal. Une veille de la littérature et la participation à des séminaires dans le cadre de la formation continue en expérimentation animale permettent d'intégrer aux procédures tout nouvel élément contribuant au bien-être animal.

Choix des espèces

Dans notre cas, l’utilisation du modèle de la souris permet une comparaison avec les autres études précédemment effectuées. En effet, 70% des études portant sur l’analgésie aux opiacés sont réalisées chez la souris. Par ailleurs, l’utilisation de cette souche est cohérente avec nos derniers travaux sur l’effet de la morphine et de son métabolisme. Le modèle de souris reste la référence dans les études pré-cliniques pour réaliser des expériences. De plus, en plus d'avoir la possibilité de tester la sensibilité nociceptive chez la souris, dans le cadre de notre étude métabolique, la physiologie de cette espèce s'apparente facilement à celle de l'homme (biotransformation majoritaire de la morphine en M3G). Ces études seront réalisées sur des souris mâles et femelles âgées de 10 semaines. En effet, les prises de codéine en tant qu’analgésique concernent principalement les populations adultes.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Rats : 164
Souffrances
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▲ 164
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Devenir
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 164

164 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent un gavage oral quotidien pendant 19 jours, geste pouvant causer un stress, une irritation de l'œsophage et un risque de fausse route, avant analyse de leur cerveau. Le porteur teste des doses plus élevées d'un composé censé améliorer les capacités cognitives dans un modèle rat du syndrome de Down, une étude précédente n'ayant donné qu'un effet très limité. Il affirme qu'aucune alternative n'existe pour étudier le cerveau et espère à terme relever le quotient intellectuel des patients.

Objectifs

Le syndrome de Down (SD) représente la forme la plus fréquente de retard mental. Parmi les gènes candidats jouant un rôle majeur dans le développement des déficits cognitifs associés au SD, un gène présent sur le chromosome 21 humain et donc en 3 copies chez les personnes atteintes du SD a été identifié. En effet, les souris ayant une copie supplémentaire de ce gène présentent une altération de leurs capacités d’apprentissage et un déficit de mémoire similaire à ceux observés dans le SD. Ce gène est aujourd’hui une cible privilégiée pour le développement de stratégies thérapeutiques. Des collaborateurs ont ainsi identifié et synthétisé un composé ayant les propriétés d’améliorer les capacités cognitives qui sont altérées dans le SD en ciblant l’activité de notre protéine d’intérêt. Ce composé a déjà été testé sur des modèles souris du SD permettant une amélioration de leurs fonctions cognitives sans aucun effet toxique observé. Il a également été testé sur des modèles de rat lors d’un projet précédent, cependant la dose utilisée n’a eu qu’un effet très limité avec seulement une très légère amélioration de la mémoire chez l’un des modèles testés. Cette absence d’effet peut s’expliquer de deux façons, la dose administrée au rat est probablement insuffisante. Cette dernière a été déterminée par rapport aux études faites chez les modèles souris, hors nous savons maintenant que le composé n’est pas métabolisé de la même façon entre le rat et la souris. Par ailleurs, la durée de traitement reçu par les rats avant le début de l’étude comportementale est probablement insuffisante. En effet, en utilisant une durée de traitement similaire à celle utilisée dans les études souris, le nombre de doses de traitement reçu avant le début de l’étude comportementale est plus faible chez le rat du fait d’un test comportemental plus long. Nous pensons donc que la durée de traitement devrait être adaptée en fonction de la durée de l’étude comportementale. De ce fait, nous souhaitons tester des doses plus élevées de ce composé chez nos modèles rats afin de déterminer laquelle permettra une amélioration de leurs performances cognitives. Ces doses restent bien inférieures à celles testées lors des études toxicologiques et seront donc bien supportées par les animaux. Une étude préliminaire sera d'abord mise en oeuvre sur un petit nombre d'animaux afin d'identifier la dose efficace. Une fois cette dose identifiée, une nouvelle étude sera réalisée sur un plus grand nombre d'animaux.

Bénéfices attendus

Arriver à déplacer de quelques dizaines de points le quotient intellectuel des patients atteints du SD leur permettrait d’avoir une vie plus autonome et socialement intégrée. Cela constituerait un progrès très important pour la qualité de vie des patients et de leur entourage. L’objectif de la recherche sur le SD est donc de mettre au point un traitement améliorant les fonctions intellectuelles des patients. De plus, dans le cadre de cette étude, réussir à reproduire sur des modèles rat, les résultats obtenus sur les modèles souris du SD, nous permettra une généralisation des résultats avant le passage en phase clinique du candidat-médicament.

Procédures

Dans le cadre de cette étude, un gavage oral répété sera effectué sur un total de 164 rats. Ce gavage sera réalisé sur 19 jours consécutifs à raison d’un gavage par jour. La réalisation du gavage prend 1 à 2 mins par rat par jour.

Impact sur les animaux

Dans le cadre de cette étude, un gavage oral répété sera réalisé. Ce geste technique peut entraîner un stress non négligeable, une irritation de l’œsophage et il existe un risque de fausse route.

Devenir

L’ensemble des animaux prévu dans ce projet seront mis à mort afin de pouvoir réaliser des analyses moléculaires et histologiques sur le cerveau.

Remplacement

Il n’existe à l’heure actuelle aucune alternative à l’utilisation des animaux pour les études concernant le cerveau. La compréhension des mécanismes physiologiques et moléculaires des pathologies génétiques ainsi que les essais de traitement de ces pathologies requièrent l’étude d’un organisme vivant dans son intégrité et sa globalité. Il n’existe donc pas de méthode autre que l’étude in vivo.

Réduction

Dans le cadre de ce projet, une étude préliminaire sera réalisée sur un petit nombre d’animaux afin de déterminer la dose optimale de molécule à administrer aux animaux afin d’avoir une amélioration de leurs capacités cognitives. Cette étude préliminaire se base sur une analyse moléculaire post-mortem chez des animaux traités/non traités qui nécessite un nombre bien moins important d’animaux qu’une étude comportementale pour avoir des résultats scientifiquement interprétables. Cette étude nécessite ainsi 3 animaux/groupe/sexe contre 14 animaux/groupe/sexe pour une étude comportementale. C’est seulement lorsque la dose optimale à administrer sera identifiée qu’une étude comportementale sera réalisée sur un nombre plus important d’animaux. Les effectifs ont été déterminé sur la base de nos connaissances et du recul que nous avons sur ces procédures. Par ailleurs, ces études seront réalisées sur des mâles et des femelles afin d’utiliser l’ensemble des animaux produits et de vérifier qu’il n’y a pas de différence d’effet de la molécule testée en fonction du sexe.

Raffinement

Des études pré-tox ont préalablement été réalisées par nos collaborateurs afin de s’assurer que la molécule testée n’a pas d’impact majeur sur les animaux après administration. L’administration de la molécule sera réalisée par gavage oral pendant 19 jours. Le gavage n’est pas une technique douloureuse, cependant l’animal sera surveillé après l’administration du composé. Par ailleurs, avant de débuter le gavage, une phase d’habituation à l’expérimentateur sera réalisée à raison d’une manipulation par jour pendant 5 jours pour éviter tout stress de l’animal. Les points limites seront déterminés en fonction des observations faites après le gavage de l’animal (fausse route, changement du comportement (prostration, difficultés respiratoires)). La procédure de gavage sera arrêtée si ces points limites sont atteints. Par ailleurs, les animaux feront l’objet d’un suivi quotidien permettant de s’assurer de leur bien-être et de leur santé. Les animaux présentant des signes de mal être ou de douleur (plaies, hérissement du poil, attitude voûtée, perte de poids) seront présentés au vétérinaire. Selon l’état de l’animal, la mise en place d’un traitement pourra être envisagée (antiseptiques, antibiotiques, analgésiques), s’il n’interfère pas avec l’administration de la molécule testée et avec l’analyse comportementale. Les animaux seront ainsi évalués pour des signes de douleur suivant l’échelle de l’expression faciale. Le point limite est atteint quand l’animal présente une expression faciale indiquant une douleur sévère dans 3 des items de douleur considérés, dans ce cas l’animal sera mis à mort. Tout au long de leur vie, les animaux seront hébergés par deux, le rat étant une espèce très sociable, et disposeront d’un bâton à ronger en guise d’enrichissement.

Choix des espèces

La compréhension des mécanismes physiologiques et moléculaires des pathologies génétiques requière l’étude d’un organisme vivant dans son intégrité et sa globalité. Le rat est physiologiquement et génétiquement plus proche de l’Homme que ne l’est la souris. A ce jour, l’anatomie, la physiologie et la génétique du rat sont bien connues. Par ailleurs, l’évolution de l’ingénierie génétique permet maintenant de réaliser facilement des modifications génétiques chez le rat. L’intérêt d’utiliser le rat est de comparer les résultats obtenus à ceux de la souris. En effet, sachant qu’il existe des différences inter-espèces, il est important de comparer les résultats entre deux espèces afin de généraliser les résultats si ces derniers sont similaires. Enfin, les meilleures capacités d’apprentissage et d’adaptation du rat comparées à la souris en font un meilleur modèle pour l’étude des déficiences cognitives associées au SD. L’étude sera réalisée chez des rats âgés de 3-4 mois, car c’est un âge auquel le comportement exploratoire et les aptitudes d’apprentissage et de mémorisation sont présents. Par ailleurs, cela correspond à l’âge auquel a été identifié un déficit d’apprentissage et de mémoire chez nos modèles rats du SD.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Rats : 90
Souffrances
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▲ 60
▲ 30
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Devenir
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 60
 30

90 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, 60 réutilisés et les autres tués pour prélèvement de tissus. Ils reçoivent des composés par voie orale ou intrapéritonéale puis passent des tests comportementaux nommés, champ ouvert pour la sédation, épreuve de la barre pour la catalepsie, et une mise à jeun destinée à provoquer des ulcères. Le porteur, société de prestation de service, met au point ces tests pour les intégrer à une offre commerciale d'évaluation des effets secondaires de médicaments. Il affirme que la douleur, définie comme une expérience à la fois sensorielle et émotionnelle, ne peut être étudiée que sur animal vigile.

Objectifs

La société est une société de prestation de service fondée par des scientifiques et spécialisée en pharmacologie in vivo de la douleur. La dimension sensori-discriminative de douleur a été largement étudiée sur une variété importante de modèles animaux et quasiment la totalité des antalgiques disponibles actuellement sur le marché ont été testés dans des modèles précliniques classiques chez le rongeur. Cependant, l’utilisation de ces antalgiques est souvent associée à de nombreux effets secondaires. De plus, une utilisation abusive s’est développée ces dernières années dans l’utilisation des opiacés mettant à jour une crise appelée « crise des opioïdes ». D’autres classes de molécules comme les anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) présentent également des effets secondaires notamment, la formation d’ulcère qui est le principal effet indésirable. Les Gabapentinoides (Gabapentine, prégabaline) provoquent généralement une forte sédation, une somnolence et ont donc un impact sur la démarche et la coordination motrice. Un autre effet secondaire pouvant apparaitre après une prise d’un composé est la catalepsie. Celle-ci se caractérise par est un état comportemental de rigidité musculaire associé aux médicaments antipsychotiques aux agonistes des cannabinoïdes de type 1 (CB1) et à plusieurs autres classes de médicaments. L’objectif de ce projet est de mettre au point des tests permettant l’évaluation de ces effets secondaires cités :la formation d’ulcère, la sédation et la catalepsie. A terme ces procédures seront inclues dans un package regroupant plusieurs tests évaluant différents effets secondaires de plusieurs classes de composés pharmacologiques.

Bénéfices attendus

Ces différents tests seront à terme inclus dans un package « adverses effects » dans le but de le proposer dans notre offre de services. L’entreprise pourra ainsi offrir à ses clients la possibilité de développer de nouveaux candidats médicaments avec au préalable une évaluation des effets secondaires potentiels.

Procédures

Les animaux seront maintenus en contention et soumis à des admnistrations per os ou à des injections intrapéritonéales des composés antalgiques mentionnés. Ces interventions ne prennent que quelques minutes. Chaque animal reçoit 1 admnistration.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus sur les animaux par test sont les suivants : - Open Field : diminution de l’activité spontanée et locomotrice, sédation - Catalepsie : posture anormale sur la barre, difficulté à se remettre correctement sur la barre, sédation - Ulcères : apparition d’ulcères

Devenir

Une partie des animaux sera réutilisée et l'autre partie mise à mort pour prélèvement de tissus.

Remplacement

L’objectif de ce projet est le développement de modèles permettant de tester l’efficacité de candidats médicaments analgésique. Les modèles in silico et in vitro permettent seulement d’étudier les effets de ces molécules sur la nociception, c’est-à-dire les mécanismes biologiques encodant les stimuli endommageant, ou susceptibles d’endommager les tissus. Selon sa définition par IASP, la douleur est une « expérience sensorielle et émotionnelle ». L’étude de potentiels traitements analgésiques doit donc être conduite dans des modèles restituant à la fois la composante sensorielle et émotionnelle et permettant l’analyse du comportement en plus de la physiologie ; faute de quoi c’est la nociception et non la douleur qui est étudiée. L’étude des candidats médicaments analgésiques chez l’animal vigile reste la seule option pour démontrer l’efficacité sur la douleur avant le passage chez l’homme.

Réduction

Pour chaque étude, le nombre d'animaux utilisé est réduit à un minimum acceptable pour l’obtention d’informations robustes et statistiquement pertinentes. Afin de s’inscrire dans une démarche de réduction une partie des animaux provient de procédures antérieures. En fonction du design de chaque étude une analyse statistique sera réalisée.

Raffinement

Les tests comportent une valeur de cut-off à ne pas dépasser pour ne pas induire de souffrance (pour les ulcères un temps de mise à jeun est a respecter par exemple). Un soin particulier est apporté à la réduction de la souffrance et du stress des animaux au strict nécessaire et à l’amélioration de leur bien-être (enrichissement et paramètres environnementaux contrôlés tout au long de l’étude, habituation une semaine à la salle de stabulation et 24h aux salles de tests). Des points limites, précoces et spécifiques pour chaque protocole d’étude sont définis et résumé en un arbre décisionnel qui conduit si nécessaire l’interruption des expérimentations si les critères d’arrêts sont atteints. Au vu du domaine d’expertise de l'entreprise (spécialisation dans l’étude de la douleur), les expérimentateurs sont strictement formés au respect de l’animal et sensibilisés à la surveillance de signes de douleur ou de souffrance. La maitrise des gestes techniques est contrôlée régulièrement. Les animaux sont surveillés chaque jour, et un suivi spécifique est réalisé. De plus, pour réduire et limiter le stress des animaux, ils sont mis à mort sous anethésie pour le prélèvement de tissus.

Choix des espèces

La question du remplacement des rongeurs par des espèces « moins évoluées » est critique et suivie avec attention au sein de l'entreprise. Chez ces espèces la démonstration la capacité à ressentir la douleur telle que définie par l’IASP est récente et les modèles d’étude de la pharmacologie de la douleur à visée clinique ne sont pas encore développés. Le rat a été sélectionné pour ce projet en se basant sur plusieurs critères : a) large caractérisation du comportement et des modèles dans la littérature ; b) efficacité dans cette espèce des médicaments utilisés chez l’homme sont efficaces pour soulager une douleur équivalente suggérant l’existence de mécanismes biologiques communs. Pour la procédure 1 les animaux utilisés pèseront entre 200 et 250g le jour des tests, ce seront donc des adolescents (42 jours). Le choix ici se base sur un test que nous effectuons déjà dans l‘entreprise : le test d’Irwin puisqu’ à terme ces deux procédures seront intégrées à l’Irwin dans un package plus large pour évaluer les effets secondaires de molécules pharmacologiques. Pour la procédure 2 les rats utilisés, seront des rats issus de précédentes études et donc seront plus âgés. Leur âge précis ne peut être défini.

  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
Poules : 48
Souffrances
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▲ 48
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Devenir
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 48

48 poulets vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque animal reçoit un gavage et une injection intraveineuse, suivis de six à huit prélèvements sanguins sur animal vigile pendant plusieurs jours, avant d'être tué pour prélèvement de tissus. Le porteur veut ajuster les doses d'associations d'antibiotiques utilisées en élevage avicole, aujourd'hui transposées de l'humain sans tenir compte du poulet. Il affirme qu'aucune méthode non animale ne permet de suivre la cinétique sanguine des molécules avec ses variations entre individus.

Objectifs

L’association d’antibiotiques sulfamides/triméthoprime est classiquement utilisée en médecine vétérinaire, notamment dans la filière avicole pour traiter certaines infections chez le poulet. Le ratio des doses sulfamides/triméthoprime de la quasi-totalité des préparations vétérinaires correspond à une transposition de l’association sulfamethoxazol/trimethoprime (SMX/TMP) utilisée chez l’Homme. Les vitesses d’élimination des sulfamides peuvent être très variables d’une espèce à l’autre entrainant alors un biais majeur avec une perte probable de l’effet synergique entre les deux molécules et par conséquence une perte de l’efficacité de l’association. L’objectif principal de cette procédure expérimentale est de générer des données pharmacocinétiques (= suivi des concentrations sanguines au cours du temps) in vivo de l’association de SMX/TMP, de sulfadiazine (SDZ)/TMP et de sulfadimethoxine (SDMX)/TMP chez le poulet pour déterminer par la suite à l’aide de la modélisation pharmacocinétique/pharmacodynamique (PKPD) (= technique permettant de relier les concentrations sanguines à l’effet observé soit ici la diminution du nombre de bactéries pathogènes) les modalités optimales d’administration de ces trois associations. L’étude inclut les trois sulfamides les plus couramment utilisés en clinique vétérinaire chez le poulet et ont été sélectionnés pour leurs différences pharmacocinétiques majeure, avec deux sulfamides à courte durée d’action (SMX et SDZ) et un sulfamide à plus longue durée d’action (SDMX).

Bénéfices attendus

L’utilisation de solutions thérapeutiques à base d’associations – entre antibiotiques ou entre antibiotiques et nonantibiotiques – tient une place importante dans les stratégies de lutte contre l’antibiorésistance. Quand elles associent 2 antibiotiques, ces solutions doivent viser à limiter l’émergence de résistances en évitant d’élargir le spectre d’activité. Les formulations qui associent le TMP avec un sulfamide peuvent entrer dans la première catégorie, ce qui en fait une exception « vertueuse » parmi les associations disponibles en médecine vétérinaire dont la plupart ont été développées avec un objectif d’élargissement du spectre. Cependant, les formulations qui associent les sulfamides/triméthoprimes destinées aux animaux sont des transferts des données permettant une synergie chez l’Homme sans tenir compte des spécificités des espèces animales ou de leurs bactéries pathogènes. Les études pharmacocinétiques in vivo couplées aux études pharmacodynamiques sur des bactéries pathogènes les plus fréquemment rencontrées vont à terme, permettre d’optimiser l’administration de l’association trimethoprime/sulfamides (doses, posologies) chez le poulet.

Procédures

Durant l'expérimentation une source de stress viendra des gavages, des injections intra-veineuse et des prélèvements sanguins qui seront faits sur animal vigile et nécessitent donc une contention ferme (1 gavage et 1 injection intraveineuse par animal au total espacé de 7 jours au minimum), mais la contention sera effectuée par des opérateurs formés, assurant la sécurité des animaux et des opérateurs et minimisant les sources d’inconfort pour les animaux. Pour l’administration intra-veineuse (IV), un catheter sera utilisé sur la veine allaire le temps de l’administration puis retiré dès l’injection terminée. Chaque manipulation de contention+gavage ne dure pas plus de quelqes minutes. Des prélèvements (6 à 8) de 0.5mL de sang chacun seront effectués sur animal vigile pendant 48h à 96h après chaque administration (orale ou intra-veineuse).

Impact sur les animaux

L’injection par voie IV, le gavage et les prises de sang sont des sources d’angoisse pour l’animal mais une contention adaptée inférieure à 1-2 min effectuée par des opérateurs formés limitera le stress engendré.

Devenir

A l’issue de l’expérimentation, les poulets seront mis à mort pour obtenir des échantillons de tissus.

Remplacement

Il n’existe actuellement pas de méthodes non-animales de remplacement pour suivre la cinétique plasmatique (tout en incluant les variabilités inter-individuelles) des molécules qui est une étape préliminaire à l’approche PK/PD envisagée.

Réduction

L’utilisation de 16 animaux par association d’antibiotique (soit 48 animaux au total) est un nombre optimal afin d’estimer correctement les variations inter-individuelles des paramètres cinétiques (clairance, etc), tout en limitant le nombre de prises de sang pour chaque individu. De plus, l’approche en cross-over permet de limiter le nombre nécessaire d’animaux en les ré-utilisant pour tester les deux voies d’administration (IV et voie orale) à chaque combinaison d’antibiotique (sulfamethoxazol(SMX)/TMP ; sulfadiazine (SDZ)/TMP ; sulfadimethoxine (SDMX)/TMP)) Une période de wash-out adaptée permet de garantir la fiabilité des résultats. Une fois le modèle PK développé et fiable, il permettra d’étendre l’exploration à d’autres posologies sans la nécessité d’utiliser d’autres animaux.

Raffinement

A leur arrivée, les animaux auront une période d’acclimatation d’une semaine. Ils seront hébergés par 4 dans des box tout en respectant les normes du bien-être animal avec un accès illimité à l’eau de boisson ainsi qu' un accès permanent à la nourriture également avec la présence d’enrichissements appropriés : des perchoirs seront disponibles et des petits ballots de paille seront également présents dans l’environnement des poulets. La contention sera effectuée par des opérateurs formés, assurant la sécurité des animaux et des opérateurs et minimisant les sources d’inconfort pour les animaux. Une surveillance quotidienne du comportement et de l’état général des animaux sera effectuée au regard de leur consommation d’eau, de leur alimentation, et en effectuant des mesures du poids. Ces points clefs vont determiner les points limites qui seront appliqués dès l'apparition de signes précoses de la douleur.

Choix des espèces

Il s’agit de l’espèce cible pour l’étude pharmacocinétique des trois associations sulfamide/TMP. Au début de l’expérimentation, les poulets seront âgés 3 à 4 semaines (soit entre 1kg et 1.5 kg au départ).