Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Effets de la thermoneutralité sur la croissance et la reproduction de souris juvéniles en malnutrition protéique
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
52 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Dès le sevrage, elles reçoivent un régime pauvre en protéines pendant cinq semaines pour modéliser la malnutrition infantile, avec contentions quotidiennes, frottis vaginaux et un test au glucose comprenant six heures de jeûne, une incision de la queue et plusieurs prélèvements de sang. Le projet cherche à savoir si l'énergie dépensée pour maintenir la température du corps module la réponse au manque de protéines. Les retombées annoncées pour les 150 millions d'enfants malnutris restent lointaines, la mise à mort servant à prélever muscle et graisses.
Objectifs
La malnutrition chez l’enfant est un problème majeur de santé publique dans le monde. Elle peut avoir des conséquences durables sur la croissance, le métabolisme (la manière dont le corps utilise l’énergie) et la puberté. Des études suggèrent que les garçons pourraient être plus touchés que les filles. Dans nos travaux précédents chez la souris, nous avons observé qu’un régime pauvre en protéines affecte davantage la croissance et le métabolisme des jeunes mâles, tandis qu’il retarde surtout la puberté chez les femelles. Ces résultats indiquent que, lorsqu’il manque de nutriments, l’organisme doit répartir son énergie entre plusieurs fonctions essentielles : grandir, maintenir son métabolisme et assurer la reproduction. Cette répartition semble différer selon le sexe. Nous avons montré que, chez les jeunes mâles, l’énergie consacrée à la reproduction joue un rôle limité dans ces effets. En revanche, une part importante de l’énergie pourrait être utilisée pour maintenir la température corporelle. L’objectif de ce projet est de comprendre si l’énergie associée au maintien de la température corporelle influence la façon dont l’organisme gère un manque de protéines, en particulier pendant la période juvénile, lorsque la croissance et la puberté demandent aussi beaucoup d’énergie. Nous mesurerons les effets d’un régime pauvre en protéines sur la croissance et sur certains paramètres du métabolisme, dans des conditions adaptées aux besoins physiologiques des souris. Ce projet permettra de mieux comprendre comment la nutrition au début de la vie peut influencer le risque ultérieur de troubles métaboliques et reproductifs, en tenant compte des différences entre sexes.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre comment l’organisme répartit son énergie en cas de manque de protéines pendant l’enfance, notamment l’énergie utilisée pour maintenir la température du corps, et comment ces mécanismes peuvent différer entre les sexes. La malnutrition infantile touche malheureusement encore 150 millions d’enfants de moins de 5 ans à travers le monde. Ces connaissances aideront à mieux comprendre le fonctionnement du corps des jeunes en situation de malnutrition et pourraient, à plus long terme, contribuer à identifier de nouvelles pistes de prévention ou d’amélioration de la prise en charge en santé humaine.
Procédures
52 souris seront utilisées dans le projet. Tous les animaux seront nourris soit avec un régime contrôle, soit avec un régime pauvre en protéines (modèle de malnutrition infantile) pendant 5 semaines. Toutes les souris seront mesurées avec une règle chaque semaine sous anesthésie générale (3 minutes) puis pesées (< 1 min) entre 21 et 56 jours. Certaines souris subiront des contentions manuelles, tous les jours à partir de 21 jours (< 1 min par contention) pour détecter la puberté. Chez certaines femelles, un frottis vaginal sera réalisé quotidiennement à partir de cette détection et jusqu’à 56 jours (15 sec de contention). A 56 jours, les souris seront anesthésiées (3 minutes), et subiront un prélèvement sanguin (20 sec). Toutes les souris subiront un test permettant d’évaluer la réponse de chaque individu à un sucre (glucose), et seront donc soumises à : 6 heures de jeûne, introduction orale de glucose (10 sec), incision à la queue (1 sec), 7 prélèvements d’une petite goutte de sang et 3 prélèvements supplémentaires de quelques gouttes (durée totale de prélèvement < 10 minutes).
Impact sur les animaux
Les pesées, mesures et frottis vaginaux hebdomadaires induisent un stress modéré lié à la contention, ainsi qu’un inconfort transitoire. Ces manipulations sont associées à un stress transitoire lié à la contention. Les prélèvements de petites gouttes de sang à la queue impliquent une incision d’environ 1 mm et un recueil répété des gouttes, provoquant une douleur légère à chaque point temporel. Le jeûne de 6 heures induit un stress modéré. L’introduction orale est source d’inconfort et peut entraîner un risque de fausse route ou d’irritation œsophagienne.
Devenir
L'ensemble des animaux mis en procédure seront mis à mort en vue du prélèvement des organes d'intérêt.
Remplacement
Cette recherche vise à comprendre comment l’organisme dans son ensemble réagit à différents régimes alimentaires, en particulier en cas de manque de protéines. À l’heure actuelle, il n’existe pas de méthode alternative (comme des cultures de cellules en laboratoire) capable de reproduire la complexité d’un organisme entier, où plusieurs organes interagissent en permanence pour réguler l’état nutritionnel. L’utilisation d’animaux est donc nécessaire pour répondre à ces questions. La souris a été choisie car elle constitue un modèle bien établi en recherche en nutrition et permet d’étudier de façon fiable les effets d’une carence en protéines dans des conditions proches de la physiologie. L’objectif étant d’analyser des mécanismes à l’échelle de plusieurs organes, ainsi qu’au niveau moléculaire, ce type d’étude ne peut pas être réalisé chez l’être humain.
Réduction
Le nombre d’animaux a été limité au strict nécessaire tout en garantissant des résultats fiables. Le nombre d’animaux par groupe (14 mâles et 12 femelles) a été déterminé grâce à un calcul statistique précis, afin d’utiliser le minimum d’animaux tout en assurant la validité scientifique des conclusions. Ce calcul s’appuie sur les paramètres les plus variables entre les individus. Les analyses permettront de comparer les effets de l’alimentation, du sexe et d’autres paramètres biologiques. Enfin, pour éviter d’avoir recours à de nouveaux animaux dans de futurs projets, différents organes pouvant être utiles à d’autres recherches (comme le muscle ou les graisses) seront prélevés à la fin de l’étude et conservés pour d’éventuelles analyses ultérieures.
Raffinement
L’étude ne débutera que chez des animaux suffisamment développés, pesant plus de 7 g au moment du sevrage. Leur croissance (taille et poids) sera suivie chaque semaine de manière individuelle. Pour faciliter l’alimentation des plus jeunes, la nourriture sera placée directement dans la litière afin qu’elle soit facilement accessible. La quantité de nourriture consommée sera également surveillée pour s’assurer de leur bon état général. Des seuils d’alerte seront définis à l’avance : si un animal les atteint, il sera retiré immédiatement de l’étude pour éviter toute souffrance. Le régime pauvre en protéines et les méthodes utilisées sont déjà bien maîtrisés au laboratoire et ne provoquent pas de signes de souffrance. Les mesures finales, ainsi que le prélèvement nécessaire, seront effectuées sous anesthésie pour garantir le bien-être des animaux.
Choix des espèces
La souris, un animal omnivore comme l’humain, est couramment utilisée pour les recherches en nutrition. Son microbiote est bien connu et de nombreux outils scientifiques existent déjà, ce qui en fait un modèle préclinique idéal pour comprendre le fonctionnement de l’organisme lors de changements alimentaires. Les animaux seront suivis pendant 5 semaines après le sevrage, c’est-à-dire de 3 à 8 semaines d’âge. Le but du projet est de comprendre comment la production de chaleur par l’organisme oriente la réponse à un manque de protéines dans l’alimentation. Il est important de commencer l’étude dès le sevrage, car c’est le stade où la croissance et la reproduction se mettent en place chez la souris.
Rôle de l’inflammation dans l’infection à Mycobacterium ulcerans chez la souris
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Injectées avec la toxine mycolactone dans le coussinet plantaire ou inoculées avec la bactérie dans la queue, 3 490 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance majoritairement modéré, toutes tuées à l'issue. L'ulcère de Buruli étudié provoque chez l'humain, surtout l'enfant, des lésions étendues. Les atteintes attendues chez les souris sont un gonflement du coussinet, une inflammation et une gêne locomotrice. Le porteur affirme que les modèles cellulaires ne sont "pas transposables à l'échelle de l'organisme entier" et conclut au caractère "indispensable" de l'animal.
Objectifs
Notre équipe s’intéresse à l’ulcère de Buruli, infection provoquée par Mycobacterium ulcerans et qui touche surtout les enfants, principalement diagnostiquée dans les zones humides de l’Afrique Centrale et de l’Ouest. Les lésions débutent généralement par un nodule qui évolue en une ulcération qui s’étend dramatiquement. Ces lésions ne sont pas douloureuses, en effet, la bactérie produit une toxine : la mycolactone, qui a un pouvoir analgésique. Au début des années 2005, la mise en place d’un traitement antibiotique a été une révolution. En effet, 50% des patients présentant des formes précoces n’ont plus besoin d’être hospitalisés puisque le traitement peut être mené en ambulatoire grâce aux dispensaires. Pour les formes tardives, la chirurgie (excision large des parties atteintes jusqu’en peau saine et greffe cutanée de parage) associée à l’antibiothérapie reste indispensable. Actuellement, la prise en charge de ces formes est le problème majeur, d’autant plus que les lésions étendues engendrent des séquelles importantes telles que déformations articulaires, rétractions tendineuses, amputations nécessitant une rééducation fonctionnelle adaptée. La prise en charge est donc pluridisciplinaire et requiert un temps d’hospitalisation très long (>3 mois) dans des centres spécialisés éloignés des domiciles des patients. Ce temps d’hospitalisation est long en raison d’une réparation tissulaire lente et représente un coût exorbitant. La prise en charge des patients pourrait donc être améliorée en diminuant ce temps. Le principal axe qui pourrait être amélioré pour atteindre cet objectif consisterait à accélérer la cicatrisation. Nous avons récemment montré que la mycolactone contenue dans des vésicules naturelles de la bactérie exacerbait la réponse inflammatoire favorisant le développement des lésions cutanées. Pour développer de nouvelles stratégies préventives prenant en compte cet effet de la mycolactone jusqu’alors inconnu, nous devons caractériser tous les mécanismes mis en jeu, tout particulièrement les voies de l’inflammation activées et identifier des composés anti-inflammatoires permettant de réduire ou d’inhiber cette inflammation. Ainsi, l’antibiothérapie de référence pourrait être complétée par un traitement anti-inflammatoire.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet seraient de caractériser les voies pro-inflammatoires induites par la mycolactone et par l’infection à Mycobacterium ulcerans et d’identifier des molécules anti-inflammatoires permettant d’inhiber cet effet. Ces molécules anti-inflammatoires pourraient ensuite être utilisées afin de compléter le traitement (antibiothérapie) afin de faciliter et d’améliorer la guérison des patients.
Procédures
Les animaux pourront être soumis à l’injection de la mycolactone dans le coussinet plantaire. Ce geste sera réalisé une seule fois, par une personne habituée et les animaux seront sous anesthésie générale (isoflurane). Ce geste pourra être réalisé au maximum sur 322 (182+140) animaux et durera moins de 30 secondes par animal. L’inoculation de la bactérie dans le derme de la queue sera réalisée une seule fois sous anesthésie générale et par une personne habituée à réaliser ce geste. Ce geste pourra être réalisé au maximum sur 3168 (1920 + 1248) animaux et durera moins de 30 secondes par animal. La mesure de l’inflammation se fera par mesure de l’épaisseur du coussinet plantaire à l’aide d’un pied à coulisse numérique. Pour cela, la souris vigile sera prise en contention (contention manuelle en décubitus dorsal. Ce geste est indolore et rapide à réaliser. Ce geste pourra être réalisé 24h, 48h et 72h après l’injection de mycolactone et sur 322 (182 + 140) animaux maximum et durera moins de 30 secondes par animal. L’injection des composés anti-inflammatoires et de leur véhicule sera réalisée par voie intra-péritonéale. Après mise sous contention des souris (prise de contention manuelle en décubitus dorsal), le composé sera injecté à l’aide d’une seringue de 0,5 mL équipée d’une aiguille de 30G de 8 mm de longueur. Un volume de 200μL maximum sera injecté dans le cadran inférieur droit de l’abdomen pour éviter le caecum. Pour les souris stimulées par la mycolactone, l’injection en intrapéritonéale du composé sera réalisée toutes les 24h de J- 3 avant la procédure 1 et jusqu’à J+3, soit pendant 7 jours. Ce geste pourra être réalisé sur 2200 (280 + 1920) animaux et durera moins de 30 secondes par animal. Pour les souris infectées par M. ulcerans, le composé sera administré de J20 à J45 si apparition de lésions ou jusqu’à J75 si pas de lésions L’antibiothérapie sera administrée par IP et gavage. Pour l’injection intra-péritonéale, le composé sera injecté à l’aide d’une seringue de 0,5 mL équipée d’une aiguille de 30G de 8 mm de longueur. Le composé sera administré par voie orale à l’aide s’une sonde adaptée et par une personne habituée à réaliser ce geste. L’administration de l’antibiothérapie sera réalisée toutes les 24h. Pour les souris infectées par M. ulcerans, l’antibiothérapie sera administrée de J20 à J45 si apparition de lésions ou jusqu’à J75 si pas de lésions. L’injection ou le gavage dureront moins de 30 secondes par animal.
Impact sur les animaux
Les nuissances ou effets indésirables qui pourraient survenir sont une surinfection (gonflement du coussinet, rougeur, changement de comportement marqué de l’animal) au site d’injection, une inflammation due aux propriétés pro-inflammatoires de la mycolactone, une altération de la démarche (boitement ou gêne locomotrice) et un stress lié à la prise de contention (geste rapide
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin du protocole.
Remplacement
Le bien-être animal a été une priorité dans la conception de cette étude. Cependant, à ce stade, l’utilisation d’animaux reste nécessaire. L’expérimentation animale est en effet indispensable pour identifier les cibles de l’inflammation en réponse à la mycolactone ou à la bactérie. Des modèles cellulaires permettent d’évaluer les propriétés pro-inflammatoires de la mycolactone, mais les résultats obtenus ne sont pas transposables à l’échelle de l’organisme entier. Il en est de même pour l’évaluation des molécules anti-inflammatoires.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu pour cette étude est suffisant pour que les résultats soient statistiquement significatifs sans pour autant exagérer ce nombre. Ce nombre permet aussi d’obtenir des quantités d’échantillons biologiques suffisantes pour les analyses de laboratoire. Le nombre maximal d’animaux prévu est de 3490 souris, il s’agit du nombre maximal, il sera probablement réduit.
Raffinement
Afin de raffiner les conditions de vie des souris, un suivi adapté des animaux a été instauré afin de réduire, supprimer ou soulager l’inconfort, mais aussi la détresse ou l’angoisse qu’elles pourraient éprouver. Les animaux sont hébergés en groupes sociaux et bénéficient d’un enrichissement adapté. Un suivi régulier sera effectué sur l’ensemble des animaux et des indicateurs comportementaux et physiques sont prédéfinis et constituent les points limites. Pour éviter toute angoisse lors du protocole experimental, un anesthésique volatil (isoflurane) sera utilisé pour certaines procédures.
Choix des espèces
Toutes les études portant sur la physiopathologie de M. ulcerans montrent que le modèle souris est un très bon modèle. Dans notre contexte, l’utilisation de « l’espèce souris » nous semble très pertinente puisque nous possédons différentes lignées ayant des phénotypes différents vis-à-vis de l’infection à M. ulcerans (seule espèce à notre connaissance présentant des phénotypes différents selon les lignées utilisées). Nous avons aussi la possibilité d’utiliser des souris génétiquement modifiées chez lesquelles un gène a été désactivé afin de comprendre son rôle en observant les effets de son absence. Par exemple, l’inactivation de certains gènes permet aux souris de cicatriser spontanément suite à l’infection par Mycobacterium ulcerans. De plus, de très nombreux outils pour cette espèce sont disponibles pour analyser finement les différentes phases de l’infection (outils moléculaires et immunologiques). Enfin, notre équipe possède une grande expertise quant à l’utilisation des modèles murins. Les animaux utilisés pour ce protocole devront, à l’initiation de l’expérimentation être âgés de 8 semaines (maturation immunitaire et maturation du système nerveux).
Évaluation des effets sur la santé des piégeurs de NO et des alternatives aux nitrites dans les charcuteries dans un modèle rat
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Pour évaluer des alternatives aux nitrites de la charcuterie, 272 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent des régimes expérimentaux pendant 21 à 100 jours, sont placés jusqu'à 46 heures en cage individuelle à métabolisme, et 144 d'entre eux reçoivent une injection déclenchant les premiers stades du cancer du côlon. Le porteur affirme que ces stades précoces "n'induisent aucune douleur". L'espèce est choisie pour arrêter l'étude avant les stades avancés, jugés plus douloureux, le côlon étant prélevé après mise à mort.
Objectifs
Sur la base d’études épidémiologiques réalisées chez l’homme et d’études mécanistiques réalisées chez l’animal, la consommation de charcuteries a été classée par l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) et le Centre International de Recherche sur le Cancer (CIRC) comme étant cancérigène pour l’homme, particulièrement à cause de résultats obtenus sur la cancérogenèse colique. Les additifs nitrés (sels de nitrites et de nitrates) sont largement utilisés dans les charcuteries et sont suspectés d’être à l’origine de leur effet cancérigène sur le côlon. Ces additifs sont utilisés comme conservateurs afin de limiter le développement de bactéries pathogènes et le rancissement oxydatif des charcuteries, mais aussi pour les qualités organoleptiques particulières qu’ils confèrent à la viande (goût, couleur, texture). Les charcuteries contiennent également du fer héminique, constituant important des muscles ou viande. Pendant la digestion, les nitrites et les nitrates des charcuteries favorisent la formation de composés nitrosés toxiques pour le côlon tandis que le fer héminique est un agent pro-oxydant qui provoque l'oxydation des lipides du régime aboutissant à la formation de composés également toxiques pour le côlon. L’objectif de ce projet est d’évaluer chez l’animal modèle l’effet de plusieurs alternatives à ces sels nitrités dans deux charcuteries largement consommées, le jambon et la saucisse de type hot-dog, sur différents paramètres liés à la cancérogenèse colique et à la peroxydation lipidique. Ces alternatives sont soit des composés qui permettent la réduction de la formation des composés nitrosés issus des nitrites tout en gardant la maîtrise des processus oxydatifs, soit des composés qui viennent en remplacement de ces sels nitrités, en ayant les mêmes propriétés de conservateurs, sans les effets délétères. Ces différents composés, déjà utilisés en alimentation humaine (extraits végétaux, fibres, vitamines) seront d’abord testés dans les deux types de charcuteries lors de phase de digestion in vitro, à différentes doses d’incorporation. Seuls les composés les plus prometteurs seront choisis pour les phases animales.
Bénéfices attendus
A l’issue du projet, nous serons en mesure de savoir si les alternatives aux sels nitrités que nous avons étudiées peuvent constituer de bonnes candidates pour pouvoir proposer des charcuteries qui soient respectueuses la santé du consommateur, c’est-à-dire des denrées ne provoquant plus formation de composés nitrosés toxiques durant la digestion tout en gardant la maîtrise des processus oxydatifs, mais aussi possédant des qualités organoleptiques acceptables pour le consommateur.
Procédures
272 rats recevront un régime expérimental pendant 21 jours pour 128 d’entre eux, et pendant 100 jours pour les 144 autres. Ces 272 rats seront hébergés individuellement une fois pendant 46 heures maximum en cage à métabolisme après avoir été habitués 3 heures en amont. Parmi eux, les 144 rats exposés 100 jours aux régimes expérimentaux recevront en amont une injection intrapéritonéale d’une durée de moins d'une minute (préhension, injection) pour induire les premiers stades non douloureux du cancer du côlon.
Impact sur les animaux
L’hébergement en cage individuelle peut générer un stress transitoire mais il disparait dès le retour en hébergement conventionnel. Hormis les stress attendus lors de l’injection, seule une légère douleur passagère peut se produire au site d’injection en raison du produit injecté. La formation progressive des phases précoces du cancer du côlon pendant cette étude n’induit aucune douleur.
Devenir
Le prélèvement du côlon est nécessaire à la réalisation des analyses prévues dans le projet. Les animaux seront donc tous mis à mort à la fin de la période d'expérimentation.
Remplacement
Bien que nous menions des études in vitro, aucun des modèles de cellule du côlon en culture ne permet d’évaluer l’ensemble des répercussions induites par un régime riche en produits carnés au niveau du côlon. En effet, outre la formation de composés toxiques, la consommation des produits carnés va fortement modifier l’ensemble des composantes du côlon. Seule une approche in vivo nous permettra de prendre en compte la complexité du côlon et de l’impact de l’alimentation sur cet organe.
Réduction
Les études antérieures associées à ce projet ont permis d’améliorer les procédures sur le plan technique et du bien-être de l’animal, contribuant ainsi à minimiser le nombre d’animaux nécessaire pour mettre en évidence l’effet des régimes chez le rat. De plus, afin d’assurer la fiabilité des résultats, les études et analyses des échantillons issus de l’étude seront conduites en aveugle. Le traitement des données sera réalisé grâce à des tests statistiques appropriés permettant d'exploiter au maximum l'ensemble des données générées.
Raffinement
Le nombre et la durée d’hébergement individuel en cage individuelle seront limités au minimum nécessaire (maximum 46h) pour obtenir les quantités suffisantes d’urine et de fèces. Des phases d’habituation à ce type d’hébergement ont été mises en place afin de minimiser le stress. Quel que soit le type de cages, elles seront transparentes, alignées pour maximiser les échanges visuels, olfactifs et auditifs. Lors de l’injection pour induire les premiers stades du cancer du côlon, l’acidité de la solution sera corrigée pour éviter une douleur au moment de l’injection, une habituation au geste de la piqure sera réalisée les jours précédents. Une observation des rats à l’occasion notamment de la distribution quotidienne des régimes permettra, grâce à l’utilisation de fiches individuelles de suivi, de détecter à temps toute anomalie éventuelle. Enfin, toutes les mesures susceptibles de réduire la douleur sans affecter l’objectif scientifique seront mises en application.
Choix des espèces
Depuis les années 80, l’étude de la relation entre l’alimentation et le cancer est basée sur les études épidémiologiques mais aussi des approches expérimentales in vivo qui reposent sur les modèles animaux. Le modèle le plus approprié à notre étude est le rat qui a l’avantage de présenter un développement de la maladie comparable à la situation humaine. De plus, ce modèle rat permet d’obtenir des résultats fiables dès les stades précoces du cancer, sans qu’il soit nécessaire de poursuivre l’étude aux stades avancées de la maladie (tumeurs, métastases), qui sont des stades davantage susceptibles d’engendrer des dommages et des douleurs. Les 2 études se feront sur des rats de 5 semaines à leur arrivée. A cet âge, le système digestif est suffisamment mature et fonctionnel et la composition du microbiote bien stabilisée. Afin de se placer dans les conditions pour lesquelles le modèle est maitrisé au laboratoire, il est important de rester au même stade de développement.
Caractérisation des causes de l’infertilité humaine
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
Rats : 66
8 994 animaux, 8 928 souris et 66 rats, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, pour étudier l'infertilité humaine. Les femelles sont stimulées par des injections hormonales puis inséminées, afin de récupérer ovocytes et embryons. Le porteur affirme qu'aucun système de culture ne permet d'obtenir des gamètes matures et qu'il est donc impossible de remplacer l'animal vivant. Les souris femelles sont tuées pour prélever les ovocytes, les 66 rattes proposées ensuite à d'autres équipes.
Objectifs
L'infertilité touche près de 15% des couples en âge de concevoir. Les techniques de reproduction assistée actuelles consistent en (1) l'insémination intra-utérine de sperme si les spermatozoides du partenaire montrent une bonne mobilité, (2) la fécondation in vitro des ovocytes et (3) l'injection intracytoplasmique de sperme dans le cas contraire. Les ovocytes fécondés vont ensuite continuer leur développement avant d'être réimplantés dans l'utérus au stade embryonnaire. Ces techniques sont lourdes, notamment pour les patientes : stimulations hormonales pour récupérer les ovocytes, suivis échographiques, ponction ovocytaire sous anesthésie. Une amélioration du rendement de ces techniques est donc indispensable pour améliorer la prise en charge des patientes. Ce programme de recherche permettra d'évaluer l'impact d'un agent de contraste sur l'amélioration de l'infertilité féminine, d'évaluer l'impact de mutations génétiques sur la qualité spermatique et ovocytaire, de déterminer l'effet de molécules sur l'amélioration de la capacité fécondante du sperme.
Bénéfices attendus
La finalité de ce projet aura un impact direct sur la santé humaine. Les bénéfices attendus sont doubles avec (i) la réduction du nombre de Fécondation In Vitro permettant l'obtention des embryons à partir d'une seule stimulation ovarienne et (ii) si des molécules améliorent la survie et la mobilité spermatique, de proposer directement aux patientes une insémination intra-utérine de spermatozoïdes traités, la fécondation et le développment embryonnaire se faisant alors in vivo favorisant les chances de grossesse.
Procédures
Les souris femelles et les rattes seront stimulées hormonalement, cela nécessite deux injections à 48h d'intervalle. La stimulation hormonale (injection) des souris et des rattes nécessitera de les maintenir (30 secondes). Dans une des étapes où il sera nécessaire de tester un agent de contraste, les souris seront stimulées pour faciliter l'ouverture du col utérin et à J1 post-stimulation, l'agent de contraste sera injecté, une seule fois (30 secondes). L'insémination de sperme dans le vagin des femelles nécessitera de les maintenir (une à deux minutes).
Impact sur les animaux
La génération de souris génétiquement modifiée (externalisation ou gestes décrits dans d’autres projets autorisés par le Ministère de l’Enseignement Supérieur, de la Recherche et de l’Espace) et celui de rats génétiquement modifiés (externalisation) demande le génotypage adéquat qui sera effectué à partir d'un prélèvement tissulaire de l'oreille sur animal vigile lors de l'identifiation de l'animal (gestes décrits dans d’autres projets autorisés par le Ministère de l’Enseignement Supérieur, de la Recherche et de l’Espace). Le maintien des souris et rattes pour les injections peuvent entrainer un stress léger. L'injection en elle-même peut causer une douleur légère. L'insémination de sperme dans le vagin des souris peut entrainer un inconfort et un stress légers. Les femelles traitées avec l'agent de contraste pourraient faire une réaction allergique (difficulté respiratoire, rougeur) due à la présence d'iode dans le produit de contraste.
Devenir
La récupération des ovocytes ou autres tissus à analyser nécessite la mise à mort des souris femelles. Après la mise bas et le sevrage des ratons, les rattes seront proposées aux autres utlisateurs. Elles ne peuvent pas être réutilisées dans ce projet car les expéreinces sont uniquement réalisées sur des femelles n'ayant jamais eu de portée.
Remplacement
L'étude de la fertilité nécessite l'utilisation d'animaux reproduisant les phénotypes observés chez l'homme. Il est donc compliqué de les remplacer. Il n'existe aucun système de culture in vitro permettant d'obtenir des gamètes matures et fécondables (femelle) ou fécondantes (male). Il n'existe pas de système mimant le tractus génital femelle (sécrétion, interaction) permettant de faire des tests d'insémination artificielle in vitro.
Réduction
Le nombre minimal d'animaux sera utilisé dans chaque procédure tout en garantissant une étude statistique correcte. Le nombre d'animaux nécessaire a été évalué pour avoir une différence de 20% entre les groupes et une puissance statistique de 80%. Les résultats seront ensuite analysés avec des tests de Fisher ou des Anova selon le nombre de paramètres étudiés. Lorsque les gamètes sont utilisées en fécondation in vitro, la stimulation hormonale des souris permet de récupérer un grand nombre d'ovocytes, cela permet de réduire le nombre de souris femelles.
Raffinement
Des points limites ont été définis pour limiter toute souffrance, angoisse ou stress chez les animaux. En cas d’atteinte des points définis, des mesures correctives seront mises en place, en accord éventuellement avec le vétérinaire référent ou la SBEA. La mise à mort des animaux sera effectuée dans une pièce différente de celle de l'hébergement. Suite aux inséminations, les femelles seront placées individuellement avec un male vasectomisé pendant 24h puis rassemblées à raison de 2 souris/rattes par cage. Les injections et inséminations seront réalisées sous anesthésie/analgésie chez les rattes pour limiter leur stress et leur inconfort. Les rattes pourront être réutilisées dans d'autres projets à la suite de l'expérimentation car elles ne seront pas mises à mort.
Choix des espèces
L'étude des mécanismes de fécondation nécessite l'utilisation d'animaux car 1/ nous ne pouvons pas utiliser des ovocytes humains permettant d'étudier la fécondation par des spermatozoides humains. 2/ Il n'existe pas de système de culture cellulaire permettant d'obtenir des gamètes viables. 3/ La fécondation nécessite l'obtention de gamètes matures, qui ne peuvent être obtenus que sur des animaux. Il nous est donc impossible de remplacer l’animal vivant par un modèle cellulaire ou de simulation informatique. En effet, aucun modèle alternatif ne permet encore de reproduire en globalité, la complexité de la gamétogenèse et les impacts sur la fertilité en général et la fécondation en particulier. Notre étude s'intéresse à la fécondation des mammifères. Les processus moléculaires sont très similaires entre l'homme et les rongeurs. Les souris et rattes femelles seront utilisées dès 5 semaines et pas au delà de 12 semaines pour la récupération d'ovocytes. En effet, après 12 semaines, les femelles répondent moins bien à la stimuation hormonale et le nombre d'ovocytes récoltés décroit.
Influence à long terme d’une infection fœtale au cytomegalovirus sur le devenir d’une tumeur cérébrale ultérieure chez le rat
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
Des femelles gestantes sont opérées pour injecter le cytomégalovirus dans le cerveau de leurs embryons, les ratons nés subissent des tests sensorimoteurs quotidiens, puis une tumeur cérébrale leur est implantée à deux mois. 1 274 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance majoritairement sévère, tous tués à l'issue. Le porteur décrit chez les ratons des crises d'épilepsie généralisées corrélées à des morts subites. Les femelles sont tuées faute de pouvoir être réutilisées, la descendance pour analyse post-mortem.
Objectifs
Les infections congénitales à cytomegalovirus (CMV) concernent environ 1% des naissances et représentent une cause majeure de troubles du développement cérébral, pouvant notamment causer surdité, paralysie cérébrale, épilepsie, déficience intellectuelle, etc. Une influence sur la survenue ultérieure d'autisme ou de schizophrénie a aussi été évoquée. En dépit de leur fréquence et de leurs conséquences médicales et socio-économiques, les mécanismes des troubles neurologiques liés aux infections congénitales au CMV restent peu étudiés et mal connus. Ainsi, les options préventives et thérapeutiques restent limitées. L’étude de modèles animaux pertinents, notamment chez le rongeur, et utilisant les CMVs spécifiques de ces espèces, représente une approche indispensable pour appréhender ces mécanismes évolutifs, liés aux développements respectifs du système immunitaire cérébral et des réseaux neuronaux, et à leurs interactions réciproques, dans un contexte ou gestation et statut immunitaire maternel doivent aussi être pris en compte. L'objectif principal de ce projet est d'explorer chez le rat l'impact d’une infection précoce anténatale par le CMV sur le développement futur d’une tumeur cérébrale ultérieure, aux niveaux moléculaire et cellulaire, en nous intéressant particulièrement aux cellules immunitaires du cerveau.
Bénéfices attendus
Les infections congénitales par le cytomégalovirus (CMV) sont fréquentes (0.7 à 1% des naissances) et représentent une cause majeure de pathologie neuro-développementale, avec des conséquences médicales sévères et un impact socio-économique important. Cependant, les mécanismes restent mal compris et peu abordés. De ce point de vue, notre projet doit apporter des informations importantes pour apprécier ces mécanismes, en abordant les relations entre infection cérébrale fœtale par le CMV, immunité cérébrale retardée, et développement de tumeur cérébrale.
Procédures
Des femelles gestantes sont opérées sous anesthésie générale, afin d’accéder aux embryons et d’injecter le cytomegalovirus (CMV) dans les cerveaux embryonnaires. Dépendant du nombre d’embryons, la chirurgie dure de 30 à 45 minutes ; le muscle et la peau sont suturés. Au premier jour postnatal, les ratons d’une même portée sont tatoués au niveau des pattes avant et/ou arrière, et suivis quotidiennement pendant les deux premières semaines de vie postnatale (mesures de masse corporelle, réalisation de tests sensorimoteurs (test du réflexe de retournement lorsque l’animal est placé sur le dos, test du réflexe d’éloignement du vide lorsque la tête de l’animal est dans le vide, l’animal étant posé sur une plateforme élevée d’environ 8 cm), observation de la survenue de crises généralisées d’épilepsie) ; chaque session de tests dure environ 2-3 minutes. Après le 60eme jour de vie postnatale (P60), certains animaux sont opérés sous anesthésie générale (durée d’environ 30 minutes) pour implanter des cellules qui provoqueront l’apparition d’une tumeur cérébrale dans le cortex. Les animaux sont euthanasiés à la fin des expérimentations.
Impact sur les animaux
Les femelles gestantes sont opérées sous anesthésie générale pour accéder aux embryons et réaliser des injections dans les cerveaux embryonnaires. L'anesthésie des femelles gestantes peut engendrer des dépressions respiratoires, une hypothermie, une déshydratation. La chirurgie elle-même peut engendrer en post-opératoire sur des temps courts (1 à 3 jours maximum) de rares et faibles hémorragies vaginales, des avortements partiels, des douleurs abdominales, une diminution de la mobilité / inactivité, une perte de poids, une inflammation des sutures Les femelles gestantes sont isolées lors de la période post-opératoire jusqu’à la mise bas. Leur bien-être après chirurgie est évalué quotidiennement par des mesures de paramètres cliniques et comportementaux. La majorité des femelles gestantes (de plus de 97%) récupèrent très bien après la chirurgie et la gestation se poursuit jusqu’à la mise bas. Chez les ratons nés après l’infection cérébrale au CMV in utero, un ensemble de signes cliniques sont attendus. Leur suivi quotidien au cours des deux premières semaines de vie postnatale a mis en évidence la survenue : d'hyperextension des membres inférieurs ; de crises d'épilepsie généralisées tonico-cloniques déclenchées par la manipulation, et correlée à la survenue de mort subite (sudden unexpected death in epilepsy, SUDEP) ; d’un défaut de développement de réflexes sensorimoteurs évalués par le test d'éloignement du vide (cliff aversion test) et le test de retournement (rigthing reflex). Le développement d’une tumeur cérébrale dans le cortex de rat adulte est associé à une dégradation de l’état général des animaux, notamment une perte d’appétit, une perte de masse corporelle, et une diminution de l’activité.
Devenir
Les femelles sont euthanasiés car elles ne peuvent pas être réutilisées. La descendance est mise à mort pour analyses post mortem.
Remplacement
Les mécanismes neurophysiopathologiques des infections congénitales par le CMV reposent de manière inhérente sur des interactions développementales multiples, entre la dynamique de l'infection virale elle-même, celle des réseaux neuronaux, et celle des systèmes immunitaires cérébral foetal et maternel. Il est évident que certains de ces évènements, ainsi que leur complexité, et leurs relations réciproques, ainsi que leurs conséquences à long terme comme envisagé dans le projet, ne peuvent être modélisés in vitro y compris en utilisant des organoïdes cérébraux, et encore moins par bio-informatique. Une partie de nos expériences d'enregistrements des activités épileptiques sera réalisée in vitro (tranches aigues de cerveau), afin de réduire l’expérimentation sur l’animal vivant.
Réduction
Nous avons basé le nombre minimal d'animaux nécessaires sur la base de nos résultats antérieurs, et sur des calculs classiques de puissance statistique pour les tests les plus usuels. Nous optimisons la réduction des animaux utilisés de plusieurs manières : - chaque gestation et tous les embryons injectés in utero sont utilisés. - par ailleurs, le principe de réduction sera appliqué, car les animaux seront suivis au cours de notre projet, depuis les tests neurologiques néonataux, jusqu’aux enregistrements in vitro et aux analyses immunohistopathologiques réalisées chez l’adulte. Ceci aura l'avantage de permettre d'établir d'éventuelles corrélations entre plusieurs anomalies chez les mêmes animaux ayant passé l'ensemble des tests.
Raffinement
Chaque rate et sa portée sont hébergées dans une cage avec nourriture et eau à volonté. Après sevrage (vers le 28e jour), les rats mâles et femelles sont séparés et hébergés à 2-4 par cage. L’environnement est systématiquement enrichi avec du papier foisonnant et un tunnel en carton permettant la confection d’un nid ; les rats adultes auront en plus une buchette à ronger. Avant les chirurgies (gestantes et rats adultes), réalisées sous anesthésie générale, la douleur est systématiquement prise en charge par l’injection sous-cutanée d’analgésique et d’anti-inflammatoire, et par l’application d’analgésiques locaux. Pendant la chirurgie, les animaux sont placés sur un tapis chauffant, leur rythme respiratoire est surveillé en permanence. Une injection ip de sérum physiologique à 38°C est réalisée en fin d’intervention pour réhydrater les animaux. Après leur réveil, ils sont placés sur un tapis chauffant pendant au moins 30 minutes. Les rats adultes ayant reçu l’injection stéréotaxique sont replacés avec leurs congénères. Un suivi post-chirurgical est réalisé afin de détecter des points-limites précoce et adaptés. Seront surveillés chez les rates gestantes l’absence d'hémorragie vaginale et la date de la mise bas (euthanasie si retard de plus de 24 heures), et chez tous les animaux, la cicatrisation (nettoyage de la plaie et nouvelles sutures si besoin), la perte de poids (euthanasie si plus de 20%), l'hypothermie (froid au touché), l’apparition de signes de douleur (prostration, agressivité, absence de réaction aux stimuli). Si un score de points-limites est supérieur à 3, une injection d'analgésique sera pratiquée : buprénorphine ou anti-inflammatoire non stéroïdien en sous-cutanée toutes les 8 à 12 heures (doses utilisées dans l’ensemble de notre projet). Les ratons sont également suivis, avec une surveillance de la prise de poids, et l’observation de phénotypes caractéristiques de notre modèle (échec aux tests sensorimoteurs, hyperextension des membres inférieurs, crises généralisées tonico-cloniques). Ces mesures seront quotidiennes du 1er au 14eme jour de vie postnatale (P14). Après P14, seul le poids sera mesuré, une fois par semaine jusqu’au sevrage et au-delà.
Choix des espèces
Les animaux que nous utilisons, en l'occurrence les rats, sont des rongeurs de petite taille et d’élevage facile, avec une gestation d'une durée adaptée aux exigences des travaux de recherche. Ils possèdent un système nerveux central dont le développement présente de nombreuses similitudes avec celui du système nerveux humain, et dont l’organisation, certes simplifiée, est cependant suffisamment complexe pour être représentative. D'une manière générale, ils constituent des modèles de choix pour l’étude des mécanismes pathologiques du développement cérébral. Le rat est particulièrement adapté à des études des propriétés et activités électriques des cellules nerveuses, cognitives et comportementales. Dans le projet présenté ici, le choix de l'espèce est aussi orienté par l'utilisation d'une souche de cytomégalovirus de rat recombinante, car les cytomégalovirus, y compris ceux de rat, sont spécifiques d'espèce. Les rates gestantes seront âgées d'environ 10 semaines à 6 mois. Les infections in utero seront réalisées au 15e jour de développement embryonnaire, donc au début du dernier tiers de gestation, ce stade d'infection tenant compte de l'état de développement cérébral, d'impératifs méthodologiques, et conduisant à reproduire les conséquences neurologiques postnatales rappelant la pathologie humaine modélisée ici. L’étude des activités épileptiformes in vitro et des cellules immunitaires cérébrales sera réalisée entre le 75e et le 90e jour postnatal, période où la tumeur est susceptible d’altérer le fonctionnement cérébral pour déclencher des activités épileptiques et où les cellules immunitaires sont abondantes dans le microenvironnement tumoral.
Modèle de souris diabétiques de type II atteintes de maladie rénale chronique
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
Les souris dont l'état se dégrade au-delà des points limites sont mises à mort. 2 550 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue. Maintenues sous régime gras, elles reçoivent un produit chimique qui détruit les cellules du pancréas pour provoquer un diabète, puis subissent l'ablation d'un rein, avec un risque de mortalité, de perte de poids, d'hypothermie et de déshydratation. Le porteur reconnaît qu'un modèle génétiquement diabétique existe, tout en maintenant le recours à la destruction chimique du pancréas.
Objectifs
Le diabète de type 2 associé à l’obésité, est associé à de nombreuses comorbidités dont la néphropathie diabétique (complication du diabète affectant les reins) qui peut atteindre un stade d’insuffisance rénale entrainant une dialyse à vie dont le seul traitement consiste en la transplantation rénale. L’altération de la fonction rénale a des conséquences très importantes sur les fonctions cardiovasculaires. Aujourd’hui, les seules stratégies envisagées sont le contrôle de la glycémie (taux de glucose sanguin) par les anti-diabétiques classiques et des recommandations diététiques, elles ne permettent pas de cibler les comorbidités associées au diabète tel que les maladies rénales chroniques associé au diabète. La mise en place d’un modèle animal de néphropathie diabétique permettrait de tester des molécules anti-diabétiques ou bien des molécules protectrices du rein en cours de développement. L’objectif de ce projet est de proposer un modèle préclinique présentant les caractéristiques de la néphropathie, des atteintes cardiaques et du diabète .
Bénéfices attendus
En proposant un modèle murin d’étude préclinique de néphropathie diabétique, nous aiderons à trouver un traitement pour cette comorbidité du diabète qui aujourd’hui ne dispose pas de traitements efficaces et pourtant à des conséquences dramatiques sur la vie du patient (dialyse, greffe). Également par la mise en place de modèle, nous permettrons d’éclaircir les mécanismes mis en place pour le développement de la pathologie et nous permettrons ainsi un gain de connaissance. Nous avons développé un modèle rat mais ce modèle murin pourrait permettre de tester des composés dont la biodisponibilité est connue uniquement chez la souris.
Procédures
Les animaux seront sous régime gras durant tout le projet. Pour provoquer un diabète, nous détruirons les cellules du pancréas par injection d'un composé chimique. Les composés (candidats médicaments, anti-diabétique) seront administrés 1 à 2 fois par jour, sur une période allant jusqu'à 2 mois. Les injections durent moins d'une minute sur animal vigile et environ 3 minutes sous anesthésie. 1 goutte de sang sera prélevée de façon hebdomadaire (cela dure moins d'une minute). En milieu et fin de période de traitement, 5 prélèvements de sang espacés de 15 minutes permettront de suivre des paramètres sanguins. Une procédure chirurgicale visant à retirer un rein sera effectuée et dure environ 30 minutes. La composition corporelle sera mesurée sous imagerie, cela dure moins de 2 minutes sur animal vigile. Une mesure de la filtration rénale est effectuée, les animaux sont anesthésiés moins de 10 minutes, nous injectons un composé fluorescent. Un moniteur est positionné sur le dos de l'animal le temps de la mesure (2h sur animal vigile). L'animal est ensuite remis dans sa cage d'origine. Des échographies cardiaques et des mesures de pression artérielle seront réalisées en milieu et fin de période de traitement, sous anesthésie générale (environ 10 minutes). En fin de projet, nous récolterons les urines sur une période de 20h pour mesurer les paramètres urinaires.
Impact sur les animaux
Le maintien de l’animal sous régime gras favorise sa prise de poids et limite ses capacités de mouvements. Le diabète sera provoqué par un produit chimique altérant les cellules du pancréas. Les niveaux d’insuline sont réduits à niveau faible voire inexistant, cela altérera de façon importante la santé de l’animal. Ainsi, en phase aigüe, une mortalité peut être observée dû à la libération brutale de l’insuline dans la circulation sanguine. Pour limiter cette baisse du taux de sucre dans le sang qui peut être mortelle, du sucre est ajouté dans l’eau de boisson. L’augmentation de la consommation d'eau et de la glycémie sont les caractéristiques du diabète et pourront être observé en cours d’étude. Nous mettrons une litière spécifique et augmenterons les fréquences de change pour le confort des animaux. En phase plus tardive, une perte de poids importante, une hypothermie, une déshydratation et une diarrhée peuvent être des événements observés. Le retrait d'un rein accentuera l'altération de la fonction rénale . Le diabète est stable au-delà 14 jours et ne se détériore pas dans les 2 mois qui suivent. Le traitement chronique testé sur ce modèle préclinique aura pour but d’améliorer leur état diabétique et la fonction rénale.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour prélever les organes cibles (cœur, rein, tibia a minima)
Remplacement
Pour trouver un traitement efficace ciblant les deux comorbidités (diabète et nephropathie) , l'utilisation d'un modèle animal est nécessaire pour mimer à la fois l'atteinte multi-organique et l'évolution de la pathologie au cours du temps. La culture de cellules rénales peut être envisagée dans un premier temps et constitue un des axes de recherche et développement de la société. Cependant cette méthode, bien qu'elle puisse diminuer l'utilisation d'animaux à des fins de recherche, ne pourra pas se substituer à l'utilisation de ces derniers puisque les comorbidités citées sont la conséquence de ce dérèglement multi-organique. L'utilisation d'une molécule détruisant les cellules du pancréas pour induire le diabète peut être également remplacé par l'utilisation d'animaux spontanément diabétique grâce à des mutations génétiques et sont des modèles auxquels la société s'attarde dans ses axes de recherche et développement.
Réduction
Toutes les procédures nécessaires à la caractérisation de la pathologie, de ses comorbidités ou sa résolution, le cas échéant, seront réalisées sur le même animal afin de réduire le nombre d'animaux inclut dans l'étude. D’autre part, nous réduisons le nombre d’animaux du groupe sains, non diabétiques. Enfin, nous réduisons l’effet léthal aigue en supplémentant l’eau avec du sucrose pendant la période d’injection de la molécule détruisant les cellules du pancréas.
Raffinement
L’état physique des souris est surveillé 2 fois par jour les 7 jours suivant l’injection du composé toxique, c’est-à-dire jusqu’à stabilisation du phénotype diabétique. Lors de l’installation du diabète, une double litière sera déposée en fond de cage pour éponger l'urine produite au maximum et garantir le confort de l'animal. Après la chirurgie, le bien-être de l’animal sera suivi quotidiennement (mesure du poids, comportement) par les personnes qui ont réalisé la procédure . Après la chirurgie et jusqu'en fin d'étude, des changements significatifs dans le comportement des souris peuvent être annonciateurs de douleur : une démarche altérée ou une posture recroquevillée ou une déshydratation/perte d’appétit ou les yeux mi-clos ou une absence de selles ou une absence de comportement de toilettage ou à l’inverse un léchage excessif de la zone opérée, entraineront un examen clinique poussé. Si l’état clinique de l’animal venait à se dégrader et atteindre les points limites, ce dernier sera euthanasié. En cas de déshydratation, une injection sous cutanée de solution de réhydratation est effectuée. En cas d’hypothermie (animal froid au toucher), l’animal sera placé en armoire chauffante. Pour les mesures effectuées sur animaux vigiles, une habituation au dispositif sera réalisée. Pour les procédures qui peuvent induire de la douleur chez l’animal une analgésie pré et per-opératoire est mise en place pour la prévenir et la réduire. Parce qu’elle est stressante et peut induire une perte de poids, la procédure impliquant l’utilisation de cage métabolique se fait la veille de l’euthanasie. Pour limiter le stress, les cages étant transparentes et les unes à côté des autres, les souris peuvent voir leur congénère à proximité mais on met à disposition également un igloo pour leur permettre de se cacher. Enfin, en cas d'apparition de plaies en cours d’étude, des soins seront réalisés jusqu'à l'apparition des croutes. L'utilisation des antibiotiques sera validé avec le vétérinaire désigné.
Choix des espèces
La souris est un modèle bien connu pour l'étude du diabète car suffisamment caractérisé et publié. Ainsi, la connaissance acquise sur cette espèce permet de limiter le nombre d'animaux utilisé. Les souris utilisées arrivent dans nos locaux à 22 semaines d’âges. Dans l’établissement fournisseur elles ont été mises sous régime standard (groupe contrôle sain) ou régime gras pendant 16 semaines afin de les rendre obèses. Nous les étudierons à cet âge car c'est le temps nécessaire au développement d'un diabète avec ce régime.
Rôle des cellules neutrophiles dans l’infarctus du myocarde chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système immunitaire
Un infarctus est provoqué chirurgicalement chez 3 264 souris, dont 735 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue. Chaque animal subit une opération du cœur de trente minutes, quatre échocardiographies et jusqu'à dix-sept injections, pour étudier le rôle des neutrophiles dans la réparation cardiaque. Le porteur indique que ce modèle entraîne 15 à 30 % de mortalité, qu'il décrit comme "subite et sans signe de souffrance préalable". La cicatrisation étudiée passe par une rupture du cœur ou une arythmie mortelle chez près d'un tiers des mâles.
Objectifs
L’infarctus du myocarde (communément appelé "attaque cardiaque") est une cause de mortalité et d’invalidité majeure. Les mécanismes gouvernant la réparation du cœur après un infarctus ne sont pas entièrement connus. L’inflammation joue un rôle important dans la réparation du coeur après un infarctus, mais les types cellulaires et voies moléculaires impliqués restent méconnus. Ce projet a pour but de comprendre le rôle de certaines cellules de l’inflammation, les neutrophiles, dans la réparation du cœur après l'infarctus. Les animaux subiront un infarctus du myocarde induit par une opération chirurgicale. La fonction cardiaque des souris sera analysée par échocardiographie, et la réparation du coeur après l'infarctus du myocarde sera étudiée. Ce projet permettra d’identifier des nouveaux acteurs inflammatoires de la réparation du coeur après un infarctus et de potentielles cibles thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Ce projet va permettre une meilleure compréhension des mécanismes inflammatoires de la réparation cardiaque après infarctus. En particulier, l’identification des mécanismes moléculaires dépendant des neutrophiles est essentielle pour le développement de stratégies thérapeutiques innovantes visant à limiter les dommages tissulaires et améliorer la cicatrisation après un infarctus du myocarde et par conséquent, limiter le développement de l’insuffisance cardiaque et réduire la mortalité post-infarctus.
Procédures
Intervention chirurgicale pour induction de l’infarctus du myocarde (1 fois, 30 minutes) Echocardiographie (4 fois, 15 minutes) Injections (17 fois, quelques secondes)
Impact sur les animaux
Effets indésirables liés à l’expérimentation : inconfort lié à la préhension et contention des animaux, potentielle douleur au point d'injection, stress et hypothermie liés à l'anesthésie, stress lié à l’isolement de courte durée dans la phase post-opératoire et post-échocardiographie ; Effets de la chirurgie : douleur post-opératoire. Le modèle d’infarctus du myocarde permanent est associé à une mortalité (environ 30% chez les mâles, 15% chez les femelles), subite et sans signe de souffrance préalable, causée par rupture cardiaque ou arythmie.
Devenir
Tous les animaux sont mis à morts à la fin de la procédure pour le prélèvement d'organes nécessaires aux analyses prévues dans le projet.
Remplacement
Bien que nous menions en parallèle des études bio-informatique et de culture cellulaire pour tester nos hypothèses, la réparation cardiaque après infarctus du myocarde impliquent l’interaction complexe de différents types cellulaires et une interaction entre différents organes, qui ne peut être étudiée de façon complète que sur des animaux entiers, rendant le modèle animal indispensable.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires à la réalisation de ce projet a été calculé au plus juste par d’une analyse statistique et à partir de notre expérience préalable sur les méthodes utilisées dans ce projet. Les effectifs sont déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques adaptés. Des mesures spécifiques sont mises en oeuvre pour éviter les biais expérimentaux: randomisation, analyse des données "en aveugle".
Raffinement
Lors des procédures expérimentales, la souffrance animale sera réduite au maximum par l'utilisation de protocoles d’anesthésie et anti-douleurs adaptés et l’établissement de points limites stricts et adaptés aux procédures. Pour la procédure chirurgicale et l’échographie, les animaux sont placés sur une plaque chauffante à 37°C dès l’induction de l’anesthésie pour maintenir la température corporelle puis placés dans une cage de réveil chauffée et enrichie, sous surveillance jusqu’au réveil complet. Ensuite, les animaux retournent avec leurs congénères, dans une cage d’hébergement enrichie. La stratégie anti-douleur sera systématiquement poursuivie en post-opératoire pendant 72 heures, avec administration d'anti-douleurs. Tout au long de la procédure, les animaux feront l’objet d’une surveillance continue, pour repérer l’éventuelle apparition de signes cliniques de souffrance ou de mal-être et des anti-douleurs pourront être administrés si nécessaire.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix pour étudier les mécanismes cellulaires et moléculaires de l’inflammation et de la réparation cardiaque post-infarctus du myocarde dans un organisme biologique complexe. Le modèle d’infarctus du myocarde utilisé dans ce projet représente un modèle communément utilisé dans ce domaine de recherche, permettant une intégration et comparaison des résultats obtenus à la littérature scientifique existante. Nous utiliserons des souris adultes, âgées entre 8 et 12 semaines et chez lesquelles le système cardio-vasculaire est arrivé à maturité.
Evaluation de la pharmacocinétique et de la pharmacodynamique de produits injectés par voie intravasculaire ou extravasculaire chez la souris. MODIFICATION N°01
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Le protocole sert à caractériser la diffusion de produits en vue de leur mise sur le marché. 1 500 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent des injections en plusieurs sites, jusqu'à dix acquisitions d'imagerie par jour sous anesthésie et des prélèvements sanguins répétés, certaines voies d'administration pouvant altérer la vision ou la locomotion. Le porteur affirme qu'il n'existe "pas de méthode alternative" pour modéliser la biodistribution dans un "organisme entier vivant", et prévoit de garder 50 souris en vie pour la formation du personnel, le reste étant tué pour prélever les organes.
Objectifs
L’autorisation de mise sur le marché d’un produit ou d'un médicament nécessite au préalable de caractériser notamment sa pharmacocinétique et sa pharmacodynamique. La pharmacocinétique permet d'améliorer les dosages et la posologie du produit ou du médicament. Elle permet également de déterminer les voies d'administrations optimales. La pharmacodynamique consiste quant à elle à évaluer les effets du produit sur l’organisme. Ce projet a pour objectif de caractériser la pharmacocinétique et la pharmacodynamique après administration de produits chez la souris. Le recours à l’imagerie médicale (imagerie à rayons X ou imagerie optique) dans ce projet permettra de suivre au cours du temps la distribution de produits radio-opaques, rendus fluorescents ou bioluminescents.. Cette méthode d’analyse présente l’avantage d’être non-invasive, nécessitant seulement une anesthésie générale. Elle permet également de suivre un même animal au cours du temps et de réduire le nombre d’animaux nécessaire. Il n’existe pas de méthode alternative à l’heure actuelle permettant de déterminer les dosages, la posologie, la voie d'administration et les effets sur l'organisme d'un produit ou d'un médicament sans un organisme vivantLe recours à lexpérimentation animale est donc nécessaire à l’objectif de ce projet.
Bénéfices attendus
Ce projet contribuera à la mise sur le marché de nouveaux produits.
Procédures
PARAGRAPHE MODIFIE Les animaux recevront une injection le produit testé en dose unique ou répétée en respectant les volumes d’injections recommandés. Lors d’injections répétées, un effort sera fait pour ne pas excéder 5 injections maximum par animal.LES ANIMAUX POURRONT RECEVOIR UNE INEJCTION DASN DEUX SITES D'INJECTION DISTINCTS EN MEME TEMPS. Sur animaux vigiles, les injections seront réalisées en quelques secondes (temps inférieur à 1 minute), ET environ 5 minutes avec l’anesthésie. Des examens d'imagerie pourront également être réalisés, avec parfois injection d’un produit de révélation, sous anesthésie générale pendant une durée de 5 à 20 minutes. la fréquence des examens sera au maximum de 10 acquisitions par jour le premier jour puis, de 3 acquisitions par jour pour les 3 jours suivants, 1 acquisition par jour jusqu’au 10ème jour et de 2 acquisitions par semaine jusqu’à la fin de l’étude. Des prélèvements sanguins pourront être réalisés sur animaux anesthésiés au maximum 3 fois par semaine la première semaine puis 1 fois par semaine. Un prélèvement s’effectue en moyenne en 1 à 2 minutes.
Impact sur les animaux
PARAGRAPHE MODIFIE Les animaux pourront présenter des réactions différentes selon les produits testés et selon les voies d’administration, pouvant entrainer l’apparition de signes cliniques (risque de déshydratation et pertes de poids liées aux éventuelles anesthésies répétées, inflammation des sites d’injection). Certaines voies d’administration sont plus inconfortables que d’autres et nécessitent une prise en charge analgésique pré et post injection : gêne A la locomotion de l’animal, altérATION la vision (glaucome ou perte de vision de l’œil injecté). Dans tous les cas, des mesures adaptées sont mises en place.
Devenir
Les animaux dont un prélèvement d’organe est nécessaire seront euthanasiés. Il sera possible de réaliser une quantification des produits ex-vivo par organe grâce à de l’imagerie optique ex-vivo ou par d’autres techniques in-vitro. Les souris dont les organes ne doivent pas être prélevés pourront soit être gardés en vie et réutilisés pour la formation du personnel.
Remplacement
Le recours à l’expérimentation animale est nécessaire afin de pouvoir caractériser la pharmacocinétique et notamment la biodistribution d’un produit dans un organisme entier vivant (modélisation d’une situation clinique). Actuellement, il n’existe pas de méthode alternative permettant de modéliser de manière fiable la biodistribution d’un produit dans un organisme vivant.
Réduction
L’avantage de l’imagerie médicale est de suivre les mêmes animaux au cours du temps et donc de diminuer le nombre d’animaux utiles au projet. Afin d’obtenir des résultats statistiquement exploitables permettant d’étudier la biodistribution du produit testé, des groupes d’au moins 6 animaux seront constitués. Si nécessaire, des études pilotes seront réalisées sur un nombre limité d’animaux (3 par groupe minimum) afin de confirmer la visualisation d’un produit marqué en in-vivo par exemple.
Raffinement
Une période d’acclimatation de 5 minimum sera respectée (7 jours minimum en cas de transport par avion). Les animaux seront tous hébergés collectivement en cage sauf en cas particuliers scientifiquement justifiés (comme par exemple l'animal contrôle pourrait être isolé pour ne pas être contaminé par ses congénères). En cas d’hébergement individuel, les cages seront organisées de manière à permettre un contact visuel et olfactif avec les animaux adjacents et un enrichissement supplémentaire sera apporté à l’animal isolé. Au cours de l’étude, les animaux seront observés quotidiennement afin de détecter tout signe clinique anormal et ainsi prendre, le plus rapidement possible, les mesures nécessaires soit de traitement (désinfection de plaies, isolement, réchauffement, etc…) ou la mise à mort des animaux dont l’état clinique serait jugé irréversible. Le poids des animaux sera mesuré tout au long des études et pourra être complété par un score clinique basé sur l’état général de l’animal (comportement de l’animal, la réponse à la stimulation, l’état de son pelage (soyeux ou non), la présence d’écoulement nasaux et oculaires, des difficultés respiratoires) et en lien avec l’injections du produit testé (inflammation, lésion, nécrose, difficulté dans la locomotion et le déplacement pour atteindre l’eau et la nourriture, œil-mi-clos, fermé ou glaucome). Des examens cliniques plus approfondis pourront également être réalisés. Toute anomalie clinique sera rapportée au vétérinaire responsable du suivi. Les signes cliniques observés seront pris en charge (mise en place de traitements, injection de solutions réhydratantes, etc…) à condition qu’ils n’interfèrent pas avec les produits test injectés.
Choix des espèces
Le modèle souris a été choisi : - Pour sa taille réduite et parce qu’il permet l’utilisation de technique d’imagerie du corps entier, - Car il s’agit d’une espèce couramment utilisée pour étudier la pharmacocinétique et pharmacodynamique en expérimentation animale et permettant de travailler sur des lots homogènes (âge et sexe fixés). Des souris de plus de 6 semaines seront utilisées au cours de ce projet (stade jeune adulte) afin de s’affranchir de la période de forte croissance de l’animal et d’avoir des animaux présentant un poids d’environ 20g.
Combinaison de traitements contre le cancer gastrique dans des souris xénogreffées en sous cutané.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Rendues immunodéficientes pour accepter la greffe de cellules cancéreuses humaines, 924 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal peut recevoir une tumeur gastrique sous la peau, jusqu'à 26 anesthésies générales et 16 séances d'imagerie, avec un risque d'infection lié à l'absence de défenses immunitaires. Le porteur revendique un "besoin clinique" de nouveaux traitements et présente son approche comme "potentiellement moins toxique" que la chimiothérapie. Toutes sont tuées pour prélever les tumeurs et les organes.
Objectifs
Le cancer gastrique est un cancer très agressif, avec un taux de mortalité élevé, principalement en raison d'un diagnostic tardif le plus souvent à un stade avancé et déjà métastatique. Cette maladie est incurable pour 80% des patients ; il existe donc un besoin clinique de développer de nouveaux traitements plus efficaces permettant d’améliorer la prise en charge de la maladie. De nombreuses études ont montré qu'un petit groupe de cellules présentes dans les tumeurs, appelées cellules souches cancéreuses, jouait un rôle central dans le mauvais pronostic de la maladie car elles sont responsables de la résistance aux traitements, de la formation de métastases et des récidives. Les cibler pourrait donc permettre de mieux contrôler la maladie. Il a été récemment montré qu'une protéine était présente en très grande quantité dans les cellules souches cancéreuses du cancer gastrique. Plusieurs essais cliniques évaluant le bloquage de cette protéine sont en cours mais aucun ne concerne le cancer gastrique. Ce projet vise donc à développer une nouvelle stratégie thérapeutique basée sur le ciblage de cette protéine, en combinaison avec les traitements actuels, afin d'améliorer la prise en charge des patients atteints de cancer gastrique.
Bénéfices attendus
Avec ce projet, nous souhaitons développer, à long terme, une nouvelle thérapie ciblée pour le cancer gastrique, une tumeur maligne au pronostic très défavorable pour laquelle il existe très peu de thérapies ciblées autres que la chimiothérapie traditionnelle. Cette approche, plus spécifique et potentiellement moins toxique que la chimiothérapie, pourrait permettre aux patients âgés, dont l’âge moyen est de 70 ans, de bénéficier d’une meilleure tolérance au traitement, d’une espérance de vie prolongée et d’une limitation de la propagation métastatique.
Procédures
Injection sous la peau sur animal anesthésie : 1 à 7 fois, durée maximale à 5 minutes. Injection dans le ventre sur animal vigile : 6 à 24 fois, durée inférieure à 1 minute. Imagerie sur animal anesthésié : 16 fois, durée entre 1 à 5 min. Anesthésie générale : 26 fois, durée maximale 5 minutes.
Impact sur les animaux
L’injection sous la peau peut engendrer un risque d’infection au niveau du site d’injection, une douleur légère. Le développement de la tumeur peut engendrer une gêne, une douleur modérée, une perte de poids. Les injections dans le ventre peuvent engendrer une légère douleur au site d’injection. Les séances d’imagerie peuvent fatiguer les animaux à cause des anesthésies répétées et engendrer un inconfort modéré, une hypothermie et des risques de troubles cardiorespiratoires. L’immunodéficience des souris peut entrainer une infection par des pathogènes.
Devenir
Les souris seront mises à mort afin de récupérer des prélèvements post-mortem qui seront analysés ultérieurement
Remplacement
L’efficacité des traitements a été préalablement validée sur des cellules en culture. Ce modèle reste limité car il ne permet pas d’appréhender la réponse immunitaire, le microenvironnement tumoral, des paramètres qui influencent la croissance tumorale et la réponse au traitement. C’est pour cela que le modèle animal reste indispensable.
Réduction
Le suivi de la progression des métastases sera réalisé par imagerie non invasive qui permet de faire un suivi dans le temps sur un même animal. Les conditions de traitement ont été déterminées en amont. Un test statistique sera réalisé. Le nombre d'animaux a été déterminé en utilisant un logiciel dédié.
Raffinement
Les souris seront acclimatées pendant 7 jours après leur arrivée dans l’animalerie. Les souris sont maintenues dans des conditions d’hébergement qui les protègent de risques d’infection par des pathogènes. Les actes expérimentaux seront réalisés sous anesthésie quand cela est nécessaire et lors de l’anesthésie l’animal est maintenu sur un tapis chauffant. Une feuille de score est utilisée pour le suivi de l’animal et pour scorer des points limites adaptés au projet, selon un arbre décisionnel. La feuille de score permet de définir des critères d’arrêt des souffrances et propose des mesures conservatoires bien déterminées. Les animaux sont surveillés par le personnel de l’animalerie et par l’expérimentateur tout au long du projet.
Choix des espèces
Nos modèles d’étude ont été développés chez la souris. La souris est également une espèce de choix en imagerie de par sa petite taille permettant ainsi de détecter des signaux profonds comme les métastases. L'utilisation de souris immunodéficientes sera nécessaire pour la greffe de cellules cancéreuses d'origine humaine. Les souris seront utilisées à partir d’un âge de 7 ou 8 semaines correspondant à de jeunes adultes.
Caractérisation d’un modèle murin d’une maladie génétique rare avec des malformations cranio-faciales
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
Tous tués, y compris des embryons et des souriceaux à quelques heures de vie, 82 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, une partie sous anesthésie sans réveil. Elles portent la mutation d'un syndrome génétique rare qui provoque des apnées sévères, et leur respiration est mesurée pendant une heure dans les huit heures suivant la naissance. Des femelles gestantes sont isolées jusqu'à la mise bas puis tuées avec leur portée, d'autres subissent une césarienne létale pour prélever les embryons. Le porteur affirme que seule l'approche in vivo évalue les conséquences de la mutation à l'échelle d'un "organisme entier".
Objectifs
Le syndrome auriculo-condylaire (SAC) est une malade génétique très rare qui touche principalement le visage et la machoire. Les personnes qui en sont atteintes présentent des oreilles en forme de point d'interrogation, une machoire inférieure petite et étroite et une transformation en partie de cette machoire inférieure comme une machoire supérieure. Les patients peuvent présenter d'autres anomalies comme un tonus musculaire faible, un retard de développement, une perte d'audition et parfois des troubles du contrôle respiratoire notamment une détresse respiratoire à la naissance. Pour mieux comprendre la maladie, une lignée murine a été créée portant la mutation génétique la plus observée chez les patients et qui est impliquée dans le développment de la machoire. Sur le plan respiratoire, la mutation perturbe la réponse ventilatoire à une augmentation du dioxyde de carbone (CO2) et provoque des apnées sévères. Le projet vise à caractériser la nature de ces apnées et d'identifier les structures du cerveaux atteintes et le mécanismes qui conduisent à ces anomalies.
Bénéfices attendus
Dans le cadre d'une maladie extrêmement rare, la compréhension des mécanismes physiopathologiques de la maladie permet d'affiner la prise en charge des malades. Elle contribue notamment à améliorer la reconnaissance des complications respiratoires associées, permettant ainsi d'adopter les stratégies de prise en charge plus ciblées.
Procédures
1/ Entre 0 et 8h de vie, la respiration de chaque souriceau est mesurée une fois. La mesure dure une heure. A l'issue de la mesure, les souriceaux sont euthanasiés par un personnel compétent et un petit fragement de la queue (2-3 mm) est ensuite prélevé (prélèvement post-mortem) pour en identifier le statut génétique. 2/ Pour les femelles gestantes dont les portées seront mesurées à la naissance : isolement en hébergement individuel du 15 ème jour de gestation jusqu'à la mise bas et l'euthanasie de la portée (au maximum 9h après la mise bas). Les femelles seront ensuite regroupées. 3/Cesarienne sur des femelles gestantes à différents âges gestationnel. Césarienne réalisée après anesthésie létale et en statut post-mortem puis extraction des embryons. 4/ Embryons prélevés en post-mortem
Impact sur les animaux
1/ Séparation maternelle d'une heure pour la mesure cardio-respiratoire pouvant générer du stress 2/ Détresse respiratoire causée par la mutation et le stress engendré par cette situation
Devenir
Tous les animaux (embryons, foetus, souriceaux et femelles gestantes pour la procédure 2) sont euthanasiés en fin de procédure.
Remplacement
L'approche in vivo permet d'évaluer de façon intégrée les conséquences fonctionnelles d'une mutation à l'échelle d'un organisme entier. Dans le cas du syndrome auriculo-condylaire, les atteintes des populations neuronales impliquées dans le contrôle autonome de la respiration influencent directement l'activité des autres organes. Ces interactions fonctionnelles ne peuvent être reproduites fidèlement sur les modèles cellulaires. L'utilisation de l'animal ne peut alors être évitée
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe a été défini comme le nombre minimum nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Nous avons déterminé un lot expérimental réduit de 15 animaux par génotype. Cet effectif peut être réduit si au cours des analyses intermédiaires un effectif plus faible permet de tester les hypothèses. Pour l'étude moléculaire et tissulaire, un effectif réduit de 6 animaux par génotype est suffisant selon la recommandation de la plateforme qui effectue les analyses.
Raffinement
Les femelles gestantes sont isolées à 15 jours de gestation ce qui est bon compromis pour l'habituer et réduire ainsi l'angoisse à l'isolement pour une espèce grégaire. La cage d'hébergement est enrichie en cellulose doux pour le nid.
Choix des espèces
Les souris transgéniques sont largement utilisées dans l'étude des mécanismes physiopathologiques d'une maladie génétique. Dans notre cas, le modèle murin transgénique permet d'étudier les conséquences de la mutation fréquemment observée chez l’Homme, notamment sur le développement cranio-facial et les troubles respiratoires associés. Des mesures respiratoires sont réalisées entre 0h et 8h après la naissance afin de caractériser les anomalies ventilatoires précoces. Pour analyser la mise en place des structures cranio-faciales et des substrats neuroanatomiques impliqués dans le contrôle respiratoire, des prélèvements seront réalisés à différents stades embryonnaires.
Validation génétique d’un modèle murin de papillomavirus
- Recherche fondamentale
- Oncologie
90 souris transgéniques, porteuses d'oncogènes du papillomavirus humain, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs organes. Chacune reçoit des injections quotidiennes pendant trois mois ou un implant diffusant de l'estradiol, jusqu'à développer des lésions précancéreuses du col de l'utérus. Le projet se limite à valider génétiquement trois lignées destinées à de futures études sur le cancer. Les bénéfices décrits se réduisent à "garantir la robustesse scientifique" de ces travaux ultérieurs.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de valider génétiquement les constructions de trois modèles de souris transgéniques exprimant des oncogènes du papillomavirus humain (HPV), un virus fréquemment impliqué dans la survenue de cancers épithéliaux, notamment du col de l’utérus.
Bénéfices attendus
La validation génétique des trois lignées doit garantir la robustesse scientifique des résultats qui seront obtenus dans des études de carcinogenèse ultérieures.
Procédures
Durant ce projet, les animaux recevront soit une injection sous cutanée journalière pendant 3 mois (moins de 1 minute par injection), soit subiront une courte chirurigie sous anesthésie gazeuse de 5 minutes afin d'implanter un pellet libérant la molécule cible pendant 3 mois.
Impact sur les animaux
Une injection peut induire une légère douleur et un stress lié à la contention, l'anesthésie peut induire une hypothermie et la chirurgie une légère douleur. Après 3 mois de traitement à l'estradiol les animaux présentent des pathologies comparable au stade précancereux du cancer du col de l'utérus décrit en clinique humaine, ne présentent aucun symptôme notable.
Devenir
À l'issue de la procédure, les animaux seront euthanasiés pour permettre le prélèvement des organes cibles et ainsi l'analyse génétique du modèle, essentiel pour comprendre la fonction du gène supprimé.
Remplacement
Dans ce projet visant à valider des modèles génétiquement modifiés destinés à l’étude de mécanismes physiologiques complexes, le recours à un mammifère est indispensable, aucune approche in vitro ni aucune modélisation informatique ne pouvant, à l’heure actuelle, se substituer à l’analyse du gène cible dans son environnement naturel et dans l’ensemble de ses interactions au sein de l’organisme
Réduction
Pour réaliser ce type d’analyse, un faible nombre d’animaux est requis par groupe. Ainsi, nous utiliserons cinq animaux par condition. Afin de disposer de contrôles adéquats, six groupes expérimentaux seront constitués par modèle de souris. Pour une mutation étudiée, nous emploierons donc 30 animaux. Cet effectif correspond au minimum nécessaire pour obtenir des résultats analysables, permettant de conclure de manière fiable sur la bonne réalisation de l’étude, tout en respectant le principe de réduction du nombre d’animaux.
Raffinement
Dans le cadre des procédures expérimentales, nous nous efforcerons de réduire autant que possible le stress des animaux. Une surveillance quotidienne de leur état, surveillance du site d'injection ou du site d'implatation du pellet, une pesée hebdomadaire, ainsi qu’un suivi régulier de leur comportement et de leur état général seront mis en place afin de garantir leur bonne santé. En cas de conflit entre individus, l’animal dominant sera isolé et, si nécessaire, des soins locaux seront prodigués. Tout au long des procédures, des seuils limites spécifiques seront définis afin de garantir que les animaux demeurent dans des conditions éthiquement acceptables et de permettre une intervention rapide en cas de signe de souffrance ou d’altération du bien-être.
Choix des espèces
La souris est l’animal modèle de choix pour une première étude de la fonction d’un gène présent chez les mammifères. Elle permet notamment un accès facile à l’ingénierie génétique. Les animaux de la cohorte seront des animaux jeunes âgés de 6-8 semaines à réception et seront traités à partir de 10 semaines d'âge, soit en tant que jeune adulte, lorsque tous les systèmes de l'organisme sont matures.
Etude de la motilité intestinale lors de la malnutrition protéique chez la souris juvénile
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
40 souris juvéniles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Dès le sevrage, elles reçoivent un régime pauvre en protéines pendant cinq semaines, avec des jeûnes de six heures, des introductions orales de colorant et de glucose et des prélèvements sanguins, pour mesurer le transit intestinal. L'étude cherche à décrire l'effet de la malnutrition infantile sur l'intestin, en comparant mâles et femelles. Le porteur affirme que ce travail est "indispensable" et ne peut être mené chez l'humain.
Objectifs
La malnutrition chez l’enfant est un problème majeur dans le monde. Elle peut provoquer des troubles durables de la croissance, de la gestion de l’énergie et du développement. Des études récentes montrent que les garçons semblent plus touchés que les filles. L’intestin, qui absorbe les nutriments et joue un rôle central dans de nombreux processus du corps, est au cœur de cette problématique. Pourtant, on connaît encore mal la façon dont il réagit à une alimentation pauvre en protéines. Nos premiers résultats suggèrent que ce type de régime pourrait ralentir le passage des aliments dans l’intestin. Le but de ce projet est de mieux comprendre comment un régime pauvre en protéines influence le fonctionnement de l’intestin, essentiel à la digestion et à la communication entre les organes. Nous utiliserons une seule procédure expérimentale pour mesurer la vitesse de transit intestinal, qui est un indicateur important de la santé du système digestif. Ce projet aidera à mieux comprendre l’effet de l’alimentation sur l’intestin, en tenant compte des différences entre sexes.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre comment le fonctionnement intestinal est affecté par la malnutrition protéique juvénile, en tenant compte du sexe. Cette description extensive de la motilité intestinale permettra à terme d’éclairer de nouvelles pistes de prévention ou d’intervention en santé humaine, où les enfants en malnutrition sont généralement sujets à des symptômes intestinaux associé à un mauvais fonctionnement intestinal (comme le transit).
Procédures
40 souris seront utilisées dans le projet. Tous les animaux seront nourris soit avec un régime contrôle, soit avec un régime pauvre en protéines (modèle de malnutrition infantile) pendant 5 semaines. Toutes les souris seront mesurées avec une règle chaque semaine sous anesthésie générale (3 minutes) puis pesées (< 1 min) entre 21 et 56 jours. A 56 jours, les souris seront anesthésiées (3 minutes), et subiront un prélèvement sanguin (20 sec). Pour étudier différents paramètres du transit intestinal : toutes les souris subiront à 48 jours une mise à jeun de 6h, suivie d’une introduction orale de colorant rouge (10 sec), à 52 jours une mise à jeun de 6h suivie d’une introduction orale de glucose (10 sec), puis 15 min plus tard d’une introduction orale de colorant rouge (10 sec), et à 56 jours une mise à jeun de 6h suivie d’une introduction orale de colorant rouge (10 sec).
Impact sur les animaux
Les pesées et mesures hebdomadaires induisent un stress modéré, ainsi qu’un inconfort transitoire. Le prélèvement sanguin est invasif et peut induire une légère douleur. Ces manipulations sont associées à un stress transitoire lié à la contention. Les trois introductions orales nécessitent un jeûne de 6 heures induisant un stress modéré. L’introduction orale est source d’inconfort et peut entraîner un risque de fausse route ou d’irritation œsophagienne. La récolte des féces est réalisée en cage individuelle, les animaux sont donc isolés pendant maximum 6h après l’introduction orale, induisant un stress modéré.
Devenir
L'ensemble des animaux mis en procédure seront mis à mort en vue de la mesure terminale des paramètres de transit, et du prélèvement des organes d’intérêt.
Remplacement
Pour comprendre comment le corps réagit à différents types d’alimentation, en particulier en cas de manque de protéines, il est nécessaire d’étudier l’organisme dans son ensemble. Aucun modèle en laboratoire (sans animal) ne permet aujourd’hui de reproduire la complexité du corps humain, où plusieurs organes communiquent entre eux et influencent ensemble l’état nutritionnel. C’est pour cette raison que l’utilisation d’animaux est indispensable dans ce projet. La souris a été choisie car elle représente un bon modèle pour étudier les effets d’une alimentation pauvre en protéines dans des conditions proches de la physiologie humaine. L’objectif est de mieux comprendre ce qui se passe dans l’intestin, à la fois à l’échelle de l’organe et au niveau moléculaire. Ce type d’étude ne peut pas être réalisé chez l’humain.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été limité autant que possible tout en permettant d’obtenir des résultats fiables. Nous avons choisi d’inclure 10 animaux par groupe, sur la base d’un calcul statistique garantissant la solidité des conclusions. Ce calcul s’appuie sur la mesure la plus variable que nous connaissons déjà : la longueur de l’intestin, qui réagit de manière comparable chez les mâles et les femelles lorsqu’ils reçoivent un régime pauvre en protéines. Les analyses prévues permettront de comparer les effets du régime alimentaire et du sexe. Pour éviter d’utiliser davantage d’animaux dans de futurs projets, tous les organes qui pourraient être utiles à d’autres recherches (comme certains tissus liés au métabolisme ou au système nerveux) seront prélevés à la fin de l’étude et conservés pour d’éventuelles analyses ultérieures.
Raffinement
L’étude commencera uniquement avec des animaux suffisamment développés, pesant plus de 7 g au moment du sevrage. Leur croissance (taille et poids) sera suivie chaque semaine, et la nourriture sera mise à portée des plus jeunes pour qu’ils puissent y accéder facilement. Nous surveillerons aussi leur prise alimentaire afin de vérifier qu’ils s’alimentent correctement. Des seuils d’alerte seront définis à l’avance : si un animal les atteint, il sera retiré immédiatement de l’étude pour éviter toute souffrance. Le régime pauvre en protéines et les méthodes utilisées sont déjà bien maîtrisés au laboratoire et ne provoquent pas de signes de souffrance. Les mesures finales, ainsi que le prélèvement nécessaire, seront effectués sous anesthésie pour garantir le bien-être des animaux.
Choix des espèces
La souris, un animal omnivore comme l’humain, est couramment utilisée pour les recherches en nutrition. Son microbiote est bien connu et de nombreux outils scientifiques existent déjà, ce qui en fait un modèle préclinique idéal pour étudier le fonctionnement de l’intestin lors de changements alimentaires. Les animaux seront suivis pendant 5 semaines après le sevrage, c’est-à-dire de 3 à 8 semaines d’âge. Le but du projet est de comprendre comment un manque de protéines dans l’alimentation influence l’intestin durant la période juvénile. Il est important de commencer l’étude dès le sevrage, car l’intestin joue un rôle essentiel dans l’absorption des nutriments dès les premiers stades de la vie et peut ainsi influencer de nombreux aspects du développement, comme la croissance.