Autre recherche fondamentale

240 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, chacune passant deux fois seize heures en cage métabolique individuelle, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie reçoit cinq injections quotidiennes de diurétique en état vigile, d'autres subissent une chirurgie sous anesthésie pour la pose d'une minipompe délivrant une molécule en continu, les souris témoins étant elles aussi ouvertes puis suturées pour rester comparables. Le protocole associe un régime pauvre en sel et une eau enrichie en oxalate afin de provoquer une atteinte rénale par cristaux, l'objectif déclaré étant de comprendre une néphropathie mal connue chez les patients déshydratés. Les critères d'arrêt sont la prostration ou la perte de 10 % du poids initial. Sur les atteintes, le porteur affirme que les souris ne seront pas impactées par la déshydratation grâce à la brièveté du protocole, tout en indiquant que l'ajout d'une autre molécule pourrait induire une insuffisance rénale modérée.

Objectifs

Notre projet porte sur l’étude de l’absorption digestive de l’oxalate dans le côlon en situation de déshydratation. L’oxalate est une petite molécule éliminée dans l’urine, qui précipite avec le calcium urinaire, formant des cristaux d’oxalate de calcium dans les reins et pouvant entrainer une insuffisance rénale aigue liée à une néphropathie oxalique dite « cristalline ». L’hyperoxalurie peut être génétique (production accrue d’oxalate par le foie) ou dgestive (absorption accrue de l’oxalate dans le côlon. Cependant, certains patients développent des insuffisances rénales aigües avec précipitation d’oxalate de calcium dans des circonstances de déshydratation extracellulaire (dû à des vomissements et/ou diarrhées, diurétiques...) sans que l’on identifie de cause classique d’hyperoxalurie. Le transporteur « DRA » au niveau colique permet le transport du chlore et de l'oxalate. Notre but est de montrer, lors d'un état de déshydratation, une augmentation de stimulation de ce transporteur, induisant ainsi une augmentation de l’absorption digestive de l’oxalate et par conséquent une augmentation de l’oxalate urinaire. L’objectif est de comprendre la physiopathologie d’une néphropathie cristalline encore mal connue, probablement plus fréquente que supposé, et de mieux comprendre la physiopathologie de l’hyperoxalurie suite à une déplétion sodée importante. Cette étude permettra également de déterminer la mise en place des mesures préventives spécifiques lors des épisodes de déshydratation extracellulaire chez les patients atteints de syndrome de grêles court ou autres conditions à risque de néphropathie oxalique.

Bénéfices attendus

Ce projet aura un impact clinique important si nos hypothèses se confirment. La néphropathie oxalique est caractérisée par la précipitation de cristaux d’oxalate et de calcium dans les tubules rénaux. Cette néphropathie peut entraîner une insuffisance rénale terminale dans 50 pourcents des cas. Sa fréquence est non négligeable. Cette prévalence augmente drastiquement dans les groupes de patients à risque, notamment les situations de malabsorption, qui concernent jusqu'à 50 pourcents des diagnostics de néphropathie oxalique. Ce projet permettrait de confirmer la voie innovante d'un potentiel effet propre de la déplétion sodée sur l'augmentation de l'activité de transport digestif de l'oxalate, menant ainsi à une hyperoxalurie digestive, tout en se passant de la voie physiopathologique classique malabsorptive (sus-mentionnée). En effet, les patients atteints de diarrhée chronique avec malabsorption (comme dans les situations de syndrome de grêle court, de maladie de Crohn...) sont affectés par une hyperoxalurie massive qui conduit au développement d'une insuffisance rénale. Si cette oxalurie est liée en partie à l'effet de l'angiotensine 2, cela permettra de prendre en compte la part liée à la déshydratation dans l’apparition de cette néphropathie, et de prévenir davantage le déclin de la fonction rénale en adaptant les apports hydro-sodés chez ces patients.

Procédures

Une partie des souris seront sous régime alimentaire pauvre en sel ou enrichie en oxalate (eau de boisson) pendant 5 jours ou 14 jours. Toutes les souris seront exposées à 2 reprises à un recueil urinaire en cages métaboliques en état vigiles au cours de chacune des procédures (15 jours avant le traitement et jour 5 ou jour 14 après le premier traitement) sur une durée de 16h impliquant un hébergement individuel. Certaines souris auront également des injections quotidiennes d'un diurétique pendant toute la procédure (5j), soit 5 injections au total sur souris vigile (durée de l’acte moins de 5 secondes). D'autres souris seront également soumises à une procédure chirurgicale sous anesthésie permettant la mise en place d'une pompe osmotique délivrant en continu une molécule (la mise en place de la pompe dure environ 5 minutes). Enfin, à l’issue de la période de maintien, tous les animaux seront soumis à un unique prélèvement sanguin (durée de cet acte 1 minutes) sous anesthésie et analgésie qui sera suivi d’une euthanasie par une méthode réglementaire sans réveil de l’animal.

Impact sur les animaux

Les souris seront injectées en diurétique ou en diluant seul administré quotidiennement. L’exposition à une alimentation pauvre en sel ne devrait pas avoir d'impact majeur sur les animaux qui seront en déshydratation extracellulaire modérée. Les souris ne seront pas impactées par cette déshydratation modérée grâce à la durée courte du protocole. En revanche, l'ajout de petites doses d’une autre molécule associé à ce régime pourrait induire une insuffisance rénale modérée, qui ne devrait pas avoir de retentissement pour les animaux grâce à une surveillance adaptée (mesure du poids). Les changements de régimes pourraient induire un léger stress chez les souris qui sont néophobes (peur de la nouveauté). Les injections sont nécessaires pour la mise en place du modèle pourraient induire un stress lors de la contention et une douleur légère et de courte durée au site d’injection (piqure de l’aiguille). Dans l’un des modèles, des mini pompes seront installées sous anesthésie générale/analgésie pour délivrer des molécules en continu ce qui nécessite une petite incision et un point de suture. Comme pour toute chirurgie, il y a un risque de surinfection lié à la chirurgie (rare), elle peut induite des douleurs/irritations notamment au niveau de la suture, ou encore des complications liées à l'anesthésie (stress thermique, détresse respiratoire, arrêt cardio respiratoire). De même, les souris contrôles devront également être anesthésiées, ouvertes et suturées et recevront 2 injections d’une analgésie pour garantir le même traitement des souris et éviter un bais suite à la chirurgie et de l’injection. Le recueil d'urine en cage métabolique peut induire un stress social pour les animaux. Enfin, un prélèvement sanguin unique et terminal sera effectué en fin de période, sous anesthésie et analgésie sans autre contrainte que la piqure permettant l’anesthésie correspondant à un stress lié à la contention et une douleur légère et de courte durée au site d’injection (piqure de l’aiguille).

Devenir

Des prélèvements et analyses sont nécessaires post-mortem cela implique donc l’euthanasie de l’ensemble des animaux par une méthode réglementaire.

Remplacement

Nous souhaitons étudier le mécanisme du système rénine angiotensine suite à une déplétion sodée avec ou sans apport d'oxalate sur les transporteurs rénaux et du tube digestif. Pour cela, nous souhaitons mettre en évidence la physiopathologie de plusieurs organes (reins, colon, foie) lors d'une déplétion sodée et l'expression des transporteurs d'oxalate ainsi que la réponse du système rénine angiotensine suite à ce stimulus. L'implication de plusieurs organes avec une supplémentation en oxalate (alimentation) et d'un traitement ne nous permet pas de réaliser ces procédures sur des cellules ou des organoïdes. Pour cela, le recours aux animaux est indispensable. Les essais thérapeutiques sur le modèle d'insuffisance rénale ne peuvent être réalisés que sur un organisme entier.

Réduction

Le nombre minimal d'animaux par expérience a été calculé à partir des données déjà connues dans ce modèle. La taille des effectifs a été établis grâce à un calcul de puissance pour prendre en compte les risques afin de réduire au maximum d’animaux utilisés. Le nombre de 10 animaux par groupe est issu notamment de l’expérience dans le modèle connu de l’équipe. Un calcul de puissance nous a permis de déterminer un nombre minimal de 8 souris par groupe, auquel nous préférons ajouter un pourcentage de sureté expérimentale et pour pallier aux potentiels variabilités interindividuelles, soit 10 souris par groupe. Pour des raisons de reproductibilité, nous réaliserons une deuxième série, soit 20 souris par groupe. De plus, nous utiliserons des tests afin de prendre en compte l’effectif des souris par groupe et pourvoir obtenir des résultats fiables et les interpréter. Nous utiliserons également d’autres tests pour la comparaison de plusieurs groupes. Le nombre d'animaux prévu est de 240 souris à ratio égale de mâles et femelles de 3 mois.

Raffinement

La prise hydrique est contrôlée lors du change de biberons et si nous observons un groupe plus ou moins déshydraté, le personnel pourra ajouter de la nourriture hydratée directement dans la cage. Le bien-être des animaux est assuré par un enrichissement de leur environnement grâce à l'utilisation d'une litière à base de cellulose composée de plusieurs éléments, de tailles différentes (matière compacte initialement, décompactée par les animaux), d’un dôme en cellulose et de morceaux de bois à ronger. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation en vigueur pour l’espèce. Le bien-être des animaux sera également assuré par une surveillance quotidienne afin de pouvoir détecter tout signe de douleur. Si une agressivité est observée, les souris seront placées en hébergement individuel pour une durée de 5 heures. Lors du regroupement au décours des 5 heures, les cages seront enrichies avec des cocoons et de la sizale en plus. Les critères d’arrêt sont la prostration, ou la perte de 10 pour cent du poids initial (les animaux seront pesés tous les jours). Le recueil d'urine n'est pas invasif et les animaux seront habitués aux cages métaboliques. Les points limites seront surveillés tout au long de la procédure par du personnel qualifié (écarts de poids, apparence physique externe, changement de comportement, évolution des signe cliniques, degré d’activité). Une surveillance quotidienne est réalisée pour vérifier la bonne santé des animaux et repérer tout saignement et/ou risque d'infections. Les gestes invasifs seront réalisés sous anesthésie/analgésie, et un suivi post-opératoire sera réalisé. Il y a un risque de surinfection lié à la chirurgie, mais qui est relativement rare car tous les instruments chirurgicaux sont nettoyés et stérilisés avant chaque intervention. Des mini-pompes osmotiques seront installées, sous anesthésie générale, sous la peau des souris ce qui nécessite une petite incision et un point de suture. Un analgésique sera donné aux souris 30 min avant le début de la chirurgie puis 5-6h après. Si des signes de douleurs persistent et sont détectés 20 heures après la chirurgie, l’analgésie pourra être injectée une troisième fois. Concernant la chirurgie, si au-delà de 48 heures post chirurgie, les souris présentent toujours des signes de douleur ou agitation, nous considèrerons que ce point limite nuit au bien-être animal et la souris sera euthanasié.

Choix des espèces

Le protocole ne peut pas être réalisé sur des cellules ou organoïdes, mais afin de pouvoir étudier la physiologie de plusieurs organes dans son ensemble, cela doit être réalisé sur un organisme entier. Le modèle murin permet d’avoir des résultats fiables en limitant au minimum le nombre d’animaux nécessaires ainsi que l’impact du protocole sur le bien-être des animaux. Pour les procédures, nous utiliserons des souris de 3 mois, âge à partir duquel les souris seront assez robustes pour supporter 16 heures dans une cage métabolique (cage individuelle avec grille avec un accès illimité à la boisson) et obtenir une quantité suffisante d'urine. Nous achèterons des souris qui auront 11 semaines et auront 1 semaine d’acclimatation avant les protocoles. Les souris auront donc 12 semaines au moment du protocole.

L'occlusion d'une artère cérébrale provoque chez chaque souris un infarctus dont elle ne se remettra pas. 696 souris vont être utilisées sur ce site dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec des injections en bolus ou en perfusion de trente minutes, une chirurgie pouvant atteindre deux heures et une perfusion intracardiaque finale. Toutes sont mises à mort et leurs tissus prélevés, le porteur indiquant que l'AVC exclut de les garder en vie. Il énumère par ailleurs saignements, œdème cérébral, prostration, paupières closes et troubles de la motricité, puis conclut que les premiers essais "semblent indiquer que les signes cliniques sont modérés".

Objectifs

Les plaquettes sanguines jouent un rôle central dans l’arrêt du saignement en s’accumulant au niveau d’une lésion du vaisseau. Un processus similaire intervient dans la thrombose artérielle dans un vaisseau malade présentant une plaque d’athérosclérose. Suite à la rupture de la plaque, les plaquettes s’accumulent et forment un caillot qui bloque la circulation du sang pouvant entraîner des accidents vasculaires cérébraux (AVC). A l’heure actuelle, il n’y a qu’un seul traitement de l’AVC qui permet de détruire le caillot, combiné ou non à une approche de retrait mécanique du caillot. Ces deux approches doivent être utilisées rapidement après l’apparition des 1er symptômes chez le patient (4h30 pour le traitement et 6h pour le retrait mécanique), ce qui limite fortement le nombre de patients traités. Les antiplaquettaires ne sont pas utilisés dans le traitement de l’AVC car ils augmentent fortement le risque de saignement. Ce projet comprend trois axes d’étude - Axe 1 : caractériser deux modèles d’AVC et confirmer que les plaquettes sont bien impliquées dans le mécanisme de l’AVC. L’ajout de 2 nouvelles lignées de souris, modifiant ainsi le nombre d’animaux, nécessite une modification du projet initial. - Axe 2 : étudier le rôle d’un 1er récepteur plaquettaire dans la restauration du flux sanguin après un AVC. Nous utiliserons des souris génétiquement modifiées qui ne présentent pas ce récepteur pour voir l’impact sur la restauration du flux sanguin. Nous utiliserons également des souris qui présentent ce récepteur dans sa forme humaine pour étudier l’effet d’un traitement ciblant ce récepteur sur la restauration du flux sanguin. Nous utiliserons des souris déficientes pour deux protéines se fixant au récepteur : la fibrine et le fibrinogène ; et nous allons générer des souris avec ce récepteur humain et déficientes pour la fibrine ou le fibrinogène afin d’évaluer s’il y a un impact de l’interaction protéine – récepteur sur la restauration du flux sanguin. - Axe 3 : étudier le rôle d’un 2e récepteur plaquettaire dans la restauration du flux sanguin dans l’AVC. Nous utiliserons 2 agents ciblant la forme humaine de ce récepteur. Pour cela, nous utiliserons des souris présentant la forme humaine du récepteur car nous disposons d’anticorps anti-humaine. Le projet se déroule sur 2 établissements utilisateurs différents (EU1 et EU2).

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de ce projet portent sur l’accident vasculaire cérébral (AVC). On pourrait mettre en évidence une réduction des séquelles lors de l’absence du récepteur ou lors d’un traitement ciblant l’un des 2 récepteurs étudiés, sans trop augmenter le saignement. Ce qui ouvrira des perspectives pour de nouvelles indications et de nouveaux essais cliniques. L’obtention de tels résultats pourrait déboucher à long terme sur une amélioration de la prise en charge des patients présentant un AVC et, de ce fait, à une réduction des séquelles à long terme de cette pathologie.

Procédures

Les animaux seront soumis à des injections en bolus ou en perfusion de 30 min (animal anesthésié) (EU1). Les modèles nécessitent des procédures chirurgicales (EU1), celles-ci seront de maximum 120 min et réalisées sous anesthésie générale. Des IRM (EU2) de 30 min à 1h seront réalisés 24 et 72h après avoir induit l’AVC. Une seule chirurgie et une seule IRM seront effectuées sur les animaux. Une laparotomie et une perfusion intra-cardiaque (animal anesthésié) seront réalisées pour permettre une analyse histologie de l’AVC. Ces gestes seront réalisés sur une durée de 20 min (EU1).

Impact sur les animaux

Pour toutes les procédures, une des complications attendues est un impact de l’anesthésie sur le rythme respiratoire (irrégulier ou apnée) ainsi que le risque de saignement au site d’incision ou au site chirurgical. Des saignements ainsi qu’un œdème pourraient être observé suite à la craniotomie. De manière plus spécifique, les souris peuvent avoir des signes cliniques neurologiques pendant les 72h qui suivent l’intervention chirurgicale : modification du comportement (activité réduite, voire prostration), de l’apparence physique (apparence des poils, paupières fermées), de la prise alimentaire et de la motricité (rotation), même si les premiers tests sur ces modèles semblent indiquer que les signes cliniques sont modérés. Des signes de douleur peuvent également apparaitre après l’intervention chirurgicale. Les traitements antiplaquettaires pourraient conduire à des saignements au niveau des plaies chirurgicales. Durant l’imagerie IRM, l’anesthésie pourrait avoir un impact sur le rythme respiratoire (irrégulier ou apnée).

Devenir

A la fin des procédures, tous les animaux sont mis à mort car le développement d’un AVC n’est pas compatible avec un maintien en vie de la souris. Des tissus seront prélevés pour des analyses ultérieures.

Remplacement

L’AVC impliquant un processus particulièrement complexe faisant intervenir plusieurs types cellulaires ainsi que les conditions de circulation du sang (vaisseau, pression artérielle, flux sanguin), il est impossible de substituer la souris par des modèles in vitro. Cependant, tous les traitements utilisés dans cette étude sont soit déjà utilisé en clinique, en essai clinique ou ont été préalablement testés dans des modèles in vitro afin de valider leur effet antithrombotique.

Réduction

Le projet se fera par étapes, comme indiqué dans le déroulé du projet. Le nombre d’animaux utilisés lors de cette étude est réduit au minimum, ce nombre étant fixé à 12 souris/groupe pour l’obtention de résultats statistiquement significatifs.

Raffinement

Une période d’acclimatation de 2 semaines entre l’arrivée des souris à l’animalerie et leur utilisation sera respectée. Aucun geste n’est réalisé sur animal vigile, nous n’avons donc pas prévu d’habituation. Le stress et la douleur de tous les animaux utilisés dans ce projet seront diminués au minimum: • Par l’hébergement dans des cages en fonction des groupes expérimentaux au moins 7 jours avant l’expérimentation. Ces cages seront munies de particules de bois et enrichies avec des carrés de cellulose, bâtonnets de coton, frisure de papier, ce qui leur permet d’organiser leur environnement selon leurs besoins. • Par une habituation au gel nutritif avant l’opération • Par une anesthésie de l’animal avant et pendant la durée de l’opération • Par l’installation de l’animal sur une plaque chauffante afin de lutter contre l’hypothermie pendant la chirurgie. • Par l’injection d’analgésique avant chaque procédure • Par application de gel protecteur sur les yeux lors de l’anesthésie et par injection de sérum physiologique avant la procédure chirurgicale pour assurer l’hydratation de l’animal. • Pendant toutes les expérimentations, les animaux sont surveillés par du personnel entrainé pour vérifier l’absence de signe de douleur grâce à des points limites spécifiques établis pour chaque procédure. Ces points limites permettront de soustraire l’animal aux procédures expérimentales et ainsi limiter sa souffrance et son inconfort. • L’animal est acheminé par nos soins dans une boîte de transport équipée de litière et d’aliment hydraté dans le laboratoire où se trouve l’IRM afin d’y effectuer un examen IRM. Du coton et de la frisure seront rajoutés dans la cage de transport.

Choix des espèces

Chez la souris, les modèles in vivo sont largement répandus et maitrisés, notamment les modèles d’accident vasculaire cérébral (AVC). De plus, les techniques de modifications génétiques ont permis d’obtenir des souris déficientes pour un récepteur plaquettaire, sans fibrinogène ou incapable de former de la fibrine, tout comme des souris exprimant 2 récepteurs humains distincts. Ces souris nous permettent donc d’évaluer le rôle de ces récepteurs/protéines dans la restauration du flux sanguin dans l’AVC afin de mieux comprendre les mécanismes, mais aussi de tester de nouveaux traitements ciblant ces récepteurs humains. Les souris seront utilisées au stade adulte entre 2 et 6 mois. Cet âge correspond à la période utilisant des souris pubères et ne présentant pas encore de vieillissement. Il n’y aura pas d’effet lié à l’âge.

Provoquer un accident vasculaire cérébral pour étudier deux récepteurs des plaquettes sanguines mobilise 696 souris, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie pouvant durer deux heures sous anesthésie générale, une IRM de trente minutes à une heure vingt-quatre puis soixante-douze heures après l'AVC, enfin une laparotomie et une perfusion intracardiaque. Le porteur décrit des saignements, un œdème après ouverture du crâne, une activité réduite voire une prostration, des paupières fermées et des mouvements de rotation pendant les trois jours suivant l'opération. Toutes sont mises à mort, le développement d'un AVC n'étant selon lui "pas compatible avec un maintien en vie de la souris".

Objectifs

Les plaquettes sanguines jouent un rôle central dans l’arrêt du saignement en s’accumulant au niveau d’une lésion du vaisseau. Un processus similaire intervient dans la thrombose artérielle dans un vaisseau malade présentant une plaque d’athérosclérose. Suite à la rupture de la plaque, les plaquettes s’accumulent et forment un caillot qui bloque la circulation du sang pouvant entraîner des accidents vasculaires cérébraux (AVC). A l’heure actuelle, il n’y a qu’un seul traitement de l’AVC qui permet de détruire le caillot, combiné ou non à une approche de retrait mécanique du caillot. Ces deux approches doivent être utilisées rapidement après l’apparition des 1er symptômes chez le patient (4h30 pour le traitement et 6h pour le retrait mécanique), ce qui limite fortement le nombre de patients traités. Les antiplaquettaires ne sont pas utilisés dans le traitement de l’AVC car ils augmentent fortement le risque de saignement. Ce projet comprend trois axes d’étude - Axe 1 : caractériser deux modèles d’AVC et confirmer que les plaquettes sont bien impliquées dans le mécanisme de l’AVC. L’ajout de 2 nouvelles lignées de souris, modifiant ainsi le nombre d’animaux, nécessite une modification du projet initial. - Axe 2 : étudier le rôle d’un 1er récepteur plaquettaire dans la restauration du flux sanguin après un AVC. Nous utiliserons des souris génétiquement modifiées qui ne présentent pas ce récepteur pour voir l’impact sur la restauration du flux sanguin. Nous utiliserons également des souris qui présentent ce récepteur dans sa forme humaine pour étudier l’effet d’un traitement ciblant ce récepteur sur la restauration du flux sanguin. Nous utiliserons des souris déficientes pour deux protéines se fixant au récepteur : la fibrine et le fibrinogène ; et nous allons générer des souris avec ce récepteur humain et déficientes pour la fibrine ou le fibrinogène afin d’évaluer s’il y a un impact de l’interaction protéine – récepteur sur la restauration du flux sanguin. - Axe 3 : étudier le rôle d’un 2e récepteur plaquettaire dans la restauration du flux sanguin dans l’AVC. Nous utiliserons 2 agents ciblant la forme humaine de ce récepteur. Pour cela, nous utiliserons des souris présentant la forme humaine du récepteur car nous disposons d’anticorps anti-humaine. Le projet se déroule sur 2 établissements utilisateurs différents (EU1 et EU2).

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de ce projet portent sur l’accident vasculaire cérébral (AVC). On pourrait mettre en évidence une réduction des séquelles lors de l’absence du récepteur ou lors d’un traitement ciblant l’un des 2 récepteurs étudiés, sans trop augmenter le saignement. Ce qui ouvrira des perspectives pour de nouvelles indications et de nouveaux essais cliniques. L’obtention de tels résultats pourrait déboucher à long terme sur une amélioration de la prise en charge des patients présentant un AVC et, de ce fait, à une réduction des séquelles à long terme de cette pathologie.

Procédures

Les animaux seront soumis à des injections en bolus ou en perfusion de 30 min (animal anesthésié) (EU1). Les modèles nécessitent des procédures chirurgicales (EU1), celles-ci seront de maximum 120 min et réalisées sous anesthésie générale. Des IRM (EU2) de 30 min à 1h seront réalisés 24 et 72h après avoir induit l’AVC. Une seule chirurgie et une seule IRM seront effectuées sur les animaux. Une laparotomie et une perfusion intra-cardiaque (animal anesthésié) seront réalisées pour permettre une analyse histologie de l’AVC. Ces gestes seront réalisés sur une durée de 20 min (EU1).

Impact sur les animaux

Pour toutes les procédures, une des complications attendues est un impact de l’anesthésie sur le rythme respiratoire (irrégulier ou apnée) ainsi que le risque de saignement au site d’incision ou au site chirurgical. Des saignements ainsi qu’un œdème pourraient être observé suite à la craniotomie. De manière plus spécifique, les souris peuvent avoir des signes cliniques neurologiques pendant les 72h qui suivent l’intervention chirurgicale : modification du comportement (activité réduite, voire prostration), de l’apparence physique (apparence des poils, paupières fermées), de la prise alimentaire et de la motricité (rotation), même si les premiers tests sur ces modèles semblent indiquer que les signes cliniques sont modérés. Des signes de douleur peuvent également apparaitre après l’intervention chirurgicale. Les traitements antiplaquettaires pourraient conduire à des saignements au niveau des plaies chirurgicales. Durant l’imagerie IRM, l’anesthésie pourrait avoir un impact sur le rythme respiratoire (irrégulier ou apnée).

Devenir

A la fin des procédures, tous les animaux sont mis à mort car le développement d’un AVC n’est pas compatible avec un maintien en vie de la souris. Des tissus seront prélevés pour des analyses ultérieures.

Remplacement

L’AVC impliquant un processus particulièrement complexe faisant intervenir plusieurs types cellulaires ainsi que les conditions de circulation du sang (vaisseau, pression artérielle, flux sanguin), il est impossible de substituer la souris par des modèles in vitro. Cependant, tous les traitements utilisés dans cette étude sont soit déjà utilisé en clinique, en essai clinique ou ont été préalablement testés dans des modèles in vitro afin de valider leur effet antithrombotique.

Réduction

Le projet se fera par étapes, comme indiqué dans le déroulé du projet. Le nombre d’animaux utilisés lors de cette étude est réduit au minimum, ce nombre étant fixé à 12 souris/groupe pour l’obtention de résultats statistiquement significatifs.

Raffinement

Une période d’acclimatation de 2 semaines entre l’arrivée des souris à l’animalerie et leur utilisation sera respectée. Aucun geste n’est réalisé sur animal vigile, nous n’avons donc pas prévu d’habituation. Le stress et la douleur de tous les animaux utilisés dans ce projet seront diminués au minimum: • Par l’hébergement dans des cages en fonction des groupes expérimentaux au moins 7 jours avant l’expérimentation. Ces cages seront munies de particules de bois et enrichies avec des carrés de cellulose, bâtonnets de coton, frisure de papier, ce qui leur permet d’organiser leur environnement selon leurs besoins. • Par une habituation au gel nutritif avant l’opération • Par une anesthésie de l’animal avant et pendant la durée de l’opération • Par l’installation de l’animal sur une plaque chauffante afin de lutter contre l’hypothermie pendant la chirurgie. • Par l’injection d’analgésique avant chaque procédure • Par application de gel protecteur sur les yeux lors de l’anesthésie et par injection de sérum physiologique avant la procédure chirurgicale pour assurer l’hydratation de l’animal. • Pendant toutes les expérimentations, les animaux sont surveillés par du personnel entrainé pour vérifier l’absence de signe de douleur grâce à des points limites spécifiques établis pour chaque procédure. Ces points limites permettront de soustraire l’animal aux procédures expérimentales et ainsi limiter sa souffrance et son inconfort. • L’animal est acheminé par nos soins dans une boîte de transport équipée de litière et d’aliment hydraté dans le laboratoire où se trouve l’IRM afin d’y effectuer un examen IRM. Du coton et de la frisure seront rajoutés dans la cage de transport.

Choix des espèces

Chez la souris, les modèles in vivo sont largement répandus et maitrisés, notamment les modèles d’accident vasculaire cérébral (AVC). De plus, les techniques de modifications génétiques ont permis d’obtenir des souris déficientes pour un récepteur plaquettaire, sans fibrinogène ou incapable de former de la fibrine, tout comme des souris exprimant 2 récepteurs humains distincts. Ces souris nous permettent donc d’évaluer le rôle de ces récepteurs/protéines dans la restauration du flux sanguin dans l’AVC afin de mieux comprendre les mécanismes, mais aussi de tester de nouveaux traitements ciblant ces récepteurs humains. Les souris seront utilisées au stade adulte entre 2 et 6 mois. Cet âge correspond à la période utilisant des souris pubères et ne présentant pas encore de vieillissement. Il n’y aura pas d’effet lié à l’âge.

Pour que le personnel d'animalerie acquière et maintienne la maîtrise de gestes techniques exigée par l'arrêté du 1er février 2013, 2 772 animaux non-humains vont être utilisés et tous tués. Ce sont 817 cobayes, 690 rats, 647 lapins et 618 souris, chacun soumis vigile et sous contention à quatre gestes différents au maximum, de trente secondes à deux minutes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur indique que les mannequins et les simulateurs d'injection servent en amont mais ne suffisent pas à réussir le geste sur un animal vigile. Il précise que ces animaux sont des animaux de réforme "déjà destinés à l'euthanasie" ou repris d'autres protocoles, et qu'ils ne sont pas gardés en vie afin de pouvoir vérifier la qualité du geste.

Objectifs

Ce projet est dédié à l’acquisition d’une parfaite maîtrise de gestes techniques nécessaires à la bonne réalisation des procédures expérimentales par les personnels d’animalerie. Il répond aux exigences réglementaires de l'arrêté du 1er février 2013 relatif à l’acquisition et à la validation de compétences du personnel des établissements utilisateurs, éleveurs et fournisseurs d’animaux à des fins scientifiques. Maîtriser les gestes techniques est fondamental pour le bien-être animal (réduction au maximum du stress et de la douleur associé à ces gestes) et la reproductibilité des résultats scientifiques (exécution correcte du geste et fiabilité du résultat scientifique en découlant) lors des prochaines procédures de l’établissement. L’objectif de ce projet est d’assurer, après une première acquisition théoriques et sur modèles inertes, des compétences relatives aux gestes techniques, leur qualification et leur maintien dans le temps tout en garantissant le bien-être des animaux.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet sont la maitrise pour nos personnels travaillant avec les animaux des gestes techniques de routine dans nos activités, en respectant les bonnes pratiques actuelles et en minimisant les contraintes sur les animaux. En s’assurant que nos personnels sont à jour dans les connaissances pratiques et théoriques des gestes techniques, nous nous assurons que les procédures sont réalisées dans les meilleures conditions possibles et dans le respect du bien-être de l’animal.

Procédures

Chaque animal sera soumis au maximum à 4 gestes techniques différents, vigile et sous contention, d’une durée oscillant entre 30 secondes et 2 minutes.

Impact sur les animaux

Stress lié à la contention et douleur associée aux gestes techniques (introduction d’une aiguille).

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort. Les animaux utilisés sont des animaux de réformes déjà destinés à l’euthanasie, il a donc été décidé de ne pas les garder en vie après les procédures pour éviter tout stress supplémentaire et pouvoir, le cas échéant, vérifier la qualité du geste technique.

Remplacement

Des méthodes alternatives comme des vidéos explicatives ou encore le recours à des mannequins ou autre support inerte (ex : simulateur d’injection intra veineuse) serviront de supports préalables lors des volets théoriques et pratiques des différents gestes techniques. Cependant, ces méthodes alternatives ne suffisent pas pour que le personnel réussisse à réaliser les gestes en conditions réelles, sur animal vigile tout en minimisant les nuisances sur cet animal lors de la réalisation du geste : cette partie ne peut être réalisé in vitro.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés pour les procédures est composé d’un minimum et d’un maximum, afin de pouvoir vérifier que le personnel maitrise la technique. Dès lors que le nombre minimum d’animaux est atteint et que le geste est maîtrisé, la procédure s’arrête. Si le nombre maximum est atteint et que le personnel ne maîtrise toujours pas le geste, il repasse sur modèle inerte. Les animaux utilisés seront uniquement des animaux de réforme de l’animalerie de l’établissement où se déroule le projet ou des animaux réutilisés de protocoles expérimentaux (après validation vétérinaire et selon les recommandations éthiques). Lors de ces procédures et sur les conseil du vétérinaire et/ou la SBEA, il est possible d’utiliser un même animal pour plusieurs gestes techniques (selon leur caractère invasif) afin d’utiliser le nombre minimal d’animaux pour atteindre les objectifs du projet.

Raffinement

Les animaux utilisés seront hébergés dans un environnement adapté à l’espèce, au nombre et à l’âge. Des points limites en fonction des spécificités des gestes seront appliqués. Une observation de l’état clinique général des animaux est réalisée tout au long de la procédure. Des soins spécifiques sont apportés en cas de signes cliniques (soins locaux, ajout d’enrichissement, ajout d’aliment, ...). ...). En cas de détection d’un point limite, l’animal est immédiatement mis à mort. Des points limites spécifiques sont établis et raffinés au fur et à mesure des observations. La manipulation et la contention des animaux se fera par le biais de méthodes les moins stressantes possibles (creux de la main, tunnels, habituation …). Les techniciens s’entraineront d’abord à la contention avant d’effectuer le geste, pour que le geste soit réalisé de manière sécurisée et non stressante pour l’animal et la personne. Les volumes prélevés ou injectés seront basés sur les doses minimales, et avec des produits neutres comme du sérum physiologique, ceci dans le respect des volumes d’administration et de prélèvements propres à chaque espèce.

Choix des espèces

Mâles ou femelles peuvent être utilisés. Dans la mesure du possible, les surplus de stock comme les mâles chez l’espèce souris et lapins et les femelles chez l’espèce rat et cobayes seront choisis. Ces espèces ont été choisies car ce sont les espèces élevées et utilisées dans notre établissement, il est donc nécessaire que le personnel maitrise les gestes techniques sur ces différentes espèces qui ont chacune leurs particularités. Pour pouvoir être cohérent avec les conditions réelles dans laquelle ces gestes techniques vont être réalisés et minimiser ainsi l’impact sur le bien-être animal, la qualification et la requalification des gestes techniques est effectuée sur des animaux vivants dont l’espèce correspond à celle sur laquelle les gestes seront réalisés. Les mâles ou femelles peuvent être utilisés. Dans la mesure du possible, les surplus de stock comme les mâles chez l’espèce souris et lapins et les femelles chez l’espèce rat et cobayes seront choisis.

Exposées à 30 °C pendant toute leur croissance puis portées à 40 °C pendant près de quatre heures à deux reprises, 160 cailles japonaises subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont piquées pour un prélèvement de sang à cinq reprises la première année, puis tous les six mois jusqu'à leur mort, et passent une nuit entière isolées dans une chambre calorimétrique à cinquante et à cent jours. Deux sessions dans une arène circulaire d'un mètre trente mesurent leur réaction à un objet nouveau, ce que le porteur rattache à l'anticipation des effets des vagues de chaleur sur la faune sauvage. Toutes les femelles restent à l'élevage jusqu'à leur mort naturelle, les trois quarts des mâles sont proposés à l'adoption et les autres sont tués pour prélever leurs tissus.

Objectifs

L’un des défis majeurs de notre époque est d’anticiper l’ampleur des changements environnementaux globaux. Ceux-ci se traduisent par une hausse des températures moyennes et une augmentation des événements climatiques extrêmes, comme les vagues de chaleur. Ces modifications affectent les écosystèmes en influençant la phénologie, la distribution des espèces et les réseaux trophiques. Elles impactent également les traits d’histoire de vie, le comportement et la physiologie des organismes. Comprendre la capacité des espèces à s’adapter aux variations de température est donc essentiel. Les organismes possèdent une plage thermique optimale pour leur physiologie. Chez les endothermes (organismes capables de maintenir une température corporelle constante), la zone de neutralité thermique représente l’intervalle où aucune production ou dissipation active de chaleur n’est nécessaire. Au-delà de cette limite, le stress thermique impose aux individus de dissiper activement la chaleur. Des températures extrêmes influencent la croissance, la reproduction et la survie. À l’échelle physiologique, ces variations peuvent modifier la production de corticostérone, une hormone de stress, dont l’élévation pourrait accélérer le vieillissement cellulaire. Notre compréhension des effets du stress thermique sur les réponses moléculaires (dégâts sur l’ADN), physiologiques et comportementales reste limitée. Explorer ces mécanismes et leurs conséquences sur la reproduction et la survie permettrait de mieux prédire l’impact des changements climatiques sur la dynamique des populations. Ce projet étudie les effets du stress thermique en analysant divers mécanismes physiologiques et moléculaires chez la caille japonaise (Coturnix japonica). L’objectif est d’évaluer l’impact d’une hausse de température sur le métabolisme, les marqueurs du vieillissement, la réponse au stress ainsi que la survie et la reproduction. Ces résultats seront essentiels pour évaluer la résilience des individus face au stress thermique et identifier les effets des modifications climatiques sur leur survie et leur reproduction, contribuant ainsi à une meilleure surveillance des réponses biologiques aux changements globaux.

Bénéfices attendus

Le projet apportera des bénéfices en termes de connaissances fondamentales concernant : - La capacité des organismes à s'adapter lors d'une exposition prénatale à une vague de chaleur - les mécanismes physiologiques sous-tendant l’effet d’un stress thermique sur le vieillissement cellulaire - l’importance des effets d’un stress thermique sur la survie et la reproduction des organismes. Ces connaissances fondamentales visant à caractériser la réponse au stress thermique et aux températures anormalement chaudes, sont notamment nécessaires dans une optique de suivi de la réponse des organismes aux changements climatiques. A long-terme, tester les conséquences du stress thermique sur la condition physique et les mécanismes physiologiques sous-jacents pourra permettre une meilleure modélisation des effets futurs de ces changements sur les réponses adaptatives des organismes.

Procédures

Voici les durées des gestes cités qui seront réalisés sur animal vigile, les 160 animaux de l’expérimentation sont concernés par ces procédures : -Exposition chronique à une température de 30±2°C lors de la croissance et exposition aigue à 40°C pendant moins de 4h lors de la mesure du métabolisme à J50 et J100. -Prélèvements de sang (30s) réalisés à J8, J20, J50, J60 et J100 puis une fois tous les 6 mois jusqu’à la mort de l’animal, -Prélèvement de plumes (≤10s) réalisés 1 fois à J20, -Analyses métaboliques dans une chambre calorimétrique (de 20h à 12h le lendemain) réalisées à J50 et J100 -Un des objectifs de l’étude etant de mesurer comment certains comportements (néophobie, exploration, etc.) peuvent être affectés par un stress thermique lors du développement et/ou de la croissance, les animaux seront placés dans une arène circulaire (1m30 de diamétre) et leurs comportements d'exploration ou d'approche d'un nouvel objet seront enregistrés durant 2 sessions de ≤30min chacune à J20 et J50.

Impact sur les animaux

La manipulation lors des différentes mesures (baguage, pesée, prise de sang, etc.) peut entrainer de la peur/de la détresse chez l’animal. Lors des prises de sang, la piqure d’aiguille entraîne un stress lié à la contention ainsi qu’une douleur légère ayant pour conséquence un stress physique léger de courte durée. Le prélévement de deux plumes à J20 entraine un stress lié à la contention ainsi qu’une douleur légère ayant pour conséquences un stress physique leger. Lors de l’évaluation comportementale, les animaux seront isolés ayant pour conséquence une peur/détresse légère à modérée ainsi qu’une exposition à un nouvel environnement. Lors de la mesure du taux métabolique, les animaux seront isolés au cours de la nuit puis au cours de la matinée suivante qui inclue une exposition graduelle (sur une durée de 4h) à un stress thermique. Cette manipulation peut entrainer un stress physique (isolement, mobilité réduite, environnement non adapté) et physiologique (faim, soif) modéré.

Devenir

Toutes les femelles seront gardées à l’élevage et suivies jusqu’à leur mort naturelle. Après la maturité sexuelle, 75% des mâles seront placés à l’adoption, et si celle-ci n’est pas possible ils seront euthanasiés pour collecter des tissues permettant des analyses physiologiques complémentaires.

Remplacement

Le projet vise à comprendre l’effet du stress sur le vieillissement cellulaire et les mécanismes physiologiques/cellulaires sous-jacents. L’exposition à un environnement stressant engendre une multitude de bouleversements physiologiques qui implique différentes cellules et différents organes, mais également les communications inter-cellulaires et inter-organes, ce qui ne peut pas être reproduit via des approches substitutives disponibles à ce jour.

Réduction

Le nombre d’individus utilisé a été réduit au minimum nécessaire à l’obtention de résultats statistiquement appropriés aux objectifs. Cela est possible grâce à la réalisation de l’expérimentation en 2 sessions (une par an) qui permettra de réduire le nombre d’animaux utilisés lors de la deuxième session en fonction des résultats obtenus lors de la première session. Certaines mesures comme les prises de sang, les mesures morphologiques et celles du comportement ont été regroupées afin de réduire le nombre de manipulation des animaux.

Raffinement

Les différentes phases du protocole ont été conçues avec soin pour favoriser le bien-être des animaux pendant les procédures : - stabulation en groupes mixtes au sol en densité modérée - température optimale (pour le groupe contrôle), nourriture et eau ad libitum - enrichissement structurel : cachettes, brises-vue et capsules de bouteilles (jouets) - enrichissement alimentaire (litière dense propice au fouissage, vers de farine dispersés 1x/jour dans la litière) - Lors des différentes mesures et dans l’élevage, des points limites précoces feront l’objet d’une attention spécifique. Si un animal présente des signes de souffrance (listés dans un arbre décisionnel précis), il sera soit retiré de l’expérimentation, traité si besoin et replacé dans des conditions contrôle, soit mis à mort si les souffrances sont irréversibles et après avis du véterinaire référent.

Choix des espèces

La caille japonaise, utilisée pour ce projet, présente à la fois une sensibilité au stress thermique ainsi qu’une facilité d’incubation artificielle et la capacité de prospérer dans des environnements de laboratoire contrôlés, ce qui fait d’elle un bon modèle pour étudier les effets du réchauffement climatique. Les cailles peuvent servir d'analogues à de nombreuses espèces d'oiseaux vivant au sol ou à de petits animaux terrestres, en particulier dans les zones semi-arides ou tempérées. De plus, cette espèce est un excellent modèle aviaire dans un contexte d’étude du vieillissement. Son cycle de vie court (de 50 à 60 jours entre l’éclosion et la maturité sexuelle) permet de réaliser des études jusqu'à l'âge adulte des individus en un temps réduit. Les animaux seront utilisés au stade poussin (début de procédure à J2) afin d'étudier les effets d'un stress thermique lors de la croissance. Ils seront également suivis au stade adulte (tous les 6 mois jusqu’à leur mort) afin d’évaluer les effets à moyen et long terme du stress thermique éprouvé lors du développement embryonnaire et/ou de la croissance.