Autre recherche fondamentale
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- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Rôle des interneurones dans la consolidation et la formation de mémoire à long terme. 1/2
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Pour mesurer ce que les neurones inhibiteurs apportent à l'apprentissage, ce premier volet du projet expose 1 260 souris transgéniques à une chirurgie du cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Toutes sont tuées à l'issue, par perfusion intracardiaque, pour prélever le cerveau. Chaque animal reçoit une injection virale sous anesthésie, parfois un implant posé en deux heures trente, puis apprend une tâche qui peut durer huit à douze semaines jusqu'à 90 % de réussite, sous contrôle de l'eau ou de la nourriture. Le porteur prévoit la mise à mort de l'animal si son état ne s'améliore pas au bout de quarante-huit heures ou si l'implant se détache, et retient parmi ses critères de suivi les blessures dues aux bagarres entre congénères.
Objectifs
La plasticité cérébrale est à la base de nos fonctions cognitives les plus élaborées, et de notre capacité à nous adapter aux changements de notre environnement. Un lien fort entre changement de force synaptique et phénomènes d’apprentissage et mémorisation a été proposé au début des années 70. Cependant, peu d’études expérimentales sont venues valider cette hypothèse principalement à cause de limitations méthodologiques. L’utilisation de modèles génétiques chez la souris couplée à des méthodes d’électrophysiologie et d’imagerie permet de cibler de plus en plus finement les populations neuronales et les synapses d’intérêts dans le système nerveux central (SNC), permettant l’expression d’outils moléculaires par les cellules et synapses visées. Une grande variété d’action est alors possible afin de bloquer, augmenter ou moduler dynamiquement des processus cellulaires et synaptiques d’intérêts.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but premier de mieux comprendre les mécanismes qui soutiennent l’apprentissage, la formation de la mémoire et ainsi la manière dont notre cerveau traite ces tâches cognitives. De par les résultats qui en découleraient, nous nous attendons à apporter de nouvelles connaissances dans la compréhension de l’organisation du réseau neuronal. Ces connaissances nous aiderons donc à mieux comprendre non seulement comment la formation de la mémoire s’effectue, mais également comment des maladies ou des troubles psychiatriques liée à une altération d’apprentissage ou de mémoire peuvent se mettre en place. L’intérêt scientifique majeur de ce projet est l’étude de la plasticité synaptique, c’est-à-dire comment les neurones encodent l’information d’une mémoire dans le temps. Pendant des dizaines d’années la communauté scientifique s’est principalement intéressée aux neurones excitateurs dans la plasticité synaptique ce qui a permis la mise en évidence de certains mécanismes physiologiques essentiels à la formation de la mémoire et d’un apprentissage. Cependant, de nombreux sous types cellulaires ont été laissés de côté, notamment les neurones inhibiteurs. Ces cellules sont très diversifiées avec des rôles très distincts mais essentiel dans le contrôle du réseau neuronal et la coordination des activités des neurones entre eux. Jusqu’ici, aucune étude à notre connaissance a visé à évaluer la composante des différents groupes de neurones inhibiteurs dans la formation de mémoire et d’apprentissage, malgré leurs rôles essentiels dans le réseau neuronal. Grâce à nos souris transgéniques pour différent sous types de neurones inhibiteurs, nous pourrons évaluer le rôle distinct de chaque groupe pendant un apprentissage et une formation de mémoire. Ceci grâce à une altération spécifique et ciblé de mécanismes physiologiques déjà reconnus pour jouer un rôle majeur sur les neurones excitateurs. Nous apporterons à la communauté scientifique un moyen d’altérer la plasticité synaptique de façon ponctuelle et ciblée non seulement chez les neurones inhibiteurs jusqu’ici impossible. Nos données nous apporterons des connaissances essentielles dans le rôle des différents neurones inhibiteurs dans la formation de mémoire et d’un apprentissage. Ce qui permettra de mieux comprendre dans certaines pathologies, comment remédier à des troubles d’apprentissage et/ou de mémoire en ciblant des mécanismes physiologiques spécifiques au sein de sous types cellulaires précis.
Procédures
L’ensemble des animaux subiront une chirurgie pour infection virale (30min) avec ou sans implantation (2h30). La pose d’implant et le test comportemental nécessite que les animaux soient placés en hébergement individuel pour une durée de 4-5 semaines pour la restriction alimentaire et 8 à 12 semaines pour la restriction hydrique suite à la chirurgie pour éviter le risque de perte d’implant dû à l’interaction avec ses congénères. Dans Les animaux effecturont différentes taches comportementales, le y-maze se réalise que 5 jours sucessifs, ou le radial maze qui se fait sur 10 jours successifs. Après une semaines de récupération, ils effecturont un test de conditionnement à la peur qui dure 5 jours. Pour la procédure d'imagerie calcique , la tache d'apprentissage peut durer jusqu'a 8 à 12 semaines pour que la souris atteingne une performance de 90%.
Impact sur les animaux
Les étapes de la chirurgie entrainant des effets indésirables sur les animaux : l’incision de la peau, la craniotomie, l’injection stéréotaxique, les différentes implantations et la réalisation des points de sutures. L’animal subit également un stress lié à la diminution de comportements sociaux suite à l'isolement des animaux après implantations, et lors le contrôle hydrique ou alimentaire. Un stress physique lié aux contentions et à la tache comportementale de peur conditionnée.
Devenir
L’ensemble des animaux est euthanasié à la fin de chaque procédure pour réaliser des expériences d’electrophysiologie in situ ou pour des analyses histologiques.
Remplacement
En l’état actuel de nos connaissances, la recherche proposée ne peut pas être substituée par des approches in silico car le projet traite de fonctions cérébrales complexes à la base de la mise en place de la mémoire chez les mammifères. Il n’y a donc aucune alternative à l’utilisation d’animaux. La culture cellulaire n’est pas appropriée car les propriétés synaptiques de réseaux sont modifiées dans ces préparations. Déterminer comment les informations cognitives et sensorielles sont traitées exigent que l'animal soit intact.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés, les conditions de l'élevage seront standardisées et en adéquation avec le bien-être des animaux de façon à obtenir des groupes d'animaux les plus homogènes possibles et ainsi diminuer le nombre d'individus pour les analyses statistiques. Afin de réduire autant que possible les erreurs statistiques qui pourraient résulter d'un nombre insuffisant d'animaux, tout en limitant le nombre d’animaux, nos tests seront strictement basés sur un seuil de significativité de 0.05. L’utilisation de tests statistiques pour ces expériences nous permet d’estimer un nombre minimal de souris nécessaires pour satisfaire les conditions statistiques de significativité.
Raffinement
Les animaux sont surveillés chaque jour par les zootechniciens. Cette surveillance est renforcée par un deuxième suivi effectué par l’expérimentateur dans les jours qui suivent la chirurgie jusqu’à récupération complète des animaux. Des critères de bien être seront évalués : allure du poil, dos vouté, blessures dues à des bagarres entre congénères, lésions cutanées, agressivité ou repli, respiration accélérée/saccadée Le constat de signes de souffrance sans lien avec les procédures expérimentales entraine la création d’une « fiche individuelle de soin» (FIS), qui renseigne les soins prodigués (isolement, réchauffement, soins médicamenteux, etc…) et l’évolution des signes. La cage est alors signalée par une étiquette « animal à surveiller ». Cette fiche est fermée quand l’animal a récupéré ou qu’une décision de mise à mort a dû être prise. Un suivi spécifique établi pour les procédures de chirurgie sera décrit dans les procédures. La chirurgie implantaire est réalisée sous anesthésie gazeuse. Un contrôle de la respiration et de l’absence de reflexe sera effectué tout le long de la chirurgie. La douleur induite par l’incision sera couverte par l’injection préalable en sous cutanée d’un anesthésique local. L’injection d’un morphinique, en sous cutanée en début de chirurgie va permettre une couverture analgésique jusqu’au réveil de l’animal. Une injection d'un second analgésique est réalisée en fin de chirurgie pour assurer une couverture pendant les 12 heures post-opératoire. Les jours suivants si l’animal montre des signes de souffrance, il recevra en sous cutanée une injection quotidienne d’un anti inflammatoire non stéroïdien, jusqu’à disparition des signes de mal être. Afin que la perfusion intracardiaque soit indolore, ce geste est précédé d’une injection d’une double dose d’analgésique et d’un anesthésiant. L’absence de reflexe est vérifié avant toutes incisions afin de contrôler la profondeur de l’anesthésie de l’animal. Lors des suivis post opératoire, l’apparition de signes de douleur, de plaies, d’infection ou l’observation d’une perte de poids déclenchera la mise en place de mesures adaptées pour améliorer l'état des animaux ; désinfection du site de cicatrisation, mise à disposition de nourriture en poudre, injection d’analgésique. Si aucune amélioration n’est observée au bout de 48H ou dans le cas de la perte de l’implant, l’animal sera euthanasié.
Choix des espèces
La souris est une espèce de choix pour les études sur le système nerveux central des mammifères. L’organisation du système nerveux central de cette espèce est proche de celle de l’homme, ce qui permet une extrapolation des résultats obtenus chez cette espèce à l’espèce humaine afin de mieux comprendre l’importance des mécanismes synaptiques sur l’adaptation comportementale. Le projet sera réalisé sur des animaux de 6 à 32 semaines d'âge, ce qui correspond chez cette espèce à l’âge adulte. Leur poids et leur taille sont stabilisés, et la taille du cerveau est homogène garantissant ainsi une bonne reproductibilité des sites d’injection.
Rôle des interneurones dans la consolidation et la formation de mémoire à long terme. 2/2
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Incision du crâne, craniotomie, injection d'un virus dans le cerveau puis pose d'un implant en deux heures trente : 1 260 souris subissent ces chirurgies dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, toutes tuées à l'issue pour des analyses d'électrophysiologie ou d'histologie. Après l'opération, elles vivent seules en cage de quatre à cinq semaines sous restriction alimentaire, ou de huit à douze semaines sous restriction hydrique, pour éviter que leurs congénères n'abîment l'implant. Elles enchaînent ensuite le labyrinthe en Y sur cinq jours, le labyrinthe radial sur dix jours et un conditionnement à la peur de cinq jours, l'objectif déclaré étant de mesurer le rôle des neurones inhibiteurs dans la mémorisation. Le porteur affirme qu'il n'y a "aucune alternative à l'utilisation d'animaux" et que déterminer comment les informations sont traitées "exige que l'animal soit intact".
Objectifs
La plasticité cérébrale est à la base de nos fonctions cognitives les plus élaborées, et de notre capacité à nous adapter aux changements de notre environnement. Un lien fort entre changement de force synaptique et phénomènes d’apprentissage et mémorisation a été proposé au début des années 70. Cependant, peu d’études expérimentales sont venues valider cette hypothèse principalement à cause de limitations méthodologiques. L’utilisation de modèles génétiques chez la souris couplée à des méthodes d’électrophysiologie et d’imagerie permet de cibler de plus en plus finement les populations neuronales et les synapses d’intérêts dans le système nerveux central (SNC), permettant l’expression d’outils moléculaires par les cellules et synapses visées. Une grande variété d’action est alors possible afin de bloquer, augmenter ou moduler dynamiquement des processus cellulaires et synaptiques d’intérêts.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but premier de mieux comprendre les mécanismes qui soutiennent l’apprentissage, la formation de la mémoire et ainsi la manière dont notre cerveau traite ces tâches cognitives. De par les résultats qui en découleraient, nous nous attendons à apporter de nouvelles connaissances dans la compréhension de l’organisation du réseau neuronal. Ces connaissances nous aiderons donc à mieux comprendre non seulement comment la formation de la mémoire s’effectue, mais également comment des maladies ou des troubles psychiatriques liée à une altération d’apprentissage ou de mémoire peuvent se mettre en place. L’intérêt scientifique majeur de ce projet est l’étude de la plasticité synaptique, c’est-à-dire comment les neurones encodent l’information d’une mémoire dans le temps. Pendant des dizaines d’années la communauté scientifique s’est principalement intéressée aux neurones excitateurs dans la plasticité synaptique ce qui a permis la mise en évidence de certains mécanismes physiologiques essentiels à la formation de la mémoire et d’un apprentissage. Cependant, de nombreux sous types cellulaires ont été laissés de côté, notamment les neurones inhibiteurs. Ces cellules sont très diversifiées avec des rôles très distincts mais essentiel dans le contrôle du réseau neuronal et la coordination des activités des neurones entre eux. Jusqu’ici, aucune étude à notre connaissance a visé à évaluer la composante des différents groupes de neurones inhibiteurs dans la formation de mémoire et d’apprentissage, malgré leurs rôles essentiels dans le réseau neuronal. Grâce à nos souris transgéniques pour différent sous types de neurones inhibiteurs, nous pourrons évaluer le rôle distinct de chaque groupe pendant un apprentissage et une formation de mémoire. Ceci grâce à une altération spécifique et ciblé de mécanismes physiologiques déjà reconnus pour jouer un rôle majeur sur les neurones excitateurs. Nous apporterons à la communauté scientifique un moyen d’altérer la plasticité synaptique de façon ponctuelle et ciblée non seulement chez les neurones inhibiteurs jusqu’ici impossible. Nos données nous apporterons des connaissances essentielles dans le rôle des différents neurones inhibiteurs dans la formation de mémoire et d’un apprentissage. Ce qui permettra de mieux comprendre dans certaines pathologies, comment remédier à des troubles d’apprentissage et/ou de mémoire en ciblant des mécanismes physiologiques spécifiques au sein de sous types cellulaires précis.
Procédures
L’ensemble des animaux subiront une chirurgie pour infection virale (30min) avec ou sans implantation (2h30). La pose d’implant et le test comportemental nécessite que les animaux soient placés en hébergement individuel pour une durée de 4-5 semaines pour la restriction alimentaire et 8 à 12 semaines pour la restriction hydrique suite à la chirurgie pour éviter le risque de perte d’implant dû à l’interaction avec ses congénères. Dans Les animaux effecturont différentes taches comportementales, le y-maze se réalise que 5 jours sucessifs, ou le radial maze qui se fait sur 10 jours successifs. Après une semaines de récupération, ils effecturont un test de conditionnement à la peur qui dure 5 jours. Pour la procédure d'imagerie calcique , la tache d'apprentissage peut durer jusqu'a 8 à 12 semaines pour que la souris atteingne une performance de 90%.
Impact sur les animaux
Les étapes de la chirurgie entrainant des effets indésirables sur les animaux : l’incision de la peau, la craniotomie, l’injection stéréotaxique, les différentes implantations et la réalisation des points de sutures. L’animal subit également un stress lié à la diminution de comportements sociaux suite à l'isolement des animaux après implantations, et lors le contrôle hydrique ou alimentaire. Un stress physique lié aux contentions et à la tache comportementale de peur conditionnée.
Devenir
L’ensemble des animaux est euthanasié à la fin de chaque procédure pour réaliser des expériences d’electrophysiologie in situ ou pour des analyses histologiques.
Remplacement
En l’état actuel de nos connaissances, la recherche proposée ne peut pas être substituée par des approches in silico car le projet traite de fonctions cérébrales complexes à la base de la mise en place de la mémoire chez les mammifères. Il n’y a donc aucune alternative à l’utilisation d’animaux. La culture cellulaire n’est pas appropriée car les propriétés synaptiques de réseaux sont modifiées dans ces préparations. Déterminer comment les informations cognitives et sensorielles sont traitées exigent que l'animal soit intact.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés, les conditions de l'élevage seront standardisées et en adéquation avec le bien-être des animaux de façon à obtenir des groupes d'animaux les plus homogènes possibles et ainsi diminuer le nombre d'individus pour les analyses statistiques. Afin de réduire autant que possible les erreurs statistiques qui pourraient résulter d'un nombre insuffisant d'animaux, tout en limitant le nombre d’animaux, nos tests seront strictement basés sur un seuil de significativité de 0.05. L’utilisation de tests statistiques pour ces expériences nous permet d’estimer un nombre minimal de souris nécessaires pour satisfaire les conditions statistiques de significativité.
Raffinement
Les animaux sont surveillés chaque jour par les zootechniciens. Cette surveillance est renforcée par un deuxième suivi effectué par l’expérimentateur dans les jours qui suivent la chirurgie jusqu’à récupération complète des animaux. Des critères de bien être seront évalués : allure du poil, dos vouté, blessures dues à des bagarres entre congénères, lésions cutanées, agressivité ou repli, respiration accélérée/saccadée Le constat de signes de souffrance sans lien avec les procédures expérimentales entraine la création d’une « fiche individuelle de soin» (FIS), qui renseigne les soins prodigués (isolement, réchauffement, soins médicamenteux, etc…) et l’évolution des signes. La cage est alors signalée par une étiquette « animal à surveiller ». Cette fiche est fermée quand l’animal a récupéré ou qu’une décision de mise à mort a dû être prise. Un suivi spécifique établi pour les procédures de chirurgie sera décrit dans les procédures. La chirurgie implantaire est réalisée sous anesthésie gazeuse. Un contrôle de la respiration et de l’absence de reflexe sera effectué tout le long de la chirurgie. La douleur induite par l’incision sera couverte par l’injection préalable en sous cutanée d’un anesthésique local. L’injection d’un morphinique, en sous cutanée en début de chirurgie va permettre une couverture analgésique jusqu’au réveil de l’animal. Une injection d'un second analgésique est réalisée en fin de chirurgie pour assurer une couverture pendant les 12 heures post-opératoire. Les jours suivants si l’animal montre des signes de souffrance, il recevra en sous cutanée une injection quotidienne d’un anti inflammatoire non stéroïdien, jusqu’à disparition des signes de mal être. Afin que la perfusion intracardiaque soit indolore, ce geste est précédé d’une injection d’une double dose d’analgésique et d’un anesthésiant. L’absence de reflexe est vérifié avant toutes incisions afin de contrôler la profondeur de l’anesthésie de l’animal. Lors des suivis post opératoire, l’apparition de signes de douleur, de plaies, d’infection ou l’observation d’une perte de poids déclenchera la mise en place de mesures adaptées pour améliorer l'état des animaux ; désinfection du site de cicatrisation, mise à disposition de nourriture en poudre, injection d’analgésique. Si aucune amélioration n’est observée au bout de 48H ou dans le cas de la perte de l’implant, l’animal sera euthanasié.
Choix des espèces
La souris est une espèce de choix pour les études sur le système nerveux central des mammifères. L’organisation du système nerveux central de cette espèce est proche de celle de l’homme, ce qui permet une extrapolation des résultats obtenus chez cette espèce à l’espèce humaine afin de mieux comprendre l’importance des mécanismes synaptiques sur l’adaptation comportementale. Le projet sera réalisé sur des animaux de 6 à 32 semaines d'âge, ce qui correspond chez cette espèce à l’âge adulte. Leur poids et leur taille sont stabilisés, et la taille du cerveau est homogène garantissant ainsi une bonne reproductibilité des sites d’injection.
Développement et caractérisation de nanoémulsions de fénoldopam dans la polykystose rénale autosomique dominante – NANO-PKD
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 16
Six prélèvements sanguins pour chaque rat, trois pour chaque souris, tous réalisés sous anesthésie gazeuse. 16 rats Wistar et 40 souris vont être utilisés, tous tués six heures après le dernier prélèvement pour récupérer leurs organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'objectif tient en une mesure de cinétique sanguine sur une nanoémulsion de fénoldopam, molécule candidate contre les complications vasculaires de la polykystose rénale. Le porteur mentionne parmi les effets attendus l'exérèse du rein gauche et un gavage, deux actes absents de sa description des procédures, et justifie le recours aux animaux en une seule phrase.
Objectifs
La polykystose rénale autosomique dominante (PKRAD) est une maladie rénale héréditaire ayant une prévalence estimée à 4 sujets sur 10 000 en Europe.1 Dans la PKRAD, le développement de kystes rénaux altère progressivement la fonction rénale aboutissant à une insuffisance rénale terminale chez 1/3 des patients qui représentent 10% des dialysés et des transplantés. Ces patients développent précocement une hypertension artérielle et des complications cardiovasculaires avec une fréquence beaucoup plus élevée que dans la population
Bénéfices attendus
Malheureusement, les effets centraux de la rotigotine restent un frein à son utilisation dans la PKRAD et donc à l’évaluation de cette stratégie pharmacologique sur la structure et la fonction rénale à long terme. Une molécule plus intéressante au plan pharmacologique est le fénoldopam (FENO) qui est un agoniste spécifique des récepteurs DR1 et DR5 ne franchissant pas la barrière hémato-encéphalique. Cette molécule est notamment utilisée aux USA pour la prise en charge des crises hypertensives ou des hypertensions post-opératoires. A ce jour, le FENO est uniquement administré sous forme intraveineuse du fait de son métabolisme rapide et de sa faible demi-vie. Afin d’évaluer dans notre unité l’intérêt du FENO dans la PKRAD, celui-ci a été administré de façon chronique au moyen de mini-pompes chez des souris invalidées pour la polycystine-1 spécifiquement au niveau endothélial (VE-Cadh/Pkd1fl/fl). Celui-ci a permis de restaurer la dilatation-débit dépendante d’artères mésentériques isolées et de prévenir l’augmentation de la pression artérielle induite par la déficience en polycystine-1 endothéliale (Hamzaoui M et al. Hypertension 2022). L’ensemble de ces travaux montre que la stimulation des récepteurs dopaminergiques D1-like constitue une nouvelle approche thérapeutique d’intérêt pour la prise en charge des complications vasculaires de la PKRAD. Dans la mesure où les mécanismes de mécanotransduction sont communs, cette approche pourrait être également intéressante pour ralentir le déclin de la fonction rénale chez ces patients. Cependant, il n’existe actuellement aucun agoniste dopaminergique des récepteurs D1-like ayant des propriétés pharmacocinétiques permettant une utilisation par voie orale pour le traitement de la PKRAD.
Procédures
Des prélèvements sanguins seront effectués 6 fois sur les rats lors de la pharmacocinétique et 3 fois chez la souris . Tout les prélement serons réalisé sous-anesthésie gazeuse (isoflurane 2 %) de courte durée.
Impact sur les animaux
Les prélèvements sanguins et le traitement avec l'inhibiteur pharmacologique de Ezh2, ainsi que l’exérèse du rein gauche pourront occasionner des effets secondaire. Les effets indésirables suite au prélèvement de sanguin sont de la fatigue chez les animaux et le gavage peut induire une petite prostration de l'animal
Devenir
Tout les animaux après le dernier temps de prélèvement au temps 6h serons mis à mort dans les deux procédures pour la récupération des organes et l'analyse des tissus .
Remplacement
Les expériences in vivo ne peuvent pas être remplacées par des études in vitro car nous avons pour but dans cette étude de mettre au point une cinétique sur un produit pharmacologique
Réduction
Nous avons également mis en place une stratégie d’optimisation des prélèvements et des analyses ex-vivo au moment de la mise à mort. De plus, nous avons réalisé des tests statistiques appropriés pour calculer le nombre de souris nécessaires
Raffinement
Les animaux seront maintenus dans des conditions optimales d’hébergement en petits groupes sociaux stables (n=4 pour les rat et n=5 pour les souris ) par cage, dans un environnement stabilisé (température 21°C, hygrométrie 55%, luminosité 100 lux, durée du cycle de lumière (12h/12h)). Tout au long de l’étude, les animaux sont nourris ad libitum et hébergés dans des portoirs ventilés avec de l’enrichissement (plaque de cellulose vierge, tunel, papier krafs et maison en carton). Afin de limiter le stress occasionné par le transport, une période d’acclimatation d’une semaine après réception des souris sera maintenue avant tout début de protocole pour les rats . Des points limites adaptés, une stratégie d’anesthésie et d'analgésie seront mis en place avec un suivi quotidien du bien-être animal. Les animaux seront manipulés régulièrement par les mêmes expérimentateurs pour tendre à une habituation, et nous appliqueront une grille d’évaluation du bien-être animal séparément pour chaque individu (Annexe I).
Choix des espèces
Le choix du rat Wistar pour les premières analyses se justifie par la probabilité importante d’obtenir des prélèvements permettant une analyse pharmacocinétique détaillée afin de réaliser une translation optimale vers l’étude chez les souris transgéniques. Le choix de la souris pour les analyses complémentaires se justifie par l’abondante littérature, sur l’expérience du laboratoire et sur la possibilité de recourir aux animaux transgéniques pour approfondir les résultats du travail (modèle de souris invalidées pour le gène codant la protéine d’intérêt). Afin de permettre une étude pharmacocinétique chez des animaux adultes, avec la possibilité de recueils sanguins suffisants, le poids des animaux sera : -Rats Wistar (N=16) : 400g -Souris C57Bl6J (N=40): 20g
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
1 300 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacun hébergé seul en cage pour mesurer précisément ce qu'il mange, avec jusqu'à douze prises de sang hebdomadaires, une injection d'hormone et trois tests de comportement. La réduction des apports en protéines pendant deux à douze semaines doit déclencher une augmentation de la prise alimentaire de 20 à 30 % et un risque d'augmentation de la masse grasse, les tests s'accompagnant de mises à jeun de quinze heures et de privations d'eau de six heures. Tous sont tués à la fin pour prélever le sang, les tissus et les organes. Le porteur affirme qu'il est nécessaire d'étudier d'abord chez le rat les conséquences du rééquilibrage vers les protéines végétales, transition dont les motifs sont, chez l'humain, environnementaux et sanitaires.
Objectifs
La réduction de la consommation de protéines peut entraîner une appétence accrue pour les protéines et une hyperphagie de compensation (c’est-à-dire une augmentation de la consommation d’aliment de 20 à 30% par rapport à la consommation habituelle), observées chez l’animal et suggérée chez l’Humain. Ces conséquences traduisent une forme d’insatisfaction vis-à-vis de l’ingéré protéique qu’il est nécessaire de mieux caractériser pour définir le risque obésogène associé (risque d’augmentation des masses graisseuses dans l’organisme). Les précédentes études de l’équipe ont montré que le comportement alimentaire en réponse à la diminution des apports protéiques varie selon les individus, et que l’hyperphagie pourrait être modulée par les caractéristiques de la ration protéique, plus particulièrement par la qualité des sources protéiques et leur fréquence de consommation. Les objectifs du projet sont : 1) de mieux caractériser le risque d’hyperphagie en réponse à une réduction des apports en protéines, en fonction de la nature des apports en protéines (sources animales/alternatives) et des sensibilités individuelles. 2) de caractériser l’influence de la qualité des sources de protéines (composition en acides aminés indispensables, AAI et acides aminés non indispensables, AANI) et de leur fréquence de consommation (rythme d’apports protéiques sur une semaine) sur l’hyperphagie et le risque obésogène. Pour mieux comprendre ces effets sur la consommation alimentaire, nous étudierons les activités des neurones et des cellules gliales (autres cellules du cerveau) qui peuvent intervenir dans les régions du cerveau générant la faim et la satiété, pour déclencher cette adaptation à la réduction des apports en protéines. Les résultats contribueront 1) à la définition d’une teneur minimale en protéines dans le régime pour prévenir le risque hyperphagique et 2) à la définition du profil en AAI/AANI optimal pour les sources protéiques alternatives à la viande.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de faire progresser les connaissances scientifiques sur la physiologie et le comportement associés à la prise alimentaire chez le rat. Aujourd’hui, la réduction de la consommation de protéines animales et un rééquilibrage en faveur des protéines végétales sont des messages largement diffusés pour des raisons environnementales et de santé. Les sociétés occidentales sont ainsi au début d’une réorientation des préférences alimentaires. Toutes les conséquences de ces réorientations ne sont pas élucidées notamment d’un point de vue de la physiologie et du comportement alimentaire. Il est donc nécessaire de les étudier en amont sur un modèle d’étude, le rat, dont la physiologie et le comportement alimentaire en relation avec la consommation des protéines est proche de l’Humain. En étudiant l’impact des apports protéiques chez le rat, ce projet permettra de fournir des données expérimentales solides pour anticiper les conséquences d’une transition alimentaire chez l’Humain et contribuer à l’établissement des recommandations pour la santé humaine notamment en termes de qualité et quantité des protéines ingérées.
Procédures
Seuls 2 types d'interventions seront réalisés sur animal vigile (1300 rats au maximum) : les injections d’hormones (réalisées chacune en moins de 30 secondes, au maximum 1 par procédure et par rat) et les prises de sang (maximum 1 par semaine, durant 4 à 12 semaines, et par rat, d’une durée généralement inférieure à 2 minutes, et au maximum inférieure à 5 minutes) seront réalisées par un manipulateur expérimenté pour cet acte technique. Des tests comportementaux permettant d'évaluer l'activité locomotrice, l'état émotionnel et les capacités mnésiques et cognitives seront réalisés pour chaque rat (maximum 3 tests par rat, d’une durée maximale de 15 minutes par test).
Impact sur les animaux
L’hébergement en cages individuelles pour les mesures de consommation (aliments et boisson en libre accès) peut induire un stress modéré. La réduction des apports en protéines pendant 2 à 12 semaines induit une nuisance légère (induction d'une augmentation de la consommation d'aliments de 20 à 30% par rapport à la consommation habituelle pour compenser la baisse des apports en protéines, associée à un risque d'augmentation de la masse grasse de l'organisme). La mise à jeun (15h maximum) et la privation d’eau (6h maximum) lors de tests de préférence alimentaire et de choix de biberon, peuvent représenter un stress léger pour les rats. Les tests comportementaux représentent un stress léger, dû à la nouveauté de l’environnement et à l’éclairage vif qui fait partie du principe de ces tests. La prise de de sang peut provoquer un stress modéré lié à la contention et une petite douleur de courte durée. Les injections provoquent un stress modéré et une petite douleur mais de courte durée.
Devenir
Les animaux sont mis à mort à la fin de l’expérimentation pour la collecte de sang et des différents tissus et organes.
Remplacement
Les mécanismes du contrôle de la prise alimentaire chez les mammifères reposent sur l'interaction entre circuits nerveux et hormonaux. La contribution du microbiote intestinal (les populations de microbes qui vivent en symbiose avec l’humain ou l’animal dans son intestin) à ces interactions neurones-hormones a été suggérée. A ce jour il n’existe pas de modèle in vitro (culture cellulaire, culture d’organe) ou in silico (modélisation par calculs à partir de données sur ordinateur) incluant l’ensemble des acteurs du contrôle de la prise alimentaire : les neurones, les hormones, les organes régulateurs (foie) et le microbiote. Chez l’animal vivant, le dialogue entre ces différents partenaires est présent, c’est pourquoi nous utilisons le modèle rat in vivo.
Réduction
Nous avons estimé l'effectif minimal requis pour observer un effet régime avec un test statistique. Pour cela, nous avons extrait la taille de l'effet régime sur différentes variables d'une précédente étude, puis nous avons estimé l'effectif minimal requis. Ainsi, 10 animaux par groupe et par sexe est le nombre minimal de rats pour pallier à la variabilité interindividuelle tout en préservant une puissance statistique correcte.
Raffinement
A leur arrivée dans l’animalerie, les rats ont une période d’habituation de 7 jours à leur nouvel environnement. Le bien-être animal sera pris en compte avec un hébergement enrichi et un suivi quotidien des rats par des agents qualifiés. La manipulation régulière des animaux par les mêmes expérimentateurs pour les mesures du poids et de la prise alimentaire permettra de suivre de manière rapprochée l’état de santé des animaux et de détecter des modifications éventuelles de leur état physique ou de leur comportement. Pour limiter l'impact de l'hébergement individuel, les rats sont placés dans des cages en plexiglas transparentes qui permettent les interactions visuelles. Les rats demeureront dans la même pièce que leurs congénères, avec lesquels ils restent en contact olfactif, visuel et auditif (vocalises). Afin de limiter encore l’impact de l’isolement, les cages seront enrichies au moyen de tunnels (opaques ou transparents), d’une tasse renversée, de support de gamelle vide. Une rotation des objets d’enrichissement est prévue afin de minimiser l’habituation des animaux à ces objets. Un enrichissement social est également prévu. Les rats seront regroupés par 2 dans des cages collectives durant les week-ends. Ces périodes de regroupement permettront aux animaux d’exprimer leur comportement d’interaction sociale. Les rats seront également habitués progressivement aux changements de conditions expérimentales (lors des tests comportementaux notamment). Les prises de sang seront réalisées par un manipulateur expérimenté. Des aiguilles spécifiques permettant un écoulement plus efficace du sang seront utilisées, ce qui permet de limiter la durée et le stress engendré par les prises de sang. La mise à mort sera réalisée chez des animaux préalablement anesthésiés. Enfin, des points limites seront appliqués, au-delà desquels les animaux seront temporairement ou définitivement sortis des procédures.
Choix des espèces
Le rat est un mammifère dont la physiologie et l’anatomie digestives et le comportement alimentaire (c’est un omnivore), notamment la prise quotidienne en plusieurs repas séparés, sont comparables à ceux de l'Humain. Le rat est un modèle reconnu et utilisé par les laboratoires étudiant les mécanismes régulateurs du comportement alimentaire. C’est chez le rat que l’effet des apports en protéines alimentaires sur la faim et la satiété ont été mis en évidence. Les mécanismes cellulaires cérébraux qui contrôlent les sensations de faim et de satiété ont également été mis en évidence d’abord chez le rongeur et en particulier chez le rat. Les animaux employés sont de jeunes rats de 4 à 6 semaines au début de l’expérience. Cela correspond au sevrage et au stade de prépuberté. A ce stade de développement, les besoins en protéines des rats sont les plus élevés pour assurer leur croissance. Cette période cruciale est donc idéale pour étudier l’impact des apports en protéines et le comportement alimentaire associé. De plus, les populations humaines auxquelles l’équipe s’intéresse, à travers ce modèle animal, sont les adultes jeunes, cible privilégiée en termes de transitions alimentaires et de risque obésogène.
Effets phénotypiques de la déficience et de la supplémentation en acides aminés indispensables : Identification et validation des biomarqueurs chez le rat en croissance (multisites 1/2)
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système endocrinien
720 rats en croissance vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun passe la période expérimentale seul en cage, dont deux fois 24 heures en cage métabolique et deux fois trois jours en cage de calorimétrie, avec deux radiographies sous isoflurane, deux prises de sang de 500 microlitres à la queue et un transport en voiture jusqu'à une plateforme distante. Ils sont nourris de régimes volontairement déficients en acides aminés indispensables, pour chercher dans leurs urines et leur sang des marqueurs de cette carence. Le porteur affirme que mesurer la croissance et le comportement alimentaire "empêche" tout remplacement par des modèles cellulaires, et présente le rat comme un modèle de l'enfant dénutri.
Objectifs
La qualité de l’apport alimentaire en protéines des régimes alimentaires dépend de leur capacité à satisfaire les besoins en acides aminés (AA) indispensables (AAI) tout au long des cycles de vie. C’est une question majeure de sécurité nutritionnelle, principalement dans les pays en voie de développement, où l’apport protéique total est modéré, voire bas. Plus généralement, la connaissance de la qualité de l’apport alimentaire en protéine est primordiale pour comparer les différentes sources de protéines, notamment dans le cadre des discussions sur le rééquilibrage des sources alimentaires végétales et animales, et la recherche de sources alternatives de protéines. La composition en AAI est variable selon les sources protéiques. En effet, les protéines d'origines animales ont un profil homogène et équilibré en AAI, alors que les protéines de céréales et les protéines de légumineuses (comme le gluten) sont déficientes en certains AAI. Les profils de référence de besoin en AAI, utilisés pour l’évaluation de la qualité protéique, initialement déterminés à partir de données de bilan azoté, ont été révisés à la hausse (Organisation pour l'alimentation et l'agriculture (FAO)/Organisation mondiale de la santé (OMS),2007) sur la base de nouvelles méthodes, rendant plus sélectifs les critères de qualité des protéines. Cependant, ces valeurs révisées restent discutées. Ainsi, lors de son rapport sur le besoin en protéines et AA en nutrition humaine, le comité (FAO/OMS) a conclu qu’aucune méthode actuelle d’estimation du besoin en AAI n’est entièrement fiable et qu'iI est donc primordial de proposer de nouvelles approches complémentaires pour préciser les valeurs des besoins et d’évaluer le statut nutritionnel protéique des différentes populations. Pour cela, la FAO a recommandé le recours à l’usage d’outils tels que la métabolomique (ensemble des métabolites), qui a notamment été appliquée avec succès pour estimer le besoin en d’autres micronutriments. L’objectif de ce projet est d’identifier les variations des profils du métabolome urinaire et plasmatique comme biomarqueurs spécifiques de la déficience en AAI et à évaluer l’efficacité de la supplémentation pour valider les biomarqueurs identifiés. Ce projet fait suite à deux projets précédents pour lesquels nous avons identifié et validé des biomarqueurs urinaires pour trois des neuf AAI. Ce projet se déroulera sur 2 sites, dont une plateforme pour évaluer leur dépense énergétique et la composition corporelle.
Bénéfices attendus
L’identification et la validation de biomarqueurs du statut en AAI permettra, à terme, de mieux définir les besoins en acides aminés indispensables. Cela servira à affiner les politiques nutritionnelles et à mieux évaluer la qualité des sources protéiques. De plus, cette étude nous renseignera sur les effets d’une supplémentation en ces acides aminés indispensables après une phase de déficience. Ces effets n’étant que peu rapportés dans la littérature, ces informations seront très utiles, notamment pour l’étude de la sous-nutrition chez l’enfant avec retard de croissance.
Procédures
Durant la période expérimentale , les animaux seront placés en cage individuelle pour permettre la mesure précise de leur prise alimentaire. Les animaux seront placés deux fois pendant la période expérimentale en cages métaboliques pendant 24h pour collecter les féces et les urines, et deux fois en cage de calorimétrie pendant 3 jours pour la mesure de dépense énergétique. La densité minérale osseuse et la longueur du tibia seront analysés par radiographie deux fois au cours de l'expérience après anesthésie gazeuse (anesthésie à l'isoflurane 2% pendant 10-15min). Deux prélèvements sanguins seront effectués au niveau de la veine de la queue de 500μl chacun .A la fin de l'expérimentation, les animaux seront mis à mort et une injection de valine 13C sera réalisée 30 minutes avant l’euthanasie (150μmol/100g poids corporel), dans le but de mesurer la synthèse protéique.
Impact sur les animaux
Durant la période expérimentale, les animaux seront placés en cage individuelle pour permettre la mesure précise de leur prise alimentaire et de leur dépense énergétique (cages de calorimétrie indirecte), ainsi que la collecte des urines et fécès (cages métaboliques), ce qui peut engendre un stress modéré dû à l’isolement des animaux. Les animaux seront transportés à la plateforme 3 jours avant d'effectuer les mesures, afin d’évaluer leur dépense énergétique par calorimétrie indirecte et leur composition corporelle. La plateforme se situe à plusieurs km de l’unité de rechercheset le transport des animaux sera réalisée en voiture ce qui peut engendrer un stress modéré. Aussi, les prélèvements sanguins lors de la procédure 2 sont susceptibles d’induire de la douleur et un stress modéré. Une injection sera réalisée 30 minutes avant la mise à mort, dans la veine caudale, sous anesthésie gazeuse dans le but de mesurer la synthèse protéique. L’anesthésie gazeuse permettra de réduire la douleur engendrée par l’injection.
Devenir
Tous les rats seront euthanasiés en fin de procédure pour réaliser des analyses sur différents tissus cibles.
Remplacement
La nécessité de mesurer les conséquences de l'ingestion d’un régime à faible teneur en AAI sur le comportement alimentaire et les paramètres de la croissance (gain de poids et composition corporelle) empêche le remplacement de l'expérimentation animale par des modèles cellulaires ou moléculaires. Les résultats de ce projet permettront de mettre en place une étude clinique chez l’enfant dénutri. Ainsi, les objectifs de ce projet ne peuvent être atteints sans avoir recours à l’animal, le rat étant un modèle pour l'humain, en particulier pour la nutrition.
Réduction
A partir des données issues d’une étude précédente, nous avons déterminé qu’un effectif de 10 rats par groupe est le nombre minimal d’animaux nécessaires pour garder une puissance statistique satisfaisante. Cette étude inclue 6 lots, correspondant à chaque AAI à étudier. L’expérimentation comprendra 80 animaux pour chaque AAI étudié.
Raffinement
Le projet impose l'hébergement des rats en cages individuelles (répondant aux normes en vigueur) pour la mesure précise de la consommation alimentaire. Les rats demeurent dans la même pièce que leurs congénères, avec lesquels ils continuent à échanger par vocalises, et ils les voient et les sentent, ce qui modère l’impact de l’isolement. De plus, les cages seront enrichies au moyen de différents objets (tunnel, d’une tasse renversée, …) . De plus, un enrichissement social est prévu : les animaux seront placés en cages collective tous les jours pendant 2 h (durant les mesures de poids corporel et de gaspillage alimentaire). Les prises de sang sont réalisées par un expérimentateur expérimenté pour cet acte technique. Des aiguilles spécifiques permettant un écoulement plus efficace du sang en sortie d’aiguille sont utilisées, ce qui permet de limiter la durée et le stress engendré par les prises de sang. Les animaux seront transportés à la plateforme en voiture pour réduire la durée du stress provoqué par le transport. De plus, un enrichissement social est prévu pour le transport : Les animaux seront regroupés en fonction des régimes en cages collectives de transport avec de l’eau en gelée et de la nourriture à disposition. La manipulation régulière des animaux par les mêmes expérimentateurs pour les mesures du poids et de la prise alimentaire permet de suivre de manière rapprochée l’état de santé des animaux et de détecter des modifications éventuelles de leur état physique ou de leur comportement. Enfin, des points limites seront appliqués, au-delà desquels les animaux seront temporairement ou définitivement sortis des procédures.
Choix des espèces
Comme l’humain, le rat a un régime alimentaire très diversifié, il est omnivore. De plus, l’anatomie et la physiologie de son système digestif présentent des similarités suffisamment importantes avec ceux de l’être humain pour qu’une extrapolation des résultats obtenus soit envisagée. A tel point que l’Organisation des Nations Unies pour l’Alimentation et l’Agriculture (Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO) recommande les études chez l’homme, le porc ou le rat pour étudier la qualité des protéines. Notre projet s’inscrit complètement dans ce cadre. Nous utiliserons ainsi des rats en croissance comme modèle de l'enfant en croissance.
Utilisation de probiotiques dans la prise en charge des infections à Clostridioides difficile
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
300 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont identifiées par un trou dans l'oreille ou une puce sous-cutanée, gavées une fois par jour pendant dix-sept jours avec des souches probiotiques, infectées par Clostridioides difficile lors d'un gavage unique et rendues plus réceptives à la bactérie par une injection d'antibiotique. Le porteur annonce des diarrhées et une perte de poids, avec recueil quotidien des selles, la mise à mort finale servant à prélever les organes. Il conclut que le recours à l'animal est "indispensable" pour valider l'effet thérapeutique et qu'aucun modèle in vitro ou in silico ne reproduit la complexité du microbiote, tout en indiquant que la vérification in vivo est de toute façon exigible réglementairement.
Objectifs
Clostridioides difficile (C. difficile) est une bactérie impliquée dans la plupart des cas de colites associées aux antibiotiques, notamment dans les établissements de santé (24000 cas par an dont 14% de formes compliquée en France). La mortalité associée aux infections à C. difficile (ICD) est de l’ordre de 3%. Les ICD représentent également un coût sanitaire important en raison de l’augmentation des durées moyennes de séjours hospitaliers et des surcoûts associés à leur prise en charge particulière. C. difficile a ainsi été classée comme « menace urgente » dans le dernier rapport du centre de prévention et de contrôle des maladies portant sur les menaces liées à la résistance antibiotique. Trois molécules antibiotiques sont utilisées actuellement pour le traitement des ICD. Bien que généralement efficaces elles présentent des inconvénients tels que le risque de sélection de bactéries résistantes, coût important voir échec thérapeutique. En effet, les ICD sont caractérisée par un taux de récidive important de l’ordre de 20% avec parfois des récidives multiples particulièrement invalidantes pour les patients. Les antibiotiques font partie des molécules les plus prescrites dans le monde et il a été démontré qu’elles peuvent induire des modifications du microbiote. La perturbation du microbiote intestinal appelé dysbiose est un facteur de risque pour les ICD. En effet, l’implantation de ce pathogène est favorisée dans ce contexte. Il est donc capital de rechercher des thérapeutiques complémentaires/alternatives aux antibiotiques telles que les probiotiques permettant d’épargner/restaurer le microbiote dans le cadre de la prise en charge des ICD. Les probiotiques sont des microorganismes qui, administrés en quantités adéquates, confèrent un bénéfice à la santé de l’hôte. Il a ainsi été montré que les probiotiques pouvaient participer au rétablissement du microbiote intestinale et de ce fait restaurant son effet de barrière contre les pathogènes. A ce jour diverses souches bactériennes et différentes combinaisons de ces souches ont été testées avec des effets variables pour traiter et prévenir le risque d’ICD. Ce projet de recherche a pour objet de développer des stratégies de lutte contre la colonisation intestinale de C. difficile grâce à l’utilisation de probiotiques ayant diverses propriétés. En effet, les mécanismes d’action des probiotiques peuvent être divers et nous allons tester plusieurs stratégies.
Bénéfices attendus
Le développement de nouvelles stratégies de lutte contre ce pathogène permettrait d’offrir de nouvelles options thérapeutiques aux patients et limiter le risque de récidives.
Procédures
Les souris seront identifiées par un trou dans l’oreille ou une puce insérée en sous-cutané avec un dispositif dédié aux rongeurs. Le modèle nécessite deux types d’actes expérimentaux à savoir l’administration par voie orale des souches probiotiques (1 gavage/jour pendant 17 jours) ou la souche de C. difficile (un gavage unique durant la procédure) et une injection d’antibiotique sous anesthésie locale (une seule injection d’une durée de 10 secondes durant la procédure). De plus, le recueil de selles fraiches sera réalisé quotidiennement (au maximum), sur la durée de l'essai.
Impact sur les animaux
Les nuisances subies par les animaux sont de classe modérée. Elles incluent les actes expérimentaux d’identification, de gavage et l’unique injection d’antibiotique ainsi que les nuisances liées à l’infection par la bactérie C. difficile pour les groupes d’animaux qui y seront exposés comprenant des diarrhées et une perte de poids des animaux. Les méthodes d’identification (trou dans l’oreille, puce) essentielles pour suivre les animaux au cours du temps occasionnent également des nuisances.
Devenir
Le prélèvement d'organes à la fin des procédures expérimentales nécessite l'euthanasie des animaux.
Remplacement
Plusieurs tests in vitro ont permis de sélectionner les souches probiotiques présentant une activité anti C. difficile intéressante. L'étape de vérification de leurs activités in vivo est exigible réglementairement avant toute nouvelle phase de développement clinique. Le recours à l'animal est indispensable pour valider l'effet thérapeutique. La reconstitution des interactions entre le microbiote, l’hôte et les pathogènes sont complexes et à ce jour aucun modèle in vitro ou in silico n'est capable de reproduire la complexité de ce processus dans son intégralité.
Réduction
Une planification statistique minutieuse basée sur les expériences passées du laboratoire et les publications scientifiques du domaine a permis de réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés. En utilisant des logiciels statistiques spécifiques nous avons ainsi déterminé que pour pouvoir conclure à l'issue de ces expérimentations sans avoir besoin de les répéter, 10 animaux par groupe seront ainsi nécessaires. Ainsi le nombre total d’animaux est de 300 pour minimiser le nombre d’animaux tout en préservant la validité statistique de l'étude.
Raffinement
Les animaux seront hébergés avec suffisamment d'espace, par groupe de 5 avec comme enrichissement un tunnel de carton et du papier pour construction de nids. Les animaux seront surveillés quotidiennement et leur entretien sera effectué dans des conditions soigneusement contrôlées pour s'assurer que les animaux subissent le minimum de stress possible. En particulier, les litières seront changées de façon hebdomadaire et les animaux auront un accès direct et illimité à l'eau de boisson et à la nourriture. La procédure d'expérimentation sera pratiquée en utilisant des anesthésiques locaux permettant de limiter la souffrance des animaux lors des injection intrapéritonéales. Une procédure d’euthanasie anticipée est mise en place et des point limites adaptés et des critères d'arrêt précoces ont été définis et seront strictement appliqués. Enfin, à terme, les souris seront identifiées par une puce insérée en sous cutanée permettant à la fois l’identification et le relevé de la température ». Le puçage avec relevé de température est une méthode nouvelle dans l’équipe permettant d’avoir un critère supplémentaire permettant d’objectiver l’état de santé de l’animal et pouvant constituer un point limite supplémentaire (fièvre ou hypothermie).
Choix des espèces
La souris est l'animal le plus utilisé dans le modèle de colonisation par C. difficile car il reproduit de façon rapide et reproductible cette pathologie. Les souris seront manipulées à l'âge de 6 ou 7 semaines (maturité sexuelle atteinte). Ce choix est motivé par la nécessité d'utiliser des animaux ayant atteints l'âge adulte et qui répondent au modèle de colonisation par C. difficile.
Etude exploratoire : Validation de la dose optimale de ciclosporine et des modalités d’administration dans le cadre d’immunosuppression chez le porc
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Caler la dose de ciclosporine et son mode d'administration pour de futurs projets : 6 porcelets de 8 à 14 kg sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis gardés en vie pour être réutilisés. Ils subissent jusqu'à huit prélèvements sanguins sous tranquillisation, un gavage de ciclosporine étant envisagé en dernière option, et le traitement immunosuppresseur les rend plus vulnérables aux infections. Le porteur décrit une douleur modérée lors des tranquillisations tout en classant l'ensemble du projet en gravité légère. Il affirme que ce modèle s'applique à des situations où l'animal est "indispensable", comme la création de tumeurs de grande taille destinées à tester des exérèses chirurgicales.
Objectifs
Dans le domaine de la recherche en cancérologie et thérapie cellulaire, il est essentiel d'utiliser un modèle animal pour tester la faisabilité, la sécurité et la fonctionnalité des nouvelles thérapies. Notre projet a pour les objectifs : - Établir un modèle de porc immunosupprimé et étudier plus finement le niveau d'immunosuppression. - Valider la posologie de la ciclosporine pour permettre la réalisation d'autres projets de recherche. - Valider une nouvelle préparation de médicament pour faciliter son administration. - Valider le dosage de ciclosporine en interne.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet nous permettront de mieux caractériser le modèle d’un porc immunosupprimé qui sera utilisé lors de prochaines études, et également de réduire le nombre d’animaux dans les futurs projets . En effet, il n'est pas facile d'atteindre les résultats d'immunosuppression attendus avec les doses théoriques sans avoir testé auparavant. Cela s'explique par la complexité des réponses biologiques et de la forte variabilité interindividuelle, ce qui rend crucial le besoin de vérifier l'efficacité des doses sur un modèle expérimental avant de les appliquer à grande échelle. Par conséquent, la phase de test préalable revêt une importance pour garantir la sécurité et l'efficacité des traitements immunosuppresseurs.
Procédures
Les animaux sont soumis à 8 prélèvements sanguins maximum, sous anesthésie, avec une durée maximum de 10 minutes. Si l’étude est reconduite à une durée égale, les animaux seront soumis également à 8 prélèvements sanguins maximum.
Impact sur les animaux
La principale nuisance attendue chez les animaux est le léger stress et la douleur modérée lors de réalisation des tranquillisations des animaux pour la réalisation des prélèvements sanguins. De plus, il est envisageable d’utiliser la méthode de gavage pour administration de ciclosporine (dernière option), ce qui peut induire du stress chez les animaux.
Devenir
Dans ce projet, les actes techniques à mettre en place sont peu invasifs. Ainsi, les animaux seront gardés en vie à l'issue de leur procédure, afin de pouvoir être réutilisés, prenant en compte un temps de repos suffisant ainsi que leur état de santé.
Remplacement
Notre but est de caractériser un modèle animal déjà décrit dans la littérature, avec les conditions de notre laboratoire. Ce modèle s’applique à des situations où l’animal est indispensable, comme la création de tumeurs de grande taille en vue de tester des moyens d’exérère chirurgicale, pour lesquelles il n’existe pas de moyen de remplacement actuellement.
Réduction
Au total, 6 animaux seront utilisés (3 et 3). Ce nombre d'animaux se trouve réduit au minimum nécessaire pour l'obtention de données suffisamment fiables, afin de valider le modèle animal pour les futurs projets . Grâce à cette étude exploratoire, nous prévoyons une réduction significative du nombre d'animaux utilisés, car les résultats obtenus faciliteront l'implantation des tumeurs ou des tissus, notamment dans le cas de greffes. Cela nous permettra d'optimiser l'utilisation des ressources et de limiter le nombre d'animaux nécessaires pour les études futures.
Raffinement
Afin de permettre aux animaux de s’adapter à leur environnement et de s’assurer de leur bon état de santé, une période d’acclimatation adaptée à l’espèce et au stade physiologique sera dispensée avant début de traitement. Tout au long de leur hébergement, les animaux auront des conditions d'hébergement adaptées et optimales. La taille des cages est deux fois supérieure aux normes exigées par la loi, elles sont équipées d’un tapis de couchage confortable et d’une litière épaisse.). Les paramètres d'ambiance, l'aliment, l'abreuvement seront vérifiés quotidiennement. De plus, les animaux seront hébergés collectivement en groupes harmonieux. Un programme spécifique d’habituation à la manipulation par l’homme est en place. Les porcs disposeront d'un environnement enrichi (exemples : objets à manipuler de type ballon, chaîne associée à une balle en plastique etc, permettant à l'animal de jouer. Dans le but de repérer rapidement toute anomalie, les animaux seront suivis quotidiennement par un personnel habilité et habitué à travailler avec des porcs. Toute anomalie sera rapportée au vétérinaire qui jugera s'il est nécessaire de réaliser un examen clinique approfondi et interviendra dans le diagnostic, la prescription et mise en place d'un traitement thérapeutique. L’administration du traitement prescrit devra être réalisée par une personne habilitée. Un renforcement positif sera également réalisé pour obtenir leur coopération lors des opérations courantes ou de soins. Les animaux suivront également un programme de socialisation afin de réduire le stress engendré par les actes. Quant au traitement à la ciclosporine, les animaux seront plus vulnérables aux infections. Par conséquent, un équipement de protection individuelle propre sera utilisé pour prévenir l’infection. De plus, des analyses de sang, y compris une formule sanguine et une biochimie, permettront de surveiller les effets secondaires et, si nécessaire, d'ajuster la dose de ciclosporine.
Choix des espèces
Les porcs sont largement utilisés dans la recherche en cancérologie et thérapie cellulaire, en raison de leur ressemblance anatomique avec l'homme ainsi que de leur taille, qui permet de réaliser des projets dans des conditions proches de l’homme. Les jeunes animaux pesant entre 8 et 14 kg seront utilisés pour reproduire les conditions similaires à celles prévues dans les futurs projets.
Effet de la mise en groupe des mères et de la mise à l’extérieur des lapereaux sur les profils épigénétiques sanguins de lapins de chair (1/2).
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
240 lapins de chair vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, une prise de sang unique à l'oreille de moins de cinq minutes à partir de soixante-dix jours d'âge, avant leur départ à l'abattoir à soixante-dix-sept jours. 120 d'entre eux sont transportés par camion, par dix dans des caisses en plastique ajouré, de l'élevage en bâtiment vers l'élevage extérieur, un trajet de quinze minutes reporté au-delà de 25 °C parce que les lapins supportent mal la chaleur. Le porteur décrit un élevage cunicole français majoritairement en cages grillagées de moins de 0,5 m², sans enrichissement et à 45 kg par mètre carré, où les lapins ne peuvent ni ronger, ni bondir, ni se dresser, ni brouter, et il attend de ce projet des connaissances sur leur mémoire cellulaire. Il affirme qu'il n'est "pas pertinent" de recourir à des méthodes sans animaux, celles-ci ne reproduisant pas les conditions de vie d'un animal.
Objectifs
Contexte : Le mode d’élevage des animaux est aujourd’hui critiqué par la société car jugé non respectueux du bien-être animal. En France, l’élevage de lapins est réalisé en grande majorité dans des cages grillagées de petite taille (
Bénéfices attendus
L’objectif principal du projet est l’acquisition de connaissances sur l’impact de l’environnement d’élevage de lapins sur leur mémoire cellulaire. Cette acquisition de connaissance pourra à terme, et dans sa mesure, aider la filière à améliorer le bien-être et la santé des animaux en proposant des systèmes d’élevage adaptées à la physiologie et aux besoins des animaux. Une potentielle application possible serait le développement de biomarqueurs sanguins des conditions d’élevages des animaux, qui pourraient permettre une traçabilité.
Procédures
Les interventions contraignantes sont les suivantes : Pour 240 lapins maximum, une prise de sang unique d'un petit volume de sang réalisée à 70 jours d’âge minimum (durée < 5 minutes).
Impact sur les animaux
Certaines actions sont stressantes pour les animaux : (a) la contention et la douleur liée à l’introduction d’une aiguille pour la prise de sang, (b) l'élevage en semi plein-air avec un accès libre à une pâture herbagée expose les lapins aux conditions extérieures et peut engendrer un stress thermique pendant le printemps.
Devenir
L'expérience ne nécessite pas de mise à mort. Après la prise de sang, les lapins poursuivront leur élevage puis intégreront la chaîne alimentaire à 77 jours d’âge (vente à un abattoir commercial).
Remplacement
Le projet vise à caractériser l’impact de changements de méthodes d’élevage sur la mémoire cellulaire des animaux. Il n’est pas pertinent dans ce cadre d’utiliser des méthodes (in vitro, simulations) alternatives car elles ne récapitulent pas les conditions de vie d’un animal.
Réduction
Quatre lots de 60 animaux sont prévus (soit 240), pour en prélever 50 par lots en fin de croissances toute en tenant compte de pertes éventuelles lots de la croissance. Nous estimons que des groupes de 50 animaux nous permettrons de détecter des changements de l’ADN.
Raffinement
Les méthodes de prélèvements employées sont peu invasives (prise de sang à l’oreille), et sont mises en œuvre par un personnel formé et disposant des autorisations nécessaires à l'expérimentation animale, et expérimenté dans la manipulation des lapins, utilisant une contention manuelle douce et rassurante pour l'animal. Le parcours herbagé sera équipé de 2 zones d’ombrage de 2m² chacun pour limiter le stress thermique. En cas de pic de chaleur, seront aussi mis en place l'arrosage du bâtiment et une brumisation / aspersion sur le parcours, ainsi que des ventilateurs à l'intérieur du bâtiment. L'état de santé (présence de diarrhées, poil piqué, animal abattu) sera surveillé au quotidien. Les animaux malades qui ne présenteraient pas de perspectives de guérison seront euthanasiés. Les traitements seront décidés selon les recommandations du vétérinaire sanitaire. Les animaux seront vaccinés contre la myxomatose et la maladie hémorragique du lapin (VHD1 et 2). Les 120 lapins transportés de l'établissement 1 vers l'établissement 2 seront placés par dix dans des caisses de transport en plastique ajouré, homologuée pour le transport des lapins. Le camion de transport est ventilé, le trajet fait 15 minutes. Le transport sera reporté en cas de température extérieure supérieur à 25°C car les lapins sont très sensibles au stress thermique.
Choix des espèces
Les travaux ont un objectif d’acquisition de connaissances dans le cadre de changement de systèmes d’élevages de la filière de production de lapins française. Il n’est donc pas pertinent de choisir une autre espèce animale que le lapin. Les animaux seront utilisés entre le sevrage (35 jours) et la fin de l’engraissement (77 jours), pour se rapprocher les plus des conditions usuelles d’élevages dans la filière.
Effet de la mise en groupe des mères et de la mise à l’extérieur des lapereaux sur les profils épigénétiques sanguins de lapins de chair (2/2).
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Pour comparer les profils de méthylation de l'ADN de lapins élevés en cage et de lapins ayant accès à un parcours herbagé, et mesurer si ces marques se transmettent à la génération suivante, 240 lapins de chair vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. L'acte contraignant tient en une prise de sang unique à l'oreille, de moins de cinq minutes, à partir de soixante-dix jours d'âge. Le porteur reconnaît la douleur liée à l'aiguille et à la contention, ainsi que le stress thermique auquel l'accès au parcours herbagé expose les lapins au printemps. Aucun n'est tué pour l'expérience, tous poursuivent leur engraissement et partent à l'abattoir à soixante-dix-sept jours, dans un projet dont le porteur attend qu'il aide la filière à améliorer le bien-être des animaux non-humains.
Objectifs
Contexte : Le mode d’élevage des animaux est aujourd’hui critiqué par la société car jugé non respectueux du bien-être animal. En France, l’élevage de lapins est réalisé en grande majorité dans des cages grillagées de petite taille (
Bénéfices attendus
L’objectif principal du projet est l’acquisition de connaissances sur l’impact de l’environnement d’élevage de lapins sur leur mémoire cellulaire. Cette acquisition de connaissance pourra à terme, et dans sa mesure, aider la filière à améliorer le bien-être et la santé des animaux en proposant des systèmes d’élevage adaptées à la physiologie et aux besoins des animaux. Une potentielle application possible serait le développement de biomarqueurs sanguins des conditions d’élevages des animaux, qui pourraient permettre une traçabilité.
Procédures
Les interventions contraignantes sont les suivantes : Pour 240 lapins maximum, une prise de sang unique d'un petit volume de sang réalisée à 70 jours d’âge minimum (durée < 5 minutes).
Impact sur les animaux
Certaines actions sont stressantes pour les animaux : (a) la contention et la douleur liée à l’introduction d’une aiguille pour la prise de sang, (b) l'élevage en semi plein-air avec un accès libre à une pâture herbagée expose les lapins aux conditions extérieures et peut engendrer un stress thermique pendant le printemps.
Devenir
L'expérience ne nécessite pas de mise à mort. Après la prise de sang, les lapins poursuivront leur élevage puis intégreront la chaîne alimentaire à 77 jours d’âge (vente à un abattoir commercial).
Remplacement
Le projet vise à caractériser l’impact de changements de méthodes d’élevage sur la mémoire cellulaire des animaux. Il n’est pas pertinent dans ce cadre d’utiliser des méthodes (in vitro, simulations) alternatives car elles ne récapitulent pas les conditions de vie d’un animal.
Réduction
Quatre lots de 60 animaux sont prévus (soit 240), pour en prélever 50 par lots en fin de croissances toute en tenant compte de pertes éventuelles lots de la croissance. Nous estimons que des groupes de 50 animaux nous permettrons de détecter des changements de l’ADN.
Raffinement
Les méthodes de prélèvements employées sont peu invasives (prise de sang à l’oreille), et sont mises en œuvre par un personnel formé et disposant des autorisations nécessaires à l'expérimentation animale, et expérimenté dans la manipulation des lapins, utilisant une contention manuelle douce et rassurante pour l'animal. Le parcours herbagé sera équipé de 2 zones d’ombrage de 2m² chacun pour limiter le stress thermique. En cas de pic de chaleur, seront aussi mis en place l'arrosage du bâtiment et une brumisation / aspersion sur le parcours, ainsi que des ventilateurs à l'intérieur du bâtiment. L'état de santé (présence de diarrhées, poil piqué, animal abattu) sera surveillé au quotidien. Les animaux malades qui ne présenteraient pas de perspectives de guérison seront euthanasiés. Les traitements seront décidés selon les recommandations du vétérinaire sanitaire. Les animaux seront vaccinés contre la myxomatose et la maladie hémorragique du lapin (VHD1 et 2). Les 120 lapins transportés de l'établissement 1 vers l'établissement 2 seront placés par dix dans des caisses de transport en plastique ajouré, homologuée pour le transport des lapins. Le camion de transport est ventilé, le trajet fait 15 minutes. Le transport sera reporté en cas de température extérieure supérieur à 25°C car les lapins sont très sensibles au stress thermique.
Choix des espèces
Les travaux ont un objectif d’acquisition de connaissances dans le cadre de changement de systèmes d’élevages de la filière de production de lapins française. Il n’est donc pas pertinent de choisir une autre espèce animale que le lapin. Les animaux seront utilisés entre le sevrage (35 jours) et la fin de l’engraissement (77 jours), pour se rapprocher les plus des conditions usuelles d’élevages dans la filière.
Etudes fondamentales et appliquées des interactions entre bactériophages et bactéries chez l’animal
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
- Système respiratoire
Instillations dans le nez ou la trachée sous anesthésie, gavages jusqu'à six fois dans la même journée, injections dans le ventre ou dans la veine, infections bactériennes du poumon ou de l'intestin : 14 416 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Toutes sont tuées, sans possibilité d'être réutilisées ni adoptées, parce qu'elles ont été infectées par une bactérie pathogène qu'elles pourraient porter et transmettre. Le projet vise à comprendre comment les bactériophages, virus qui n'infectent que des bactéries, se comportent chez un hôte vivant, en vue d'élargir leur usage thérapeutique face à l'antibiorésistance. Le porteur annonce des groupes de six souris au maximum et trois répétitions par expérience, sans expliquer comment on arrive à 14 416 souris.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de faire avancer les connaissances sur l’utilisation thérapeutique des bactériophages. Les bactériophages sont des virus qui infectent uniquement les bactéries. Ils peuvent donc être utilisés pour tuer les bactéries résistantes aux antibiotiques. Ils présentent l’intérêt d’être très spécifiques des bactéries ciblées. D’autre part, les bactériophages font partie de la flore naturelle au même titre que les bactéries. Très abondants dans le tube digestif des animaux ils jouent un rôle important dans le maintien de la santé de l’appareil digestif. Leur utilisation (transplantation virale) pour rétablir une homéostasie intestinale est soutenue par des données cliniques préliminaires encourageantes. Ainsi, nous étudierons les interactions dynamiques entre les bactériophages et les bactéries dans deux organes cibles : les poumons et les intestins. Les connaissances qui seront acquises au cours de ce projet permettront de mieux appréhender le potentiel thérapeutique des bactériophages dans le but de permettre leur utilisation plus large en clinique.
Bénéfices attendus
Les avantages escomptés sont la compréhension des mécanismes mis en jeu lors d’une phagothérapie. Ces mécanismes recouvrent non seulement les interactions entre les bactériophages et les bactéries mais aussi celles avec l’hôte et notamment son système immunitaire. La meilleure compréhension de l’utilisation thérapeutique des bactériophages permettra d’augmenter le nombre de patients traités dans des conditions optimales d’efficacité. Permettre à des patients d’accéder à ce type de traitement alors que les antibiotiques ne sont plus efficaces permettra de réduire le nombre d’impasses thérapeutiques et le coût des frais hospitaliers mais surtout d’améliorer les conditions de vie de ces patients.
Procédures
Les prélèvements sur animaux vigiles seront limités à un seul prélèvement sanguin (quelques secondes), ou des prélèvements fécaux (chaque animal est placé dans une boite pendant quelques minutes et jusqu’à 2 fois par jour). Les administrations par gavage (quelques secondes) seront limitées à 2 par jour.
Impact sur les animaux
Nous veillerons dans nos expériences à impacter le moins possible le bien-être des souris. Les expériences consistent essentiellement à - des injections intrapéritonéales ou intraveineuses une fois ou sur quelques jours. La piqure d'aiguille pour effectuer ces injections entraine une douleur légère de courte durée. - des gavages intragastriques jusqu’à six fois sur une journée qui nécessitent une contention brève - des installations intranasales ou intratrachéales sur animaux anesthésiés - des protocoles infectieux qui entraineront un inconfort et une douleur de sévérité modérée.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés car ils auront été infectés par une bactérie pathogène. Cela implique que 1) leur défense immunitaire sera différente d’autres animaux non exposés à ce même pathogène et 2) ils sont potentiellement devenus porteurs asymptomatiques de cette bactérie pathogène et seraient donc susceptible de la transmettre s’ils étaient réutilisés. De plus, la plupart d’entre eux seront mis à mort pour analyser des organes vitaux.
Remplacement
L’évaluation des différents points évoqués dans le résumé du projet ne peut malheureusement pas s’envisager dans des systèmes in vitro, qui sont inappropriés pour reproduire la complexité d’un organisme entier et sa réponse à l’infection (système immunitaire). Par ailleurs, s’agissant de bactériophages, l’évaluation pharmacocinétique ne peut s’appuyer sur l’existence de modèles mathématiques. De même, l’étude in vitro des communautés microbienne d’un tube digestif prenant en compte la structuration spatiale des organes n’est pas encore disponible.
Réduction
D’une part, en amont des expériences conduites chez l’animal nous effectuons de nombreuses expériences in vitro afin de limiter le nombre d’animaux nécessaires. D’autre part, autant que possible, le nombre maximal de paramètres sera collecté pour chaque animal de façon à limiter le nombre total d’animaux utilisé. Un maximum de 6 souris par groupe sera utilisé afin d’assurer une représentativité statistique minimale. Au maximum 3 répétitions seront réalisées de façon indépendante pour valider les résultats expérimentaux et augmenter la puissance des analyses statistiques. Pour les données quantitatives, la distribution normale des variables sera vérifiée et les tests statistiques appropriés seront alors choisis. Pour les variables qualitatives d’autres tests seront effectués. Les éventuels effets confondants (sexe et cage par exemple) seront pris en compte au moment de l’analyse en utilisant des modèles linéaires à effets mixtes. L’outil de bioluminescence sera utilisé pour évaluer l’évolution de l’infection in situ, pour suivre le même animal au cours du temps, limiter les variations inter-individuelles et ainsi diminuer le nombre d’animaux requis.
Raffinement
Les animaux infectés seront observés 2 à 5 fois au cours du premier jour puis au moins une fois par 24h durant les 2 jours suivants puis ensuite une fois par période de 48h. Ils seront pesés au moins une fois par période de 48h dès le début du protocole. Une grille d’évaluation à 3 niveaux (0, 1, 2) permettra de suivre l’état de santé de chaque animal. Le score de 1 déclenchera l’ajout d’un diet gel pour faciliter l’alimentation et l’hydratation. Le score 2 sera attribué aux animaux ne bougeant plus et ayant une posture prostrée, ou présentant une perte de poids supérieur à 20%, ou présentant de signes de diarrhée pendant plus de 48h. Tout animal présentant un score de 2 pour l’un des critères sera mis à mort. Au cours des expériences, toute modification des procédures visant à réduire la douleur des animaux (par exemple, réhydratation sous-cutanée, chauffage des cages) sera évaluée avant d’être mise en place.
Choix des espèces
A ce stade expérimental du développement de la phagothérapie, la souris représente l’espèce la plus pertinente pour l’évaluation des paramètres pharmacocinétiques et l’innocuité du traitement. Il s’agit d’un mammifère dont le système immunitaire est bien connu et comporte de très grandes analogies avec celui de l’homme. L’utilisation d’autres animaux plus proches de l’homme (primates) ou de références en pharmacocinétique (porc Yucutan) ne peuvent représenter des animaux de première intention à ce stade de nos travaux. De même, la disponibilité d’élevages de souris gnotobiotiques est un outil de choix qui n’est pas encore disponible pour d’autres espèces. Dans tous les cas, seuls des animaux adultes seront utilisés (>= à 7 semaines) car leur système immunitaire est arrivé à maturité au contraire d’animaux plus jeunes.
SUIVILEZ : Suivi de populations naturelles de lézard vivipare
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Tous relâchés à l'endroit exact de leur capture, les femelles gestantes après un mois de captivité et les nouveau-nés dans les quatre jours suivant la mise bas, 5 700 lézards vivipares vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Chaque individu non marqué est amputé d'une phalange et perd l'extrémité de sa queue, moins d'un centimètre chez l'adulte, deux millimètres chez le juvénile. Les expérimentateurs les font ensuite courir, à tous les stades, sur une piste de sprint et sur un tapis roulant pour mesurer leurs performances locomotrices. Le porteur écrit qu'il n'existe "pas d'alternative préférable" pour marquer les juvéniles, les marquages externes étant impossibles et les transpondeurs trop volumineux, et il cite des travaux montrant que la puce électronique stresse davantage que l'amputation.
Objectifs
Un point clé de la persistance des populations face aux impacts des activités humaines sur l'environnement est de prédire leur capacité à changer leurs caractéristiques face à ces nouvelles conditions environnementales, que ce soit par l’acclimatation (via la modification directe de ces caractéristiques), ou par l’adaptation (processus génétique et évolutif). Pour étudier ces phénomènes et leurs mécanismes, la meilleure méthode consiste à mettre en place un suivi individuel de populations particulières, sur lesquelles il est possible d’obtenir la filiation de tous les individus au cours du temps. Malheureusement, peu d’espèces se prêtent à l’exercice, et parmi celles étudiées par cette méthode, les endothermes (oiseaux et mammifères) sont de très loin surreprésentés. Cette demande concerne la poursuite d’un suivi de populations naturelles d’un reptile ectotherme, le lézard vivipare (Zootoca vivipara), étudiées depuis 30 ans. Ce suivi profite de la viviparité de cette espèce, qui permet l’accès aux juvéniles, pour mettre en place une étude approfondie des relations d’apparentement entre individus, ce qui permet d’étudier la sélection naturelle dans cette population, et d’en étudier la réponse évolutive. Un objectif secondaire est d'étudier plus directement comment le réchauffement climatique accélère le rythme de vie des individus (plus forte croissance, reproduction et mortalité, pour un résultat net généralement négatif) en mettant en lien les performances des individus, notamment locomotive avec la température de leur environnement et leur vieillissement biologique.
Bénéfices attendus
La connaissance des maternités grâce à l'hébergement des femelles gestantes jusqu’au terme, complétée par la reconstruction des paternités par l’analyse de l'ADN contenu dans les prélèvements de queue, permet (1) d'obtenir le succès reproducteur des individus mâles et femelles dans la population, ouvrant la voie à l'étude de la sélection naturelle ; (2) l'établissement de l'ensemble des liens de parentés des individus dans toute la population, ouvrant la voie aux études de génétique quantitative ; et (3) des analyses génomiques pour étudier les bases génétiques des traits étudiés et mieux prévoir leur évolution. Les mesures de performances locomotrices de tous les individus, des mesures moléculaires du vieillissement biologique et une caractérisation thermique de la population permettent de relier la dynamique de la condition physique des individus au cours de leur vie et leur environnement thermique, pour mieux comprendre les mécanismes de l'accélération du rythme de vie mentionnée plus haut. Ces données permettent d'étudier très finement les processus liés à la sélection naturelle, à l'adaptation et aux réponses génétiques (évolution) et plastiques (acclimatation) des différents traits phénotypiques face à ces pressions évolutives, notamment celles liées au changement climatique. Ces travaux permettent par ailleurs d’anticiper les pressions environnementales liées au changement climatique auxquelles sont confrontés ces populations en marge sud de répartition du lézard vivipare, et leur capacité à répondre quasi immédiatement par des mécanismes d’acclimatation ou à moyen terme par des mécanismes évolutifs. Des études de ce type et de cette ampleur sont extrêmement rares sur des populations naturelles de reptiles ectothermes, entraînant un manque profond d'appréhension de leur capacité à s'adapter aux défis auxquels ils sont confrontés. Les bénéfices informationnels pour la conservation s’étendent donc aux autres espèces de reptiles ectothermes de milieux froids plus difficiles à étudier.
Procédures
Après capture sur le terrain, les individus non-marqués seront marqués de façon permanente par amputation de phalange (pas d’alternative préférable permettant le marquage des juvéniles) et un prélèvement de tissu caudal sera effectué (maximum 150 individus par an, soit 750 individus sur 5 ans) pour les études génétiques, puis relâchés au lieu exact de capture. Les femelles gestantes capturées (qu’elles soient déjà marquées ou non) seront mises en hébergement temporaire (maximum 150 femelles par an, soit 750 femelles, pour une durée maximale inférieure à 2 mois) jusqu’à la mise bas des juvéniles. Les juvéniles sont marqués par amputation de phalange et un prélèvement de tissu caudal effectué 24h après la naissance (maximum 650 individus par an, soit 3250 individus). Les femelles et leurs juvéniles sont relâchés au lieu exact de capture dans les 4 jours suivants la naissance. Les performances locomotrices de tous les individus, à tous les stades seront évaluées les faisant courir sur une piste de sprint et une piste d'endurance (tapis roulant pour les adultes, arènes circulaires pour les juvéniles).
Impact sur les animaux
La source de nuisance la plus importante est liée au stress de contention lors des captures et diverses manipulations. Une autre source de nuisances est liée à l'amputation de phalange sont une faible douleur. Les études en populations naturelles et semi-naturelles de lézard vivipare montrent que ce marquage individuel n’a pas d’effet détectable sur la survie annuelle, la croissance corporelle annuelle, la reproduction annuelle et sur la mobilité des individus. Le nombre de phalanges amputées n’affectent pas l’activité locomotrice à la naissance, l’anxiété comportementale, la survie lors du premier été ou la condition corporelle (masse à taille égale) à la fin de celui-ci. Aucun impact comportemental n’est observé non plus, avec une reprise rapide de la mobilité (< 20 secondes) et de l’alimentation. Une étude de 2006 ne montre pas de différence significative de stress entre des individus non marqués et amputés, alors que le marquage par insertion d’une puce électronique provoque un stress important et chronique(augmentation de corticostérone dans le sang). Il n’existe pas de méthode d’identification alternative qui puisse s’appliquer aux juvéniles (marquages externes impossible à cause de la mélanisation juvénile et de la mue de croissance ; et transpondeurs de trop gros volumes pour un juvénile). En ce qui concerne le prélèvement de tissu caudal par section de l’extrémité de la queue (
Devenir
Les animaux sont tous relâchés dans leur population d'origine à l'emplacement exact de leur capture, immédiatement après les mesures phénotypiques sur le terrain pour les sub-adultes et les adultes mâles, et après une période d'hébergement temporaire d'environ 1 mois (maximum 2 mois) pour les femelles et au maximum 4 jours après la mise-bas pour les juvéniles.
Remplacement
Nous ne pouvons par essence pas remplacer ce modèle par un modèle non-vivant, car nous ne connaissons pas les paramètres, notamment sélectifs, génétiques et liés à la plasticité phénotypique, permettant de modéliser l’évolution des populations de reptiles face aux changements de leur environnement. Les suivis de long-terme comme celui-ci sur une espèce de reptiles se comptent au mieux sur le doigt d’une main et sa poursuite est donc essentielle.
Réduction
Le suivi demande la plus grande exhaustivité du marquage individuel par rapport à la taille de la population, permettant d’identifier en moyenne 80 à 90 % de la population chaque année. La non-exhaustivité sur la population rendrait le projet caduc suite notamment à de trop nombreux apparentements inconnus. En revanche, la taille de population permet de dégager la puissance suffisante pour les analyses, notamment grâce à l’accumulation d’année en année. Le nombre total maximum d’individus mobilisés est de 1200 chaque année (durée du projet de 5 ans, 4 ans à partir de l'AVENANT 2024, soit 5700 individus au maximum).
Raffinement
La période d’hébergement est réduite à la seule fin de pouvoir suivre les mises-bas. Les animaux sont hébergés dans des terrariums adaptés à leur espèce avec source de chaleur, support, cache et litière tourbée. Les animaux reçoivent également une alimentation à base d’insectes et de larves. Cet enrichissement de milieu spécifique permet de répondre à leurs besoins biologiques, physiologiques et comportementaux et de garantir les meilleures conditions de vie en captivité, avant la remise en liberté. Les critères d’arrêt pour ce projet sont l’incompatibilité éventuelle à la captivité ou des problèmes de santé non réversibles. L'évaluation des performances locomotrices sont basés sur des protocoles connus et adaptés à l'espèce. Les animaux sont soumis à un contrôle régulier de leur santé, de leur poids et de leur comportement. En cas de problème de santé (lésions ou infections), ils reçoivent des traitements adaptés sous la supervision d’un vétérinaire. Des tests de raffinement à base de gel de lidocaïne (anesthésique local) pour l'amputation de phalanges chez les adultes seront poursuivis au cours de ce projet.
Choix des espèces
Le lézard vivipare (Zootoca vivipara) est étudié depuis plus de 30 ans dans les populations naturelles et dans différents dispositifs expérimentaux. Cette espèce est intéressante pour comprendre l’écologie de vertébrés terrestres ectothermes. Son écologie est bien connue, les populations étudiées forment le plus long suivi chez une espèce de reptile et son génome a été séquencé, ce qui en fait un modèle unique pour les vertébrés terrestres ectothermes. Il a donc une forte valeur pour l’écologie fondamentale mais aussi appliquée. L’espèce n’est pas menacée en Europe (préoccupation mineure - UICN) mais elle est sensible aux dégradations anthropiques de son milieu, y compris climatiques, et de ce fait, protégée au titre de l’article 3 de l’arrêté du 8 janvier 2021 « fixant la liste des amphibiens et des reptiles représentés sur le territoire métropolitain protégés sur l'ensemble du territoire national et les modalités de leur protection ». Son groupe comprend également de nombreuses espèces menacées d’extinction en Europe et à forte valeur écologique. Il devient donc urgent de mieux comprendre la dynamique écologique et évolutive de ces espèces face aux changements globaux.
Méthodes de prélèvements pour génotypage de souris en condition d’élevage
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
300 000 souris sur cinq ans, environ 60 000 par an, subissent chacune un unique prélèvement au bout de la queue, quelques secondes sur animal vigile, dans des procédures classées en souffrance légère. L'établissement lance à cet effet quelque 1 500 cages de croisement par an, dont il attend cinq portées de huit souriceaux chacune. Le porteur annonce une douleur légère et brève, et, dans de très rares cas, une perte de sang hémorragique. Celles qui portent le génotype recherché rejoignent des projets de recherche, les autres et les anciens reproducteurs sont tuées, un tri dont le RNT ne chiffre pas la part alors qu'il annonce des accouplements calibrés pour produire au maximum des animaux d'intérêt.
Objectifs
L'unité de service met, à disposition de la communauté scientifique, un ensemble de prestations liées à l’utilisation de modèles animaux à des fins scientifiques. Des modèles rongeurs sont générés, hébergés, développés et maintenus dans les locaux, pour les besoins de la communauté scientifique qui, pour réaliser sa recherche fondamentale et biomédicale, doit disposer de modèles précliniques permettant de comprendre diverses fonctions biologiques dans les pathologies humaines (maladies immunitaires, métaboliques, infectieuses inflammatoires, cancéreuses, etc). Tous les animaux en zone d’élevage, sont uniquement présents pour établir des animaux d'intérêts qui seront ensuite restitués aux unités utilisatrices pour entrer en phase expérimentale dans une animalerie d’expérimentation, dans un projet de recherche déposé par leur soin. L'utilisation de rongeurs génétiquement modifiés nécessite d'avoir recours à un génotypage et donc de réaliser une biopsie caudale.
Bénéfices attendus
Les bénéfices de ce projet sont : *réaliser une identification permanente de qualité sur les souris afin de les distinguer en fonction de leur génotype *réaliser une biopsie de qualité permettant un génotypage sans contamination croisée entre deux individus *identifier et récupérer une biopsie sur les souris de manière à optimiser au maximum le bien-être animal *permettre aux utilisateurs des équipes de recherche de faire un suivi individuel des animaux en fonction de leur génotype. L’élevage de ces animaux est nécessaire dans le cadre de nombreux projets scientifiques préalablement validés qui permettront de répondre à des questions scientifiques précises et aux enjeux de santé/société (domaines de recherche : pathologies respiratoires, musculaires, du système nerveux, métaboliques, cardiovasculaires ou génétiques).
Procédures
Chaque animal sera soumis une seule fois dans sa vie à un prélèvement caudale pour génotypage. Ces actes ne durent que quelques secondes. Dans de rare cas, un reprélèvement à l'oreille pourra être réalisé et ne durera que quelques secondes. Dans de rare cas, un prélèvement sanguin d'un faible volume sera réalisé (1 seule fois dans la vie de l'animal, acte de quelques secondes). Ces actes sont réalisés sur animal vigil.
Impact sur les animaux
Lors de la contention, les animaux peuvent ressentir un stress de courte durée lors de leur manipulation ainsi que pour les parents. De la douleur légère de courte durée peut être ressentie lors des prélèvements pour génotypage (biopsie caudale et pavillon de l'oreille) et au point de prélèvement pour les prélèvements sanguins. Dans de très rares cas une perte de sang hémorragique peut être observée.
Devenir
Les animaux avec un génotype d'intérêt seront utilisés dans un projet de recherche autorisé par le ministère. Les autres animaux du mauvais génotype qui n'auront pas pu être utilisés dans d'autres projets seront euthanasiés par une méthode réglementaire adaptée à l'âge des animaux ainsi que les anciens reproducteurs. Les animaux passant dans les projets de recherche autorisés seront alors en utilisation continue. Les accouplements sont réalisés pour produire au maximum des animaux d'intérêt.
Remplacement
Actuellement il n'est pas possible de recréer in vitro la complexité d'un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires rentrant en jeu. Un organisme vivant est donc nécessaire pour mener à bien les divers projets scientifiques autorisés au sein de l'établissement. La souris est le modèle le plus utilisé par les chercheurs pour étudier les fonctions biologiques et les pathologies. L'agrément de l'animalerie d'élevage ne concerne que les souris.
Réduction
L'établissement d'élevage lance environ 1500 cages de croisements de lignées par an pour lesquelles l'identification individuelle et le génotypage sont nécessaires. En considérant que chaque accouplement donne en moyenne 5 portées de 8 souriceaux/an, notre établissement générera environ 60 000 animaux qui devront être identifiés et génotypés par an. Le projet comprend donc 300 000 animaux sur 5 ans. Tous les animaux en zone d’élevage, sont uniquement présents pour établir des animaux d'intérêts qui seront ensuite restitués aux unités utilisatrices pour entrer en phase expérimentale dans une animalerie d’expérimentation, dans un projet de recherche déposé par leur soin. Les demandes d'accouplements sont donnés par les équipes de recherche via un logiciel de gestion de lignées afin d'accoupler les animaux des génotypes d'intérêt pour leurs projets de recherche. Le nombre d'accouplements lancés est systématiquement revu en fonction du nombre d'animaux déclarés dans les projets de recherche. Les animaux sans génotype d'intérêt seront réutilisés en priorité (projets d'autres équipes de recherche ou projet de tutorat). Une lignée peut être maintenue en entretien minimum uniquement avec la validation de la structure bien être animal (SBEA). Sans justificiation scientifique du maintien en élevage d'une lignée, la cryoconservation de sperme sera systématiquement proposée.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation avec un cycle jour nuit automatique : les animaux sont hébergés avec leurs congénères (l’isolement est limité au maximum) en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès à volonté à la nourriture et l’eau. Le milieu est enrichi avec un des enrichissements ci-après : carré de lanière kraft, carré de coton, batônnet en bois, rouleau en carton ou maisonnette. Si un animal se retrouve isolé de manière imprévue, il bénéficiera de deux enrichissements. Les conditions de températures et d’hygrométrie sont contrôlées et monitorées. Les animaux sont vérifiés quotidiennement. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive et quotidienne des animaux (points limites).
Choix des espèces
La souris est le modèle le plus utilisé par les chercheurs pour étudier les fonctions biologiques et les pathologies. L'agrément de notre animalerie ne concerne que ces souris. Tous les souriceaux, mâles et femelles, seront principalement identifiés et génotypés à partir de 7 jours de vie (plus l'animal est jeune, moins la nociception est développée). Pour certains projets de recherche, il est déconseillé d'utiliser de la pâte à tatouer/encre de Chine qui pourrait migrer dans différents tissus ou encore de toucher aux phalanges des animaux. Dans ces conditions, l'identification après 15 jours de vie sera privilégiée.