Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Suivi de la biodistribution et de la toxicité de liposomes chez la souris gestante
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
78 souris femelles gestantes vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 60 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections, parfois par chirurgie de la veine jugulaire, six séances d'imagerie sous anesthésie et une ponction cardiaque terminale, pour suivre la distribution de liposomes destinés à traiter des femmes enceintes. Le porteur indique que les procédures peuvent provoquer des avortements spontanés, et que les fœtus sont tués par décapitation pour analyse. Le recours à un "organisme entier" est présenté comme nécessaire pour étudier la mère et les fœtus.
Objectifs
Le développement de médicaments lors de la grossesse est complexe, car il faut à la fois éviter le passage des médicaments du côté du bébé et les concentrer au niveau du placenta pour limiter les effets secondaires chez la mère. Ainsi ce projet s’articule autour du développement de médicaments de tailles nanométriques, qui sont fabriqués pour aller spécifiquement dans le placenta.
Bénéfices attendus
Développement de nouvelles stratégies thérapeutiques disponibles pour la femme enceinte.
Procédures
Tous les animaux vont être soumis à des interventions suivantes : une seule injection dans la veine de la queue (30 secondes), la souris étant maintenue dans une cage de contention sur une durée totale de 3 minutes, ou injection dans la veine jugulaire qui nécessite une chirurgie (durée 30min), 6 séances d’imageries sous anesthésie générale d'une durée totale de 10 minutes au maximum par séance, une anesthésie profonde avant de procéder au prélèvement sanguin sur les animaux endormis par ponction cardiaque (geste d’une durée d’une minute environ). Les animaux seront ensuite mis à mort dans la même anesthésie. La durée de l'anesthésie et du prélèvement sanguin est d'environ 3-4 minutes par animal. Les embryons seront mis à mort par décaptitation pour l'analyse de ceux-ci.
Impact sur les animaux
La pose de cathéter au niveau de la veine jugulaire nécessite une chirurgie sous anesthésie. Ce projet utilise des femelles gestantes, les procédures pourraient induire des avortements spontanés.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure pour collecter des tissus qui seront analysés pour déterminer la distribution et la toxicité éventuelle des molécules utilisées sur ceux-ci. Les foetus sont euthanasiés pour évaluer la toxicité des molécules utilisées et s’il y a présence de ces molécules dans les tissus fœtaux ou non pour évaluer un potentiel passage des molécules à travers du placenta.
Remplacement
Nous avons préalablement évalué plusieurs formulations par des expériences réalisées en laboratoire pour ne tester chez l’animal, que les formulations optimales. Il nous est nécessaire de disposer d’un organisme entier, car nous souhaitons étudier les effets de l’administration de nos molécules lors la grossesse sur la mère et les bébés. Nous ne disposons pas de méthode alternative permettant de répondre à ces questions.
Réduction
Ce projet a été mis en place en réduisant autant que possible la taille des groupes expérimentaux. Nous utiliserons des tests statistiques afin de définir le nombre minimum d'animaux à étudier pour mettre en évidence les effets de l’administration de nos molécules lors la grossesse. Ainsi, pour l’étude pilote 3 femelles non gestantes par condition seront utilisées. Nous utilisons une technique d’imagerie optique, non invasive, pour évaluer le profil de distribution en fonction du temps. Cela permet de faire plusieurs mesures sur un même animal et donc in fine de réduire le nombre d’animaux utilisés. En effet, il ne sera plus nécessaire d'euthanasier l’animal pour localiser les molécules fluorescentes puisque leur localisation peut être évaluée en fonction du temps, grâce à l’utilisation de l’imagerie. Pour la deuxième partie des groupes de 15 souris gestantes par conditions seront suffisants.
Raffinement
Les animaux seront placés dans les conditions optimales d’hébergement et auront accès illimité à l’eau et à la nourriture. Les examens d’imagerie seront réalisés sous anesthésie générale. La souris est placée sur un tapis thermostaté pendant l’imagerie. De plus, elle sera placée dans une cage thermostatée le temps du réveil et de la récupération post examen d’imagerie. Des points limites généraux avec l’établissement d’une grille d’évaluation regroupant les critères relatifs au bien-être tout le long de l’étude ont été établis, surveiller l’état général de l’animal, son apparence, son comportement, révélateurs du niveau de douleur. Des antalgiques sont prévus en cas de nécessité et un niveau de douleur trop élevé entraînerait l'euthanasie anticipée de l'animal.
Choix des espèces
Nous souhaitons évaluer, la distribution des molécules de tailles nanométriques, dans les différents tissus de l'organisme, après injection. La souris est le modèle le plus approprié de par sa physiologie proche de l’homme ainsi que la grande quantité de données disponibles dans la littérature et au sein du laboratoire. Nous analyserons des souris femelles adultes âgés de 10 semaines au moment de l’injection. Les souris femelles gestantes seront en deuxième semaine de gestation. Cette chronologie de gestation est choisie, car c’est le moment où le placenta est le mieux développé et c’est un moment encore assez éloigné pour ne pas risquer un accouchement prématuré.
Etude de la réponse du pathogène opportuniste humain Staphylococcus aureus au niveau des abcès à la suite d’une infection locale et systémique
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
250 souris femelles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Elles sont infectées par le staphylocoque doré, par voie sanguine ou sous la peau, pour étudier la compétition pour les métaux entre la bactérie et l'hôte, avant d'être tuées pour prélever les tissus. Le porteur indique que l'infection générale peut provoquer une perte de poids marquée, une baisse d'activité et des variations de température, et que l'infection cutanée forme une plaie purulente dès le troisième jour. Sur le remplacement, il affirme que la réponse immunitaire coordonnée "ne peut être étudiée qu'au sein de l'animal".
Objectifs
Les métaux comme le fer et le manganèse sont des micronutriments cruciaux pour toutes formes de vie. L'hôte exploite ce besoin comme une arme contre l'infection, privant les organismes pathogènes comme le staphylocoque doré de ces ressources essentielles à sa survie lors d'un processus appelé "immunité nutritionnelle". Le projet vise à étudier le combat pour l’accès aux métaux entre l’hôte et le pathogène et comprendre comment S. aureus échappe à l’immunité nutritionelle. Afin d’identifier les facteurs impliqués dans l’adaptation aux changements de disponibilité en métaux, nous suivrons les réponses des deux protagonistes au cours de l’infection. Les niveaux de métaux variant selon l’organe infecté, nous utiliserons des modèles d’infection locale (infection de la peau) et systémiques (infection générale).
Bénéfices attendus
Les scientifiques du monde entier cherchent à développer de nouvelles stratégies pour lutter contre les bactéries pathogènes devenues résistantes aux antibiotiques actuels comme le staphylocoque doré. Ce dernier est une menace majeure pour la santé humaine et l'une des causes les plus courantes d'infections bactériennes. Une approche prometteuse est de perturber/empêcher l’accès du pathogène aux ressources essentielles telles que les métaux. Cependant, afin de développer et parfaire ces nouvelles approches thérapeutiques, mais aussi de limiter l’apparition de mécanismes de résistance, une compréhension détaillée des interactions complexes entre l’hôte et le pathogène pendant l'infection est essentielle. Ceci est particulièrement important au niveau des abcès car ils sont les principaux contributeurs à la pathogénicité du staphylocoque doré. En effet, il s’agit de réservoirs difficilement accesibles aux antibiotiques qui favorisent les infections chroniques chez l'Homme. Cette étude permettra donc d’établir une base solide pour le développement de nouveaux antibiotiques ciblés.
Procédures
Un groupe subira une injection intraveineuse sous anesthésie d'une durée de 5 minutes. Un autre groupe subira une injection sous la peau sous anesthésie d'une durée de 5 minutes puis 1 à 3 anesthésies d'une durée de 15 minutes pour suivre le processus infectieux.
Impact sur les animaux
Lorsque les souris sont infectées par cette bactérie, elles peuvent ressentir une certaine douleur lors de l'injection. Toutefois, cette procédure sera effectuée sous anesthésie. En raison de l'infection générale, les souris peuvent souffrir d'une perte de poids significative, d'une baisse d'activité et d'hyperthermie, voire d'hypothermie dans une phase très avancée de l'infection. Lorsque les bactéries sont injectées sous la peau, une petite lésion cutanée se forme dans les 24 premières heures en raison de la réponse immunitaire de la souris. Au bout de 3 jours, la lésion est beaucoup plus grande, et une plaie se forme. Les souris peuvent potentiellement montrer une baisse d'activité et avoir une plaie purulente à partir du 3ème jour après l'infection.
Devenir
Les souris seront mises à mort afin de collecter les tissus/organes requis pour le projet.
Remplacement
L'utilisation d'un modèle animal telle que la souris est essentielle pour étudier les facteurs impliqués dans le combat entre le staphylocoque doré et l'hôte. En effet, la souris présente une réponse immunitaire bien caractérisée et proche de celle de l’Homme. Comme cette réponse implique l'action coordonnée de différents types de cellules de l’hôte, elle ne peut être étudiée qu’au sein de l'animal.
Réduction
Le nombre d'animaux a été réduit autant que possible tout en conservant un nombre suffisant pour une analyse fiable. L'utilisation de chaque animal sera optimisée en réalisant différents types d'analyses sur un même animal. Une étude pilote sera menée pour déterminer le nombre de cellules infectées obtenues par souris, afin d'utiliser le plus petit nombre possible d'animaux.
Raffinement
Le projet a été conçu en intégrant des mesures pour réduire le stress et, si possible, la souffrance des animaux. Une période d'acclimatation de 2 semaines est observée avant le début des expériences. De plus, les animaux seront logés en petits groupes d'individus compatibles dans des conditions contrôlées. Des méthodes pour réduire certains des effets du stress (objets de cellulose pour la nidification ou la mastication) seront mises en place sans toutefois interférer avec le déroulement de l'infection. Les animaux seront préalablement habitués à être manipulés dans un tunnel transparent afin de réduire leur stress. L'inoculation bactérienne sera effectuée sous anesthésie générale. Des points limites ont été établis pour soustraire l'animal à la souffrance.
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris femelles agées de 7 et 10 semaines, modèle utilisé communément dans la littérature. Ceci permettra de comparer nos résultats aux études déjà réalisées. Le modèle d'infection des souris par le staphylocoque doré a été largement étudié et montre des signes similaires de maladie comparés aux infections humaines. Lorsque les humains contractent une infection grave à staphylocoques, ils peuvent avoir notamment des bactéries dans le sang et une formation d’abcès dans de nombreux organes. Ainsi, comme nous étudions la réponse immunitaire de l'hôte après une infection à staphylocoques, il est utile d'utiliser un modèle qui ressemble le plus possible au système immunitaire humain.
Un nouvel outil pour la thrombolyse ciblée de l’AVC ischémique chez la souris
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
459 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance sans réveil et modéré. Elles subissent une chirurgie d'induction d'un accident vasculaire cérébral ischémique, une pose de cathéter et une perfusion de traitement, avec pour une partie une IRM. Le porteur décrit des douleurs postopératoires, une perte de poids et des déficits fonctionnels liés à l'ischémie, et juge qu'il n'est pas éthique de garder ou réutiliser ces animaux, dont les tissus alimentent une biobanque. Il cherche à tester des microbulles censées cibler le caillot et affirme qu'aucun modèle ne peut remplacer l'étude in vivo de l'ischémie.
Objectifs
L’Accident Vasculaire Cérébral (AVC) est la 1ère cause de handicap acquis chez l’adulte, posant un problème majeur tant dans le domaine de la santé publique que sur le plan humain. Actuellement, la prise en charge des patients à la phase aigüe de l’infarctus cérébral est réalisée par injection intraveineuse de l’activateur tissulaire du plasminogène (r-tPA) associée ou non à la thrombectomie. Toutefois, seule une faible proportion des patients (< 10%) peut être traitée, du fait des effets secondaires de l’injection de r-tPA (risques d’hémorragie cérébrale et de mort neuronale excitotoxique) et de la relative difficulté d’accès à la thrombectomie. L’investissement de la recherche et la mise en place de nouvelles stratégies thérapeutiques semblent indispensables, dans ce cadre où l’AVC représente un enjeu de santé publique avec de forts impacts au niveau des populations, et où trop peu de patients ont accès à un traitement. Lors de la thrombolyse intraveineuse, une dose élevée de r-tPA est injectée dans toute la circulation générale afin de pouvoir thrombolyser le caillot lors de son passage au niveau de l'artère occlue. L'objectif de ce projet est de tester et caractériser différentes techniques de thrombolyse et de mettre en évidence leurs avantages et leurs inconvénients. Ce projet s’axera aussi surtout autour d’un outil prometteur de thrombolyse ciblée associé ou non à une sonothrombolyse (thrombolyse par ultrasons). L’outil de thrombolyse ciblé se présente sous la forme de microbulles de fucoïdane, ayant la particularité d’avoir une affinité naturelle pour la P-sélectine, une protéine d’adhésion exprimée lors d’un processus inflammatoire, comme un AVC. Ces microbulles une fois injectées se fixeraient au niveau du caillot où la cascade d’inflammation se déroule. En les chargeant de r-tPA, il serait alors possible d’acheminer directement le traitement au niveau du caillot, et donc de diviser la quantité totale injectée par 10 (vu in vitro). Cette réduction de la dose administrée permettrait de réduire le risque de survenue d’effets secondaires, afin d’élargir la fenêtre thérapeutique. Les bulles peuvent être éclatées à distance par des ondes ultrasonores, ce qui permettrait possiblement de libérer le r-tPA autour du caillot, et d’aider à la thrombolyse. Elles sont également fluorescentes ce qui permet de suivre leur parcours dans la circulation ainsi que leur recapture par les différents organes en charge de les éliminer.
Bénéfices attendus
L'objectif du projet étant de proposer une nouvelle modalité de traitement thrombolytique ciblé, les bénéfices seraient de pouvoir réduire la dose de r-tPA actuellement administrée en clinique, et d'ainsi réduire le risque de survenue des effets secondaires (transformation hémorragique et mort neuronale excitotoxique) directement liés au r-tPA, et ainsi élargir la fenêtre thérapeutique, ce qui permettrait l'accès à la thrombolyse intraveineuse à plus de patients.
Procédures
Les animaux seront soumis à une chirurgie comprenant une pose de cathéter (5 minutes) et une induction d'ischémie (20 minutes), à une infusion de traitement par voie intraveineuse (40 minutes), et pour certains à une acquisition en IRM avec ou sans injection intraveineuse d'agent de contraste (8 à 20 minutes).
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables étant susceptibles d'apparaître chez les animaux seraients : Des douleurs post-opératoires après la chirurgie d'induction de l'ischémie ou à la craniotomie, une perte de masse corporelle après l'anesthésie et l'induction de l'ischémie, des déficits fonctionnels à la suite de l'ischémie, une gêne ou une douleur occasionnée par l'injection du traitement (changement de volémie, réaction au traitement), perte de l'intégrité de la Barrière Hémato Encaphalique (BHE) et donc hémorragie liée à la sonothrombolyse, une gêne liée au site d'insertion du cathéter après le réveil.
Devenir
Toutes les souris seront mises à mort à l'issue de chaque procédure. Cependant, un degré de sévérité a été fixé pour les procédures 1 à 16, car les animaux seront réveillés en cours de procédure (entre la chirurgie et l'imagerie). Même si l'on observe une bonne récupération chez les souris après l'induction d'une ischémie, et que chaque douleur potentielle est prise en charge avant même sa survenue, il n'est pas jugé éthique de replacer ou faire adopter ces animaux, pour leur bien-être. La réutilisation dans d'autres procédures n'est également pas souhaitée, car ces animaux auront déjà subit une ischémie avant la mise à mort. Enfin, les tissus de chaque animal seront prélevés post-mortem afin d'alimenter une biobanque, et pourront être réutiliser pour des études ultérieure. Cela permet de respecter le principe de réduction et de raffinement des 3R.
Remplacement
Dans ce projet, il n'est pas possible de remplacer le modèle animal. Il s'agit d'étudier un modèle in vivo avec tous les mécanismes vasculaires physiopathologiques associés survenant lors d'une ischémie. Les effets des molécules pharmacologiques sur l'ischémie et sur la lésion associée, ainsi que leur parcours in situ ne peuvent être investigués autrement que via un modèle in vivo.
Réduction
Le nombre d'animaux a été déterminé en reprenant les données antérieures testant des molécules pharmacologiques sur le devenir des lésions ischémiques sur les souris, et ayant montré des effets significatifs en réduisant le plus possible les effectifs. Conformément à la règle des 3R, le nombre d'animaux nécessaires a été réduit au maximum, en se basant sur les études déjà réalisées au sein du laboratoire, dans la littérature, ainsi que sur un calcul de puissance statistique, permettant d'avoir des résultats significatifs avec un minimum d'animaux. En prenant en compte les paramètres physiopathologiques attendus sur la base d'études antérieures et pour un seuil de significativité à 95% et une puissance de 80% (beta = 20%), 31 animaux seraient nécessaires dans chaque groupe, d'autant plus que le nombre de groupes étant élevé, il est nécessaire d'avoir suffisamment d'animaux dans chaque groupe pour espérer voir un effet.
Raffinement
Les souris sont surveillées quotidiennement par du personnel qualifié. Une attention particulière est accordée à l'état général, à l'évolution de la masse corporelle, ainsi qu'au comportement de chaque animal. Les animaux auront le temps de s'acclimater à la nouvelle animalerie après leur réception auprès du fournisseur pendant une semaine, puis seront habitués à la manipulation chaque jour pendant une semaine avant le début du protocole, afin de limiter le stress lié à l'expérimentateur, et apprendre aux souris à coopérer. La grégarité sera respectée en plaçant les souris par groupe de 5 dans des cages enrichies (maisonette, coton, craft, briquette de bois à ronger), avec de l'eau et de la nourriture ad libitum. Durant l'induction de l'ischémie, les souris seront sous anesthésie générale couplée à une analgésie, et sous anesthésie locale, adaptées à l'espèce et à l'intervention réalisée . Du gel ophtalmique sera appliqué sur les yeux de la souris durant chaque anesthésie générale afin d'éviter le dessèchement oculaire et la cécité. La température corporelle des souris sera assurée durant chaque anesthésie générale par un tapis chauffant rétrocontrôlé par sonde rectale, et les règles d'aseptie et d'antisepsie durant les chirurgies seront respectées. Après la chirurgie d'induction de l'ischémie, les souris disposeront de croquettes humides en purée dans une coupelle au sol afin de faciliter la prise de nourriture et l'hydratation. Concernant l'application des points limites, les animaux seront mis à mort en accord avec la réglementation dans les 24 heures suivant l'observation d'un ou de plusieurs des points limites prévus. Si des signes de douleur modérées sont observés, un rappel d'analgésique adapté sera réalisée dépassé 6h de chirurgie. Avant ce délai, il sera observé si les souris s'alimentent et s'abreuvent correctement, et pourront être re placée en enceinte chauffante à 32°C si prostration.
Choix des espèces
La souris (mus musculus) est l'espèce animale qui a été la plus étudiée dans le domaine des neurosciences, et notamment dans le cadre de développement de stratégies de thérapies pharmacologiques. L'ensemble des connaissances et des acquis à disposition au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce pertinente pour étudier l'efficacité d'un nouveau traitement dans le cadre de la recherche sur l'AVC ischémique. L'étude se déroulera sur une souche de souris (Swiss), qui est peu coûteuse et dont la maintenance et la manipulation est simple. Les souris utilisées seront de jeunes adultes entre 5 et 8 semaines (5 semaines lors de l'arrivée dans l'animalerie, et 8 semaines lors de la fin du protocole). Le projet est réalisé avec de jeunes adultes afin de pouvoir comparer les données de cette étude avec la majorité des données déjà disponibles sur les modèles d'ischémie. De plus, l'étude du développement ou du vieillissement n'est pas l'objet de ce projet.
Evaluation de probiotiques pour contribuer à l’établissement approprié du microbiote précoce chez le nouveau-né 2/2
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
539 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Colonisées avec des fèces humaines puis réparties entre régimes riches et pauvres en fibres, elles subissent des gavages répétés et des prélèvements de fèces sur quatre générations, pour tester une souche probiotique. Le porteur les fait tuer parce que leur microbiote fortement modifié les rend inéligibles à d'autres essais. Il affirme que le transfert multigénérationnel du microbiote ne peut pas être simulé in vitro.
Objectifs
L’objectif principal de ce projet est d’évaluer la capacité d’une bactérie à améliorer la récupération du microbiote intestinal altéré par un régime pauvre en fibres sur plusieurs générations. La colonisation microbienne du nouveau-né joue un rôle fondamental en santé humaine car elle est un facteur clé dans la mise en place des systèmes digestif, métabolique et immunitaire. Lorsque ce processus est perturbé, il peut y avoir une prédisposition à développer des maladies dites ‘non transmissibles’ telles que les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI), les allergies et l'obésité plus tard dans la vie. Cette colonisation est fortement influencée par la transmission du microbiote mère-nouveau-né. Les modifications du microbiote accumulées au cours de la vie d'une mère peuvent être transmises à sa progéniture. Une étude récente a montré que des souris ayant reçu un régime pauvre en carbohydrates accessibles au microbiote (microbial accessible carbohydrates, MAC, c’est-à-dire des fibres), une caractéristique des régimes occidentaux, affiche une capacité réduite à transférer les bactéries digérant les MAC d'une génération à l'autre. Ceci entraine un appauvrissement du microbiote intestinal, qui peut alors présenter une fonctionnalité dégradée. Au cours des premières générations, la réintroduction de MAC alimentaires peut restaurer le microbiote ; en revanche, après quatre générations, une telle récupération n'est possible que si ces bactéries manquantes au sein du microbiote sont introduites aux côtés des MAC. Ce projet propose de tester une souche probiotique candidate, isolée de fèces de bébé sain afin d’évaluer sa capacité à limiter ou restaurer l’appauvrissement du microbiote. Pour cela, nous allons coloniser des souris libres de germes en délivrant une solution de fèces humaines provenant de donneurs adultes sains. Les souris seront séparées en 3 groupes : régime riche en fibres, un régime pauvre en fibres et régime pauvre en fibres mais avec un traitement probiotique. Des souris vont être utilisées pour obtenir des portées de souriceaux sevrés sous les régimes respectifs de leurs parents. Cette stratégie d’élevage sera répétée pendant quatre générations. Dans une deuxième partie de projet, le probiotique candidat sera administré à la quatrième génération de souris (ayant consommé un régime pauvre en fibres afin d’évaluer sa capacité à restaurer les bactéries perdues lorsqu’il est réintroduit avec des MAC.
Bénéfices attendus
Le bénéfice du projet est d’évaluer la capacité d’une potentielle souche probiotique à améliorer la résilience du microbiote intestinal altéré par un régime pauvre en fibres sur plusieurs générations, lorsqu’elle est réintroduite en même temps que les MAC. De manière plus générale ce projet nous permettra d’apporter de nouvelles connaissances concernant le processus d’acquisition du microbiote intestinal et sa transmission à travers les générations.
Procédures
Gavages (- de 5 minutes par administration sur animal vigile): - 3 au total par souris sur 5 jours : 92 souris. - 1 jour sur deux pendant 3 semaines (11 au total) : 110 souris - 1 jour sur deux (3 au total) : 22 souris Prélèvement de fèces (environ 5 minutes par prélèvements, sur animal vigile) : - 2 fois par semaine : 4 prélèvements (92 souris) - 1 fois par semaine : 15 prélèvements (92 souris) 16 prélèvements (100 souris) 16 prélèvements (123 souris) 23 prélèvements (66 souris)
Impact sur les animaux
Les administrations intragastriques génèrent une douleur légère brève, pendant quelques secondes. Le transport d’une animalerie à l’autre peut générer un peu de stress pendant le transport (quelques minutes entre les animaleries) et après celui-ci, le temps que les animaux s’acclimatent. Les prélèvements de fèces peuvent causer aussi un peu de stress.
Devenir
Les animaux seront mis à mort car, ayant subi d’importantes modifications du microbiote, ils sont inéligibles pour être inclus dans d’autres essais
Remplacement
Notre projet porte sur la primo colonisation et le transfert multigénérationnel du microbiote intestinal, ceci met en jeu des interactions complexes qui ne peuvent pas être simulées in vitro.
Réduction
Nous utilisons toujours une approche statistique pour déterminer la taille de nos groupes en fonction de l’intensité des effets que nous souhaitons mettre en évidence et des données déjà disponibles. En se basant sur notre paramètre principal, l’alpha-diversité du microbiote, nous voulons mettre en évidence une différence du même ordre de grandeur que celle de l’écart-type. Dans ce cas, les tables pour comparer deux groupes de moyennes pour une variable continue (Snedecor et Cochran 1989) indiquent un besoin de 22 animaux par groupe.
Raffinement
Tout au long des procédures expérimentales, les animaux sont observés quotidiennement. Par ailleurs, les animaux sont hébergés à plusieurs afin de ne pas exposer ces animaux sociaux à un stress lié à l’isolement. Nous incluons des enrichissements dans les cages : cellulose à déchiqueter et permettant la création de nids, bâtons à ronger. Le matériel que nous utilisons (sonde de gavage) est évidemment adapté à nos animaux. Les sondes de gavages sont en plastique souple et fin (diamètre externe voisin du millimètre), à bords arrondis et de taille adaptée (4cm) pour empêcher les blessures et réduire l’inconfort. Des points limites sont définis afin de réduire au maximum la douleur ressentie par les animaux. Le transport des animaux d’une animalerie à l’autre se fait sur un temps de quelques minutes (500m à parcourir). Les animaux seront placés dans des containers opaques contenant un peu de leur litière d’origine et leur nid pendant ce transport afin de limiter le stress occasionné. Les containers sont généralement portés, ce qui génère peu de vibrations. Enfin, toutes les personnes manipulant les animaux sont formées et compétentes pour ce type d’expérimentation.
Choix des espèces
La souris est une espèce de référence en nutrition, toxicologie, cancérologie et immunologie et un modèle d’étude très largement utilisé dans le cadre de l’étude de pathologies humaines. Le besoin de travailler en environnement axénique (complètement stérile), principalement en isolateurs, compatibles avec la taille des animaux, constituent des facteurs imposant le choix de cette espèce animale. La lignée de souris utilisée a été sélectionné car elle a de fortes performances de reproduction et a une bonne taille de portée (6.4 nouveaux nés en moyenne). Les animaux libres de germes seront utilisés entre 5-7 semaines quand il s’agit de reproduire les souris àun âge optimal après les changements successifs de régime alimentaire . Les souris seront utilisées du stade du nouveau-né au stade adulte, durant la gestation, le sevrage et l’allaitement quand il s’agit de l’élevage.
Effets d’une alimentation riche en cholestérol pendant plusieurs générations chez la souris
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système endocrinien
832 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Nourries au cholestérol sur plusieurs générations, elles subissent des tests de tolérance au glucose et à l'insuline avec injections et prélèvements sanguins à la queue, avant d'être tuées à cinq mois pour prélever aorte, cœur, foie et autres organes. Le porteur indique avoir d'abord utilisé un petit ver, Caenorhabditis elegans, pour limiter le recours aux vertébrés. Il étudie l'hérédité épigénétique paternelle des maladies cardiométaboliques et renvoie au conditionnel les retombées thérapeutiques.
Objectifs
La prévalence de l'obésité s'est accrue de manière épidémique dans les pays développés. Compte tenu du lien étroit entre l'obésité et les maladies cardiovasculaires, l'une des premières causes de mortalité en France, cela pose un grave problème de santé publique. Bien qu'une mauvaise alimentation et la sédentarité sont des facteurs de risques importants pour le développement des maladies cardiovasculaires, de plus en plus de données épidémiologiques et expérimentales convergent vers la même idée : nos gènes se "souviennent" de l'hygiène de vie de nos parents ou en d'autres termes d'un phénotype nouvellement acquis. Dans le présent projet, il s'agit d'un désordre métabolique, peut être transmis via la lignée germinale paternelle et/ou maternelle. Ce type d'hérédité non-génétique est un processus nouveau mettant en jeu des mécanismes "épigénétiques" qui font appel à des modifications qui ne sont pas codées directement par l’ADN. Depuis plusieurs années, nous avons développé un modèle d'hérédité où l'obésité paternelle induite par une alimentation riche en graisse est transmise par le père via les spermatozoïdes. Cependant, faute de modèles expérimentaux adéquats, très peu de données existent concernant l'hérédité épigénétique des maladies cardiométaboliques et les éventuels mécanismes moléculaires impliqués dans ce type d'hérédité sont très mal connus.
Bénéfices attendus
Notre projet vise à évaluer si la susceptibilité à développer des pathologies cardiométaboliques (notamment les cardiopathies coronariennes et maladies du foie gras) est modulée par l'héritage épigénétique paternel. Les bénéfices susceptibles d’émerger de notre projet consiste essentiellement en une meilleure compréhension des facteurs de risques héréditaires des maladies liées à un taux trop élevé de cholestérol (comme l’athérosclérose) qui pourra éventuellement déboucher sur une prise en charge thérapeutique améliorée de ces maladies.
Procédures
Les animaux vigiles seront soumis à 3 séries de prélèvements. A l'âge de 4 mois, les souris subissent un test de tolérance au glucose (Test GTT) et à l'âge de 4mois 1/2 un test pour mesurer leur sensibiltié à l'insuline (test ITT). Au total, les souris subiront 2 injections intrapéritonéales, à savoir une injection de glucose et une injection d’insuline. Pour réaliser ces injections, seules quelques secondes (5-10s) suffisent. Pour ces 2 tests, du sang sera prélevé au niveau de la queue . La glycémie est vérifiée toutes 15min la 1ère heure et toutes les 30 min la 2ème heure. A l'âge de 5 mois, les souris seront mises à mort et un prélèvement de sang sera effectué.
Impact sur les animaux
L' Injection Intrapéritonéale de Glucose ou d'Insuline et le prélèvement à la queue, associés aux tests GTT et ITT, induisent une douleur légère de courte durée. Le prélèvement de sang en fin de procédure induit également une douleur légère de courte durée.
Devenir
Les animaux seront tous mis à mort à la fin de la procédure expérimentale. Cela nous permettra de prélever plusieurs tissus (Aortes, Coeur, reins, tissus aadipeuc, pancréas, cerveau, foie). Certains seront directement congelés pour des analysies moléculaires et d'autres seront fixés pour analyses histologiques. Ce matériel biologique nous est indispensable pour réaliser les analyses moléculaires nécessaires à la compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans l'hérédité épigénétique des maladies cardio-métaboliques.
Remplacement
L'hérédité transgénérationnelle est un mécanisme complexe d'interaction pour lequel il n'existe pas, à l'heure actuelle, de modèles in vitro. L'emploi d'un modèle animal comme la souris récapitulant la physiopathologie des maladies cardiovasculaires (notamment les cardiopathies coronariennes) chez le mammifère est donc essentiel.
Réduction
Avant ces expériences, nous avons utilisé, parallèlement à notre modèle murin et en collaboration, un modèle non-vertébré, Caenorhabditis elegans, un petit ver transparent et nonparasitaire. Ce modèle nous a permis d’étudier certains aspects des mécanismes moléculaires de cette hérédité sans avoir recours au modèle animal vertébré. D’autre part afin de calculer la taille de l’échantillon nécessaire (15 animaux/groupe), nous avons réalisé un calcul de puissance basé sur nos précédentes expériences, test qui permet de minimiser le nombre d’échantillons et donc d'animaux nécessaires pour valider ou non notre hypothèse de départ.
Raffinement
Dans un souci de Raffinement, voici les dispositions que nous mettrons en place pour minimiser les souffrances éventuelles et le stress qui pourraient être générées par nos expériences : • Nous nous attendons à ce que nos souris deviennent obèses. Pour éviter de les séparer lorsqu’elles vieillissent (et ainsi de respecter le maximum de souris autorisées par cage) et de les stresser inutilement (en évitant de perturber la dominance déjà établie), les souris seront regroupées par 4 dans une cage dès leur sevrage. Ces animaux seront observés hebdomadairement pour pouvoir détecter d’éventuels problèmes. Si un de nos animaux est gravement blessé (bagarre ou autres), et/ou perd 10% de son poids pendant 2 semaines consécutives, cet animal sera mis à mort et répertorié. • Un intervalle d’au moins une semaine sera respecté entre chaque test GTT et ITT. • Les souris seront identifiées par punch au sevrage. Cette identification est définitive et ne peut pas induire d’infection. • Afin de limiter le stress lors des tests GTT et ITT, chaque souris sera identifiée par 0, 1, 2 ou 3 traits au feutre au niveau de la queue pour accélérer leur identification (feutre inodore spécial et non toxique). Si lors des tests ITT, la glycémie est faible (
Choix des espèces
Nous avons choisi la souris (Mus musculus) comme modèle en raison de ces similarités génétiques, et physiologiques avec l'homme, ainsi que la facilité avec laquelle son génome peutt être modifié et analysé. C'est, par ailleurs, la raison pour laquelle l'ensemble des techniques de transgénèse chez les mammifères a débuté chez la souris. En plus, nous pourrons avoir d’une façon relativement rapide les 5 générations indispensables pour achever l'étude. Les souris seront utilisées à partir de l'âge de 3 semaines jusqu'à l'âge de 5 mois. L'âge de 3 semaines correspond à la puberté la souris. A cet âge, les cellules qui génèrent les spermatozoïdes sont très sensibles à divers stress environnementaux. A l'âge de 4 mois, les mâles seront croisés afin d'obtenir les futures générations. En maintenant une nourriture riche en cholestérol pendant 4 mois, nous pensons que des marques non-génétiques peuvent être induites par l’alimentation et sont susceptibles d’être transmises à la nouvelle génération. Les croisements seront effectués comme suit: un male préalablement nourri en HCD sera croisé avec une femelle C57BL/6J. Lors du croisement la nourriture sera la nourriture standard. Le lendemain après le croisment si un bouchon vaginal est observé le mâle sera remis dans sa cage avec ses comparses sous un régime HCD. Après avoir été croisés, les animaux agés alors de 4 mois 1/2 subiront les tests de GTT et ITT.
Endodontie régénérative par l’utilisation d’un cône électrospinné et fonctionnalisé avec de l’acide tannique
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
54 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque souris nude subit une chirurgie de trente minutes créant une poche sous-cutanée dans le dos pour y implanter une racine de dent humaine de dix millimètres. Le porteur attend une douleur post-opératoire modérée et une gêne liée à la dent implantée. Il teste un dispositif de régénération de la pulpe dentaire, développe des cultures en bioréacteur mais affirme que le modèle animal reste le "seul" à permettre de vérifier la formation d'une pulpe vascularisée.
Objectifs
Le but de ce projet est de tester un dispositif médical implantable pour permettre la régénération de la pulpe dentaire. Le dispositif est un cône qui peut être inséré dans la racine d'une dent à la fin d'un traitement de racine lorqu'un saignement aura été provoqué dans le canal par le chirurgien-dentiste pour former un caillot sanguin. Ce cône permettra la prolifération du tissu nouvellement formé, comme lors d'un processus de cicatrisation, sur la longueur totale du canal c'est-à-dire jusqu'à la couronne dentaire. Ce cône permet également la libération d'un agent antibactérien, l'acide tannique, pour assurer la désinfection totale du canal. Le projet a donc également pour objectif de vérifier l'innocuité de l'agent antimicrobien sur la régénération tissulaire.
Bénéfices attendus
Le bénéfice de ce projet est la validation d'une nouvelle approche de traitement des nécroses pulpaires. Le traitement permettrait de ne plus utiliser de matériaux pour une obturation canalaire à la fin d'un traitement de racine qui a encore un taux d'échec de 10%. La régéneration du tissu permettra une réponse biologique à des agressions futures de la dent (carie ou fracture) et favorisera donc le maintien de la dent sur l'arcade sur une période plus prolongée.
Procédures
La procédure chirurgicale sous-cutanée est réalisée sous anesthésie générale et couverture antalgique et dure au maximum 30 minutes. Le geste proposé dans cette demande est la création d’une poche sous-cutanée dans le dos de la souris pour l’implantation d’une racine d’une dent humaine. L’idée ici est de permettre la mise en place de phénomènes de vascularisation pour étudier la mise en place d’un néo-tissu pulpaire dans le canal radiculaire de la racine implantée.
Impact sur les animaux
La procédure employée est peu invasive puisqu’il s’agit de réaliser une poche sous-cutanée dans le dos de l’animal. On peut donc s’attendre à une douleur post-chirurgicale d’intensité modérée. L’insertion d’une dent (longueur 10 mm) va générer une gène mais qui ne devrait pas avoir de retentissement sur l’activité de la souris. La procédure peut néanmoins générer un stress au moment de l’acte chirurgical.
Devenir
Les animaux utilisés sont des souris nude qui ont un phénotype dommageable. Ces animaux ne peuvent dont pas être adoptés. Aux vues du type d’expérience menée, la réutilisation des animaux n’est pas envisageable non plus. L’ensemble des animaux qui seront utilisés seront donc mis à mort. Ceci a été discuté avec le vétérinaire en charge de l’animalerie dans laquelle se passera l’expérimentation.
Remplacement
Nous développons actuellement des dispositifs de culture tridimensionnelle en bioréacteur pour permettre de recréer l’environnement du canal radiculaire d’une dent humaine. Mais les processus de formation du tissu ne peuvent être étudiés jusqu’au bout car le volume du tissu empêche l’oxygénation et l’élimination des déchets de l’activité métabolique cellulaire. Ceci n’est possible que dans un modèle animal. Le modèle choisi ici d’implantation ectopique d’une dent humaine est déjà très couramment utilisé dans le monde et est le seul qui permet à ce jour de vérifier la formation d’une pulpe dentaire vascularisée (Ling Lei et al. Mesenchymal stem cell characteristics of dental pulp and periodontal ligament stem cells after in vivo transplantation, Biomaterials 35(2014) 6332-6343; Qian Li et al. Multifunctional peptide-conjugated nanocarrieres for pulp regeneration in a full-length hman tooth root. Actac Biomaterialia 17 (2021) 252-265).
Réduction
Les premières étapes du projet ont été conçues pour permettre la réduction du nombre d'animaux utilisés. Elles doivent permettrent en effet d'affiner la formulation du dispositif médical pour n'avoir à en tester qu'un seul type, avec une dose d'acide tannique (agent antimicrobien) définie comme efficace et non toxique. Les premières phases de la régénération tissulaire (cicatrisation) induites par notre procédure ont été testées in vitro pour s'assurer du potentiel de réussite de cette expérimentation. Etant donné le nombre d'analyses nécessaires (études histologiques, immunohistologiques...) et afin de valider les résultats, le nombre maximum d'animaux a été évalué à 54 souris pour 2 ans. De plus, uniquement l'implant validé in vitro, sera testé en implantataion sous cutanée. Il n'y aura pas de tests statistiques, nous effectuerons des observations directes. Par exemple, pour la biocompatibilité, nous regarderons en priorité le recrutement et l'infiltration éventuelle de cellules inflammatoires. Le n a été déterminé pour avoir une triplicat par temps d'implantation.
Raffinement
Afin de nous assurer du bien-être des animaux au cours de ce protocole nous avons mis en place les mesures suivantes : - la chirurgie sera réalisée sous anesthésie/analgésie en prenant garde que la température de l'animal soit maintenue tout au long de la procédure. De plus un traitement analgésique pos-opératoire sera mise en place. - L'état de santé des animaux sera suivi quotidiennement en période post-opéraoire puis tous les 3 jours jusqu'à la fin de la procédure. - Des points limites pédictifs ont été mis en place pour interrompre la procédure et soulager les animaux. Enfin comme nous utilisons des animaux immunodéprimés, il est prévu que l'hébergement se fasse en portoirs ventilés permettant de préserver la qualité de l'air de la cage et ainsi d'éviter aux animaux d'être infectés par des pathogènes ambiants potentiels.
Choix des espèces
Le modèle utilisé est la souris. Le modèle murin d’implantation sous cutanée est lui très simple et favorise donc une diminution drastique de l’inconfort de l’animal (procédure rapide, avec peu de dommage tissulaire associé). De plus cela permet d’utiliser des modèles pour lesquels la réponse immunitaire a été altérée ce qui est essentiel dans notre cas puisque la source d’agent chimiotactique est humaine. Nous utiliserons des souris nude. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (après 8 semaines minimum) pour présenter des systèmes physiologiques (notamment immunitaire) matures.
Evaluation de probiotiques pour contribuer à l’établissement approprié du microbiote précoce chez le nouveau-né 1/2
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
539 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Colonisées avec des fèces humaines puis réparties entre régimes riches et pauvres en fibres, elles subissent des gavages répétés et des prélèvements de fèces sur quatre générations. Le porteur les fait tuer parce que leur microbiote, fortement modifié, les rend inéligibles à d'autres essais. Il cherche à évaluer un probiotique candidat et affirme que le transfert multigénérationnel du microbiote ne peut pas être simulé in vitro.
Objectifs
L’objectif principal de ce projet est d’évaluer la capacité d’une bactérie à améliorer la récupération du microbiote intestinal altéré par un régime pauvre en fibres sur plusieurs générations. La colonisation microbienne du nouveau-né joue un rôle fondamental en santé humaine car elle est un facteur clé dans la mise en place des systèmes digestif, métabolique et immunitaire. Lorsque ce processus est perturbé, il peut y avoir une prédisposition à développer des maladies dites ‘non transmissibles’ telles que les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI), les allergies et l'obésité plus tard dans la vie. Cette colonisation est fortement influencée par la transmission du microbiote mère-nouveau-né. Les modifications du microbiote accumulées au cours de la vie d'une mère peuvent être transmises à sa progéniture. Une étude récente a montré que des souris ayant reçu un régime pauvre en carbohydrates accessibles au microbiote (microbial accessible carbohydrates, MAC, c’est-à-dire des fibres), une caractéristique des régimes occidentaux, affiche une capacité réduite à transférer les bactéries digérant les MAC d'une génération à l'autre. Ceci entraine un appauvrissement du microbiote intestinal, qui peut alors présenter une fonctionnalité dégradée. Au cours des premières générations, la réintroduction de MAC alimentaires peut restaurer le microbiote ; en revanche, après quatre générations, une telle récupération n'est possible que si ces bactéries manquantes au sein du microbiote sont introduites aux côtés des MAC. Ce projet propose de tester une souche probiotique candidate, isolée de fèces de bébé sain afin d’évaluer sa capacité à limiter ou restaurer l’appauvrissement du microbiote. Pour cela, nous allons coloniser des souris libres de germes en délivrant une solution de fèces humaines provenant de donneurs adultes sains. Les souris seront séparées en 3 groupes : régime riche en fibres, un régime pauvre en fibres et régime pauvre en fibres mais avec un traitement probiotique. Des souris vont être utilisées pour obtenir des portées de souriceaux sevrés sous les régimes respectifs de leurs parents. Cette stratégie d’élevage sera répétée pendant quatre générations. Dans une deuxième partie de projet, le probiotique candidat sera administré à la quatrième génération de souris (ayant consommé un régime pauvre en fibres afin d’évaluer sa capacité à restaurer les bactéries perdues lorsqu’il est réintroduit avec des MAC.
Bénéfices attendus
Le bénéfice du projet est d’évaluer la capacité d’une potentielle souche probiotique à améliorer la résilience du microbiote intestinal altéré par un régime pauvre en fibres sur plusieurs générations, lorsqu’elle est réintroduite en même temps que les MAC. De manière plus générale ce projet nous permettra d’apporter de nouvelles connaissances concernant le processus d’acquisition du microbiote intestinal et sa transmission à travers les générations.
Procédures
Gavages (- de 5 minutes par administration sur animal vigile): - 3 au total par souris sur 5 jours : 92 souris. - 1 jour sur deux pendant 3 semaines (11 au total) : 110 souris - 1 jour sur deux (3 au total) : 22 souris Prélèvement de fèces (environ 5 minutes par prélèvements, sur animal vigile) : - 2 fois par semaine : 4 prélèvements (92 souris) - 1 fois par semaine : 15 prélèvements (92 souris) 16 prélèvements (100 souris) 16 prélèvements (123 souris) 23 prélèvements (66 souris)
Impact sur les animaux
Les administrations intragastriques génèrent une douleur légère brève, pendant quelques secondes. Le transport d’une animalerie à l’autre peut générer un peu de stress pendant le transport (quelques minutes entre les animaleries) et après celui-ci, le temps que les animaux s’acclimatent. Les prélèvements de fèces peuvent causer aussi un peu de stress.
Devenir
Les animaux seront mis à mort car, ayant subi d’importantes modifications du microbiote, ils sont inéligibles pour être inclus dans d’autres essais
Remplacement
Notre projet porte sur la primo colonisation et le transfert multigénérationnel du microbiote intestinal, ceci met en jeu des interactions complexes qui ne peuvent pas être simulées in vitro.
Réduction
Nous utilisons toujours une approche statistique pour déterminer la taille de nos groupes en fonction de l’intensité des effets que nous souhaitons mettre en évidence et des données déjà disponibles. En se basant sur notre paramètre principal, l’alpha-diversité du microbiote, nous voulons mettre en évidence une différence du même ordre de grandeur que celle de l’écart-type. Dans ce cas, les tables pour comparer deux groupes de moyennes pour une variable continue (Snedecor et Cochran 1989) indiquent un besoin de 22 animaux par groupe.
Raffinement
Tout au long des procédures expérimentales, les animaux sont observés quotidiennement. Par ailleurs, les animaux sont hébergés à plusieurs afin de ne pas exposer ces animaux sociaux à un stress lié à l’isolement. Nous incluons des enrichissements dans les cages : cellulose à déchiqueter et permettant la création de nids, bâtons à ronger. Le matériel que nous utilisons (sonde de gavage) est évidemment adapté à nos animaux. Les sondes de gavages sont en plastique souple et fin (diamètre externe voisin du millimètre), à bords arrondis et de taille adaptée (4cm) pour empêcher les blessures et réduire l’inconfort. Des points limites sont définis afin de réduire au maximum la douleur ressentie par les animaux. Le transport des animaux d’une animalerie à l’autre se fait sur un temps de quelques minutes (500m à parcourir). Les animaux seront placés dans des containers opaques contenant un peu de leur litière d’origine et leur nid pendant ce transport afin de limiter le stress occasionné. Les containers sont généralement portés, ce qui génère peu de vibrations. Enfin, toutes les personnes manipulant les animaux sont formées et compétentes pour ce type d’expérimentation.
Choix des espèces
La souris est une espèce de référence en nutrition, toxicologie, cancérologie et immunologie et un modèle d’étude très largement utilisé dans le cadre de l’étude de pathologies humaines. Le besoin de travailler en environnement axénique (complètement stérile), principalement en isolateurs, compatibles avec la taille des animaux, constituent des facteurs imposant le choix de cette espèce animale. La lignée de souris utilisée a été sélectionné car elle a de fortes performances de reproduction et a une bonne taille de portée (6.4 nouveaux nés en moyenne). Les animaux libres de germes seront utilisés entre 5-7 semaines quand il s’agit de reproduire les souris àun âge optimal après les changements successifs de régime alimentaire . Les souris seront utilisées du stade du nouveau-né au stade adulte, durant la gestation, le sevrage et l’allaitement quand il s’agit de l’élevage.
Evaluation de la pathogénicité de souches de virus de la fièvre de la vallée du Rift
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
2304 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont inoculées avec des souches du virus de la fièvre de la vallée du Rift, par injection ou par voie nasale sous anesthésie, puis subissent jusqu'à quatre prélèvements de sang, pour comparer la pathogénicité de souches isolées sur le terrain. Le porteur indique que l'infection est "le plus souvent mortelle" et provoque perte de poids, prostration, signes d'encéphalite et convulsions, les souris étant mises à mort dès les premiers signes cliniques. Il conclut que le recours à la souris est "indispensable" du fait de sa sensibilité au virus.
Objectifs
Ce projet a pour but d'évaluer la pathogénicité de nouvelles souches de virus de la fièvre de la Vallée du Rift isolées sur le terrain (pays africains) lors de foyers infectieux.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'obtenir des indications pertinentes et importantes (différences de sévérité clinique et de virémie - niveau et cinétique) sur le niveau de pathogénicité des nouvelles souches virales isolées, dans un contexte expérimental parfaitement contrôlé, par comparaison avec une ou deux souches de référence. Ces données pourront être confrontées avec des observations de terrain lorsqu'elles seront disponibles.
Procédures
Les souris seront soumises : - à l'inoculation d'une suspension virale soit par injection (une fois, 2 secondes), soit par voie intranasale après anesthésie par injection (une fois, 2 secondes, durée d'anesthésie 20 minutes); - au maximum à 4 prélèvements de sang de faible volume (durée 15 secondes) espacées de 3 jours.
Impact sur les animaux
L'infection par inoculation intrapéritonéale n'engendre qu'une sensation légèrement douloureuse très brève. L'inoculation par voie intranasale est réalisée sous anesthésie générale et n'a aucun impact au réveil de la souris. Les prélèvements de sang entraînent une douleur de piqûre au point de prélèvement qui dure moins de 10 secondes. Les volumes prélevés ont été réduits pour n'entraîner aucun risque d'anémie. La réalisation de ces gestes par un opérateur expérimenté contribue à réduire l'effet indésirable ressenti par les souris. L'inoculation du virus de la fièvre de la Vallée du Rift à des souris de laboratoire induit une infection le plus souvent mortelle. Cliniquement, une perte de poids apparaît au bout de 3-4 jours avant que les souris développent des symptômes sévères (prostration, signes d'encéphalite, convulsions) qui précèdent la mort de quelques heures. Néanmoins, les animaux n'attendront jamais ce stade et seront mis à mort dès l'apparition des premiers signes cliniques.
Devenir
Toutes les souris seront mises à mort car elles seront infectées par un agent infectieux dangereux pour la santé humaine.
Remplacement
La caractérisation des nouvelles souches virales impose d'établir leur niveau de pathogénicité par comparaison avec des souches de référence. Ce sera fait in vitro sur des cultures de cellules, qui ne permettent toutefois pas de prédire la pathogénicité in vivo (en particulier la répartition du virus entre les organes, qui peut varier d'une souche à l'autre). Le recours à un modèle animal est indispensable et la souris est le plus adapté en raison de sa sensibilité au virus et de la somme de connaissances accumulées sur ce modèle d'infection.
Réduction
Les nombreuses données que nous avons déjà produites au laboratoire nous permettent d'estimer que des groupes de 7 à 10 souris seront nécessaires et suffisants pour obtenir des informations fiables dans des expériences de suivi clinique. L'effectif sera ajusté en fonction des résultats (sévérité clinique et charge virale). Afin de réduire le nombre d'animaux à utiliser, les expériences seront d'abord réalisées sur des femelles, chez qui l'infection est moins rapide. Seules les doses et souches intéressantes seront ensuite répliquées chez les mâles. De même, une première voie et première dose sera testée en priorité, d'autres doses et voie d'administration ne seront pas systématiquement réalisées
Raffinement
Les souris seront entretenues dans des conditions d'hébergement normales (isolateurs, cages de 5 souris pour les femelles et autant que possible en petits groupes de 2-3 pour les mâles). Les gestes techniques seront réalisés par un opérateur très expérimenté les maîtrisant parfaitement. Les sourisseront suivies chaque jour, puis deux fois par jour après l'apparition des premiers symptômes pour mettre en œuvre des points limites précoces mais qui ne perturbent pas les conclusions des expériences. De l'aliment gélifié sera mis à disposition des souris sur la litière pour les aider à s'alimenter dès observation de difficultés locomotrices.
Choix des espèces
La souris est une espèce adaptée à l'étude du virus de la fièvre de la vallée du Rift en raison de sa sensibilité spontanée et des nombreuses connaissances produites sur ce modèle d'infection. Elle est compatible avec un hébergement en isolateur indispensable compte tenu du niveau de risque associé à ce virus. Nous utiliserons des jeunes adultes (9-12 semaines), âge auquel le modèle d'infection a été validé dans les études antérieures.
Mécanismes de l’action anti-tumorale d’exopolysaccharides issus de probiotiques.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
1 836 souris vont être utilisé·es, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour la plupart. Elles subissent des chirurgies dont une sur anse iléale clampée, des injections de cellules cancéreuses et des gavages, avec des tumeurs sur le flanc pouvant devenir douloureuses au toucher, pour évaluer l'effet anti-tumoral de sucres issus de probiotiques associés à une immunothérapie. Le porteur reconnaît que les bénéfices des probiotiques sont très controversés et vise d'abord à publier et à valoriser un brevet. Il affirme qu'aucun système alternatif ne permet d'étudier la biodistribution de ces composants dans un organisme vivant.
Objectifs
Le principal objectif de ce projet et de confirmer l’activité anti-tumorale d’une fraction purifiée d’une macromolécule composée essentiellement de sucres, issue de probiotique, chez la souris. A partir des études structurales menées sur les différentes fractions de cette macromolécule, nous avons identifié la sous-unité responsable d’une activité immunogène sur des lignées cellulaires in vitro. Il est désormais essentiel de tester cette fraction sur le modèle souris, en complément d’un traitement ciblé d’immunothérapie. Nous souhaitons ensuite apporter des éléments nouveaux concernant la biodistribution et la métabolisation des unités qui composent la paroi bactérienne, dans un organisme vivant.
Bénéfices attendus
Les effets bénéfiques d’une consommation régulière de probiotiques sur la santé sont très controversés dans la communauté scientifique. Nous souhaitons apporter une réponse claire et factuelle sur les mécanismes exactes des macromolécules composées de sucres, sur le système immunitaire et leur participation à la réponse anti-tumorale d’un traitement ciblé. L’objectif de ce travail en collaboration est, en premier lieu, de publier nos résultats sur la molécule identifiée qui fait l’objet du dépôt de brevet.
Procédures
Ce projet comprend au total cinq procédures expérimentales dont trois procédures chirurgicales. Parmi ces trois procédures, une est classée sans réveil et ne nécessite pas la reprise de conscience de l’animal. La chirurgie de l’anse iléale clampée a une durée de 15-20 min par individu. La sévérité d’une des procédures, tient compte essentiellement du développement tumoral chez le modèle murin et des effets délétères associés. Les actes chirurgicaux pour l’induction des cellules cancéreuses et l’administration du traitement sont, par leur nature, peu invasifs et très rapides ; les injections de cellules cancéreuses et l’administration du traitement sont de courte durée (
Impact sur les animaux
Les principales nuisances attendues sur les animaux tout au long du projet sont : 1) Le stress, lié à la préhension, contention et au gavage. 2) Une potentielle dégradation de l’état de santé de l’animal sous anesthésie durant la procédure opératoire. Au cours de l’intervention, l’effet des anesthésiques et de l’acte chirurgical, en lui-même, peuvent entraîner une détresse respiratoire, une bradycardie, tachycardie, une déshydratation et une hémorragie. Ces signaux physiologiques sont la traduction d’un stress thermique, d’une manifestation de la douleur, d’une défaillance de l’homéostasie. 3) Inconfort et douleur physique liés à la présence de tumeurs sur le flanc pour les animaux inclus dans l’étude probiotiques et cancer. La douleur peut se caractériser par une extrême sensibilité au toucher lors de la toilette et lors des interactions avec des congénères. Dans un environnement non adapté, c’est-à-dire avec des objets d’enrichissement plastique, l’animal peut se blesser au niveau de la zone tumorale. La douleur physique engendrera du stress, une éventuelle perte d’appétit et une absence d’activité physique (absence de déplacement et d’entretien du « nid » au sein de la cage).
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. En effet, pour les procédures sans réveil et de sévérité légère, l’objectif final est de prélever certains organes après traitements pour des études d’histopathologie et pour la détection de nos molécules d’intérêt. Ces prélèvements d’organes vitaux sont, par définition, réalisés sur animaux morts. A la fin de l’expérience menée sur les différents traitements antitumoraux, nous ne pourrons pas maintenir les animaux en vie car la tumeur induite produira des métastases à long terme et engendrera une très forte dégradation de la qualité de vie.
Remplacement
Pour ce projet, aucun système alternatif au modèle animal n’est possible pour répondre aux questions scientifiques suivantes : - Comprendre la biodistribution des composants de la paroi bactérienne des probiotiques dans l’intestin. - Evaluer les effets bénéfiques d’un régime alimentaire basé sur ces composants lors d’une immunothérapie ciblée - Comprendre le devenir de ces composant, leur transformation au sein d’un organisme vivant.
Réduction
Le nombre optimal d’animaux pour chaque procédure a été longuement débattu en comité. Concernant l’expérience du modèle murin de cancer, nous avons estimé que 1536 souris au total seraient nécessaires pour mener de A à Z cette expérience. En fonction des résultats obtenus lors des premiers essais nous déciderons de la maintenir ou non. Si l’effet bénéfique de notre molécule d’intérêt sur l’immunothérapie n’est pas avéré alors nous mettrons fin à l’expérimentation. Par conséquent, le nombre total d’animaux pourrait être largement inférieur à notre estimation de départ.
Raffinement
Une semaine d’acclimatation est nécessaire pour le bien-être des animaux. Durant cette période et avant chaque procédure, les expérimentatrices rendront régulièrement visite aux souris pour les habituer à leur voix et aux manipulations Des exercices de simple contention de l’animal, pourront être réalisés afin de « routiniser » le geste afin de minimiser tout stress de contact. Dans le cadre du modèle murin de cancer le suivi des animaux sera renforcé car les animaux seront hébergés avec une pathologie contrôlée. L’enrichissement des cages, le nombre d’animaux par cage et les soins médicaux à fournir dépendront des signes cliniques observés. Par exemple, des dômes ou rouleaux en cartons et des pièces en coton (coton dentaire) viendront enrichir l’environnement des cages. Nous pourrons réduire de moitié les animaux par cage pour réduire les interactions intragroupes en cas de comportements agressifs et leur procurer un espace sécurisant Les animaux en attente de chirurgie seront disposés dans un endroit calme et éloigné du champ opératoire pour limiter l’anxiété. Un voilage peut recouvrir les cages en attente pour fournir une obscurité apaisante. Chaque procédure du projet sera réalisée dans un environnement calme, avec un nombre limité de personnel (2 personnes max.) dans la pièce dédiée aux expérimentation afin de ne pas stresser les animaux.
Choix des espèces
Le modèle souris est le modèle de prédilection dans l’étude des interactions hôte-pathogènes au sein de la recherche médicale. Ce projet s’inscrit également dans la continuité des études publiées sur cette thématique. Une lignée de souris génétiquement modifiée est actuellement disponible pour servir de population contrôle. Pour l’ensemble des procédures, les souris seront de préférence âgées de 7 semaines mais le temps d’acclimatation peut être prolongé pour travailler sur animaux âgées de 8-9 semaines. Les animaux sélectionnés seront issus d’une même fratrie afin d’éviter au maximum les comportements agressifs entre individus. La fourchette d’âge définie entre 7 à 8 semaines pour les souris a été choisie afin de travailler sur des jeunes adultes. Les premières expériences menées sur l’effet antitumoral des macromolécules de sucres, ont été réalisées sur de jeunes adultes, afin d’éviter tout biais lié à l’âge, il est essentiel de reproduire cette expérience dans les mêmes conditions afin de confirmer les résultats préliminaires. Si le nombre de semaines peut être flexible à plus ou moins 3 semaines d’écart, l’utilisation de jeunes adultes pour l’ensemble des procédures est requise pour l’ensemble du projet.
Production d’anticorps polyclonaux murins
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
150 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit cinq injections d'une protéine de microsporidie avec adjuvant de Freund, avant d'être tué par prélèvement cardiaque sous anesthésie pour récupérer tout son sang, afin de produire des anticorps servant à détecter ces parasites dans l'eau ou les aliments. Le porteur signale que l'adjuvant peut provoquer une inflammation au point d'injection et, dans de rares cas, des ulcérations et des abcès. Il affirme qu'aucune méthode alternative n'est "aussi fiable" que la production d'anticorps chez l'animal et écarte les approches in vitro faute de compétences et d'équipement.
Objectifs
Les microsporidies sont des champignons se développant dans les cellules de leur hôte. Chez l’Homme, elles peuvent causer divers syndromes, dont notamment des troubles digestifs responsables de diarrhées aqueuses profuses, qui évolueront vers la chronicité voire la mort chez les sujets ayant un système immunitaire affaibli. La contamination se fait essentiellement par voie orale lors de l’ingestion d’eau ou d’aliments souillés par des microsporidies. Les quantités de microsporidies dans les prélèvements, en particulier environnementaux (aliments, stations d’épuration), sont souvent faibles ce qui est problématique pour les études épidémiologiques. Nous souhaitons développer une méthode d’enrichissement/purification par l’utilisation de billes magnétiques recouvertes d’anticorps dirigés contre des protéines présentes à la surface des microsporidies. Ainsi les anticorps permettront la capture des microsporidies, puis par l’intermédiaire d’un aimant, les billes magnétiques préalablement fixées aux anticorps seront récupérées, permettant ainsi la purification des microsporidies. Pour mener ce projet, nous avons donc besoin de produire des anticorps dirigés contre les microsporidies. Des protéines de surface des microsporidies ont été reproduites en amont, elles seront injectées à des souris, qui vont alors s’immuniser contre ces protéines étrangères. En effet, des anticorps sont produits par le système immunitaire des animaux vertébrés en réponse à l’entrée d’un antigène dans l’organisme de l’animal. Ils sont libérés dans le sang de l’animal à partir duquel ils sont facilement purifiables pour obtenir des anticorps dits polyclonaux, c’est-à-dire un mélange d’anticorps dirigés contre plusieurs fractions de la protéine d’intérêt. La production d’anticorps polyclonaux implique donc l’injection répétée de la protéine d’intérêt à un animal, puis la récupération de la totalité du sang lors du sacrifice de l’animal. Ce projet d’une durée de 5 ans, utilisera un maximum de 150 souris. A notre connaissance, aucune méthode alternative et aussi fiable que la production d’anticorps polyclonaux chez l’animal n’est disponible. Comparés aux anticorps polyclonaux, les anticorps monoclonaux (dirigés contre une seule fraction de la protéine d’intérêt) sont très spécifiques, mais également moins sensibles et ne peuvent donc pas répondre à notre objectif final qui est de capturer dans une matrice complexe des microsporidies présentent en faible quantité.
Bénéfices attendus
Les anticorps polyclonaux obtenus grâce à ce projet devraient nous permettre d’enrichir et purifier les spores de microsporidies présentes dans différentes matrices. En effet, la charge en microsporidies est souvent très faible. Dans l’exemple d’une station d’épuration, cela permettra de déterminer si les eaux d’entrée et de sortie de station sont positives, et si oui, d’identifier les génotypes présents grâce à des outils de séquençage et d’établir une surveillance de la circulation des microsporidies. Dans l’exemple des aliments, en cas d’épidémie suspectée dans la population, il sera possible de tester différents aliments, pour identifier celui responsable de l’épidémie. Ainsi de nombreuses applications pourront découler de la mise au point de cet outil d’immunocapture.
Procédures
Manipulation des animaux lors de l’identification par micro-tatouage à la phalange à l’aide d’une seringue hypodermique. Manipulation des animaux lors de l’injection intra-péritonéale : contention et injection. Ces 2 interventions prennent en moyenne moins de 5 minutes par animal. Les animaux seront soumis à 5 injections sur la durée du projet. Manipulation des animaux lors de la mise en boîte à induction pour la réalisation de l'anesthésie gazeuse. Anesthésie gazeuse, puis prélèvement cardiaque sur animaux endormis, avant euthanasie de ces derniers. Ces interventions prennent en moyenne 10 minutes par animal.
Impact sur les animaux
Une inflammation liée à l'adjuvant de Freund peut survenir au site d'injection, et des lésions, de type ulcération et abcès, peuvent apparaître dans de très rares cas. Certains animaux peuvent avoir une modification de leur activité, et de leur aspect physique (pelage terne ou hirsute).
Devenir
A l'issue de l'expérimentation, tous les animaux seront euthanasiés afin de récupérer la totalité du sang et donc les anticorps produits.
Remplacement
Pour pouvoir réaliser des expériences d’immunocapture, nous avons besoin de sondes ayant une forte spécificité et une bonne affinité envers nos protéines cibles. Les anticorps permettent de répondre à ces exigences. Nous ciblons des protéines spécifiques des agents pathogènes étudiés pour lesquelles aucun anticorps n'est disponible dans le commerce. Les alternatives non animales seraient de produire des anticorps monoclonaux selon une approche de fabrication d’anticorps synthétiques d’emblée (anticorps sources) par la technique de phage display. Cette technique nécessite un travail secondaire in vitro pour améliorer la spécificité et la sélectivité. Il est aussi à noter qu’il peut être plus difficile d’obtenir des anticorps synthétiques contre des protéines dénaturées, or nos protéines que nous avons produites étant très peu solubles, nous sommes contraints de les extraire en condition dénaturantes. Une autre alternative animale serait la production d’anticorps monoclonaux in vitro, où la production d’anticorps sources se fait par immunisation d’animaux. La sélection des anticorps puis leur production en culture in vitro est une procédure complexe pour laquelle nous n’avons pas les compétences et les équipements. De plus comme précisé précédemment, les anticorps monoclonaux sont peu adaptés pour notre projet. Comparés aux anticorps polyclonaux, les anticorps monoclonaux sont très spécifiques, mais également moins sensibles et ne peuvent donc pas répondre à notre objectif final qui est de capturer dans une matrice complexe des microsporidies présentent en faible quantité.
Réduction
Afin de limiter le nombre d'animaux, il est prévu d'immuniser 2 animaux par antigène étudié, ce qui permet d’obtenir un volume de sérum suffisant. Si les sérums des animaux immunisés ne sont pas spécifiques de l'antigène étudié, une purification des immunoglobulines sera réalisée. Une deuxième série d'immunisation contre le même antigène sera envisagée si les anticorps ne détectent pas l'antigène même après purification. Si des anticorps produits chez le 2ème couple d’animaux venaient également à ne pas répondre à l'antigène, l'étude portant sur cet antigène sera définitivement abandonnée. Dans le but de réduire au maximum le nombre d’animaux générés, nous utiliserons autant que possible des animaux sur-numéraires provenant de reproductions issues d’un autre protocole apafis obtenu au laboratoire et ces souris sont de fond génétique C57BL6/J.
Raffinement
Afin de limiter le stress des animaux, ceux-ci seront acclimatés deux semaines dans l'animalerie avant le début des expérimentations. Ils seront hébergés selon les normes en vigueur. Ils seront hébergés par groupe de 4 avec un enrichissement de leur environnement (maison en plastique). Une surveillance des animaux sera réalisée quotidiennement. Les animaux présentant une modification de comportement, d'aspect physique ou de poids seront euthanasiés afin d'éviter toute souffrance, Une liste de points limites sera à vérifier quotidiennement. Les injections seront réalisées alternativement sur les côtés gauche et droit de l’animal afin de limiter l’apparition de lésions au site d’injection.
Choix des espèces
Deux raisons principales nous ont amenés à choisir la souris pour cette production d'anticorps. 1- les anticorps polyclonaux que nous envisageons de produire seront utilisés exclusivement à des fins de recherche pour des expériences (expériences d'immunolocalisation, d’immunocapture, mise au point d’ELISA) qui nécessitent de faibles volumes d’anticorps ; 2- les antigènes proviennent d'espèces éloignées phylogénétiquement de la souris, ce qui limite les risques de réactions croisées et la non validité des anticorps obtenus. De plus, aucune approche in vitro ne permet de produire des anticorps polyclonaux même s'il est possible en théorie, de créer des préparations "polyclonales" par mélange d'anticorps monoclonaux, eux-mêmes d'origine synthétique, mais ces mélanges (parfois appelés "multiclonaux") ne reprennent jamais la totalité des performances des anticorps polyclonaux. Nous utiliserons des animaux nés à l'animalerie. A l'âge de 6-8 semaines, la première injection sera réalisée. Ainsi les 4 rappels seront réalisés entre 8-10 et 11-13 semaines. Cela nous permet de travailler sur des souris jeunes adultes qui ont une réponse immune suffisamment développée et qui ne sont pas encore (trop) affectées par des challenges immuns. De plus, la robustesse de la réponse immune diminue avec l'âge après le début de l'âge adulte.
Évaluations de l’efficacité des traitements antibiofilms pour les biofilms bactériens pathogènes colonisés dans des cathéters intraveineux chez le rat.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
688 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun subit la pose chirurgicale d'une chambre implantable et d'un cathéter, une injection sous-cutanée quotidienne jusqu'à vingt jours, une infection bactérienne et jusqu'à quatre prélèvements sanguins, pour évaluer des traitements contre les biofilms qui colonisent les cathéters. Le porteur décrit les nuisances attendues comme la chirurgie et une possible infection avec perte de poids et douleur. Il écarte le remplacement in vitro au motif qu'il ne reproduirait pas la complexité d'un "organisme entier" et sa réponse immunitaire.
Objectifs
Ce projet s’inscrit dans le travail de notre laboratoire visant à mieux comprendre la physiologie distincte des bactéries grandissant au sein d’une communauté de biofilm, et ce afin de mettre au point des méthodes efficaces pour contrôler les infections dues aux biofilms. Les communautés bactériennes en biofilms sont particulièrement difficiles à éradiquer car elles sont à la fois protégées de l’action du système immunitaire par la structure physique du biofilm (présence de matrice extracellulaire) ainsi que de l’action des antibiotiques par la présence, au sein du biofilm, de sous-populations de bactéries particulièrement tolérantes aux antibiotiques, les bactéries « persistantes ». Ce projet vise donc à identifier chez certaines bactéries pathogènes les fonctions responsables de la colonisation de cathéters centraux, d’évaluer des traitements de type préventifs ou curatifs pour éviter la formation de biofilms ou éradiquer des biofilms existants, et enfin de déterminer si le traitement de ces biofilms par des antibiotiques peut entraîner la sélection de résistance à ces antibiotiques. Les connaissances qui seront acquises au cours de ce projet permettront de fournir de nouvelles pistes sur les traitements à utiliser pour lutter contre les infections liées aux biofilms tout en prenant en compte le facteur sélection de résistance aux antibiotiques.
Bénéfices attendus
Les avantages escomptés sont la compréhension des mécanismes mis en jeu lors de la formation de biofilms sur des cathéters centraux par certaines bactéries pathogènes et de la réaction de ces bactéries à certains traitements. Nous pourrions mieux appréhender si certaines bactéries peuvent développer des mécanismes de résistance, ou bien si les traitements préventifs ou curatifs appliqués sont efficaces pour éviter la formation de biofilms, ou traiter les biofilms dans le cas où ceux-ci sont déjà formés. Grâce à ces études qu’on peut estimer être pré-cliniques, on peut envisager dans le futur d’adapter certains traitements contre ces infections dues à la colonisation de matériel médical et ainsi réduire le taux de morbidité et mortalité des patients malheureusement infectés.
Procédures
Toutes les interventions en dehors de la contention seront faites sur animaux anesthésiés par anesthésie gazeuse. Chaque rat subira une injection sous-cutanée quotidienne rapide (quelques secondes) sur l’ensemble de la durée des procédures employée (au maximum sur 20 jours). Chaque rat subira une pose de chambre implantable dans le dos et une cathéterisation. L’intervention chirurgicale durera 45 min. Chaque animal subira au maximum 4 prélèvements de sang au niveau caudal chacun à plus de deux jours d’intervalle. Ceux-ci dureront moins de 3 min.
Impact sur les animaux
Les nuisances causées aux animaux seront liées à la chirurgie nécessaire pour la pose du cathéter central et au possible développement d’une infection bactérienne (perte de poids et douleur dans le respect des points limites).
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 tous subis une intervention chirurgicale avec pose d’un implant et 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, tous ces animaux seront sacrifiés pour analyser des organes vitaux.
Remplacement
Ce 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). La complexité des facteurs de l’hôte qui peuvent influencer le processus de colonisation des matériels médicaux est notamment trop importante pour être reproduite à ce jour in vitro.
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. Pour ce qui est des traitements innovateurs qui seront testés, aucun d’entre eux ne sera évalué in vivo si celui-ci n’a pas d’abord démontré son efficacité in vitro. Les protocoles in vivo sont rédigés en amont pour éliminer le risque de réaliser une expérience non indispensable (rejet d’investigations discutables). Un maximum de 4 souris par groupe sera utilisé afin d’assurer une représentativité statistique minimale. Au maximum 2 répétitions seront réalisées de façon indépendante pour valider les résultats expérimentaux et augmenter la puissance des analyses statistiques. L’outil de bioluminescence sera utilisé pour évaluer l’évolution de l’infection in situ au niveau du cathéter central et en dehors de celui-ci, pour suivre le même animal au cours du temps, limiter les variations inter-individuelles et ainsi diminuer le nombre d’animaux requis.
Raffinement
Les Rats hébergés à 4 maximum par cage. Le fait d'avoir un hébergement de 4 animaux par cage au lieu d'un seul conduit à un meilleur confort pour les rats, moins d’anxiété et moins d’agitation lors des manipulations. Cette cohabitation n’est pas associée à un plus grand risque de difficultés de cicatrisation ni d’ablation intempestive des chambres implantables. Nous ferons une visite quotidienne durant la phase d’acclimatation, même en l’absence de manipulation, puis au moins une fois par 24h durant les jours suivant. Une attention particulière sera donnée après la phase de chirurgie et d’inoculation des cathéters par les bactéries.
Choix des espèces
Le choix de cette espèce s’est naturellement faite par le type de matériel implantable à utiliser dans nos expériences. Le cathéter intraveineux à chambre implantable de type pédiatrique est directement pertinent pour le traitement d’infections chez les patients dû au diamètre interne du cathéter ainsi qu’au type de matériau qui ont un impact majeur sur la formation du biofilm. Les dimensions d’un cathéter de type pédiatrique ne permettent pas une adaptation à des animaux plus petits comme la souris. Tous les animaux fournis seront des rats mâles de 8 semaines et d’environ 275-300 g. À ce stade, les veines ont atteint une taille suffisante pour faciliter la pose du cathéter, et le système immunitaire pleinement développé pour participer au contrôle des contaminations du matériel implanté.
Analyse de l’infection du foie par Enterococcus faecalis
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
480 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Elles sont soumises à une alcoolisation forcée à doses élevées, à un régime gras ou à une cirrhose provoquée par injections, avec des injections et gavages répétés, pour comparer trois modèles de maladie du foie et étudier le rôle de la bactérie Enterococcus faecalis. Le porteur indique que l'alcool peut provoquer une réaction forte et rapide, que la cirrhose induite entraîne une inflammation péritonéale, et que les doses de bactéries choisies évitent des symptômes sévères. Sur le remplacement, il affirme qu'aucune approche in vitro ne reproduit les interactions entre intestin, foie et système immunitaire et conclut au recours à la souris.
Objectifs
Les bactéries présentes dans les intestins de notre organisme jouent un rôle important dans la susceptibilité des patients atteints de maladies chroniques du foie. Les manifestations cliniques des maladies chroniques du foie sont l'hépatite, la fibrose, la cirrhose ou le cancer du foie. Ces manifestations s'accompagnent de lésions dans le foie de plus en plus graves qui empêchent cet organe vital de fonctionner correctement. Ces patients sont sensibles aux infections bactériennes en raison d'un dysfonctionnement de leur système immunitaire et de la traversée des bactéries présentes dans les intestins dans le sang pour rejoindre le foie. Chez les individus en bonne santé, Enterococcus faecalis (E. faecalis) est une bactérie présente en petite quantité dans les intestins. Elle est plus abondante dans les intestins des patients atteints de maladies chroniques du foie et c'est actuellement l’unique bactérie pour laquelle un lien entre sa surabondance intestinale et la gravité des lésions du foie liées à l’alcool a été mis en évidence. L'origine infectieuse des maladies chroniques du foie est encore mal comprise et les mécanismes sur lesquels elle repose restent à définir. Notre objectif est d’identifier les conditions qui favorisent l’infection du foie par E. faecalis et de déterminer les mécanismes qui permettent à cette bactérie d'aggraver les lésions du foie. Pour cela nous avons isoler 3 souches différentes de E. faecalis ayant des propriétés infectieuses différentes. L’objet de cette demande est de comparer trois modèles précliniques de maladies hépatiques chroniques dans lequel le rôle de ces souches de E. faecalis puisse être caractérisé. En particulier, nous analyserons comment E. faecalis aggrave les lésions du foie générées par l’alcool au cours de la maladie alcoolique du foie, celles induites par un régime riche en graisses, en glucides et en cholestérol au cours de la maladie non alcoolique du foie, et celles observées au cours de la cirrhose du foie. Ceci nous permettra d’établir le modèle pré-clinique le plus relevant pour comprendre les mécanismes d’infection de E. faecalis dans le foie. A plus long terme, ces connaissances seront utiles pour comprendre comment des bactéries présentes dans les intestins aggravent les maladies du foie et seront nécessaires pour envisager des innovations pour améliorer la prise en charge des patients atteints de maladies hépatiques chroniques.
Bénéfices attendus
Ces 30 dernières années, l’allongement de l’espérance de vie et les progrès de la médecine ont été associés à une augmentation de la population vieillissante et du nombre de personnes immunodéprimées ou affaiblies, et ont conduit à l’émergence de bactéries qui profitent de la défaillance du système immunitaire pour aggraver des maladies. Parmi ces bactéries dites "pathogènes" car elles sont responsables de maladies, E. faecalis est une bactérie à double visage: inoffensive chez les personnes en bonne santé et pathogène chez les patients avec un système immunitaire affaiblie. Son implication dans les maladies du foie est récente et nous manquons d'éléments pour comprendre son rôle aggravant dans ces maladies. L’ambition du projet dans lequel s’inscrit cette demande est d’établir le modèle de maladie hépatique le plus pertinent pour analyser le rôle de E faecalis.
Procédures
Les interventions soumises aux animaux sont les suivantes : - 160 souris vigiles recevront une injection, deux fois par semaine à 3 jours d’intervalles, pendant 7 semaines. - 240 souris anesthésiées recevront 1 injection, 2 jours par semaine, à 3 ou 4 jours d’intervalle pendant 2 semaines. - 250 souris vigiles recevront 3 injections, 1 fois par jour, 3 jours consécutifs. - 250 souris vigiles seront soumises à un gavage oro-gastrique, 1 fois par jour, 4-5 jours consécutives pendant 2 semaines
Impact sur les animaux
Nous soumettrons les animaux à une alcoolisation forcée avec des doses élevées d’alcool. La quantité d’alcool dans le régime peut engendrer une réaction forte chez la souris en peu de temps. Au cours du traitement riche en graisses, en glucides et en cholestérol, les souris accumulent généralement de la graisse abdominale et présentent une accumulation de graisses dans le foie avec une augmentation modérée du ratio foie/poids corporel. Aucune complication évidente n'est enregistrée autre qu'une légère hyperglycémie. L’injection pour déclencher la cirrhose peut entraîner une irritation locale de la peau et une légère inflammation péritonéale. L’infection ne sera pas à l’origine de symptômes sévères car nous utiliserons des doses de bactéries bien tolérés par les souris. L’utilisation d’un antibiotique pendant 3 jours pourra générer un inconfort digestif qui disparaitra après l’arrêt du traitement. Les effets indésirables de l’anesthésie sont l’hypothermie et l’abolition des réflexes comme pour avaler ou cligner des yeux.
Devenir
Euthanasie pour analyses sur organes post-mortem
Remplacement
Les approches expérimentales chez la souris permettent d’intégrer la complexité des interactions entre l’organisme et la bactérie pathogène. A ce jour, aucune approche in vitro n’est disponible pour remplacer ce type de modèle et « mimer » ces interactions. Au niveau métabolique, les complications qui vont être observées au cours des maladies métaboliques du foie (accumulation de lipides, inflammation, fibrose…) mettent en jeu des interactions entre plusieurs organes en l’occurrence le microbiote intestinal, la barrière digestive dont son système immunitaire, le foie et dans certains cas, les tissus adipeux, interactions qu’il est actuellement impossible de reproduire in vitro. Si nous réalisons en amont un certain nombre d’expériences in vitro sur des hépatocytes, le principal type cellulaire du foie, le foie est composé de différents types cellulaires qu’il est également difficile de mimer in vitro. Le seul modèle auquel nous pouvons avoir recours est donc l’animal permettant d’intégrer la complexité des interactions entre organes et au niveau cellulaire et métabolique et immunologique.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux euthanasiés, nous avons estimé le nombre d’individus à utiliser par groupe sur la base de nos précédents travaux et de la littérature. Dans les trois modèles testés (alcool, régime riche et cirrhose), nos critères de jugement sont liés à la quantité de bactéries présentes dans le foie et à la modulation des transaminases (des enzymes produites principalement par le foie dont l’augmentation traduit la maladie hépatique). Nous avons évalué que le nombre total d’animaux par groupe nécessaire est égale à 20 pour obtenir des résultats significatifs.
Raffinement
Nous veillerons à ce que la réalisation de ce projet soit conforme aux exigences de raffinement liées à l’expérimentation animale. Les souris seront hébergées en petit nombre, par 2 ou 4. Les souris bénéficieront d’un enrichissement dans chaque cage car il diminue le stress de l'animal et facilite la thermorégulation de l'animal. Tout au long des procédures, les souris seront pesées et examinées régulièrement pour détecter des signes de de détresse (changements dans la respiration, poil rêche comportement inhabituel, posture voûtée, perte de poids). La longueur des dents sera vérifiée lors des pesées et coupées avec des ciseaux, si nécessaire. Le temps de manipulation des souris vigiles sera minimisé au maximum afin de limiter le stress et l’angoisse des souris. Les gavages seront réalisés sur souris vigiles pour éviter les fausses routes et réalisés avec un volume réduit et des canules de gavage fines et courtes bien adaptées au modèle murin et à la taille de l’animal. Les gavages seront réalisés par le même ingénieur, formé à cette technique, tout du long du protocole pour limiter le stress des animaux. Le jour des prélèvements d’organes, les souris seront manipulées dans un local différent de celui où seront hébergées les autres souris en attente d’être manipulées.
Choix des espèces
Le modèle murin présente, en plus de qualités propres en terme d'expérimentation, plusieurs avantages pour l’étude des infections par des bactéries pathogènes car les pathologies sont similaires à celles que l’on peut observer chez l’homme. E. faecalis est capable de coloniser le tractus gastro-intestinal des souris, de proliférer et de disséminer via la circulation sanguine comme cela est observé chez certains patients. De plus, les mécanismes cellulaires développés dans les maladies du foie chez la souris sont proches de ceux observés chez l’Homme même si le stade n’évolue pas vers les formes les plus sévères. Dans cette étude, des souris « jeunes adultes » âgées au minimum de 8 semaines seront utilisées. Leur poids devra être supérieur ou égal à 20 g. Il permettra d’assurer une continuité avec les expériences déjà réalisées pour lesquelles les doses de bactéries que nous utilisons ne sont pas à l’origine de symptômes sévères chez ces souris.