Biologie du développement
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
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- Système gastrointestinal
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- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Création et maintien de lignées de poissons zèbres génétiquement modifiées pour l’étude des protéines impliquées dans l’organisation structurale des neurones
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
31 550 poissons zèbres vont être utilisés, tous tués, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, pour créer et maintenir des lignées génétiquement modifiées. Une partie subit à trois mois, sous anesthésie, une coupe de la nageoire caudale pour le génotypage, suivie de 72 heures de semi-isolement au plus. Les poissons porteurs de mutations retrouvées chez des patients atteints de neuropathies peuvent présenter des difficultés de nage, des troubles sensoriels et des déformations du squelette, et les surnuméraires ou ceux au génotype jugé sans intérêt sont tués dès que les cohortes sont établies. Le nombre de 31 550 n'est pas justifié, le porteur écrivant que pour ce projet "aucun test statistique n'est applicable", et les bénéfices sont renvoyés "au-delà de 5 ans".
Objectifs
Ce projet porte sur l'étude de maladies héréditaires rares qui touchent les nerfs, appelées neuropathies périphériques. Les neurones sont des cellules spécialisées qui transmettent les informations entre le cerveau, la moelle épinière, les muscles et les organes sensoriels. Lorsque ces cellules ne fonctionnent plus correctement, les personnes atteintes développent progressivement une faiblesse musculaire, des difficultés à marcher, une perte de sensibilité des mains et des pieds, ainsi que des troubles de l'équilibre. Certaines formes de ces maladies peuvent également réduire l'espérance de vie. À l'heure actuelle, il n'existe pas de traitement permettant de les guérir ; les soins proposés visent uniquement à limiter les symptômes. Pour comprendre les mécanismes responsables de ces maladies et développer de nouveaux traitements, il est nécessaire de disposer de modèles animaux reproduisant les principales caractéristiques observées chez les patients. Le poisson zèbre est particulièrement adapté à ces études, car son système nerveux présente de nombreuses similitudes avec celui de l'Homme. De plus, ses embryons sont transparents, ce qui permet d'observer directement le développement des neurones et leur fonctionnement au cours du temps. Dans ce projet, nous créerons et maintiendrons des lignées de poissons zèbres portant des modifications génétiques permettant d'étudier le rôle de protéines essentielles au bon fonctionnement des neurones. Ces lignées seront utilisées pour observer l'apparition des anomalies nerveuses et pour reproduire certaines neuropathies humaines. À plus long terme, ces modèles permettront d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et d'évaluer l'efficacité de futurs candidats médicaments avant leur développement chez l'Homme.
Bénéfices attendus
Ce projet s'inscrit dans une démarche de recherche fondamentale visant à mieux comprendre le rôle des protéines impliquées dans l'organisation et le maintien de l'architecture des neurones, ainsi que leur contribution au développement de neuropathies héréditaires. À plus long terme (au-delà de 5 ans), les connaissances acquises pourraient permettre d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et contribuer au développement de stratégies de traitement visant à prévenir ou corriger les mécanismes responsables de ces neuropathies.
Procédures
La création et le maintien de lignées de poissons-zèbre implique de pouvoir identifier les animaux transgéniques. Cette procédure d'identification nécessite le prélèvement d’un morceau de tissu de la nageoire caudale du poisson afin d’en extraire l’ADN. Ce prélèvement, d’une durée inférieure à 5 minutes, sera réalisé sous anesthésie une seule fois au cours de la vie de l’animal, à 3 mois. Classiquement, cette technique ne génère pas de dommages ni de mortalité. Il s’agit-là du seul geste invasif qu’auront à subir les poissons zèbres une fois dans leur vie.
Impact sur les animaux
Nous ne nous attendons pas à ce que les protéines étudiées induisent des nuisances dans les lignées transgéniques créées. Seuls les poissons transgéniques portant les mutations retrouvées chez les patients, ont le potentiel de générer des effets indésirables (difficultés de locomotion, sensorielles et déformation du squelette). Ces défauts pourraient induire un stress modéré ainsi qu’un défaut de nage chez ces poissons n’entrainant pas, au vu de la littérature sur les patients, de mortalité. Lors de la création de ces lignées, un certain nombre de poissons zèbres seront amenés à subir un prélèvement de nageoire caudale pour identification qui peut induire du stress et de la douleur. Après le prélèvement, les poissons sont placés en semi-isolement et cela peut induire un stress léger chez les poissons.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, les animaux d’intérêt (géniteurs et génitrices en nombre nécessaires) seront conservés jusqu’à leur 18 mois puis mis à mort. Les animaux surnuméraires ou de génotype non intéressant pour l'étude, seront mis à mort dès que les cohortes d'intérêt seront établies.
Remplacement
Le projet vise à acquérir une meilleure compréhension fondamentale des protéines contrôlant l'architecture des neurones. Bien qu'il existe des systèmes d'étude de cellules in vitro, ces modèles sont fortement limités car les neurones ne sont pas matures et ne permettent pas d'étudier complètement les fonctions de ces protéines. Par conséquent, il n'existe actuellement aucun système in vitro qui réponde aux deux critères de complexité et de transparence des tissus, nécessaires pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Cela nous rend dépendants de l'utilisation de systèmes in vivo. Les embryons de poisson zèbre ont un système neuromusculaire similaire à celui de l'homme, avec tous les types de cellules pertinents, qui est déjà fonctionnel au stade larvaire et qui a une transparence tissulaire ce qui en fait un modèle approprié pour répondre à nos questions biologiques. Nous souhaitons établir des lignées poisson-zèbre transgéniques afin de disposer d’outils pour étudier la biologie des neurones.
Réduction
Afin de réduire au maximum le nombre de poissons à élever jusque l’âge de 3 mois, une estimation préalable de l’efficacité des techniques utilisées sera réalisée sur des œufs de poisson zèbre sauvages à 24-48h heures post fécondation. Nous limiterons également au maximum le nombre de poissons zèbres ayant à subir un prélèvement de nageoire caudale pour identification en réalisant les prélèvements par groupe de 16 poissons zèbres. Ainsi, dès lors que le nombre d’animaux nécessaires à la génération des lignées sera obtenu, les prélèvements seront stoppés. Pour le maintien des lignées créées, seul le nombre de poissons zèbres nécessaire au maintien de chaque lignée sera conservé, ce qui correspond à une vingtaine de géniteurs mâles et de génitrices femelles par an et par lignée. L'ensemble de ces dispositions nous permet de réduire au maximum le nombre de poissons utilisés sans compromettre l'obtention de résultats. Étant donné que les poissons générés dans cette DAP sont des animaux reproducteurs, aucun test statistique n'est applicable à ce projet.
Raffinement
Tous les poissons adultes seront élevés en aquarium en conditions d’hébergement standard, avec une surveillance hebdomadaire. Les individus devant subir la procédure d'identification par prélèvement de nageoire caudale seront placés sous anesthésie avant la procédure. Pendant cette procédure, l'exposition à l'anesthésique sera minimisée en effectuant rapidement les manipulations tout en s'assurant que le poisson est suffisamment sédaté pour ne pas sentir les manipulations. Le plus petit morceau de nageoire possible sera prélevé afin de faciliter la cicatrisation et minimiser l’impact de cette procédure sur les animaux. La récupération de l'anesthésie sera étroitement surveillée : si le réveil n'est pas observé dans les 10 minutes, l'animal sera mis à mort pour éviter toute souffrance. Nous réduirons au minimum le temps d'isolement des animaux (72h maximum). Les animaux seront traités par lots de 16 ce qui permet de former des bancs réduisant ainsi le stress des poissons. Les poissons ayant subi la procédure seront surveillés pendant 15 jours soit le temps minimum de cicatrisation afin que tout comportement ou aspect anormal puisse être évalué lors des contrôles de routine effectues par les soigneurs. Des points limites précoces et adaptes aux modèles d'étude ont été définis (points limites d'altération de la morphologie ou de comportement). En cas d'atteinte d'un seuil limite, les poissons seront euthanasiés.
Choix des espèces
Grâce à la grande conservation fonctionnelle de ses gènes avec ceux de l'homme, le poisson zèbre est un modèle idéal pour étudier les fonctions des gènes et des protéines qui sont pertinentes pour la physiologie et la pathologie humaines. Les embryons de poisson zèbre ont un système neuromusculaire similaire à celui de l'homme, avec tous les types de cellules pertinents pour nos questions biologiques. En outre, la transparence des embryons de poisson zèbre permet de suivre des processus dynamiques dans un contexte d'organisme entier à l'aide de techniques non invasives. Les poissons de ce projet seront génotypés/prélèvement d'un bout nageoire à partir de 3 mois de développement pour minimiser les nuisances induites par ce prélèvement et mis en reproduction entre 4 mois et 18 mois. Au-delà, le poisson peut présenter des signes de vieillissement qui pourraient impacter son bien-être.
Impact du stress thermique subi in utero sur le contenu en petits ARN non codants des spermatozoïdes ovins produist à l’âge adulte (RESIST) – partie 4/4
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Transportées deux heures, munies d'une éponge vaginale et injectées dix fois, 40 brebis donneuses sont tuées pour que leurs embryons soient collectés sur l'utérus après la mort. Les 120 embryons mâles sont transférés par chirurgie sous anesthésie générale dans 120 brebis receveuses, et 30 des quelque 60 brebis gestantes passent le dernier mois de gestation en bâtiment à 30 °C le jour et 25 °C la nuit, avec un risque d'avortement ou de mise-bas précoce. Les agneaux mâles subissent ensuite cinq prises de sang et des collectes de semence, jusqu'à environ neuf mois. Au total, 220 moutons sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, pour savoir si la chaleur subie avant la naissance modifie les spermatozoïdes. Les receveuses non gestantes, puis les mères après le sevrage, retournent au troupeau, et les mâles sont tués pour prélever leurs organes, dont les testicules et la prostate.
Objectifs
Dans un contexte de changement climatique, ce projet vise à étudier les conséquences d’une exposition à des températures élevées pendant la fin de la gestation sur le développement de la descendance chez les ovins. L’hypothèse posée par l’étude est qu’une exposition à la chaleur pendant la vie fœtale peut modifier le fonctionnement du placenta et affecter le développement de différents organes chez la descendance. Une attention particulière sera portée au développement de l’appareil reproducteur mâle, car des altérations de la qualité ou de la quantité des spermatozoïdes pourraient avoir des conséquences sur la fertilité et les performances de reproduction. Les analyses porteront notamment sur des mécanismes épigénétiques, qui permettent à notre environnement d'influencer le fonctionnement de certains gènes, sans modifier notre ADN. L’étude repose sur la comparaison d’animaux présentant des capacités différentes de tolérance à la chaleur, élevés dans des conditions climatiques contrastées. Les objectifs scientifiques sont de caractériser les effets du stress thermique sur le fœtus, d’évaluer ses conséquences à long terme sur le développement de la descendance mâle et d’identifier les mécanismes biologiques favorisant l’adaptation aux fortes températures et leur origine. Ce projet se déroulera sur 4 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ce projet cherche à mieux comprendre les conséquences de l’augmentation des températures liée au changement climatique sur les animaux d’élevage. Plus particulièrement, il étudie l’impact d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement fœtal, le poids à la naissance, la croissance des individus et les capacités de reproduction des animaux à l’âge adulte. Les chercheurs souhaitent déterminer si une exposition à des températures élevées avant la naissance peut avoir des effets durables sur le développement des animaux. Ils étudieront également les mécanismes naturels qui permettent à certains animaux de mieux résister à la chaleur que d’autres et chercheront à savoir si cette capacité d’adaptation dépend principalement de la mère ou des échanges entre la mère et le fœtus pendant la gestation. Les résultats attendus permettront de mieux comprendre comment les animaux s’adaptent aux fortes chaleurs et comment ces adaptations peuvent influencer leur santé et leurs performances de reproduction. À plus long terme, ces connaissances pourraient contribuer au développement de stratégies permettant de limiter les effets négatifs des épisodes de chaleur sur les animaux d’élevage et ainsi aider les filières agricoles à faire face aux conséquences du changement climatique.
Procédures
Les donneuses d’embryons subiront un transport de 2 heures entre l'EU1 et l'EU2, une pose d'éponge par voie intravaginale, une série de 8 injections par voie intra-musculaire et 2 injections intra-veineuses sur animal vigile (EU1). Si les inséminations sont faites avec de la semence congelée, une laparoscopie sera réalisée sur chacune des brebis à inséminer (EU4). Le temps d’intervention de cet acte se compte en minutes (3 à 5 min par brebis). Concernant les receveuses, une pose d'éponge par voie intra-vaginale, une injection par voie intra-musculaire et 2 injections intra-veineuses sur animal vigile et une chirurgie sous anesthésie générale et analgésie pour le transfert d’embryons (30 minutes) seront réalisées (EU2 et 3). Durée de chaque injection : quelques secondes. 3 prises de sang seront effectuées sur l’ensemble des 60 mères gestantes (à 110 jours, 125 et ~147 jours de gestation). 30 de ces brebis gestantes subiront un stress thermique en bâtiment à ambiance contrôlé durant tout le dernier mois de gestation (30°C en journée et 25°C la nuit). Les descendants mâles subiront 5 prises de sang (naissance, 1, 3, 6 et 9 mois) et des collectes de semence (3 éjaculats par mâles à partir de 8 mois d’âge ; EU2). La durée d'une prise de sang est d'une à deux minutes, contention comprise et celle de la collecte d’un éjaculat de quelques minutes.
Impact sur les animaux
Le transport entre l'EU2 et l'EU1 et la découverte d’un nouvel environnement pourra engendrer un stress transitoire chez les femelles. Certains effets indésirables liés à l’anesthésie et la chirurgie peuvent survenir (hypothermie et douleurs post-opératoires). Le stress thermique pourrait entrainer une hyperthermie sur les brebis avec des difficultés de régulation de température corporelle et respiratoire dues également au dernier stade de gestation. Un risque d’avortement ou de mise-bas précoce pourrait survenir. Un petit hématome pourrait apparaitre à la jugulaire, lié aux quelques prises de sang effectuées. Enfin, le stress généré par l’ensemble des manipulations pourrait également apporter une nuisance supplémentaire.
Devenir
Pour des raisons de compatibilité avec les objectifs de l’étude, la collecte des embryons sera réalisée sur les utérus post-mortem. Les 40 femelles donneuses d'embryons seront donc euthanasiées. Les 120 embryons mâles collectés seront remis en place dans 120 femelles receveuses synchronisées. Toutes celles non gestantes, qui ne seront donc pas intégrées à la suite de la procédure (stress thermique) retourneront au sein du troupeau d’origine (N~60). Toutes celles qui seront gestantes entreront dans l’étape suivante de la procédure (N~60). En fin de procédure, ces mères pourront retourner dans le troupeau d’origine après Le SEVRAGE des descendants. Les descendants mâles seront mis à mort à la fin de l’expérimentation afin de collecter les organes nécessaires à l’étude fonctionnelle de l’impact du dérèglement climatique. L’étude portant sur divers organes, dont les testicules et la prostate, une approche par biopsie n’est pas compatible. Leur retour au sein du troupeau n’est également plus possible (reproduction compromise).
Remplacement
Il n’existe actuellement aucune méthode alternative permettant d’étudier de manière fiable les conséquences d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement des animaux après leur naissance et jusqu’à l’âge adulte. Les objectifs du projet nécessitent d’évaluer les interactions complexes entre la mère, le placenta et le fœtus, ainsi que leurs effets à long terme sur la croissance, la santé et la reproduction de la descendance. Les modèles cellulaires ou les cultures de tissus disponibles aujourd’hui ne permettent pas de reproduire l’ensemble des mécanismes biologiques qui se déroulent au cours de la gestation ni d’évaluer leurs conséquences sur l’organisme entier. Ils ne permettent notamment pas d’étudier les effets de la chaleur sur les échanges entre la mère et le fœtus, ni les répercussions de cette exposition sur le développement futur de l’animal. L’utilisation d’animaux est donc indispensable pour atteindre les objectifs scientifiques du projet et améliorer les connaissances sur les conséquences du changement climatique pour les animaux d’élevage.
Réduction
Le nombre d’animaux a été optimisé de façon à obtenir des résultats pertinents, reproductibles et statistiquement valides. En ce sens, le nombre d’animaux inclus dans ce projet a été déterminé de manière à obtenir des résultats scientifiquement fiables tout en limitant au maximum leur utilisation. Les connaissances actuelles ne permettent pas encore de prédire précisément les effets d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement futur des animaux. De plus, certaines caractéristiques biologiques étudiées présentent naturellement une forte variabilité entre individus. Le projet prévoit donc le suivi de 60 descendants mâles issus de mères réparties dans différents groupes expérimentaux, avec ou sans exposition à la chaleur pendant la fin de la gestation. Cette organisation permettra de comparer les effets des conditions étudiées tout en tenant compte de la variabilité naturelle observée entre les animaux. Le nombre d’animaux a également été calculé pour compenser les pertes pouvant survenir au cours de l’expérimentation, notamment lorsqu’une gestation n’aboutit pas ou lorsqu’un animal ne peut pas être inclus dans toutes les étapes du suivi. Afin d’obtenir les 60 descendants nécessaires à l’étude, 120 femelles receveuses seront incluses dans le protocole. 40 femelles donneuses seront également nécessaires pour produire les embryons transférés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe, conformément à leur comportement naturel, dans des espaces adaptés avec une litière paillée et différents enrichissements permettant de favoriser leur confort et leurs comportements habituels. Les interventions chirurgicales nécessaires à l’insémination intra-utérine (éventuelle) et au transfert des embryons seront réalisées sous anesthésie générale avec une prise en charge adaptée de la douleur avant, pendant et après l’intervention. Des mesures complémentaires seront mises en place pour assurer le confort des animaux, notamment le maintien de leur température corporelle pendant et après la chirurgie. Les techniques utilisées sont choisies afin de limiter au maximum le caractère invasif des interventions et de favoriser une récupération rapide. Les prélèvements sanguins seront réalisés par du personnel qualifié et expérimenté selon des méthodes couramment utilisées en élevage. Ces actes sont de courte durée et n’entraînent qu’une gêne légère et temporaire. Les animaux seront habitués à la présence des soigneurs et manipulés dans des conditions visant à réduire leur stress. Après chaque prélèvement, une récompense alimentaire leur sera distribuée. L’état de santé et le comportement des animaux seront surveillés quotidiennement pendant toute la durée du projet. En cas d’apparition d’un problème de santé ou de signes de douleur, un traitement approprié sera administré sous la supervision du vétérinaire référent afin de limiter au maximum toute souffrance.
Choix des espèces
Les ovins ont été choisis en raison de leur reproduction saisonnée, soumise au stress thermique soit en fin de gestation, soit en début de gestation (selon les pratiques des éleveurs). De plus les avantages biologiques apportés par cette espèce (temps de gestation court et taille des animaux) permettent aux ovins de servir de modèle pour d’autres espèces et notamment les gros ruminants. Cette étude permettra d'évaluer l'effet d’un stress thermique appliqué en fin de gestation (dernier mois) en environnement contrôlé sur la construction du phénotype de la descendance. Mais également d’identifier les mécanismes de thermo-adaptation et leur origine, en comparant deux races ovines ayant des capacités de résilience différentes au stress thermique (race française vs Brésilienne). Toutes les femelles (donneuses et receveuses) seront des adultes sexuellement matures. Les animaux générés après mise-bas seront des agneaux mâles et ils seront suivi jusqu’à un stade post-puberté (~9 mois d’âge). Ces animaux permettront d'évaluer l'effet d’un stress thermique appliqué en fin de gestation (dernier mois) en environnement contrôlé sur la construction du phénotype de la descendance.
Evaluation de l’effet préventif de micro-organismes inactivés sur des dérèglements métaboliques dans un modèle murin de prédiabète.
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
Le projet trie 16 souches de micro-organismes inactivés en vue de futurs compléments alimentaires, après que deux premières souches ont été écartées faute de pouvoir être "valorisées industriellement". 288 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever intestin, pancréas, foie et muscle, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Nourries d'un régime riche en graisses pour induire un prédiabète, elles subissent un gavage quotidien pendant dix semaines, soit environ 70 contentions chacune, trois tests de tolérance au glucose, trois injections d'insuline, six prises de sang et deux jeûnes de quatre à six heures. Le porteur affirme que le recours à la souris est "indispensable", faute de modèle cellulaire reproduisant les échanges entre organes qui règlent la glycémie.
Objectifs
CL’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité de 16 souches microbiennes inactivées par traitement thermique pour améliorer la régulation de la glycémie dans un contexte de prédiabète. Des résultats préliminaires obtenus ont montré que deux souches de bactéries inoffensives inactivées par la chaleur permettaient de réduire le taux de sucre dans le sang dans un modèle de prédiabète chez la souris. Néanmoins, celles-ci ne peuvent être valorisées industriellement ni être utilisées pour des études cliniques futures par leur manque de traçabilité. Le prédiabète sera induit par un régime riche en graisses et est défini par une intolérance au glucose lors d’un test oral de tolérance au glucose. Le projet vise à analyser, parmi 16 nouvelles souches microbiennes naturellement présentes chez l’être humain, celles qui présentent le meilleur potentiel pour améliorer la régulation de la glycémie. Leur efficacité sera évaluée à partir de mesures de la glycémie (taux de sucre dans le sang à jeun) et du dosage de molécules impliquées dans sa régulation, notamment l’insuline. Des analyses seront également réalisées sur l’intestin, le foie, le pancréas et le muscle afin de mieux comprendre les mécanismes d’action de ces souches. Enfin, des prélèvements de fèces permettront d’étudier leur impact sur la composition du microbiote intestinal.
Bénéfices attendus
L’objectif final de ce projet est de confirmer à l'aide d’études précliniques, le potentiel de nouvelles souches microbiennes améliorant la régulation de la glycémie dans un contexte de prédiabète. A terme, ce travail vise à identifier des candidats susceptibles de prévenir ou retarder l’apparition du diabète de type 2 et de contribuer au développement de futurs compléments alimentaires destinés à l’Humain.
Procédures
Les animaux seront soumis à des contentions brèves répétées pour les gavages quotidiens durant quelques secondes pendant les 10 semaines d’expérimentation, soit environ 70 contentions par animal. Ils seront également soumis à 3 tests de tolérance au glucose (OGTT) par voie orale et 3 tests de tolérance à l’insuline (ITT) par voie intrapéritonéale, espacés de 3 semaines. Chaque ITT nécessitera une injection intrapéritonéale d’insuline par animal. Ces tests comprendront au total 6 prélèvements sanguins par animal, réalisés sur animal vigile, d’une durée de quelques secondes chacun (10 à 15 secondes). Des prélèvements de fèces seront réalisés une fois par semaine pendant les 10 semaines, soit 10 collectes par animal, sans manipulation invasive. Ces manipulations, ainsi que les prélèvements sanguins et les injections, sont susceptibles d’occasionner un stress et une douleur ou gêne transitoire. Les prélèvements de fèces, réalisés sans manipulation invasive, ne sont pas considérés comme douloureux. Ces contraintes seront limitées par les mesures de raffinement décrites dans le protocole.
Impact sur les animaux
Les animaux pourront ressentir un stress de courte durée lors des manipulations nécessaires aux gavages, aux prélèvements et aux injections, les contentions ne dépassant pas 20 secondes. Les prélèvements et les injections pourront provoquer une douleur légère et de courte durée. Les souris seront soumises à deux périodes de jeûne de courte durée (4 ou 6 heures) nécessaires à la réalisation des tests. Ces périodes entraînent une diminution modérée de la glycémie. La prise de poids liée au régime riche en graisses ainsi que ces périodes de jeûne pourront entraîner un stress faible à modéré. Les résultats préliminaires obtenus au laboratoire montrent que les traitements administrés par gavage n’entraînent pas de perte de poids corporel ni d’effet indésirable sur l’état général des animaux. Les prélèvements de fèces selon une méthode non invasive et ne sont pas susceptibles d’entraîner de douleur. Ils peuvent néanmoins occasionner un stress transitoire lié, le cas échéant, au transfert de l’animal dans un contenant individuel et à la récupération des fèces. Cette contrainte sera minimisée par une manipulation rapide, douce et adaptée de l’animal.
Devenir
À l’issue de chaque procédure, l’ensemble des animaux sera euthanasié afin de permettre le prélèvement des organes et tissus nécessaires (intestin, pancréas, foie et muscle) et la réalisation des analyses prévues dans le cadre du projet de recherche.
Remplacement
A ce jour, il existe aucun modèle cellulaire in vitro et ex vivo permettant de reproduire de manière intégrée les interactions complexes entre les différents organes impliqués dans le maintien du taux de sucre dans le sang. Les mécanismes étudiés reposent sur des interactions dynamiques entre l’intestin, le pancréas, le foie et le muscle, ainsi que sur des régulations hormonales et physiologiques qui ne peuvent être reproduites de manière fiable en dehors d’un organisme entier. Le recours à un modèle animal est donc indispensable pour évaluer l’efficacité des traitements étudiés dans des conditions proches de la réalité biologique. Il permettra de mesurer différents paramètres, tels que le poids corporel, la consommation alimentaire, la glycémie, la sécrétion d'insuline, ainsi que les effets des traitements sur les tissus intestinaux et les organes impliqués dans la régulation de la glycémie, notamment le pancréas, le foie et les muscles. L'utilisation d'animaux est ainsi nécessaire pour évaluer la réponse globale de l'organisme et déterminer si les traitements testés sont capables d'améliorer les troubles métaboliques associés au prédiabète.
Réduction
Chaque groupe expérimental comprendra 12 souris (réparties de manière équilibrée entre les deux sexes), afin de prendre en compte une éventuelle influence du sexe sur les résultats. Cet effectif a été déterminé à parti des études précédentes et de la variabilité observée pour les paramètres étudiés. Les analyses statistiques montrent que 12 souris par groupe sont nécessaires pour mettre en évidence une différence entre les groupes avec une probabilité suffisante. Cet effectif correspond ainsi au nombre minimal d'animaux nécessaires pour obtenir des résultats fiables et répondre aux objectifs scientifiques. Il permet de respecter le principe de réduction (3R), en limitant le nombre d'animaux utilisés sans compromettre la robustesse des résultats.
Raffinement
Les animaux bénéficieront d’un enrichissement de leur milieu de vie avec des bouts de tissus, papier kraft à déchiqueter pour construire leur nid et des bûchettes de bois à grignoter. Afin de limiter leur stress, ils seront habitués à la salle d’expérimentation avant le début des manipulations et resteront dans leur cage d’élevage avec leurs congénères. Leur état général sera surveillé visuellement et leur poids sera mesuré une fois par semaine. Des points limites seront définis et appliqués afin de détecter rapidement toute dégradation de leur état général et d’éviter toute souffrance.
Choix des espèces
La souris est un modèle largement utilisé pour étudier les troubles métaboliques liés à une alimentation riche en graisse, car sa physiologie est bien connue et les modifications métaboliques observées sont reproductibles. Ce modèle est particulièrement adapté pour évaluer l’efficacité des traitements visant à améliorer les perturbations de la régulation de la glycémie associées au prédiabète, qui constitue un facteur de risque de développer un diabète de type 2. Ce projet s’inscrit dans la continuité des travaux menés avec ce modèle, permettant de comparer les résultats obtenus aux données déjà disponibles. Les animaux utilisés seront de jeunes adultes âgés de 8 à 12 semaines, dont le métabolisme est mature et peu influencé par les effets du vieillissement. Cet âge est adapté aux modèles de prédiabète induits par un régime riche en graisses et permet d’utiliser des animaux présentant un microbiote intestinal stabilisé.
Exposition alimentaire à un mélange de pesticides : effets métaboliques et reproducteurs chez la faisane et sa descendance
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système endocrinien
Tous tués à l'issue, 140 faisanes et faisandeaux vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, pour mesurer les effets d'une alimentation contaminée par deux pesticides, le diflufénican et le tétraconazole. La moitié des 60 faisanes adultes mange ce mélange en continu pendant la ponte, avec trois prises de sang à l'aile, et leurs descendantes subissent trois autres prises de sang pendant leur propre ponte. Selon les directives de la DDPP sur le risque de résidus, une partie des descendants est tuée dès le plus jeune âge pour prélever des tissus, et 80 femelles de première génération sont suivies jusqu'à la reproduction avant d'être tuées à leur tour. Les effectifs narrés, 60 faisanes, 80 descendants tués jeunes et 80 femelles suivies, totalisent 220 oiseaux, pour 140 déclarés.
Objectifs
L’objectif de cette étude est d’une part d’évaluer l’impact d’une exposition alimentaire par un mélange de deux produits de protection des cultures sur le métabolisme et la fertilité des faisanes ; et d’autre part, de déterminer si les effets de cette exposition maternelle se transmettent et se répercutent sur les générations suivantes (effets inter- ou transgénérationnels).
Bénéfices attendus
Ces expériences de terrain réalisées sur la faisane permettront d’examiner les effets d’une exposition alimentaire à un mélange de pesticides sur le métabolisme et la fertilité de ces animaux mais aussi sur leurs descendants.
Procédures
Pour les faisanes (génération F0) : Trois prélèvements sanguins seront réalisés à la veine alaire sur des animaux vigiles : avant, au milieu et à la fin de la période d'exposition. Afin de préserver le bien-être animal, le volume prélevé sera strictement limité à 1 % de leur masse corporelle. Chaque prélèvements ne dure que quelques secondes. Pour la génération suivante (F1) : Afin d'évaluer la contamination par les produits de protection des cultures, trois prélèvements sanguins identiques seront effectués sur les femelles pendant la ponte : au début, au milieu et à la fin de cette période. Chaque prélèvements ne dure que quelques secondes.
Impact sur les animaux
Le maintien de l'animal pour la pesée et la prise de sang est susceptible de générer du stress, ainsi qu'une légère douleur locale et la formation potentielle d'un hématome au point d'injection.
Devenir
Génération F0 (Génération parentale) : À l'issue de l'étude, l'ensemble des 60 faisanes F0 (30 témoins nourries avec une ration standard et 30 exposées en continu à un mélange de PPC) seront euthanasiées afin de prélever différents tissus pour analyse. Génération F1 et F2 (Descendance directe) : Conformément aux directives de la Direction Départementale de la Protection des Populations (DDPP) relatives au risque de contamination par les résidus, une partie de la progéniture (n=80 sur les deux générations) sera euthanasiée dès le plus jeune âge pour des prélevements de tissus. Un lot de 80 femelles F1 (40 issues de mères exposées et 40 issues de mères témoins) sera toutefois conservé. Elles feront l'objet d'un suivi complet de leur développement (stades embryonnaire, juvénile et adulte) jusqu'à la période de reproduction. Elles seront ensuite euthanasiées pour prélevements d'organes.
Remplacement
Pour évaluer les réponses physiologiques telles que l’évolution du poids, l’engraissement, la performance de ponte et la fertilité, il faut disposer des mesures sur les animaux et le modèle le plus adapté est la faisane et les faisandeaux dans notre protocole.
Réduction
Le nombre d'animaux a été défini afin de garantir une puissance statistique suffisante pour détecter les effets du traitement sur les principales variables d'intérêt du projet, tout en respectant le principe de réduction du nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Dès leur arrivée, les faisanes seront réparties dans deux volières à raison de 30 individus par structure. Ces volières, mesurant 2,75 au point le plus haute et 2,20 au point le plus bas de hauteur, 6" m" de largeur et 20" m" de longueur, permettront d'initier immédiatement leur habituation au contact humain. Afin de recréer un environnement proche de leur habitat naturel et de stimuler leurs comportements innés, les volières seront dotées de divers aménagements : Zones de cachettes : Installation de branchages (sapin, genêt) ou de cagettes en bois retournées et munies d'une ouverture pour offrir des refuges sécurisants. Perchoirs : Disposition de branches naturelles de diamètres variés, fixées entre 1 m et 1,50 m du sol. Barrières visuelles : Mise en place de ballots de paille pour structurer l'espace et permettre aux oiseaux de se soustraire à la vue de leurs congénères. Un grand bac plat sera installé pour répondre à leur besoin vital d'entretien du plumage. Rempli d'un mélange de sable fin, de terre sèche et d'un apport en cendre de bois, il permettra aux faisanes de réaliser leurs bains de poussière indispensables à l'élimination des parasites. Des blocs à picorer seront laissés à libre disposition. Ces suppléments minéraux incitent les oiseaux à user naturellement leur bec sur un support solide, ce qui détourne efficacement leur attention et réduit drastiquement les risques de picage. Les animaux seront soumis à une observation soutenue, plusieurs fois par jour, afin de détecter le plus précocement possible toute dégradation du bien-être. Un arbre de décision visant à faciliter la gestion quotidienne des animaux. Jusqu'à 6 semaines, les faisandeaux vont vivre en enclos fermé d’abord d’environ 2,5*2,5 m puis dans une cellule de minimum 9 m2 sur litière de copeaux de bois, avec un espace bien découpé (zone de déplacement, zone de repos, mangeoire et abreuvoir). À l'âge de 6 semaines (Passage en volière) : Le transfert se fera le matin par beau temps, avec au moins 3 jours consécutifs de temps sec annoncés et ils seront sous surveillance les premiers soirs pour vérifier qu'ils ne s'entassent pas dans les coins et pour les pousser délicatement à l'intérieur de l'abri ventilé pour leur sécurité. Ils disposeront de perchoirs fixés entre 30 cm et 50 cm du sol dans leurs arbris et devant l'entrée de l'abri pour les inciter naturellement à y passer la nuit en sécurité.
Choix des espèces
Le choix de la faisane et du faisandeau repose sur une démarche de recherche directe et appliquée, l'espèce étant la cible réelle du projet. Étudier l'espèce exacte évite les biais de transposition inhérents aux modèles de laboratoire classiques (poulet, caille). Cela garantit une forte validité écologique : les données physiologiques, comportementales et écologiques recueillies reflètent fidèlement la réalité du terrain. La combinaison de ces deux stades de vie offre une vision complète du cycle biologique : • La faisane permet d'évaluer la reproduction, l'effort de ponte et le transfert maternel. • Le faisandeau représente la phase critique de vulnérabilité, essentielle pour étudier la croissance, le développement immunitaire et la survie juvénile. Génération (F0) – Stade adulte: L’étude ciblera les faisanes adultes durant la période de ponte afin d'évaluer l'impact direct des contaminants sur la fonction reproductrice (fertilité, qualité des ovocytes, dynamique de ponte). L'exposition alimentaire à cette étape mime fidèlement le scénario réel de consommation de semences ou de nourritures contaminées au printemps, en pleine saison de reproduction. Ce stade permettra d'analyser le transfert de la mère vers l’œuf du diflufénican et du tétraconazole. Génération (F1) – Du stade embryonnaire à l’âge adulte : La F1 sera suivie du développement embryonnaire (in ovo) jusqu’au stade adulte, en passant par la phase juvénile. L'analyse du stade embryonnaire déterminera si l'exposition in ovo perturbe le développement, la viabilité à l'éclosion, la croissance et, à terme, la propre fertilité des individus. Le suivi complet jusqu'à la reproduction est indispensable pour établir la présence d'effets transgénérationnels. Seconde génération (F2) – Du stade embryonnaire à J10 : La F2, non exposée directement aux molécules, sera étudiée du stade embryonnaire (in ovo) au stade juvénile jusqu’à 10 jours après l’éclosion (J10).
Impact du stress thermique subi in utero sur le contenu en petits ARN non codants des spermatozoïdes ovins produist à l’âge adulte (RESIST) – partie 2/4
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Les 40 brebis donneuses sont transportées deux heures, reçoivent une éponge vaginale et dix injections, puis sont tuées pour que les embryons soient collectés dans leur utérus. 120 brebis receveuses subissent une chirurgie sous anesthésie générale pour le transfert de ces embryons mâles, et 30 des gestantes passent tout le dernier mois de gestation à 30 °C le jour, avec un risque d'avortement ou de mise bas précoce selon le porteur. 220 moutons sont ainsi utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, pour mesurer l'effet de la chaleur in utero sur les spermatozoïdes des descendants. Les 60 agneaux mâles subissent cinq prises de sang et des collectes de semence, sont suivis jusqu'à neuf mois environ puis tués pour prélever leurs testicules et leur prostate, tandis que les brebis receveuses retournent au troupeau.
Objectifs
Dans un contexte de changement climatique, ce projet vise à étudier les conséquences d’une exposition à des températures élevées pendant la fin de la gestation sur le développement de la descendance chez les ovins. L’hypothèse posée par l’étude est qu’une exposition à la chaleur pendant la vie fœtale peut modifier le fonctionnement du placenta et affecter le développement de différents organes chez la descendance. Une attention particulière sera portée au développement de l’appareil reproducteur mâle, car des altérations de la qualité ou de la quantité des spermatozoïdes pourraient avoir des conséquences sur la fertilité et les performances de reproduction. Les analyses porteront notamment sur des mécanismes épigénétiques, qui permettent à notre environnement d'influencer le fonctionnement de certains gènes, sans modifier notre ADN. L’étude repose sur la comparaison d’animaux présentant des capacités différentes de tolérance à la chaleur, élevés dans des conditions climatiques contrastées. Les objectifs scientifiques sont de caractériser les effets du stress thermique sur le fœtus, d’évaluer ses conséquences à long terme sur le développement de la descendance mâle et d’identifier les mécanismes biologiques favorisant l’adaptation aux fortes températures et leur origine. Ce projet se déroulera sur 4 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ce projet cherche à mieux comprendre les conséquences de l’augmentation des températures liée au changement climatique sur les animaux d’élevage. Plus particulièrement, il étudie l’impact d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement fœtal, le poids à la naissance, la croissance des individus et les capacités de reproduction des animaux à l’âge adulte. Les chercheurs souhaitent déterminer si une exposition à des températures élevées avant la naissance peut avoir des effets durables sur le développement des animaux. Ils étudieront également les mécanismes naturels qui permettent à certains animaux de mieux résister à la chaleur que d’autres et chercheront à savoir si cette capacité d’adaptation dépend principalement de la mère ou des échanges entre la mère et le fœtus pendant la gestation. Les résultats attendus permettront de mieux comprendre comment les animaux s’adaptent aux fortes chaleurs et comment ces adaptations peuvent influencer leur santé et leurs performances de reproduction. À plus long terme, ces connaissances pourraient contribuer au développement de stratégies permettant de limiter les effets négatifs des épisodes de chaleur sur les animaux d’élevage et ainsi aider les filières agricoles à faire face aux conséquences du changement climatique.
Procédures
Les donneuses d’embryons subiront un transport de 2 heures entre l'EU1 et l'EU2, une pose d'éponge par voie intravaginale, une série de 8 injections par voie intra-musculaire et 2 injections intra-veineuses sur animal vigile (EU1). Si les inséminations sont faites avec de la semence congelée, une laparoscopie sera réalisée sur chacune des brebis à inséminer (EU4). Le temps d’intervention de cet acte se compte en minutes (3 à 5 min par brebis). Concernant les receveuses, une pose d'éponge par voie intra-vaginale, une injection par voie intra-musculaire et 2 injections intra-veineuses sur animal vigile et une chirurgie sous anesthésie générale et analgésie pour le transfert d’embryons (30 minutes) seront réalisées (EU2 et 3). Durée de chaque injection : quelques secondes. 3 prises de sang seront effectuées sur l’ensemble des 60 mères gestantes (à 110 jours, 125 et ~147 jours de gestation). 30 de ces brebis gestantes subiront un stress thermique en bâtiment à ambiance contrôlé durant tout le dernier mois de gestation (30°C en journée et 25°C la nuit). Les descendants mâles subiront 5 prises de sang (naissance, 1, 3, 6 et 9 mois) et des collectes de semence (3 éjaculats par mâles à partir de 8 mois d’âge ; EU2). La durée d'une prise de sang est d'une à deux minutes, contention comprise et celle de la collecte d’un éjaculat de quelques minutes.
Impact sur les animaux
Le transport entre l'EU2 et l'EU1 et la découverte d’un nouvel environnement pourra engendrer un stress transitoire chez les femelles. Certains effets indésirables liés à l’anesthésie et la chirurgie peuvent survenir (hypothermie et douleurs post-opératoires). Le stress thermique pourrait entrainer une hyperthermie sur les brebis avec des difficultés de régulation de température corporelle et respiratoire dues également au dernier stade de gestation. Un risque d’avortement ou de mise-bas précoce pourrait survenir. Un petit hématome pourrait apparaitre à la jugulaire, lié aux quelques prises de sang effectuées. Enfin, le stress généré par l’ensemble des manipulations pourrait également apporter une nuisance supplémentaire.
Devenir
Pour des raisons de compatibilité avec les objectifs de l’étude, la collecte des embryons sera réalisée sur les utérus post-mortem. Les 40 femelles donneuses d'embryons seront donc euthanasiées. Les 120 embryons mâles collectés seront remis en place dans 120 femelles receveuses synchronisées. Toutes celles non gestantes, qui ne seront donc pas intégrées à la suite de la procédure (stress thermique) retourneront au sein du troupeau d’origine (N~60). Toutes celles qui seront gestantes entreront dans l’étape suivante de la procédure (N~60). En fin de procédure, ces mères pourront retourner dans le troupeau d’origine après Le SEVRAGE des descendants. Les descendants mâles seront mis à mort à la fin de l’expérimentation afin de collecter les organes nécessaires à l’étude fonctionnelle de l’impact du dérèglement climatique. L’étude portant sur divers organes, dont les testicules et la prostate, une approche par biopsie n’est pas compatible. Leur retour au sein du troupeau n’est également plus possible (reproduction compromise).
Remplacement
Il n’existe actuellement aucune méthode alternative permettant d’étudier de manière fiable les conséquences d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement des animaux après leur naissance et jusqu’à l’âge adulte. Les objectifs du projet nécessitent d’évaluer les interactions complexes entre la mère, le placenta et le fœtus, ainsi que leurs effets à long terme sur la croissance, la santé et la reproduction de la descendance. Les modèles cellulaires ou les cultures de tissus disponibles aujourd’hui ne permettent pas de reproduire l’ensemble des mécanismes biologiques qui se déroulent au cours de la gestation ni d’évaluer leurs conséquences sur l’organisme entier. Ils ne permettent notamment pas d’étudier les effets de la chaleur sur les échanges entre la mère et le fœtus, ni les répercussions de cette exposition sur le développement futur de l’animal. L’utilisation d’animaux est donc indispensable pour atteindre les objectifs scientifiques du projet et améliorer les connaissances sur les conséquences du changement climatique pour les animaux d’élevage.
Réduction
Le nombre d’animaux a été optimisé de façon à obtenir des résultats pertinents, reproductibles et statistiquement valides. En ce sens, le nombre d’animaux inclus dans ce projet a été déterminé de manière à obtenir des résultats scientifiquement fiables tout en limitant au maximum leur utilisation. Les connaissances actuelles ne permettent pas encore de prédire précisément les effets d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement futur des animaux. De plus, certaines caractéristiques biologiques étudiées présentent naturellement une forte variabilité entre individus. Le projet prévoit donc le suivi de 60 descendants mâles issus de mères réparties dans différents groupes expérimentaux, avec ou sans exposition à la chaleur pendant la fin de la gestation. Cette organisation permettra de comparer les effets des conditions étudiées tout en tenant compte de la variabilité naturelle observée entre les animaux. Le nombre d’animaux a également été calculé pour compenser les pertes pouvant survenir au cours de l’expérimentation, notamment lorsqu’une gestation n’aboutit pas ou lorsqu’un animal ne peut pas être inclus dans toutes les étapes du suivi. Afin d’obtenir les 60 descendants nécessaires à l’étude, 120 femelles receveuses seront incluses dans le protocole. 40 femelles donneuses seront également nécessaires pour produire les embryons transférés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe, conformément à leur comportement naturel, dans des espaces adaptés avec une litière paillée et différents enrichissements permettant de favoriser leur confort et leurs comportements habituels. Les interventions chirurgicales nécessaires à l’insémination intra-utérine (éventuelle) et au transfert des embryons seront réalisées sous anesthésie générale avec une prise en charge adaptée de la douleur avant, pendant et après l’intervention. Des mesures complémentaires seront mises en place pour assurer le confort des animaux, notamment le maintien de leur température corporelle pendant et après la chirurgie. Les techniques utilisées sont choisies afin de limiter au maximum le caractère invasif des interventions et de favoriser une récupération rapide. Les prélèvements sanguins seront réalisés par du personnel qualifié et expérimenté selon des méthodes couramment utilisées en élevage. Ces actes sont de courte durée et n’entraînent qu’une gêne légère et temporaire. Les animaux seront habitués à la présence des soigneurs et manipulés dans des conditions visant à réduire leur stress. Après chaque prélèvement, une récompense alimentaire leur sera distribuée. L’état de santé et le comportement des animaux seront surveillés quotidiennement pendant toute la durée du projet. En cas d’apparition d’un problème de santé ou de signes de douleur, un traitement approprié sera administré sous la supervision du vétérinaire référent afin de limiter au maximum toute souffrance.
Choix des espèces
Les ovins ont été choisis en raison de leur reproduction saisonnée, soumise au stress thermique soit en fin de gestation, soit en début de gestation (selon les pratiques des éleveurs). De plus les avantages biologiques apportés par cette espèce (temps de gestation court et taille des animaux) permettent aux ovins de servir de modèle pour d’autres espèces et notamment les gros ruminants. Cette étude permettra d'évaluer l'effet d’un stress thermique appliqué en fin de gestation (dernier mois) en environnement contrôlé sur la construction du phénotype de la descendance. Mais également d’identifier les mécanismes de thermo-adaptation et leur origine, en comparant deux races ovines ayant des capacités de résilience différentes au stress thermique (race française vs Brésilienne). Toutes les femelles (donneuses et receveuses) seront des adultes sexuellement matures. Les animaux générés après mise-bas seront des agneaux mâles et ils seront suivi jusqu’à un stade post-puberté (~9 mois d’âge). Ces animaux permettront d'évaluer l'effet d’un stress thermique appliqué en fin de gestation (dernier mois) en environnement contrôlé sur la construction du phénotype de la descendance.
Démonstration de l’existence in vivo du modèle de transport Sushi-go-round-MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
196 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et toutes celles opérées sont tuées pour prélever leur cerveau. Avant quatre jours de vie, les souriceaux reçoivent une injection de virus dans le cerveau, séparés de leur mère jusqu'à deux heures, puis une seconde injection cérébrale de trente à quarante-cinq minutes entre 24 et 28 jours. Le projet vise à démontrer chez un mammifère un mode de transport des vésicules dans les neurones, surnommé "Sushi-go-round", et ses retombées sur les maladies du système nerveux restent au conditionnel. Le porteur désigne le "cannibalisme maternel" comme le "plus gros problème" de ses procédures, et le résumé ne dit pas ce que deviennent les mères.
Objectifs
Comment les cellules du cerveau (les neurones) peuvent-elles réagir si rapidement aux signaux, alors qu'il faut parfois des minutes, voire des heures, pour que les molécules voyagent d’une cellule à l’autre? Grâce à l’utilisation de techniques in vitro et à la modélisation mathématique, nous avons découvert un nouveau mode de transport cellulaire expliquant comment le signal se transmet de façon rapide et efficace le long des connections cérébrales. Ces résultats, obtenus in vitro sur culture cellulaire de neurones, nécessitent maintenant d’être validés in vivo afin de démontrer la pertinence physiologique de ce nouveau mécanisme dans le cerveau de mammifère. Pour cela, nous proposons d’exprimer une molécule fluorescente dans le cerveau de souris adultes qui sera transportée le long des connections cérébrales. Nous bloquerons ensuite le mécanisme de transport en injectant un inhibiteur que nous avons identifié. Nous analyserons ensuite la localisation de la molécule fluorescente après fixation des tranches de cerveau. Si le nouveau mode de transport que nous avons découvert existe in vivo, nous devrions observer une accumulation de la molécule fluorescente au niveau des points de contact avec les neurones cibles. Ces travaux permettront ainsi de démontrer comment les neurones gèrent leur communication pour la transmission rapide et efficace du signal à travers le cerveau.
Bénéfices attendus
Le transport des vésicules dans les neurones est un processus essentiel qui permet de déplacer des protéines importantes du corps cellulaire vers les zones de communication entre les neurones, appelées synapses. Dans une étude précédente, nous avons découvert un nouveau mode de transport que nous avons surnommé "Sushi-go-round", qui joue un rôle dans la régulation de ces communications. Ce projet va nous permettre de prouver l'exitence de ce mode de transport chez les mammifères, ce qui nous aidera à mieux comprendre comment les neurones communiquent et s'adaptent. Ces découvertes pourraient avoir des implications majeures en neurosciences, en nous aidant à mieux saisir le fonctionnement du cerveau et en ouvrant de nouvelles voies pour comprendre les maladies qui affectent le système nerveux.
Procédures
Dans cette étude, des souris, qui n'ont même pas encore quatre jours de vie, vont recevoir une injection de virus dans une zone du cerveau. Cette opération dure entre 10 et 20 minutes. Pendant ce temps, les souriceaux seront séparés de leur mère pour un maximum de deux heures. Ensuite, quand ils seront âgés entre 24 et 28 jours (après sevrage), ils subiront une autre injection dans une autre partie précise de leur cerveau. Cette deuxième opération prendra un peu plus de temps, entre 30 et 45 minutes. Après un temps défini dans l’étape 0 du projet, les animaux seront mis à mort pour récupérer les cerveaux pour analyse.
Impact sur les animaux
- stress : Les souris nouveau-nés (P0-P4) et leurs mères seront séparés momentanément (120min maximum) donc cela engendrera du stress. -anesthésie : risque de déshydratation, dépression cardio-vasculaire et respiratoire, hypothermie. Après l’injection des nouveaux nés, un suivi de l’animal sera mis en place tous les jours pendant une semaine pour vérifier l’apparition de signes de souffrance (peau de couleur bleutée, vocalisation, changement de la respiration abdominale). Concernant les animaux sous chirurgie, un suivi postopératoire sera également mis en place pendant les 4h de traitement (Agité ou très immobile, vocalisation ou automutilation, Augmentation de la fréquence et de la respiration abdominale), jusqu’à leur mise à mort. Un traitement analgésique en sous cutané sera utilisé en présence de signes de souffrance.
Devenir
Tous les animaux ayant subis une chirurgie seront mis à mort pour les prélèvements.
Remplacement
Ce projet s'inscrit dans la continuité d'une recherche précédente qui a été réalisée dans notre laboratoire, où nous avons découvert un nouveau moyen par lequel les cellules nerveuses peuvent communiquer rapidement entre elles. . Ces résultats proviennent d’analyse à partir de culture de cellules de souris. Maintenant, nous devons vérifier si ce même processus se produit dans un organisme vivant, la souris. C'est pourquoi nous ne pouvons pas nous passer de ce modèle animal pour nos prochaines étapes de recherche.
Réduction
Pour réaliser nos expériences, nous devons déterminer combien de souris nous avons besoin. Cette décision est basée sur des études précédentes, ce qui nous aide à garantir que nos résultats seront fiables et reproductibles. Nous avons prévu d'utiliser 15 souris par groupe pour certaines analyses, en incluant à la fois des mâles et des femelles. Pour une autre partie de notre étude, qui concerne l'activité électrique des neurones, nous utiliserons 10 souris par groupe. De plus, afin de réduire le nombre de souris nécessaires tout en assurant que nos résultats soient cohérents, nous allons d'abord tester les paramètres d'injection des virus. Cela nous permettra d'optimiser nos méthodes avant de commencer les expériences principales.
Raffinement
Lors de la chirurgie, les souriceaux sont anesthésiés et ils reçoivent une injection d'analgésique. Nous veillons à ce que les animaux soient en contact avec de la litière provenant de leur cage d'origine afin qu'ils soient en présence d'odeurs familières. Le plus gros problème rencontré dans nos procédures est le cannibalisme maternel. Afin de diminuer au maximum ce phénomène, nous mettons en place plusieurs actions : 1- seules les femelles qui ne présentent pas de signes de stress sont utilisées 2- nous favorisons l'utilisation de femelles non primipares 3- une grande quantité de matériel de nidification est fournie 4- les femelles ne sont manipulées qu'avec des tunnels 5- deux à trois fois par semaine pendant la gestation, nous fournissons quelques friandises ou du gel nourrissant aux femelles afin qu'elles associent notre intervention à quelque chose de positif. La croissance pondérale est le principal marqueur de bonne santé chez les nouveau-nés puisqu'elle indique que l'individu arrive à se nourrir et que la mère s'occupe bien de lui. Ainsi tout individu qui présente une croissance pondérale altérée est, selon le degré, suivi de plus près (point limite) ou euthanasié (point d'arrêt).
Choix des espèces
Compte tenu du degré de similarité anatomique et cellulaire important entre le cerveau de souris et le cerveau humain, la souris est un modèle de choix pour étudier le rôle du transport axonal. Nous utiliserons des souris C57/BL6J. Les injections seront réalisées à deux stades de développements : 1/ Cerveau immature : injection de virus avant les 4 jours de vie du souriceaux 2/ Cerveau mature : injection après 21 à 24 jours de latence (après expression du virus) d'un inhibiteur du transport, pour visualiser l'accumulation de vésicules ( petites sacs) au niveau des prolongements des cellules nerveuses qui se trouve dans la zone du cerveau qui relie les deux hémisphères.
Étude de la maturation neuroendocrinienne et des conséquences fonctionnelles de perturbations précoces du développement chez la souris EU 2/2
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
Les souris gestantes ou allaitantes reçoivent des molécules actives ou un régime gras, puis leurs souriceaux sont identifiés par un prélèvement à l'oreille ou à la queue et, pour certains, injectés de molécules ou de vecteurs viraux. Viennent ensuite, selon les groupes, jusqu'à douze mois de régime gras, dix jours de restriction alimentaire, des jeûnes de 24 heures, des isolements de 24 heures à deux semaines, quatre expositions de 24 heures à 4 °C, et des chirurgies de deux à quatre heures pour enregistrer l'activité cérébrale. 12 134 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et les tests de comportement prévus vers huit semaines ne sont pas nommés. La narration annonce la mise à mort des souris à l'issue des procédures, alors que le champ structuré en compte 500 réutilisées.
Objectifs
Les premiers mois de vie constituent une période essentielle pour le développement du cerveau et de l’organisme. Durant cette phase, des facteurs tels qu’une naissance prématurée, une alimentation maternelle déséquilibrée, des variations hormonales ou certaines maladies génétiques peuvent influencer durablement la santé. Ces perturbations précoces peuvent augmenter, à long terme, le risque de développer des troubles métaboliques (comme l’obésité ou le diabète), des problèmes de fertilité (par exemple le syndrome des ovaires polykystiques), ainsi que des difficultés cognitives. Ce projet a pour objectif de mieux comprendre comment l’environnement précoce influence le développement du cerveau, en particulier les circuits neuronaux qui contrôlent des fonctions essentielles comme l’alimentation, l’équilibre énergétique et la reproduction. Plus précisément, ce projet vise à : - explorer l’impact des perturbations précoces sur le développement du cerveau et sur certaines fonctions essentielles tout au long de la vie, de la naissance à l’âge adulte ; - comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans ces processus ; - identifier de nouvelles pistes thérapeutiques pour prévenir ou corriger certaines maladies, comme l’obésité, le diabète ou les troubles de la fertilité (par exemple le syndrome des ovaires polykystiques). Ce projet se déroulera sur deux établissements utilisateurs EU 1/2 et EU 2/2 et le transfert des animaux entre les établissements sera limité au maximum.
Bénéfices attendus
Les premiers mois de vie sont une période cruciale pour le développement du cerveau. Des perturbations durant cette phase, comme une naissance prématurée, des déséquilibres hormonaux ou une alimentation maternelle inadaptée, peuvent avoir des conséquences durables sur la santé de la descendance. Elles augmentent notamment le risque de troubles métaboliques (comme l’obésité, le diabète ou certaines maladies cardiovasculaires), de difficultés reproductives, ainsi que de troubles du développement cognitif à l’âge adulte. Les résultats de ce projet présentent un double intérêt. D’une part, ils permettront d’acquérir de nouvelles connaissances sur les mécanismes cellulaires et neuronaux impliqués dans le développement postnatal des circuits cérébraux qui régulent ces fonctions essentielles. D’autre part, ils pourraient contribuer à la santé publique en ouvrant la voie à de nouvelles stratégies de prévention ou de prise en charge des maladies métaboliques et reproductives. Enfin, ces travaux participeront au développement de modèles expérimentaux plus fiables et mieux adaptés pour la recherche en endocrinologie, en neurodéveloppement et en reproduction.
Procédures
Les interventions décrites ici pourront avoir lieu dans les 2 établissements utilisateurs. Les interventions d’une même procédure auront lieu soit intégralement dans l’EU1/2 soit intégralement dans l’EU2/2. Aucun transport d’animaux n’aura lieu en cours de procédure. Les animaux dont le modèle aura été créé dans l’EU2/2 seront transportés vers l’EU1/2 pour l’évaluation métabolique et comportementale. Chez les mères: Des femelles gestantes et/ou allaitantes recevront des molécules actives (par voie orale ou par injection) ou feront l’objet d’interventions nutritionnelles (régime enrichi en graisses). Les effets de ces traitements seront évalués chez les souriceaux dès la naissance, au cours d’un suivi longitudinal à moyen et long terme. Ce suivi comprendra différentes procédures d’évaluation de la reproduction (à partir de 8 semaines), du métabolisme (entre 4 et 20 sem.), du comportement (vers 8 sem.) et de l’activité cérébrale (jusqu’à 8 sem.). Chez la descendance: Tous les animaux issus des mères gestantes seront identifiés et prélevés au niveau de l’oreille ou de la queue. Des souriceaux (mâles et femelles) recevront, à des âges définis, des injections de molécules ou de vecteurs viraux. Ils feront ensuite l’objet d’un suivi longitudinal similaire, incluant des analyses de la reproduction, du métabolisme, du comportement et de l’activité cérébrale. Types d’interventions et durée : Les animaux pourront recevoir différents types de traitements par voie orale, par injections ou implantation de dispositifs. Des prélèvements sanguins seront réalisés (veines mandibulaire, caudale ou latérale), en respectant les volumes et fréquences maximaux autorisés. La durée de ces interventions est généralement comprise entre 5 et 20 minutes. Certains groupes seront soumis à des interventions chirurgicales dans le but d’évaluer la reproduction (anesthésie: 1h; intervention: 15 à 20 minutes) ou de réaliser un enregistrement de l’activité cérébrale (anesthésie et intervention: 2 à 4 h). Au cours de ces procédures, des anesthésiques et des analgésiques seront utilisés chaque fois que nécessaire. Les anesthésies seront réalisées par injection ou par inhalation et l’analgésie sera administrée par injection ou par application locale. Les animaux impliqués dans l’étude du métabolisme pourront recevoir des régimes spéciaux (régime enrichi en graisses pendant 3 à 12 mois), une restriction alimentaire (jusqu’à 10 jours) ou des périodes de jeûne (durée maximale de 24 heures).
Impact sur les animaux
Les manipulations réalisées sur les animaux peuvent entraîner du stress, de la fatigue et un certain inconfort. Certaines procédures, telles que les interventions chirurgicales, les injections ou les prélèvements sanguins, peuvent provoquer des douleurs légères de courte durée pouvant être répétées. Dans le cadre des études métaboliques ou comportementales, les animaux seront soumis à des conditions d’hébergement dérogeant aux standards réglementés. En effet les animaux pourront être privés de leur congénères (sans isolement visuel et olfactif) pendant des durées allant de 24h à 2 semaines et pouvant être répétées. Les animaux pourront être restreints en quantité de nourriture (maximum 10 jours) et/ou être exposés à des jeûnes allant jusqu’à maximum 24h. Enfin, pour évaluer la réponse aux changements de température, les conditions standards de température d’hébergement pourront également modifiées (maximum 24h d’exposition à 4°C, 4 expositions au maximum espacées d’au minimum 72h OU 24-72h à 30°C).
Devenir
À l’issue des procédures, les animaux sont mis à mort selon des méthodes réglementaires et encadrées, afin de permettre le prélèvement des tissus nécessaires aux analyses scientifiques. Ces prélèvements sont indispensables pour comprendre en détail les mécanismes étudiés et ne peuvent pas être réalisés autrement.
Remplacement
Pour évaluer l’impact de l’environnement périnatal sur le développement des systèmes neuroendocriniens, il n’existe actuellement pas d’alternative à l’expérimentation animale. La complexité des phénomènes étudiés, notamment l’influence de l’environnement maternel sur le développement de l’organisme, implique des interactions étroites entre plusieurs organes (cerveau, tissus périphériques, systèmes hormonaux) qui ne peuvent pas être reproduites de manière fiable par des modèles informatiques. Les animaux invertébrés ne peuvent pas être utilisés dans ce contexte, car leur organisation biologique est très différente de celle des mammifères. Ils ne possèdent pas les mêmes structures cérébrales ni les mêmes systèmes hormonaux, ce qui ne permet pas d’étudier les mécanismes neuroendocriniens pertinents pour la santé humaine. Par ailleurs, les modèles in vitro, tels que les organoïdes ou les cellules souches, bien qu’utiles pour certaines questions spécifiques, ne permettent pas de reproduire la complexité des interactions entre les organes ni les réponses physiologiques intégrées de l’organisme entier. Or, ces interactions sont essentielles pour répondre aux objectifs de nos recherches en physiologie intégrée.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires a été déterminé à l’aide de calculs de puissance statistique, afin de garantir l’obtention de données fiables tout en limitant leur utilisation au strict minimum. La taille de chaque groupe expérimental a été définie à l’aide d’outils de planification adaptés, permettant d’éviter l’utilisation d’animaux en excès tout en assurant la robustesse des résultats. Par ailleurs, certaines expériences ne seront entreprises que si les résultats des étapes précédentes le justifient, ce qui permet d’éviter des expérimentations inutiles. Enfin, les protocoles expérimentaux ont été conçus pour optimiser l’utilisation de chaque animal. Lorsque cela est possible, plusieurs types d’analyses seront réalisés sur un même individu (par exemple, des évaluations physiologiques et des analyses moléculaires sur différents organes), réduisant ainsi le nombre total d’animaux nécessaires.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans des conditions strictement contrôlées, garantissant leur bien-être et un bon état de santé. Ils ont accès en permanence à l’eau et à la nourriture, et leur environnement est enrichi (par exemple avec des matériaux pour construire un nid), afin de leur permettre d’exprimer des comportements naturels et de réduire le stress. Les manipulations sont réalisées par du personnel formé et les animaux sont progressivement habitués à être manipulés afin de diminuer leur stress. Une attention particulière est portée à la réduction de toute douleur, peur ou inconfort. Lorsque des interventions sont nécessaires, elles sont réalisées sous anesthésie adaptée et des traitements contre la douleur sont administrés si besoin, avant et après les procédures. Après chaque intervention, les animaux sont surveillés attentivement jusqu’à leur réveil complet, puis leur état de santé est suivi quotidiennement (activité, alimentation, poids, comportement) avec le moins de perturbations possibles. Une attention particulière sera apportée afin de prévenir tout transfert d‘odeurs étrangères à la cage qui pourraient compromettre le lien entre la mère et ses petits. Des critères précis sont définis pour intervenir rapidement en cas de problème. Si un animal montre des signes de souffrance ou de détresse, il est immédiatement pris en charge et, si nécessaire, retiré de l’étude afin d’éviter toute souffrance prolongée. Dans le cadre des études métaboliques ou comportementales, les différentes contraintes sont appliquées de manière séquentielle avec des périodes de récupération permettant la stabilisation physiologique entre étapes et les animaux disposent d’un enrichissement compatible avec les mesures (litière et matériel de nidification). Lors du déplacement des animaux de l’EU2/2 vers l’EU1/2, les animaux seront transportés dans un véhicule climatisé dans des cages de transport agréées sous condition d’autorisation pour le statut sanitaire (distance 11,1 km ; statuts sanitaires équivalents) entre les EU. Les animaux seront acclimatés pour une période de 7 jours sur le site d’accueil avant toute manipulation. Des points limites ont été définis et seront appliqués. Tout animal présentant des signes s’approchant ou atteignant l’un d’entre eux seront retirés de l’étude et si nécessaire, mis à mort.
Choix des espèces
Nos projets de recherche en physiologie intégrée visent à comprendre les interactions entre le corps et le cerveau afin d’identifier de nouvelles approches thérapeutiques pour des pathologies telles que le diabète, l’obésité et l’infertilité. Nous étudierons des souris de la naissance à l’âge adulte afin de couvrir l’ensemble des étapes clés du développement et de la maturation des systèmes biologiques. La période néonatale correspond à une phase critique de mise en place et d’organisation des structures, notamment au niveau neuroanatomique et neuroendocrinien, tandis que l’âge adulte reflète un état fonctionnel stabilisé de ces systèmes. Cette approche permet d’appréhender la dynamique des mécanismes physiologiques au cours du temps et d’identifier d’éventuelles origines développementales aux altérations observées à l’âge adulte. Le recours aux animaux est strictement limité aux situations dans lesquelles aucune méthode alternative ne permet d’obtenir un niveau d’information équivalent. L’espèce utilisée a été choisie de manière à maximiser la pertinence scientifique tout en minimisant la douleur, la souffrance et le nombre d’animaux utilisés. La souris est privilégiée car des données essentielles à l’interprétation des résultats ne sont disponibles que dans cette espèce, ce qui contribue également à réduire la variabilité expérimentale et, par conséquent, le nombre d’animaux nécessaires. De plus, les études physiologiques en neuroendocrinologie ainsi que les recherches sur l’obésité et l’infertilité ont historiquement été menées chez la souris, facilitant la comparaison avec les données existantes. Enfin, certaines expériences proposées nécessitent l’utilisation d’animaux génétiquement modifiés pour lesquels la souris constitue de loin le modèle expérimental le plus pertinent et le mieux caractérisé.
Impact du stress thermique subi in utero sur le contenu en petits ARN non codants des spermatozoïdes ovins produist à l’âge adulte (RESIST) – partie 4/4
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Transportées deux heures, pourvues d'une éponge vaginale puis soumises à huit injections intramusculaires et deux injections intraveineuses sur animal vigile, 40 brebis donneuses d'embryons sont tuées pour que la collecte se fasse sur leurs utérus après la mort. Les 120 receveuses subissent une chirurgie de transfert d'embryon de trente minutes sous anesthésie générale, et 30 des brebis gestantes passent tout leur dernier mois de gestation à 30 degrés le jour et 25 la nuit, avec un risque d'hyperthermie, d'avortement ou de mise-bas précoce que le porteur reconnaît. Les 220 moutons relèvent de procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, les agneaux mâles nés de ces gestations subissant cinq prises de sang entre la naissance et neuf mois, puis trois collectes de semence. Les receveuses non gestantes et les mères après sevrage retournent au troupeau d'origine, 120 au total, tandis que les descendants mâles sont mis à mort pour prélever leurs organes, dont les testicules et la prostate, leur retour au troupeau étant écarté au motif que leur reproduction est compromise.
Objectifs
Dans un contexte de changement climatique, ce projet vise à étudier les conséquences d’une exposition à des températures élevées pendant la fin de la gestation sur le développement de la descendance chez les ovins. L’hypothèse posée par l’étude est qu’une exposition à la chaleur pendant la vie fœtale peut modifier le fonctionnement du placenta et affecter le développement de différents organes chez la descendance. Une attention particulière sera portée au développement de l’appareil reproducteur mâle, car des altérations de la qualité ou de la quantité des spermatozoïdes pourraient avoir des conséquences sur la fertilité et les performances de reproduction. Les analyses porteront notamment sur des mécanismes épigénétiques, qui permettent à notre environnement d'influencer le fonctionnement de certains gènes, sans modifier notre ADN. L’étude repose sur la comparaison d’animaux présentant des capacités différentes de tolérance à la chaleur, élevés dans des conditions climatiques contrastées. Les objectifs scientifiques sont de caractériser les effets du stress thermique sur le fœtus, d’évaluer ses conséquences à long terme sur le développement de la descendance mâle et d’identifier les mécanismes biologiques favorisant l’adaptation aux fortes températures et leur origine. Ce projet se déroulera sur 4 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ce projet cherche à mieux comprendre les conséquences de l’augmentation des températures liée au changement climatique sur les animaux d’élevage. Plus particulièrement, il étudie l’impact d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement fœtal, le poids à la naissance, la croissance des individus et les capacités de reproduction des animaux à l’âge adulte. Les chercheurs souhaitent déterminer si une exposition à des températures élevées avant la naissance peut avoir des effets durables sur le développement des animaux. Ils étudieront également les mécanismes naturels qui permettent à certains animaux de mieux résister à la chaleur que d’autres et chercheront à savoir si cette capacité d’adaptation dépend principalement de la mère ou des échanges entre la mère et le fœtus pendant la gestation. Les résultats attendus permettront de mieux comprendre comment les animaux s’adaptent aux fortes chaleurs et comment ces adaptations peuvent influencer leur santé et leurs performances de reproduction. À plus long terme, ces connaissances pourraient contribuer au développement de stratégies permettant de limiter les effets négatifs des épisodes de chaleur sur les animaux d’élevage et ainsi aider les filières agricoles à faire face aux conséquences du changement climatique.
Procédures
Les donneuses d’embryons subiront un transport de 2 heures entre l'EU1 et l'EU2, une pose d'éponge par voie intravaginale, une série de 8 injections par voie intra-musculaire et 2 injections intra-veineuses sur animal vigile (EU1). Si les inséminations sont faites avec de la semence congelée, une laparoscopie sera réalisée sur chacune des brebis à inséminer (EU4). Le temps d’intervention de cet acte se compte en minutes (3 à 5 min par brebis). Concernant les receveuses, une pose d'éponge par voie intra-vaginale, une injection par voie intra-musculaire et 2 injections intra-veineuses sur animal vigile et une chirurgie sous anesthésie générale et analgésie pour le transfert d’embryons (30 minutes) seront réalisées (EU2 et 3). Durée de chaque injection : quelques secondes. 3 prises de sang seront effectuées sur l’ensemble des 60 mères gestantes (à 110 jours, 125 et ~147 jours de gestation). 30 de ces brebis gestantes subiront un stress thermique en bâtiment à ambiance contrôlé durant tout le dernier mois de gestation (30°C en journée et 25°C la nuit). Les descendants mâles subiront 5 prises de sang (naissance, 1, 3, 6 et 9 mois) et des collectes de semence (3 éjaculats par mâles à partir de 8 mois d’âge ; EU2). La durée d'une prise de sang est d'une à deux minutes, contention comprise et celle de la collecte d’un éjaculat de quelques minutes.
Impact sur les animaux
Le transport entre l'EU2 et l'EU1 et la découverte d’un nouvel environnement pourra engendrer un stress transitoire chez les femelles. Certains effets indésirables liés à l’anesthésie et la chirurgie peuvent survenir (hypothermie et douleurs post-opératoires). Le stress thermique pourrait entrainer une hyperthermie sur les brebis avec des difficultés de régulation de température corporelle et respiratoire dues également au dernier stade de gestation. Un risque d’avortement ou de mise-bas précoce pourrait survenir. Un petit hématome pourrait apparaitre à la jugulaire, lié aux quelques prises de sang effectuées. Enfin, le stress généré par l’ensemble des manipulations pourrait également apporter une nuisance supplémentaire.
Devenir
Pour des raisons de compatibilité avec les objectifs de l’étude, la collecte des embryons sera réalisée sur les utérus post-mortem. Les 40 femelles donneuses d'embryons seront donc euthanasiées. Les 120 embryons mâles collectés seront remis en place dans 120 femelles receveuses synchronisées. Toutes celles non gestantes, qui ne seront donc pas intégrées à la suite de la procédure (stress thermique) retourneront au sein du troupeau d’origine (N~60). Toutes celles qui seront gestantes entreront dans l’étape suivante de la procédure (N~60). En fin de procédure, ces mères pourront retourner dans le troupeau d’origine après Le SEVRAGE des descendants. Les descendants mâles seront mis à mort à la fin de l’expérimentation afin de collecter les organes nécessaires à l’étude fonctionnelle de l’impact du dérèglement climatique. L’étude portant sur divers organes, dont les testicules et la prostate, une approche par biopsie n’est pas compatible. Leur retour au sein du troupeau n’est également plus possible (reproduction compromise).
Remplacement
Il n’existe actuellement aucune méthode alternative permettant d’étudier de manière fiable les conséquences d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement des animaux après leur naissance et jusqu’à l’âge adulte. Les objectifs du projet nécessitent d’évaluer les interactions complexes entre la mère, le placenta et le fœtus, ainsi que leurs effets à long terme sur la croissance, la santé et la reproduction de la descendance. Les modèles cellulaires ou les cultures de tissus disponibles aujourd’hui ne permettent pas de reproduire l’ensemble des mécanismes biologiques qui se déroulent au cours de la gestation ni d’évaluer leurs conséquences sur l’organisme entier. Ils ne permettent notamment pas d’étudier les effets de la chaleur sur les échanges entre la mère et le fœtus, ni les répercussions de cette exposition sur le développement futur de l’animal. L’utilisation d’animaux est donc indispensable pour atteindre les objectifs scientifiques du projet et améliorer les connaissances sur les conséquences du changement climatique pour les animaux d’élevage.
Réduction
Le nombre d’animaux a été optimisé de façon à obtenir des résultats pertinents, reproductibles et statistiquement valides. En ce sens, le nombre d’animaux inclus dans ce projet a été déterminé de manière à obtenir des résultats scientifiquement fiables tout en limitant au maximum leur utilisation. Les connaissances actuelles ne permettent pas encore de prédire précisément les effets d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement futur des animaux. De plus, certaines caractéristiques biologiques étudiées présentent naturellement une forte variabilité entre individus. Le projet prévoit donc le suivi de 60 descendants mâles issus de mères réparties dans différents groupes expérimentaux, avec ou sans exposition à la chaleur pendant la fin de la gestation. Cette organisation permettra de comparer les effets des conditions étudiées tout en tenant compte de la variabilité naturelle observée entre les animaux. Le nombre d’animaux a également été calculé pour compenser les pertes pouvant survenir au cours de l’expérimentation, notamment lorsqu’une gestation n’aboutit pas ou lorsqu’un animal ne peut pas être inclus dans toutes les étapes du suivi. Afin d’obtenir les 60 descendants nécessaires à l’étude, 120 femelles receveuses seront incluses dans le protocole. 40 femelles donneuses seront également nécessaires pour produire les embryons transférés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe, conformément à leur comportement naturel, dans des espaces adaptés avec une litière paillée et différents enrichissements permettant de favoriser leur confort et leurs comportements habituels. Les interventions chirurgicales nécessaires à l’insémination intra-utérine (éventuelle) et au transfert des embryons seront réalisées sous anesthésie générale avec une prise en charge adaptée de la douleur avant, pendant et après l’intervention. Des mesures complémentaires seront mises en place pour assurer le confort des animaux, notamment le maintien de leur température corporelle pendant et après la chirurgie. Les techniques utilisées sont choisies afin de limiter au maximum le caractère invasif des interventions et de favoriser une récupération rapide. Les prélèvements sanguins seront réalisés par du personnel qualifié et expérimenté selon des méthodes couramment utilisées en élevage. Ces actes sont de courte durée et n’entraînent qu’une gêne légère et temporaire. Les animaux seront habitués à la présence des soigneurs et manipulés dans des conditions visant à réduire leur stress. Après chaque prélèvement, une récompense alimentaire leur sera distribuée. L’état de santé et le comportement des animaux seront surveillés quotidiennement pendant toute la durée du projet. En cas d’apparition d’un problème de santé ou de signes de douleur, un traitement approprié sera administré sous la supervision du vétérinaire référent afin de limiter au maximum toute souffrance.
Choix des espèces
Les ovins ont été choisis en raison de leur reproduction saisonnée, soumise au stress thermique soit en fin de gestation, soit en début de gestation (selon les pratiques des éleveurs). De plus les avantages biologiques apportés par cette espèce (temps de gestation court et taille des animaux) permettent aux ovins de servir de modèle pour d’autres espèces et notamment les gros ruminants. Cette étude permettra d'évaluer l'effet d’un stress thermique appliqué en fin de gestation (dernier mois) en environnement contrôlé sur la construction du phénotype de la descendance. Mais également d’identifier les mécanismes de thermo-adaptation et leur origine, en comparant deux races ovines ayant des capacités de résilience différentes au stress thermique (race française vs Brésilienne). Toutes les femelles (donneuses et receveuses) seront des adultes sexuellement matures. Les animaux générés après mise-bas seront des agneaux mâles et ils seront suivi jusqu’à un stade post-puberté (~9 mois d’âge). Ces animaux permettront d'évaluer l'effet d’un stress thermique appliqué en fin de gestation (dernier mois) en environnement contrôlé sur la construction du phénotype de la descendance.
MODIFICATION-Comprendre les causes de l’arrêt respiratoire dans le syndrome d’Ondine (maladie génétique qui touche le contrôle de la respiration) grâce à des souris génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
- Système respiratoire
Une partie des souriceaux de ce projet naît porteuse d'une mutation qui les prive du réflexe respiratoire, avec apnées et respiration faible dès la naissance, reproduisant le syndrome d'Ondine humain. 604 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à sévère, toutes tuées à l'issue, certaines naissant par césarienne. Dans les quatre premiers jours de vie, un morceau de queue de 2 à 3 mm leur est prélevé pour établir leur statut génétique, leur vitalité est vérifiée toutes les deux heures pendant six heures puis deux fois par jour, et les mesures cardio-respiratoires imposent une heure de séparation d'avec la mère. Le résumé range parmi les atteintes l'angoisse de cette séparation et la détresse respiratoire causée par la mutation, quand le bénéfice reste au conditionnel, "Le projet pourrait avoir un impact fondamental" sur la connaissance des réseaux de neurones en cause.
Objectifs
Nous voulons comprendre comment et pouquoi les mutations identifiées aboutissent au syndrome d'Ondine. Cette maladie se manifeste à la naissance par une apnée, une respiration faible et une absence de réflexe respiratoire (pas d'augmentation de la respiration à une élévation de la teneur en gaz carbonique dans le sang). Ces problèmes se manifestent pendant le sommeil ce qui est dangeureux pour le nouveau-né. Il s'agit d'identifier les structures qui ne se forment pas et/ou les structures qui sont malformées à l'expression de la mutation et leurs conséquences sur la respiration.
Bénéfices attendus
Le projet pourrait avoir un impact fondamental par l’identification des réseaux de neurones impliqués dans les déficits respiratoires du syndrome d'Ondine. Le projet pourrait également apporter de nouvelles connaissances sur les structures du cerveau impliquées dans le maintien de la respiration pendant le sommeil, informations critiques à la compréhension du développement du syndrome d'Ondine et plus largement des pathologies respiratoires du sommeil comme les apnées obstructives.
Procédures
1/ Séparation maternelle d'une heure pour la mesure cardio-respiratoire 2/ Le prèlèvement d'un morceau de queue de 2-3 mm et d'une durée de 3 secondes pour l'identification du statut génétique est réalisée avant quatre jours de vie (souriceau sans poils) 3/ vérification de la vitalité du souriceaux (durée : 1 min par souriceau) le jour de naissance toutes les deux heures sur 6h d'observations puis deux fois par jour. Aucune necessité de recourir à de l'anesthésie. 4/Administration de solution directement dans le coeur de l'animal préalablement anesthésié permettant de préserver l'aspect et la structure des tissus pour une meilleure analyse (durée entre 5 à 6 minutes).
Impact sur les animaux
1/ angoisse à la séparation maternelle d'une heure pour les mesures respiratoires 2/ Douleur au prèlèvement de 2-3mm de queue pour l'identification du statut génétique 3/ détresse respiratoire liée à la mutation 4/ angoisse à la vérification de la vitalité du souriceau (1 min par souriceau) 3 fois en 6h (le jour de naissance et 2 fois par jour juqu'à P4. 5/Stress lié à la detresse respiratoire engendrée par la mutation. 6/naissance par cesarienne
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés en fin de procédure. En cas d'ateintes de points limites, les souris sont euthanasiées selon la méthode réglementaire préconisée à leur âge par un personel formé et avec les outils adaptés. S'il y a un besoin de prélèvement d'organes notamment du cerveau sur les souris, ça sera en postmortem.
Remplacement
Dans le cas du syndrome d’Ondine, il n’y a actuellement pas de prise en charge pharmacologique. Cependant, les modèles génétiques murins sont disponibles pour élaborer et/ou affiner les stratégies thérapeutiques. Si les avancées obtenues par les recherches sur les cultures cellulaires permettent d'éclaircir les mécanismes et les conséquences de la mutation à l'échelle moléculaire et cellulaire, une validation sur des animaux en développement est nécessaire pour comprendre la maladie et les conséquences fonctionnelles sur un organisme entier. L’utilisation de l’animal ne peut alors être évitée.
Réduction
Nous utilisons l'effectif qui permet d'avoir une puissance statistique suffisante pour tester nos hypothèses. Compte tenu de la grande variabilité inter-individuelle et d'une éventuelle mortalité à la naissance, nous avons déterminé un lot expérimental de 30 animaux par groupe pour mettre en évidence une différence biologiquement significative. Les études publiées sur les variables respiratoires valident l’effectif de 30 animaux par groupe pour obtenir une puissance statistique satisfaisante. Cet effectif sera réduit si au cours des analyses intermédiaires, un effectif plus faible permet de tester les hypothèses.
Raffinement
Des points limites adaptés à l’âge des souris sont décrits et comportent les scores prédictifs et précoces pour éviter la souffrance et garantir le bien-être de l'animal. Pour les mesures, nous utilisons une technique non invasive (animal non anesthésié) et contrôlée (durée de la mesure, température constante dans les chambres de mesure) pour minimiser une possible angoisse des animaux. La durée de séparation maternelle le temps d’une mesure est d’une heure au maximum. Les cages avec les portées sont enrichies en cellulose douce pour le nid. De plus, l’équipe de l’animalerie effectue une surveillance réglementaire quotidienne des espaces d'hébergement et de toutes les cages. Les techniques sont choisies pour optimiser les mesures et ainsi réduire le nombre de foetus/souriceaux utilisés.
Choix des espèces
La souris constitue un modèle pour l'étude du développement du cerveau humain. Plus largement, la souris génétiquement modifée contribue à la compréhension d'une maladie génétique. Dans le cas du syndrome d'Ondine, les modèles animaux existants sont murins. C’est une maladie qui se manifeste dès la naissance. Nous avons des outils adaptés pouvant prendre en charge les modèles murins dès la naissance permettant ainsi de tester et d’évaluer des stratégies thérapeutiques. De plus, le recours aux modèles animaux en développement constitue une des recommandations de l'Agence Européenne du médicament pour évaluer les médicaments à visée pédiatrique. Le suivi longitudinal est effectué de la naissance à l'âge adulte autour de 60 jours.
Mécanisme d’action d’une méthode contraceptive non hormonale chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
Un ovule pharmaceutique chargé d'une molécule odorante est introduit dans le vagin de souris femelles avant l'accouplement, geste répété jusqu'à trois fois par femelle en cas de non-copulation, à une semaine d'intervalle au minimum. 80 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, pour vérifier si cette surcharge en odorant empêche la fécondation et ouvre la voie à une contraception humaine sans hormone. Les atteintes annoncées tiennent en deux lignes, une gêne au moment de l'introduction et un risque de dermatite-conjonctivite. Toutes sont tuées à l'issue, cornes utérines et oviductes prélevés pour y chercher des embryons et des ovocytes fécondés.
Objectifs
La pilule contraceptive à base d'hormones est largement utilisée dans notre société, mais souffre cependant de fortes suspicions quant aux effets négatifs de son usage au long cours sur la santé des femmes. Ce projet s'inscrit dans la continuité d'un projet précédent intitulé "Développement chez la souris d'une nouvelle méthode contraceptive non hormonale", qui reposait sur l'hypothèse qu'une molécule odorante pourrait interférer avec la fécondation en perturbant le fonctionnement des spermatozoïdes, lesquels sont capables de capter certaines molécules odorantes. Au cours de ce précédent projet, il a été montré que l'introduction d'une molécule odorante particulière, par le biais d'une petite capsule pharmaceutique ("ovule") introduite dans le vagin de souris femelles, interférait très significativement avec la procréation, la majorité des couples reproducteurs présentant une absence totale de naissances. Ces données encourageantes confortent l'hypothèse que la surcharge vaginale en odorant est capable d'avoir une action contraceptive, sans recours à l'utilisation d'hormones.
Bénéfices attendus
Les conséquences et bénéfices attendus sont à deux niveaux le premier dans le cadre de la pratique médicale, le second sur le plan de la recherche fondamentale. 1) Si la molécule odorante introduite dans le vagin à l’aide d’un ovule interfère avec la fécondation, il est prévu de faire des essais cliniques d'utilisation d'ovules chargés d'un odorant reconnu par les récepteurs olfactifs exprimés à la surface des spermatozoïdes humains, dans le but de développer une nouvelle méthode contraceptive sans hormone. 2) Sur le plan de la recherche fondamentale, une inhibition de la fécondation confirmerait les résultats de nos expériences précédentes selon lesquels les récepteurs olfactifs exprimés à la surface des spermatozoïdes ont un rôle biologique dans la fécondation de l'oeuf, ce qui n’a jamais été démontré. Cela ouvrirait la voie à la recherche des molécules physiologiques naturellement impliquées dans le guidage des spermatozoïdes vers l'ovocyte. Cela conduirait aussi à la recherche des cellules émettrices de ces molécules et plus encore permettrait d’envisager de nouvelles explications et hypothèses de travail relatives à la stérilité de certains couples.
Procédures
Un ovule contenant une molécule odorante - ou une solution saline neutre pour les témoins - sera introduit dans le vagin des souris avant l'accouplement. En cas de non copulation, le geste sera répété avec la même souris femelle, en laissant au minimum 1 semaine d'intervalle, et pour un maximum de 3 répétitions par femelle.
Impact sur les animaux
- Gêne au moment de l'introduction de l'ovule. - Risque allergique : dermatite-conjonctivite.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue des expérimentations. Les cornes utérines et les oviductes seront prélevés afin de rechercher la présence d'embryons et d'ovocytes fécondés, respectivement.
Remplacement
Il est impossible de remplacer ces expérimentations chez la souris, préliminaires à des essais cliniques chez l'humain, par des tests in vitro dans la mesure où la question posée est celle de savoir si un ovule libérant dans le vagin une molécule odorante se fixant à la surface des spermatozoïdes pourrait empêcher la fécondation.
Réduction
Le nombre d'animaux a été réduit au minimum nécessaire pour réaliser des analyses statistiques pertinentes, et en accord avec nos résultats antérieurs dont ce projet est la continuité. Nous réaliserons une première série d'expériences (Lot 1 - présence/absence d'embryons) avec 20 souris tests (odorant) et 20 souris témoins (PBS). La seconde série d'expériences (effet sur la fécondation des ovocytes) est facultative et ne sera réalisée que si la première série a conclu à une absence d'embryons.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans une structure agréée qui tient compte de l'éthique animale. Les accouplements seront hébergés de façon à éviter les conséquences olfactives de l'utilisation de la molécule odorante sur les autres animaux présents dans la pièce d'hébergement. Le reste du temps l'hébergement se fera en groupes sociaux et les animaux bénéficieront d’un environnement calme et d'une alimentation abondante. Une surveillance journalière des animaux sera réalisée pour s'assurer que les conditions de bien-être sont respectées. Des points limites stricts et spécifiques au projet seront appliqués.
Choix des espèces
Nous étudions l'effet contraceptif d'une surcharge vaginale en molécule odorante. Nous devons donc réaliser nos expérimentations avec des souris femelles adultes (24-48 semaines). Ces expérimentations sont réalisées chez la souris car il s'agit de la seule espèce, hors l’espèce humaine, pour laquelle on a clairement identifié les récepteurs olfactifs exprimés à la surface des spermatozoïdes.
Impact d’une protéine candidate sur l’inhibition de l’expression des gènes du chromosome X
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
La lignée employée porte la délétion d'un gène dont l'absence tue environ la moitié des souris femelles porteuses autour de la naissance, les survivantes pesant près de 10 % de moins que les autres. 480 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue du maintien de la lignée. Les femelles knock-out sont accouplées jusqu'à l'âge de six mois, le porteur ne déclarant d'autre intervention que la mise en reproduction et l'observation quotidienne des gestations et des naissances. Il ajoute que le prélèvement de tissus d'embryons se situe hors du champ réglementaire, ce qui place ces souris hors des 480 déclarées.
Objectifs
Ce projet vise à comprendre le rôle d'une protéine dans l'inactivation du chromosome X (ICX), mécanisme indispensable au développement normal des mammifères femelles, qui possèdent deux chromosomes X et doivent en éteindre un pour éviter une double dose de gènes. Des travaux récents ont montré que cette protéine est cruciale pour l'organisation des régions chromatiniennes compactées et peu actives : son absence perturbe l'organisation de l'ADN, modifie l'expression génique et altère la plasticité cellulaire. De façon frappante, un modèle murin knock-out pour ce gène révèle une létalité spécifique aux femelles autour de la naissance et un poids de naissance réduit, suggérant un défaut d'ICX en l'absence de cette protéine, avec des conséquences sur le développement de l'embryon et du placenta, un tissu où le contrôle du chromosome X est plus fragile. Le projet comporte deux objectifs : analyser l'impact de la perte de cette protéine sur l'ICX au cours du développement embryonnaire (Objectif 1), puis étudier ses effets sur le développement des embryons mâles et femelles, en se focalisant sur le placenta (Objectif 2) afin de mieux comprendre comment l'organisation nucléaire du chromosome X inactif conditionne des étapes clés du développement et la spécialisation cellulaire.
Bénéfices attendus
Le bon déroulement de ce projet apportera de nouvelles connaissances sur le développement embryonnaire et extra-embryonnaire, les différences entre les sexes et le contrôle épigénétique des gènes. Cela pourra avoir des implications futures en médecine régénérative et de la reproduction, mais aussi en oncologie où notre protéine candidate est utilisée comme biomarqueur. Ce projet nous permettra d’approfondir nos connaissances sur les dimorphismes sexuels, et ouvrira de nouvelles avenues thérapeutiques pour le traitement des cancers en prenant en compte le sexe des patients.
Procédures
Les femelles dans lesquelles notre gène candidat a été enlevé seront utilisées pour maintenir la lignée dans notre animalerie. Elles seront utilisées jusqu'à leur 6 mois, exclusivement pour les accouplements. Les animaux seront donc soumis à des interventions limitées, principalement liées au maintien de la lignée et à l’étude du développement : - Mise en reproduction Les souris adultes seront placées en reproduction de manière contrôlée. Cette étape consiste à héberger un mâle et une femelle ensemble. - Suivi des gestations et des naissances Les femelles gestantes seront observées quotidiennement (quelques minutes par jour) afin de suivre le bon déroulement de la gestation et des naissances. - Phénotype lié au modèle génétique Le modèle étudié entraîne des effets sur le développement : environ 50 % des femelles porteuses de la modification génétique ne survivent pas autour de la naissance, et les individus survivants présentent un poids légèrement inférieur à la normale (~10%). Ces effets sont inhérents au modèle et ne résultent pas d’une intervention expérimentale directe.
Impact sur les animaux
La mort périnatale arrive régulièrement et ne touchera qu'un huitième de la portée en moyenne, ne devant pas générer de stress excessif chez les mères. Les femelles KO qui survivent montrent un décifit de poids de 10% dont on ne connaît pas la cause à ce jour, cependant ces souris présentent un comportement similaire aux souris sauvages (fertilité et durée de vie).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de cette procédure de maintien de lignée. Par contre, les animaux utilisés pour prélèvement de tissus d'embryons est hors champ réglementaire.
Remplacement
Notre travail se base sur des données produites en amont sur des modèles de culture cellulaire (cellules souches embryonnaires femelles). L'extinction de l'expression des gènes sur le chromosome X ou inactivation du chromosome X, est un mécanisme crucial, qui n'a lieu que chez les mammifères. Il n'existe pas aujourd'hui de modèle cellulaire adéquat pour l'étude de l'embryon avant implantation. Le laboratoire de nos collaborateurs développe actuellement de nouveaux modèles de cellules souches pour réduire dans le futur l'utilisation d'animaux.
Réduction
Le maintien de la lignée est réalisé avec le nombre minimal de cages reproductrices, afin de limiter la production d’animaux surnuméraires. Les croisements sont planifiés en fonction des besoins expérimentaux, et les animaux produits sont utilisés à la fois pour le maintien de la colonie et pour les analyses, afin de maximiser les données obtenues à partir de chaque individu.
Raffinement
Nous prenons soin d'effectuer une manipulation minimale des animaux vivants. Nos expériences portent uniquement sur l’accouplement des animaux transgéniques dans le but de maintenir la lignée où notre gène d'intérêt a été délété. Des balles de coton pour permettre la réalisation de nids et « cabanes » de carton pour leur permettre de se regrouper à l’abri de la lumière quand elles le désirent leur seront fournis. Autant que possible, nous regrouperons les animaux afin qu’ils bénéficient de conditions de vie les plus proches de celles de leur espèce.
Choix des espèces
Ce projet vise à comprendre le rôle de notre protéine d'intérêt dans l'extinction de l'activité des gènes sur le chomosome X et son maintien pendant certaines étapes embryonnaires de la souris (jours 12,5-18,5 après conception). Les approches expérimentales ne sont pas envisageable chez l'humain (embryon) et le modèle animal suffisamment proche et connu est le modèle souris. En effet, l'extinction de l'activité des gènes sur le chomosome X est spécifique aux mammifères. Le modèle souris constitue le modèle de choix pour de nombreuses raisons. 1) Le modèle mammifère est obligatoire. 2) la connaissance de la génétique et du génome murin est essentielle. 3) Les souris sont un modèle d'étude aisé car le taux de reproduction est élevé, les générations rapides et la production d'embryons maîtrisée. 4) les modèles transgéniques murins utiles à notre étude sont déjà existants. 5) De nombreuses données transcriptomiques ont déjà été obtenues au laboratoire sur des modèles souris proches et constituent une base de connaissance nécessaire pour ce projet. 6) Enfin, des méthodes alternatives (études in cellulo et in vitro) complémentaires seront conduites mais ces approches ne peuvent pas se substituer à l'utilisation d'animaux.
Impact d’une exposition à un immunosuppresseur in utero sur le développement rénal et la fertilité de la descendance, sur un modèle souris
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système urogénital
Six femelles seront stérilisées et gardées dans l'élevage, les autres tuées pour prélever leurs organes : 2 896 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Vingt femelles reçoivent sous la peau, sous anesthésie, un à trois comprimés de ciclosporine, et quatorze d'entre elles subissent ensuite jusqu'à neuf micro-prélèvements sanguins, une contention de dix à quinze minutes pour mesurer leur tension, et un recueil d'urine. Leur descendance passe par les mêmes mesures, le projet cherchant à savoir si l'exposition à cet immunosuppresseur avant la naissance abîme les reins ou la fertilité une fois adulte. Le porteur indique que des cultures de reins fœtaux humains exposés au médicament ont déjà montré une baisse de la fonction rénale après sept jours, et retient la souris parce que ces cultures ne reproduisent pas une exposition longue.
Objectifs
Depuis les années 1980, des femmes ayant reçu une greffe d’organe ou prenant des médicaments qui affaiblissent le système immunitaire peuvent mener une grossesse à terme. Pendant la grossesse, ces médicaments — appelés immunosuppresseurs (IS)— doivent être ajustés avec soin. Ils servent à empêcher le rejet de la greffe et à protéger la mère contre les infections mais exposent le bébé. Parmi les médicaments les plus utilisés figure la ciclosporine. Comme ces traitements ne peuvent pas être arrêtés, le bébé y est forcément exposé pendant la grossesse. Après la naissance, des études ont estimé que les concentrations sanguines de médicaments étaient faibles et sans conséquence pour le développement ultérieur de l'enfant. Mais on ne sait pas encore si cette exposition peut avoir des effets plus tard dans la vie, par exemple sur les reins ou la fertilité. Aucune étude n’a suivi ces enfants jusqu’à l’âge adulte. Pour répondre à ces questions, ce projet étudie chez la souris les effets de la ciclosporine sur la grossesse, les reins de la mère, la fertilité et les risques d’hypertension des petits exposés avant la naissance, et la santé de leurs reins une fois adultes. La souris est un bon modèle, car elle permet d’observer rapidement (en environ 80 jours) les effets du médicament sur la mère et sur sa descendance, tout en limitant les risques liés à l’immunosuppression.
Bénéfices attendus
Aujourd’hui, on ne sait pas encore si le fait d’être exposé avant la naissance à certains médicaments immunosuppresseurs peut augmenter le risque, une fois adulte, de développer de l’hypertension ou une maladie rénale chronique. Pourtant, cette question est très importante pour les parents et les médecins qui suivent les enfants nés de femmes greffées. On ignore également si cette exposition pendant la grossesse peut avoir un impact sur la fertilité des enfants une fois qu’ils deviennent adultes. Ce point n’a encore jamais été étudié. Ce projet se concentre sur un médicament en particulier : la ciclosporine. L’objectif est de vérifier si les enfants exposés pendant la grossesse présentent : • une hypertension artérielle, • des problèmes de fonctionnement des reins, • ou des troubles de la fertilité. Nous analyserons aussi au microscope les tissus des reins et des organes reproducteurs pour voir s’il existe des anomalies. À plus long terme, des études sur d’autres traitements utilisés chez les femmes greffées pourront être menées afin de comprendre leurs effets séparément ou en combinaison. Les résultats attendus permettront d’améliorer le conseil prénatal des femmes qui envisagent une grossesse sous IS, de favoriser le dépistage et la prévention chez les enfants et les jeunes adultes qui ont été exposés pendant la grossesse à ces traitements IS.
Procédures
20 souris recevront sous la peau, 1, 2 ou 3 comprimés de médicament, sous anesthésie et analgésie (1 fois, 20 minutes par animal). Préalablement ces animaux auront reçu une injection sous-cutanée d'analgésique, réalisée sur animal vigile (moins d'une minute par animal). Six de ces femelles seront stérilisées et conservées dans l'élevage. Les 14 femelles restantes auront 1-des micro-prélèvements sanguins (30 secondes) avec 9 prélèvements au maximum, alternés d'au moins 1 semaine, 2-une mesure de la tension artérielle, induisant une contention de 10 à 15 minutes, 1 fois par animal, et 3- un prélèvement d'urine par contention (10 secondes, 1 fois). Les animaux de première génération (nées des 14 femelles traitées) feront l'objet de : 1- plusieurs micro-prélèvements sanguins (30 secondes) avec 3 prélèvements au maximum, alternés d'au moins 1 semaine (24 animaux concernés), 2-une mesure de la tension artérielle, induisant une contention de 10 à 15 minutes, 1 fois par animal (36 animaux concernés) et 3-un prélèvement d'urine par contention (10 secondes, 1 fois) (24 animaux concernés).
Impact sur les animaux
Stérilisation des femelles : douleur modérée suite à la chirurgie, risque d'infection post chirurgie. Implantation des comprimés en sous-cutanée : douleur légère. Effets de l'immunosuppresseur sur les mères traitées et sur leur descendance : -risque de dommages sur les reins qui sera surveillé par des dosages dans le sang et dans les urines. Des micro-prélèvements de sang répétés entraineront du stress et une douleur légère. Recueils d’urine : léger stress de la contention. -risque d'hypertension : léger stress de la contention pendant la mesure de la pression sanguine.
Devenir
Six femelles traitées au médicament seront stérilisées et conservées au sein de l'élevage. Le reste des animaux sera mis à mort afin de collecter les organes qui permettront de mener les analyses biologiques nécessaires pour évaluer l'impact de l'exposition.
Remplacement
Des études réalisées chez des femmes exposées aux IS suite à une transplantation rénale, ont estimé que les concentrations sanguines de médicament chez le nouveau-né étaient très faibles et sans conséquence pour son développement ultérieur dans les premières années de vie. Par ailleurs, des études ex vivo de reins fœtaux humains exposés à l'IS et réalisés au laboratoire, ont montré une diminution de la fonction du rein, après 7 jours d’exposition. Ces cultures ex vivo ne peuvent cependant pas mimer un temps long d’exposition. Pour connaitre l’impact des expositions in utero à la ciclosporine, et mettre en évidence l’existence d’une hypertension artérielle, la présence d’anomalies de la fonction rénale ou de troubles de la fertilité chez les descendants, le modèle souris présente l’avantage de pouvoir réaliser une exposition avant, pendant et après la gestation couvrant toute la période de l’allaitement, ce qui n’est pas possible sur le modèle ex vivo déjà réalisé.
Réduction
Afin de limiter au maximum le nombre d’animaux utilisés, une première étude préliminaire sera réalisée avec un petit nombre de souris. Trois groupes de 3 souris recevront chacun différentes doses de ciclosporine, et trois groupes de 1 souris recevront un traitement placebo (sans médicament) pour chaque dose étudiée. Au total, 12 souris femelles âgées de 5 semaines seront utilisées lors de cette phase. Ce nombre a été calculé à partir de données obtenues lors d’études précédentes afin d’utiliser le moins d’animaux possible tout en obtenant des résultats exploitables. Dans un second temps, une étude plus complète sera menée. Le nombre de souris nécessaires sera déterminé à l’aide d’un calcul statistique afin de garantir des résultats fiables tout en évitant l’utilisation d’animaux en excès. La première phase permettra d’identifier la dose de ciclosporine la plus adaptée, ce qui évitera de multiplier les groupes de traitement lors de la suite de l’étude.
Raffinement
« Les animaux sont hébergés en groupe (au nombre maximum de 4 par cage). De l’enrichissement est ajouté : matériel de nidification (carré de coton) et un objet pour se mettre à l’abri. Le suivi du poids et une observation clinique quotidienne des souris permettront de prévenir la survenue de problèmes potentiels. Une grille de suivi du bien-être des animaux est établie et inclut les critères de poids corporel, d’apparence générale et de comportement. Le comportement maternel (allaitement, déplacement et toilettage des petits) sera également contrôlé. Des points limites suffisamment prédictifs et spécifiques à la procédure seront appliqués, comme la perte de poids ou une altération de l'apparence et du comportement.
Choix des espèces
La souris a été choisie pour cette étude car elle permet d’observer rapidement les effets du traitement immunosuppresseur sur la mère et sur ses petits. Les chercheurs utiliseront une lignée de souris dont les individus présentent des différences naturelles entre eux, un peu comme chez les êtres humains. Cela permet d’obtenir des résultats plus représentatifs de la réalité. Cette lignée est souvent utilisée pour évaluer les effets de médicaments ou d’autres substances chimiques. Elle présente également des avantages pratiques : chaque portée compte généralement une douzaine de souriceaux qui survivent majoritairement après la naissance. Cela permet d’étudier un plus grand nombre d’animaux et d’obtenir des résultats scientifiques plus fiables. Des souris adultes et matures sexuellement (mâles et femelles) sont suivies pour déterminer leurs capacités reproductrices et seront aussi utilisées pour 1- des mesures de la tension artérielle, 2-des recueils urinaires et 3- des micro-prélèvements sanguins.