Biologie du développement
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
formation et mise au point au microCT
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système respiratoire
Rats : 15
Réformés pour la plupart, 45 rongeurs, 30 souris et 15 rats, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, pour former des utilisateurs à un appareil d'imagerie par rayons X récemment acquis et pour en régler les paramètres. Chacun passe un ou deux examens sous anesthésie générale d'une heure au maximum, espacés de deux semaines, l'anesthésie entraînant une hypothermie et une dépression respiratoire et cardiovasculaire. Tous sont ensuite tués, leurs tissus pouvant servir à d'autres projets. Le porteur écrit qu'aucune nuisance ni effet indésirable n'est attendu dans ces conditions, tout en indiquant que les rayons X endommagent l'ADN et que cela peut entraîner à long terme l'apparition d'un cancer.
Objectifs
Suite à l'acquisition d'un microCT (micro computed tomography, Milabs) adapté aux études précliniques in-vivo, l'objectif de ce projet, est la formation d'utilisateur et l'étude de faisabilité sur animaux sains (de préférence de réforme). Ce nouvel équipement, basé sur les rayons X, permettra l'exploration in-vivo non-invasive du squelette et des poumons complétant d'autre modalité d'imagerie préclinique telle que l'imagerie par résonance magnétique (IRM).
Bénéfices attendus
Cet technique d'imagerie préclinique, présente dans les services cliniques de radiologie, permet de développer des protocoles transposables chez l'Homme et la réduction du nombe d'animaux par l'étude longitudinale du corps ou d'une partie du corps durant le développement d'une pathologie ou bien de la croissance, du vieillissement chez des rongeurs.
Procédures
Les animaux seront soumis à un ou deux examens sous anesthésie générale d'une durée maximum d'une heure, espacé de 2 semaines.
Impact sur les animaux
L’anesthésie entraîne une hypothermie, une dépression respiratoire et cardiovasculaire. Aucunes nuisances ou effets indésirables sont attendus dans les conditions expérimentales appliquées au microCT. Une grande partie des dommages ionisants causés aux tissus biologiques, dont 60 à 70 % sont des dommages à l'ADN, est due aux radicaux libres hydroxyles (OH˙). Cela peut entrainer à long terme l'apparition de cancer.
Devenir
Les animaux majoritairement de réforme seront mis à mort. Les tissus pourront être prélevés et utilisés pour d'autre projet avec d'autre modalité.
Remplacement
En amont des expériences in-vivo, des fantômes, objets tests et cadavres seront utilisés autant que possible. La respiration et le battement cardiaque peuvent être sources d'artefact de mouvement sur les images. Nous devons tester les paramètres avec des animaux.
Réduction
Plusieurs stratégies vont être utilisées pour limiter au maximum le nombre d’animaux dans ce projet consistant à la mise au point de protocole : l’utilisation d’objet test, le passage au maximum deux fois du même animal et, dans la mesure du possible, nous utiliserons des animaux de réformes.
Raffinement
Les animaux seront anesthésiés et monitorés durant les examens d'imagerie. Ils seront hébergés en groupe dans un milieu enrichi (tunnel, éléments pour nidification, bâton à ronger). A noter que le tunnel permettra la manipulation des animaux éveillés limitant ainsi le stress de la manipulation. Des points limites ont été définis et adaptés à la procédure. Pendant la durée de l'examen d'imagerie, des constances physiologiques (température rectales, la fréquence respiratoire à minima et la fréquence cardiaque si nécessaire) sont suivies en temps réelles.
Choix des espèces
Le microCT est un appareil d'imagerie dédié aux études sur les rongeurs. Le rongeur est utilisé comme modèle standard pour l’étude de la plupart des pathologies. Nous utiliserons essentiellement des animaux adultes sauf besoin contraire d'un projet.
Etude de la formation des cellules impliquées dans la réponse immunitaire médiée par les anticorps
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système immunitaire
Les souris utilisées sont génétiquement modifiées, seule façon selon le porteur d'identifier les fibroblastes associés aux cellules B. 180 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, adultes et nouveau-nés. Chacune subit des injections tous les trois jours pendant trois semaines, trois gavages, une injection sous-cutanée dans la patte arrière sous anesthésie et des prélèvements sanguins pratiqués sur animal vigile. Les souriceaux sont séparés de leur mère pendant dix minutes au maximum pour être injectés et génotypés par biopsie de tissu. Toutes sont tuées en fin de projet pour l'analyse post-mortem de leurs ganglions lymphatiques.
Objectifs
Les anticorps protègent contre des pathogènes mais provoquent aussi l’autoimmunité, comme la maladie de Sjögren ou l’arthrite rhumatoïde. La production d’anticorps implique les cellules B, productrices d’anticorps, et des fibroblastes qui sont en contact directe avec les cellules B. Dans cette étude nous cherchons à comprendre comment ces fibroblastes se différencient et comment ils participent à la réponse immunitaire. Ce savoir pourrait avoir des implication dans la vaccination contre des infections ou pour le traitement de maladies autoimmunes.
Bénéfices attendus
Ces résultats apporteront à court terme des données importantes sur la formation des fibroblastes associés au cellules B et leur implication dans la réponse immune. Ces résultats pourraient avoir des retombées à moyen terme sur une nouvelle application en découvrant des nouveaux médicaments contre des maladies impliquant le système immunitaire comme l’auto-immunité.
Procédures
Des souris vigiles sont soumises à des injections tous les trois jours (durée < 1 min) pendant 3 semaines. Les souris vigiles sont gavées 3 fois (durée < 1 min). Les souris anesthésiées sont soumises à une injection d’un agent induisant une réponse immunitaire (durée < 1 min). Des prélèvements de sang sont effectués sur animal vigile (durée du prélèvement quelques secondes).
Impact sur les animaux
Pour les injections des souriceaux et leur génotypage, une séparation de la mère et de sa portée pendant quelques minutes (10 au maximum), ainsi qu’une contention légère pour chaque animal sont nécessaires. Cela peut être une source de stress pour les animaux. Une douleur légère de courte durée peut être ressentie par l’animal lors de la biopsie de tissu. Les injections et les prélèvements sanguins peuvent être source de stress et de l’anxiété tout comme une douleur légère de courte durée pour l’animal pendant quelques secondes. L’immunisation peut conduire à une inflammation au site d’injection.
Devenir
Mise à mort de toutes les animaux à fin du projet pour analyse post-mortem.
Remplacement
Il n’est pas possible de remplacer les animaux car les mécanismes cellulaires et moléculaires régulant le développement du système immunitaire ne peuvent pas, à l’heure actuelle, être reproduits de manière reproductible et juste par des expériences en culture cellulaire.
Réduction
Les sites et la fréquence des interventions ont été choisis de manière à pouvoir diminuer la variabilité inter-expérimentale. Le nombre d'animaux par groupe a été défini afin d’utiliser le minimum d’animaux tout en assurant l’obtention de résultats statistiquement significatifs.
Raffinement
Les souris sont hébergées en groupe dans une animalerie agrée avec un statut sanitaire contrôlé. Elles sont hébergées dans des cages enrichies par fratrie tout en respectant le nombre de souris admises. Les souris sont observées quotidiennement par un personnel expérimenté avec une mise en place de points limites évalués à l’aide d’une grille d’observation de critères définis. Des actions prévenant une possible stress ou inconfort sont entrepris. Aucune habituation n’est prévue pour les nouveau-nés ou animaux juvéniles. Il n’y pas d’acclimatation nécessaire. L’anesthésie est prévue pour les injections par voie sous-cutanée dans la patte arrière afin de cibler spécifiquement les ganglions poplités et inguinaux. Les sites de prélèvement sous-mandibulaires sont alternés. Le bien-être de l’animal est évalué tous les jours par un personnel expérimenté, prenant en compte une surveillance des lieux de d’injection, le poids, l’apparence, le comportement et la locomotion. Les critères sont notés sur une fiche de score. Lorsque qu’une anomalie est observée l’animal bénéficie d’une prise en charge adaptée aux problèmes observés. Si le point limite est atteint l’animal est mis à mort. Les souris sont hébergées par fratrie au sevrage tout en respectant le nombre de souris admis par cage.
Choix des espèces
Le modèle murin a été choisi pour connaitre plus sur le mécanisme de la formation et la fonction des cellules du ganglion lymphatique. Ce projet nécessite alors une bonne connaissance des organes lymphoïdes où se trouvent ces cellules et une souris génétiquement modifié qui permet d’identifier ces cellules. Il n’existe aujourd’hui aucun autre moyen pour les identifier. Les souris sont étudiées à un âge où le système immunitaire est mature. Des nouveau-nés ont également été choisis, pour mieux étudier le développement du système immunitaire impliquant la formation de ces cellules. La souris génétiquement modifiée est justifiée par être le seul moyen d’identifier les fibroblastes associés aux cellules B.
Etude du développement du système biliaire dans un nouveau modèle génétique chez la souris
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système gastrointestinal
858 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les femelles gestantes reçoivent six gavages de trente secondes, que le porteur décrit comme provoquant une douleur modérée et passagère, avec un risque de saignement vaginal et de perte de poids, et les souriceaux subissent deux injections, quatorze gavages et le prélèvement d'un à deux millimètres de queue pour le génotypage. Ceux qui développent la malformation des voies biliaires présentent une jaunisse et un retard de croissance, avant d'être tués à vingt-huit jours. Le bénéfice annoncé reste indirect, la création de lignées de souris sur lesquelles des cibles thérapeutiques pourront ensuite être testées, et le porteur affirme que les cultures cellulaires ne peuvent pas remplacer l'étude in vivo du développement de l'arbre biliaire.
Objectifs
l’objectif de ce projet est l'utilisation de souris pour l'étude de la malformation des voies biliaires lors du développement embryonnaire. Cela permettra d’étudier le développement de la maladie à des âges plus précoces par rapport aux publications précèdentes.
Bénéfices attendus
Notre projet permettra le développement de nouveaux modèles génétiques de la malformation des voies biliaires chez la souris. Ils permettront d’étudier les mécanismes métaboliques et inflammatoires menant aux symptômes de la maladie. Cela permettra de valider les mécanismes moléculaires impliqués et de trouver de nouvelles cibles thérapeutiques qui pourront être testés sur nos nouveaux modèles de souris par la suite.
Procédures
Toutes les interventions sont réalisées sur animal vigile. Les nouveaux-nés subiront une contention d'une minute pendant laquelle une biopsie de queue de 1 à 2 millimètres sera prélevé pour le génotypage entre 7 et 10 jours après la naissance. 6 gavages de 30sec chez la femelle gestante entrainant une douleur modérée et passagère . 2 injections chez les nouveaux nés pendant 10sec sur les nouveaux nés engendrant une douleur légère et passagère. 14 gavage de 30sec chez les souriceaux.
Impact sur les animaux
Risque de saignement vaginal et perte de poids pour la femelle gestante. Lors des procédures le gavage est un mode d’administration entrainant une douleur modérée et passagère. l’injection entraine une douleur légère et passagère sur un nouveau-né. Dans le cas où les animaux développent la maladie les symptômes seront une jaunisse et un retard de croissance (poids moins élevés).
Devenir
Tous les nouveaux nés seront mis à mort à 28 jours d'âge car ils sont nécessaires pour notre étude et tous les animaux adultes des croisements seront également mis à mort à la fin de la procédure.
Remplacement
Les cultures cellulaires ne peuvent pas remplacer les études in vivo pour l'étude du développement du foie et de la mise en place de la fibrose et de l'inflammation et l'étude de l'arbre biliaire lors de l'embryogénèse..
Réduction
Dans un souci de réduction des animaux nous utiliserons les deux sexes car nos études précédentes n’ont pas montré de différence en fonction des sexes pour le développement de cette maladie. Les effectifs sont déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques adaptés.
Raffinement
Les animaux sont maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi. Pour les nouveaux nés l’utilisation d’une lampe chauffante durant les pesées permettra de limiter la perte de chaleur des animaux. L’injection et le gavage seront réalisés avec des sondes et des aiguilles adaptées à la taille de l’animal seront utilisés. Des points limites spécifiques ont été établis.
Choix des espèces
Le choix de la souris est lié à la conservation des mécanismes de l'homéostasie métabolique physiologiques et physiopathologiques dans le foie entre l'humain et la souris. Elle a été confirmée par de nombreuses études. En particulier,le développement de l’arbre biliaire est similaire entre espèces. Par ailleurs, nous disposons également de nombreux outils spécifiques pour la souris. Animaux adultes et femelles gestantes entre 6-8 semaines d'âge. Souriceaux entre 1 et 28 jours après la naissance.
Développement de nouveaux modèles combinant génétique et facteur environnemental pour l’étude d’une maladie métabolique du foie chez la souris
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système gastrointestinal
Deux gavages chez la femelle gestante, cinq injections chez les nouveau-nés, un bout de queue de un à deux millimètres prélevé au septième jour pour le génotypage : 884 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes les interventions étant réalisées sur animal vigile. Les souriceaux qui développent la maladie visée présentent une jaunisse et un retard de croissance, la biopsie de queue entraînant selon le porteur une douleur modérée et passagère. L'objet déclaré est de combiner la délétion d'un gène du foie avec des molécules toxiques pour les canaux biliaires, afin d'obtenir une malformation des voies biliaires à un âge plus précoce que dans les travaux publiés. Tous les souriceaux seront tués à vingt et un jours et les adultes des croisements à la fin de la procédure, sans autre raison donnée que le fait qu'ils sont "nécessaires pour notre étude".
Objectifs
L’objectif de ce projet est l'étude de souris dans des modèles environnementaux de la malformation des voies biliaires lors du développement embryonnaire en utilisant des molécules potentiellement toxiques pour les canaux bilaires couplé à la délétion d'un gène impliqué dans le fonctionnement hépatique. Cela permettra d’étudier le développement de la maladie à des âges plus précoces.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra le développement d’un modèle combinant la délétion génétique avec un facteur environnemental pouvant expliquer la cause de la maladie, c'est à dire des molécules pharmacologiques dans ce contexte. Il permettra également d’étudier les mécanismes métaboliques et inflammatoires menant aux symptômes précoces de la maladie et pourront être utilisés à l'avenir pour la découverte de nouveaux traitements.
Procédures
Toutes les interventions sont réalisées sur animal vigile. 5 injections de 10sec chez les nouveaux nés. 2 gavage de 30sec chez la femelle gestante. Prélèvement d'un bout de queue 1 à 2 mm le 7ème jour post natal.
Impact sur les animaux
Les principales nuisances seront les injections sur les nouveaux nés et les gavages chez les femelles gestantes. Elles entrainent une douleur légère et passagère. Dans le cas où les animaux développent la maladie, les symptômes seront une jaunisse et un retard de croissance (poids moins élevés). Pour le génotypage un prélèvement d'un à deux millimètres de queue sera prélevé entre 7 jours après la naissance ce qui entraîne une douleur modérée et passagère.
Devenir
Tous les nouveaux nés seront mis à mort à 21 jours d'âge car ils sont nécessaires pour notre étude et tous les animaux adultes des croisements seront également mis à mort à la fin de la procédure.
Remplacement
Cette étude permettra de valider les mécanismes moléculaires impliqués dans la maladie et de tester de nouvelles cibles thérapeutiques. Les cultures cellulaires ne peuvent pas complétement remplacer les études in vivo pour l'étude de la mise en place de la fibrose et l'étude du développement de l'arbre biliaire lors de l'embryogénèse.
Réduction
Dans un souci de réduction des animaux les deux sexes seront utilisés car les études précédentes n’ont pas montré de différence en fonction des sexes pour le développement de cette maladie. De multiples paramètres seront analysés pour chaque souris. Afin de vérifier que les résultats sont statistiquements significatifs des tests adaptés seront utilisés.
Raffinement
Les animaux sont maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi. Afin de limiter le stress des animaux seul l’expérimentateur du projet sera amené à manipuler les animaux durant la période de croissance des nouveaux nés. Les manipulations seront effectuées le plus rapidement et calmement possible. Pour les nouveaux nés l’utilisation d’une table chauffante durant les pesées permettra de limiter la perte de chaleur des animaux. Des aiguilles adaptées à la taille et au poids (volumes adaptés) de l’animal seront utilisés pour les injections. Pendant toutes les procédures une grille de score avec des points limites spécifiques ont été établis. Notamment l’expérimentateur fait un suivi journalier pour les nouveaux nés.
Choix des espèces
Le choix de la souris est lié à la conservation des mécanismes de l'homéostasie métabolique physiologiques et physiopathologiques dans le foie entre l'humain et la souris. Elle a été confirmée par de nombreuses études. En particulier, le développement de l’arbre biliaire est similaire entre espèces. Les souris néonatales (P1 à P21) pour étudier le développement du foie et de l’arbre biliaire ainsi que des souris adultes gestantes (de 6 semaines minimum).
Rôle de la PKA et du contrôle traductionnel dans la régulation du cycle cellulaire lors des divisions embryonnaires précoces chez Xenopus laevis.
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
Vingt des 110 femelles de Xénope utilisées viennent déjà d'un projet antérieur, où elles ont subi des cycles d'ovulation similaires. Toutes reçoivent une injection hormonale destinée à induire l'ovulation, jusqu'à quatre fois sur la durée du projet et à six mois d'intervalle, et sont isolées la nuit le temps de la ponte, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Le porteur écrit que cet isolement ne constitue pas une nuisance significative, "le Xénope étant considéré comme un animal non social à mode de vie solitaire", tout en indiquant que les femelles retournent en aquarium collectif après 48 heures. Cent d'entre elles seront tuées quand leur ponte baissera durablement en quantité ou en qualité, les dix autres restant en vie pour être réutilisées dans un futur projet autorisé.
Objectifs
Tous les organismes se développent grâce aux divisions de leurs cellules : chaque cellule copie son matériel génétique puis le répartit entre deux cellules filles. Le projet vise à comprendre comment les premières divisions cellulaires sont contrôlées au début du développement embryonnaire. Le développement précoce est largement conservé chez les Vertébrés et peut être facilement étudié chez le Xénope, car la fécondation et le développement de l’embryon ont lieu à l’extérieur de la femelle. Chez les Vertébrés, les toutes premières divisions de l’embryon sont très rapides et bien coordonnées. Elles reposent surtout sur les réserves déjà accumulées dans l’ovocyte par la mère, avant que le génome de l’embryon ne devienne pleinement actif. La réussite de ces premières divisions est essentielle, car elle permet à l’embryon de s’organiser correctement et de mettre en place ses axes, qui définiront progressivement les futures régions du corps, comme la tête, le dos, le ventre et les membres.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet concernent d’abord une meilleure compréhension des premières divisions de l’embryon. Après la fécondation, l’embryon se divise très rapidement et de façon très coordonnée, alors même que son propre génome est encore peu actif. Ce projet permettra d’identifier les mécanismes moléculaires qui organisent ces premières divisions, notamment les voies de signalisation et les protéines qui contrôlent le cycle cellulaire. Le projet pourra ensuite aider à mieux comprendre certains échecs précoces du développement et certaines formes d’infertilité. Les études sur l’embryon humain sont très limitées, et le modèle souris ne reproduit pas toujours fidèlement tous les mécanismes précoces présents chez les autres vertébrés. Le Xénope permet d’étudier facilement ces étapes et d’identifier des gènes conservés chez l’Homme, qui pourraient être impliqués dans des défauts de fécondation, de premières divisions ou d’arrêt précoce du développement. Un autre bénéfice concerne la compréhension du cancer. Les premières divisions embryonnaires utilisent des régulateurs fondamentaux de la division cellulaire. Ces mêmes régulateurs peuvent, lorsqu’ils sont dérégulés dans d’autres cellules, contribuer à une prolifération incontrôlée. Le projet pourrait donc révéler de nouveaux acteurs importants du contrôle de la division cellulaire. Enfin, le projet permettra de mieux comprendre comment l’embryon s’organise au tout début du développement. Certaines molécules étudiées sont déjà présentes dans l’ovocyte avant la fécondation et sont nécessaires pour organiser correctement l’embryon. Leur caractérisation aidera à mieux comprendre les causes possibles d’arrêts précoces du développement ou d’anomalies dans la mise en place des axes de l’embryon, comme le futur dos, le ventre, la tête et les membres.
Procédures
Les femelles de Xénope sont soumises, à l’état vigile, à une stimulation hormonale par injection afin d’obtenir des œufs destinés aux fécondations in vitro. Il s’agit d’une intervention légère, car elle ne comporte aucun geste chirurgical et la manipulation est très courte. La contention dure moins d’une minute, uniquement le temps de réaliser l’injection avec une seringue munie d’une aiguille fine de faible diamètre. Chaque femelle peut être stimulée au maximum quatre fois sur la durée du projet, avec un intervalle d’au moins six mois entre deux stimulations.
Impact sur les animaux
Des nuisances minimales sont attendues, principalement liées à un stress transitoire associé à la contention et à l’injection destinée à induire l’ovulation chez les femelles. Les femelles reçoivent uniquement une injection afin d’induire l’ovulation. Elles sont ensuite maintenues en hébergement individuel pendant la nuit afin de permettre l’ovulation. Cet hébergement individuel temporaire, limité à la période de ponte, ne constitue pas une nuisance significative, le Xénope étant considéré comme un animal non social à mode de vie solitaire.
Devenir
À l’issue des procédures de stimulation hormonale, il est estimé qu’environ 100 femelles arriveront en fin de période de production d’œufs de qualité suffisante pour les besoins du projet, avec une baisse durable de la capacité à pondre ou de la qualité des œufs. Elles seront donc euthanasiées conformément aux points limites définis. Environ 10 autres femelles continueront à produire des œufs de bonne qualité et seront maintenues en vie afin de pouvoir être réutilisées dans le cadre d’un futur projet autorisé.
Remplacement
Notre objet d’étude est l’embryon précoce de Xenopus laevis. À ce stade, l’embryon se développe grâce aux molécules déjà présentes dans l’œuf, qui contrôlent les premières divisions cellulaires et l’organisation progressive de l’embryon. Ces étapes ne peuvent pas être reproduites correctement avec des cellules cultivées en laboratoire, car elles dépendent de l’embryon entier, de sa forme, de son organisation dans l’espace, des échanges entre ses différentes cellules, ainsi que des composants fournis par la mère au cours de la croissance de l’ovocyte. Il n’est donc pas possible de remplacer entièrement ce modèle par des cellules isolées, des systèmes artificiels ou une modélisation informatique. Nous devons donc utiliser des embryons intacts, obtenus par fécondation in vitro à partir de gamètes de Xénopes adultes, puis les cultiver in vitro uniquement aux stades précoces nécessaires au projet.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, nous profitons du fait qu’une femelle de Xénope peut pondre environ 1000 œufs dans le milieu extérieur après une seule stimulation hormonale. Cela constitue un avantage par rapport aux modèles mammifères, où le nombre d’ovocytes est beaucoup plus faible, environ 20 chez la souris, et où les ovocytes sont ovulés dans l’oviducte. Les œufs pondus puis fécondés issus d’une même ponte peuvent donc être répartis entre plusieurs expériences réalisées en parallèle, ce qui évite de stimuler de nouvelles femelles pour chaque expérience. Les embryons sont étudiés seulement au tout début de leur développement, avant le stade 47, c’est-à-dire avant qu’ils ne soient considérés comme des animaux dans le cadre de cette réglementation. Pour chaque condition expérimentale, nous utilisons le plus petit nombre d’embryons permettant d’obtenir des résultats interprétables, généralement 5 embryons par condition et par répétition expérimentale. Les expériences sont discutées chaque semaine au sein de l’équipe afin d’éviter les doublons et les répétitions inutiles. Au total, 110 femelles sont utilisées dans cette procédure, dont 20 proviennent d’un projet précédent, où elles ont suivi des cycles d’ovulation similaires et ont reçu moins de quatre stimulations hormonales. Les stimulations sont espacées d’environ six mois, et une même femelle peut être stimulée jusqu’à quatre fois, ce qui permet de réduire fortement le nombre de femelles nécessaires.
Raffinement
Les animaux nouvellement commandés sont placés en quarantaine puis acclimatés à leur nouvel environnement pendant quatre semaines. Les femelles sont maintenues dans des aquariums adaptés, avec une eau déchlorée, filtrée et maintenue à 20 degrés. Leur environnement est enrichi par des plantes en plastique et des objets adaptés à leur taille. Les animaux sont nourris régulièrement avec une alimentation variée, comprenant des granulés, des vers de vase et, si nécessaire, du cœur de bœuf. Les manipulations sont réalisées par du personnel formé et sont limitées au strict nécessaire. Lors des changements d’aquarium, les animaux sont attrapés doucement, à la main ou avec une épuisette, afin de réduire le stress. La stimulation hormonale consiste en une simple injection sous-cutanée, réalisée avec une aiguille très fine. La contention est douce et très brève, limitée au temps nécessaire à l’injection (moins d’une minute). Les Xénopes sont surveillés quotidiennement par le personnel animalier. Après la ponte, les femelles sont placées pendant 48 h en aquarium individuel afin de prévenir les infections et de vérifier leur bon état général, notamment leur mobilité et leur comportement. Elles sont ensuite replacées en aquarium collectif. Le point limite correspond à l’atteinte de quatre cycles de stimulation hormonale ou, indépendamment du nombre de cycles réalisés, à une détérioration de l’état général de l’animal constatée lors du suivi des signes cliniques et confirmée par le vétérinaire. Dans les deux cas, l’animal est euthanasié selon la méthode réglementaire.
Choix des espèces
L’embryon précoce de Xénope est un modèle très utile pour étudier les premières étapes du développement. Après une stimulation hormonale, une femelle peut pondre un grand nombre d’œufs dans le milieu extérieur, qui sont facilement fécondés in vitro. Cela constitue un avantage par rapport à la souris, chez laquelle le nombre d’ovocytes obtenus est beaucoup plus limité et leur récupération nécessite l’euthanasie de la femelle. Chez le Xénope, une seule ponte permet d’obtenir de nombreux embryons qui se développent dans le milieu extérieur, ce qui facilite les expériences et limite le nombre d’animaux nécessaires. Les œufs et les embryons de Xénope sont grands et riches en molécules importantes pour le développement. Ils permettent donc d’étudier facilement les premières divisions de l’embryon et les mécanismes qui contrôlent son organisation. Comme ces mécanismes sont en grande partie conservés chez les Vertébrés, donc le Xénope peut aider à identifier des gènes ou processus impliqués dans des défauts précoces du développement ou certaines formes d’infertilité humaine. Les animaux adultes sont utilisés uniquement pour obtenir les œufs et le sperme nécessaires aux fécondations in vitro. Les femelles utilisées sont âgées d’au moins 18 mois, sans limite d’âge supérieure prédéfinie. Elles peuvent recevoir au maximum quatre stimulations hormonales et sont identifiées individuellement par puce afin d’assurer leur suivi.
Étudier l’impact de la contraction musculaire postnatale sur le développement de la jonction myotendineuse
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système musculosquelettique
Tuées à des points définis du développement pour prélever leurs tissus musculaires, 72 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque souriceau reçoit peu après la naissance une injection dans les muscles d'une patte arrière, contenant soit du sérum salé, soit une substance qui bloque la contraction musculaire. L'atteinte annoncée est une paralysie des membres postérieurs à cinq jours de vie, dont le porteur ne précise ni la durée ni la prise en charge, tout en affirmant qu'aucune méthode sans animaux ne reproduit les interactions entre contraction, attache tendineuse et maturation des tissus. Les retombées annoncées, mieux comprendre les maladies musculaires et les lésions tendineuses, sont renvoyées au conditionnel et au long terme, quand la paralysie des souriceaux est l'objet même du protocole.
Objectifs
Ce projet vise à comprendre comment une région spécialisée du muscle, appelée jonction myotendineuse, se forme après la naissance. Cette jonction relie le muscle au tendon et assure la transmission des forces lors des mouvements. Bien que cette structure soit essentielle au fonctionnement normal du muscle, les mécanismes de son développement au début de la vie restent encore mal connus. Nos observations préliminaires montrent que des changements moléculaires importants surviennent dans cette région au cours des deux premières semaines après la naissance, période correspondant également au moment où les jeunes animaux commencent à se déplacer et à utiliser leurs muscles. Nous émettons l’hypothèse que la contraction musculaire elle-même joue un rôle clé dans le déclenchement de la formation et de la maturation de la jonction myotendineuse. Pour tester cette hypothèse, nous bloquerons temporairement la contraction musculaire chez des souris nouveau-nées et analyserons les conséquences de cette perturbation sur le développement de cette jonction, aux niveaux moléculaire et structural.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera de nouvelles connaissances sur la manière dont les muscles s’adaptent aux contraintes mécaniques au cours du développement précoce. Comprendre comment la jonction myotendineuse se forme pourrait aider à expliquer pourquoi cette région est particulièrement vulnérable aux lésions et aux maladies. À plus long terme, ces résultats pourraient contribuer à une meilleure compréhension des maladies musculaires, des lésions tendineuses et des pathologies dans lesquelles les connexions muscle–tendon sont fragilisées, et ainsi orienter le développement de futures stratégies thérapeutiques.
Procédures
Les animaux recevront une unique injection intramusculaire dans les muscles du membre postérieur peu après la naissance. Cette injection contiendra soit une solution de NaCl, soit une substance permettant de bloquer transitoirement la contraction musculaire. Aucune procédure chirurgicale ne sera réalisée. Les animaux seront ensuite suivis au cours du développement normal, puis euthanasiés à des points temporels définis, afin de permettre le prélèvement des tissus pour analyse.
Impact sur les animaux
Notre expérience induira une paralysie des membres postérieurs chez des souriceaux au stade néonatal (P5).
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure expérimentale afin de prélever les tissus musculaires nécessaires aux analyses moléculaires et structurales. Ces analyses ne peuvent pas être réalisées sur des animaux vivants et sont indispensables à l’atteinte des objectifs scientifiques du projet.
Remplacement
Actuellement, aucun modèle alternatif sans recours aux animaux ne permet de reproduire les interactions complexes entre la contraction musculaire, l’attache tendineuse et la maturation tissulaire qui se produisent au cours du développement précoce. Les systèmes de culture cellulaire in vitro ne permettent pas de générer une jonction myotendineuse fonctionnelle. Par conséquent, l’utilisation d’animaux est nécessaire pour atteindre les objectifs scientifiques de ce projet.
Réduction
Le nombre d’animaux a été soigneusement réduit au minimum grâce à l’optimisation du design expérimental. Les deux membres postérieurs de chaque animal sont utilisés pour différentes analyses, ce qui diminue le nombre total d’animaux nécessaires. De plus, les analyses les plus coûteuses en ressources ne sont réalisées que lorsque les résultats préliminaires justifient des investigations supplémentaires.
Raffinement
Toutes les procédures sont conçues pour minimiser la douleur et le stress. Les injections sont réalisées rapidement par du personnel formé, à l’aide d’aiguilles fines adaptées aux souriceaux. Les animaux sont étroitement surveillés afin de détecter tout signe d’inconfort ou de modification du comportement, et des points limites sont appliqués lorsque cela est nécessaire. Les conditions d’hébergement et de soins respectent les normes institutionnelles et réglementaires afin de garantir le bien-être des animaux tout au long du projet.
Choix des espèces
Les souris sont utilisées dans ce projet car elles constituent un modèle bien établi pour l’étude du développement musculaire, et les analyses antérieures de l’expression génique et de la structure tissulaire ont été réalisées chez cette espèce. Cela permet une comparaison directe avec les données existantes. L’étude se concentre sur les stades postnataux précoces, car il s’agit d’une période critique au cours de laquelle la jonction myotendineuse subit une maturation rapide. Ces stades ont été sélectionnés sur la base d’observations préliminaires précises mettant en évidence d’importants changements moléculaires et structuraux durant cette fenêtre temporelle.
Rôle d’un couple ligand récepteur dans le développement vasculaire lymphatique utérin
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
Des souriceaux nouveau-nés reçoivent une injection sous-cutanée d'antibiotique de quinze secondes, leurs mères allaitantes recevant le même produit dans l'eau de boisson. 336 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes mises à mort pour des analyses histologiques. L'objet est fondamental, comprendre le rôle d'une molécule de guidage et de son récepteur dans la formation du réseau lymphatique de l'utérus, une demande d'autorisation ultérieure étant annoncée pour le cancer de l'endomètre. Le porteur affirme avoir déterminé par des outils statistiques le nombre d'individus qu'il juge "nécessaires", et avoir divisé cet effectif par deux en scindant les cornes utérines, sans dire ce qui conduit à 336 souris.
Objectifs
Le système lymphatique est constitué d'un réseau ouvert, unidirectionnel et à faible pression de vaisseaux lymphatiques. Il maintient le volume et la composition du liquide situé entre les cellules de l’organisme, participe à l'absorption intestinale des graisses et des vitamines alimentaires et contribue au bon fonctionnement du système immunitaire. Ces vaisseaux sont tapissés par des cellules qui délimitent l’intérieur du vaisseau et le tissu. La formation du réseau lymphatique à partir de la vascularisation préexistante est un processus hautement contrôlé appelé lymphangiogenèse. Ce mécanisme fait intervenir de nombreuses molécules, dont des molécules connues pour contrôler le développement du système nerveux. Ce projet vise à comprendre le rôle d'une de ces molécules et de son récepteur au cours de la mise en place de ce réseau lymphatique dans l’utérus. Ce projet sera réalisé à l’aide de plusieurs modèles génétiques murins permettant de moduler l’expression de gènes d’intérêt dans un tissu spécifique et à un moment donné. Ce contrôle spatio-temporel permet d’éviter les événements délétères sur les animaux. Ce projet pourrait donc permettre de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la formation et l’organisation des vaisseaux lymphatiques au cours du développement mais également d’ouvrir de nouvelles perspectives d’études dans des conditions pathologiques comme le cancer. En effet, le système lymphatique est impliqué dans la progression métastatique où il est une voie de dissémination pour les cellules cancéreuses, notamment dans les cas de cancer de l’endomètre.
Bénéfices attendus
Ce projet a un but exclusivement fondamental. Son objectif est de clarifier le rôle d’une molécule de guidage axonal et son récepteur dans la mise en place du réseau lymphatique de l’utérus. Si ce projet aboutit à l’identification d’une fonction pour ce couple ligand/récepteur. Nous déposerons une nouvelle demande de projet pour tester ce rôle dans un contexte tumoral (cancer de l’endomètre). En effet, le système lymphatique est connu pour être une voie de dissémination métastatique dans les cancers de l’endomètre.
Procédures
Dans le cadre de ce projet, nous réaliserons uniquement des interventions sur des nouveau-nés. Nous réaliserons une injection sous-cutanée (15 secondes). Enfin, nous prélèverons les tissus post-mortem pour des analyses histologiques.
Impact sur les animaux
Les nouveau-nés recevront une injection sous-cutanée d’un antibiotique afin de déclencher l’évènement génétique permettant d’étudier la fonction de nos gènes d’intérêt. Nous n’attendons pas d’effet délétère fort, mais plutôt un retard de croissance du système lymphatique. Les mère allaitantes auront également l'antibiotique dans leur eau de boisson.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure, car nous réaliserons des analyses sur tous les Animaux (histologiques).
Remplacement
La compréhension du développement du système vasculaire lymphatique ne peut être réalisée uniquement chez l’animal. En effet, l’organisation du réseau vasculaire lymphatique est hautement complexe et les mécanismes impliqués dans son développement font intervenir des interactions tissulaires. Il est impossible de récapituler in vitro l’ensemble de ces différentes caractéristiques.
Réduction
Une attention particulière sera accordée à la réduction du nombre d’animaux nécessaires tout en s’assurant de la reproductibilité des résultats. L’analyse développementale est principalement basée sur des caractères histologiques qui seront quantifiés. Nous avons pu ainsi déterminer à l’aide d’outils statistiques le nombre d’individus nécessaires permettant d’obtenir des résultats robustes. Par ailleurs, les cornes utérines seront scindées en deux ce qui permet de diviser par 2 le nombre d’individus.
Raffinement
Toute manipulation susceptible d’entraîner du stress sera réalisée par un expérimentateur formé aux techniques de contention et de manipulation des animaux. Les animaux seront hébergés avec dômes et boules de coton dans les cages. Les injections sous-cutanées seront réalisées par un expérimentateur habitué à réaliser ces gestes. Le contrôle spatial et temporel de l’évènement génétique permet de restreindre les défauts au système vasculaire lymphatique par rapport aux animaux constitutivement invalidés pour les gènes étudiés.
Choix des espèces
La souris est un organisme modèle qui partage 98% de son patrimoine génétique avec l’homme. Ce modèle permet donc d’étudier les mécanismes biologiques que l’on retrouve chez l’homme. Dans ce projet, le système lymphatique sera analysé grâce à des souris génétiquement modifiées dont l’expression des molécules candidates est perturbée. Les analyses seront réalisées à différents âges qui ont été choisis suite à une étude préliminaire qui a montré que le système lymphatique de la corne utérine se développe entre 2 jours post-natals et 21 jours post-natal (le réseau a atteint sa maturité).
Caractérisation de la fonction microgliale au cours de périodes critiques chez la souris
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
Tuées après quatre jours de régime modifié ou après un gavage, les mères le sont avec leurs petits, dont les cerveaux sont prélevés à des stades embryonnaires puis postnatals successifs. 760 souris vont être utilisées, toutes tuées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les nouveau-nés reçoivent pendant cinq jours une injection quotidienne destinée à détruire des cellules immunitaires du cerveau, ou sont anesthésiés par hypothermie pour recevoir des traceurs neuronaux, tandis que les femelles gestantes sont gavées d'une solution inhibitrice. Le porteur annonce que ce gavage peut provoquer des mises bas prématurées, des lésions de l'œsophage et des atteintes des embryons, et écrit dans le même texte que l'étude "nécessite impérativement l'utilisation d'un organisme complet".
Objectifs
L’objectif de notre projet est de mieux comprendre la mise en place d’un organe complexe tel que le cerveau des mammifères. En effet, il a été montré que des défauts de son développement contribuent à l’étiologie de plusieurs maladies neurologiques et psychiatriques (troubles du spectres autistique, schizophrénie ou troubles bipolaires). Il apparaît donc essentiel de progresser dans la connaissance des mécanismes qui contrôlent le développement du cerveau. En particulier nous nous intéresserons au rôle des cellules immunitaires lors la mise en place des circuits neuronaux précoces. Notre projet vise à déterminer le rôle de ces cellules, en conditions physiologique et pathologique, dans la construction des circuits neuronaux. Pour ce faire, nous caractériserons l’impact d’une absence transitoire ou locale de ces cellules. Nous analyserons également plus en détails les conséquences de diverses altérations fonctionnelles de voie de signalisation microgliale sur la morphogénèse et le développement des circuits cérébraux afin d’avancer sur la compréhension des mécanismes moléculaires impliqués.
Bénéfices attendus
Les maladies neuropsychiatriques trouvent souvent leurs origines dans des perturbations complexes du développement cérébral, notamment au cours de périodes critiques allant de la vie embryonnaire à l'adolescence. Cette complexité découle d'une combinaison de facteurs génétiques et d'influences environnementales, comme des perturbations immunitaires lors des étapes cruciales du développement cérébral. Des études ont montré que les perturbations immunitaires modifient non seulement directement les circuits neuronaux, mais ont également un impact sur les cellules immunitaires du cerveau, des acteurs clés du développement cérébral. Nos connaissances sur les rôles de ces cellules dans la mise en place du cerveau en cours du développement demeurent encore limitées. Ce projet vise ainsi à approfondir notre compréhension des processus de développement clés dans la formation du cerveau. En fournissant des informations essentielles sur la fonction des cellules immunitaires dans le câblage cérébral, atteindre nos objectifs apportera des connaissances précieuses à la compréhension générale des troubles neuropsychiatriques, ouvrant la voie à la stratification des patients et à des approches thérapeutiques adaptées.
Procédures
Au cours de ce projet, les animaux seront soumis à différents gestes techniques selon les questions scientifiques : i) Injection répétée quotidiennement (sur 5 jours) d’une substance permettant de dépléter les microglies chez des nouveaux nés (quelques secondes); ii) Changement de régime alimentaire des mères et leurs petits (durée 4 jours, prise spontanée) puis euthanasie des femelles par une méthode réglementaire et injection d’analgésique et anesthésie des petits, suivi par une euthanasie à différents stades (durée quelques minutes); iii) Anesthésie par hypothermie et injections de marqueurs neuronaux traceurs axonaux sur souriceaux (environ 3 min) iv) Injection répétée quotidiennement d’une substance permettant de moduler les microglies chez des nouveaux nés (quelques secondes); v) Administration orale sur femelles gestantes d’une solution permettant d’inhiber les voies de signalisation microgliale (quelques secondes sur animal vigil puis euthanasie des femelles par une méthode réglementaire (durée quelques secondes).
Impact sur les animaux
Les contentions nécessaires à la réalisation d'une injection peuvent induire un stress chez les animaux, principalement en raison de la manipulation et de la restriction physique temporaire imposées. Ce stress, bien que transitoire, peut perturber le comportement normal des animaux et provoquer des réactions physiologiques liées à l’anxiété. De plus, elles peuvent engendrer une douleur légère de courte durée consécutive à l’introduction de l’aiguille ainsi que la possibilité de saignement. L’anesthésie peut quant à elle provoquer des effets secondaires comme : un stress thermique, une hypotension ou une détresse respiratoire. Plus spécifiquement : i) Le changement de nourriture des femelles gestante, peut induire un stress sur les animaux dû à la nouveauté qui peut conduire à une diminution de prise alimentaire transitoire; ii) Le chirurgies nécessaires pour les injections de virus chez les nouveaux-nés, peuvent provoquer des saignements au point d’incision et d’injection; iii) L'administration orale des molécules aux femelles gestantes peut avoir un impact sur le déroulement de la gestation des femelles, provoquer des mises bas prématurées ou des difficultés de mise bas et avoir aussi un impact sur les embryons et les nouveaux-nés. De plus, la méthode d’administration par gavage peut induire un stress pendant la contention, des lésions de l’œsophage ou de l’inflammation.
Devenir
L'ensemble des animaux impliqués dans ce projet seront euthanasiés par une méthode réglementaire à la fin de la période de maintien prévu ou plus tôt en cas d’atteinte de points limites. Pour l'ensemble du projet, les cerveaux des souris seront prélevés afin de réaliser des analyses histologiques et immunohistochimiques permettant de répondre à nos questions scientifiques
Remplacement
L’étude du rôle des cellules immunitaires dans la mise en place de la morphogénèse et des circuits cérébraux pendant le développement embryonnaire et post-natal nécessite impérativement l’utilisation d’un organisme complet. Ce processus dépend en effet d’une multitude de signaux corporels qui influencent directement le comportement des microglies et leurs interactions avec le tissu neural. Des signaux hormonaux, immunitaires ou encore de tensions tissulaires émanant du système endocrinien, de la circulation sanguine, de l’environnement maternel ou des neurones en développement. Ces processus, hautement coordonnés et dépendants de variations systémiques, ne peuvent être reproduits ni par des systèmes in vitro, qui présentent des limitations spatiales et temporelles, ni par des organoïdes, qui manquent de la diversité cellulaire et des interactions systémiques nécessaires. Les simulations in silico, quant à elles, se limitent aux molécules bien caractérisées et ne permettent pas d’étudier les mécanismes encore largement inconnus qui régissent l’activité des microglies et le développement des circuits neuronaux. De plus, nos travaux s’inscrivent dans la continuité de nos recherches antérieures sur les processus développementaux intégrés au développement de circuits neuronaux et gliaux complexes. L’utilisation d’un modèle mammifère in vivo est indispensable pour observer ces mécanismes dans leur environnement physiologique.
Réduction
Une estimation maximum de 760 animaux sera nécessaire à la réalisation de ce projet. Néanmoins, notre projet est conçu pour minimiser le nombre de souris utilisées tout en garantissant des résultats scientifiquement robustes. La taille de chaque stade d’analyse a été optimisée pour pouvoir utiliser le test statistique approprié et obtenir des résultats statistiquement fiables. En effet, à cause des variabilités inter-animal et intergroupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Ainsi, grâce à notre expérience préalable dans des projets similaires, nous avons déterminé que 8 animaux (4 de chaque sexe) constituent la taille optimale par groupe expérimental. Cela équilibre le besoin de robustesse statistique et la réduction du nombre d'animaux. Les procédures expérimentales ont été établies pour éviter l’utilisation inutile de souris. De plus, après le sevrage des souriceaux, les mères non traitées pourront être réutilisées dans de nouveaux accouplements. Enfin, dans nos différentes conditions expérimentales, si un résultat n’est pas concluant lors de la première analyse, alors les autres expériences prévues ne seront pas réalisées. Cette stratégie contribue significativement à la réduction du nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Les mesures de raffinement qui seront mises en œuvre sont liés aux aspects des procédures et concernent l’établissement de points limites, l’hébergement et l’enrichissement de l’environnement des souris. Nous réduirons au maximum l’inconfort ces souris car les procédures que nous mettons en œuvre sont établies afin de limiter la douleur, l’angoisse ou le stress. Nous appliquerons des soins et ou actes nécessaires. Durant les procédures, nous utiliserons les analgésiques et anesthésiques appropriés pour limiter au maximum l’inconfort des animaux et des séances d’habituation à la manipulation des animaux pourront être anticipées afin de limiter le stress de contention lors des injections. Nous examinerons le comportement et l’apparence des souris ayant subi une procédure ou dont la mère aura subi un traitement pour détecter tout inconfort et un analgésique pourra être injecté. La présence de points limites définis et adaptés pour chacune des procédures nous permettra de détecter toute souffrance chez la souris. En cas d’atteinte de points limites et de souffrance grave ne pouvant être traitée, l’animal sera immédiatement retiré du projet et euthanasié sur décision de l’expérimentateur ou du personnel de l’animalerie, si l’expérimentateur n’est pas joignable. Les animaux sont hébergés dans des conditions respectant la réglementation en vigueur : hébergement en surpression, portoirs avec des cages ventilées individuellement, stabulation en nombre limité par cage, eau et nourriture à volonté, change litière et biberons hebdomadaires, vérification quotidienne, température et hygrométrie contrôlées, intensité et durée d’éclairage définies, enrichissement du milieu : papier kraft, coton et maison en carton. L’ensemble des procédures seront toujours réalisées par des personnes formées et compétentes.
Choix des espèces
Les souris sont des animaux de laboratoire largement utilisées pour étudier le fonctionnement du corps et les effets de ses dysfonctionnements à différents niveaux, que ce soit au niveau du comportement, du fonctionnement physiologique ou des organes. Elles sont également essentielles pour créer des modèles qui nous aident à mieux comprendre certaines maladies humaines. Leur grande similarité génétique avec l'homme, combinée à la possibilité d'utiliser un grand nombre de souris modifiées génétiquement, en fait un excellent choix pour répondre à nos questions de recherche. En outre, leur cycle de reproduction rapide et leur petite taille facilitent leur gestion tout en permettant d’étudier une espèce ayant un développement proche de celui des humains. La courte période de gestation des souris, ainsi que le nombre élevé d’embryons, nous permettent de générer suffisamment d'animaux pour mener plusieurs expériences à partir de quelques parents seulement. Dans le cadre de nos recherches en cours et pour tirer parti des outils génétiques disponibles dans notre laboratoire, nous continuerons à utiliser ce modèle de souris. Dans le cadre de notre projet, les animaux seront utilisés à différents stades de développement, adaptés aux objectifs expérimentaux spécifiques allant de l’embryon jusqu’à l’adulte. Ainsi, les cerveaux seront analysés à 2 stades embryonnaires, en fin de gestation, stades critiques pour l‘élaboration du cerveau. Les cerveaux des souriceaux seront étudiés à différents stades après la naissance, des périodes critiques pour la maturation du cerveau. Enfin, les souris juvéniles et adultes seront utilisées pour explorer la persistance et les conséquences à long terme Ce choix stratégique garantit une compréhension globale des processus allant de la formation fœtale à la maturation et au maintien des circuits dans des contextes normaux et pathologiques.
Étude de l’effet de l’insufflation intra-abdominale de dioxyde de carbone (CO₂) sur l’inflammation générale et cérébrale dans un modèle d’entérocolite (inflammation sévère de l’intestin) chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Multisystémique
- Oncologie
- Système gastrointestinal
- Système nerveux
Nourris par une sonde introduite par la bouche jusqu'à l'estomac, matin et soir du 3e au 7e jour de vie, avec un lait contenant une substance qui provoque une inflammation intestinale, 432 souriceaux subissent aussi trois passages quotidiens de dix minutes dans une chambre où l'oxygène est abaissé de 21 à 5 %. Les procédures impliquent un niveau de souffrance modéré à sévère, avec douleur abdominale, diarrhée, sang dans les selles, altération de l'état général et décès parmi les effets attendus. Certains reçoivent au 6e jour une insufflation de dioxyde de carbone dans l'abdomen, que le porteur décrit comme réalisée sous anesthésie générale afin qu'ils ne ressentent aucune douleur, tout en signalant une perforation d'organe suivie du décès et une perforation possible de l'œsophage lors du passage de la sonde. Des tests comportementaux sont annoncés au 30e et au 45e jour de vie, sans que le document précise lesquels. Tous sont tués, à 8 jours pour prélever intestins, cerveaux, sang, foie et rate, à 50 jours pour prélever les cerveaux.
Objectifs
L’entérocolite ulcéro-nécrosante (ECUN) est une maladie grave de l’intestin du nouveau-né prématuré, correspondant à une inflammation sévère pouvant abîmer voire détruire une partie de l’intestin. Elle est responsable d’un état inflammatoire général prolongé avec un risque élevé de complications et de décès (15–30 %). Elle peut également avoir des effets sur le développement cérébral. En effet, elle est associée à une augmentation de la survenue de troubles du neurodéveloppement (TND) sans que l’on ne comprenne encore pourquoi. Les troubles du neurodéveloppement regroupent plusieurs difficultés liées au développement du cerveau pendant l’enfance et peuvent inclure par exemple des difficultés pour apprendre, se concentrer, communiquer ou interagir avec les autres. L’hypothèse principale pour expliquer ces séquelles neurologiques est que l’inflammation due à l’entérocolite perturberait le développement du cerveau chez ces nouveau-nés très fragiles. Le traitement de l’ECUN repose initialement sur les antibiotiques et la mise au repos de l’intestin (mise à jeûn). Si l’intestin se perfore ou si l’état du nouveau-né s’aggrave malgré ce traitement, une opération devient nécessaire. La chirurgie se fait classiquement par laparotomie, c’est-à-dire par une large ouverture abdominale. Une technique plus récente et moins invasive peut être utilisée. Il s’agit de la coelioscopie néonatale. Il s’agit d’une technique chirurgicale peu invasive. Elle consiste à faire de petites incisions dans le ventre pour introduire une caméra et des instruments. Le ventre est légèrement gonflé avec un gaz (le dioxyde de carbone) afin de créer de l’espace et permettre de voir et d’explorer les organes. Seulement 8 % des chirurgiens pédiatres dans le monde utilisent la coelioscopie dans la prise en charge des ECUN. Les études ont montré une diminution significative de l’inflammation chez les nouveau-nés ayant bénéficié d’une coelioscopie. L’hypothèse est l’effet anti-inflammatoire du CO2 insufflé lors de la cœlioscopie et son interaction directe avec l'intestin. Notre projet de recherche a pour objectif d’étudier l’effet anti inflammatoire et notamment neuroprotecteur de l’insufflation intra-abdominale de CO2 sur un modèle d’entérocolite chez la souris. L’intégralité de ce travail aura une application directe sur le protocole de prise en charge chirurgicale des entérocolites des nouveau-nés prématurés, et sur leur pronostic.
Bénéfices attendus
Un enfant né prématuré sur trois aura des TND. La survenue de ces troubles est plus fréquente en cas d’ECUN associée. En effet, plus de 50% des nouveau-nés prématurés avec ECUN auront un trouble du neurodéveloppement. Les effets de l’entérocolite sur le cerveau des nouveau-nés n’ont pas encore été élucidés. Avec ce projet, nous cherchons à comprendre d’une part l’association entre TND et entérocolite en étudiant l’impact de l’inflammation sur le développement du cerveau des nouveau-nés. Nous cherchons à comprendre d’autre part la baisse de l’inflammation et la meilleure évolution des nouveau-nés ayant bénéficié d’une coelioscopie, qui ont été constaté chez les patients. Seulement 8 % des chirurgiens pédiatres dans le monde utilisent la coelioscopie dans la prise en charge des ECUN. Les résultats de nos expériences précliniques, s’ils s’avèrent positifs, constitueraient un pré requis indispensable à la généralisation de l’exploration coelioscopique chez les nouveau-nés atteints d’ECUN. L’intégralité de ce travail aura une application directe sur le protocole de prise en charge chirurgicale des ECUN, et sur leur pronostic à court et long terme.
Procédures
Les animaux seront soumis à quatre types d’intervention : - Une alimentation par une fine sonde orogastrique (fin tube introduit par la bouche, jusqu'à l'estomac) avec une solution lactée matin et soir du 3ème au 7ème jour de vie. La composition de la solution lactée diffère entre les groupes. Certains souriceaux recevront du lait à usage vétérinaire. D’autres souriceaux recevront du lait à usage vétérinaire contenant une substance qui provoque de l’inflammation intestinale (Dextran Sodium Sulfate). Cela permet de reproduire, chez la souris, une entérocolite similaire à celle observée chez les nouveau-nés prématurés. - Un maintien pendant 10 minutes trois fois par jour du 3ème au 7ème jour de vie dans une chambre avec une concentration en oxygène abaissée de 21 à 5%. - Au 6ème jour de vie, certains souriceaux auront une insufflation de CO2 dans l’abdomen, c’est à dire qu’ils recevront une faible quantité de gaz dans la cavité abdominale à l’aide d’un très fin tube. Cette procédure sera réalisée sous anesthésie générale afin que les animaux ne ressentent aucune douleur. Le gaz sera administré pendant 10 minutes avec une pression très faible et contrôlée. Chaque souris concernée recevra cette intervention une seule fois. - Une IRM cérébrale sera réalisée sur chaque souris autour du 40ème jour de vie. Celle-ci sera réalisée sous anesthésie générale pour obtenir une immobilité parfaite.
Impact sur les animaux
Les animaux peuvent tout d’abord subir un stress temporaire lors : des manipulations, de la séparation ponctuelle avec la mère chez les souriceaux, des tests comportementaux, et du transport des animaux vers les salles d’expérimentation. Ils peuvent ensuite être sujets aux symptômes d’entérocolite : douleur abdominale, diarrhée, sang dans les selles, altération de l’état général, décès. L’administration du lait par voie orogastrique (sonde introduite par la bouche jusqu’à l’estomac) présente également des risques : l’introduction de cette sonde peut entrainer un stress et un inconfort liés au passage de la sonde et à la contention. Dans de rares cas des complications peuvent survenir, comme une fausse route ou une perforation de l’œsophage. De plus, bien que cela reste exceptionnel, une perforation d’organe suivi du décès peut survenir lors de l’introduction du petit tube d’insufflation de CO2. Pour finir, ils présentent un risque de décès provoqué par les produits anesthésiants lors des procédures réalisées sous anesthésie générale.
Devenir
Les animaux sont mis à mort à l’issue de la procédure afin de réaliser les prélèvements tissulaires post-mortem : - A l’âge de 8 jours : prélèvement des intestins pour caractériser l’entérocolite, des cerveaux pour analyse de l’architecture cérébrale et des conséquences cérébrales de l’inflammation, du sang, du foie et de la rate pour caractériser l’inflammation. - A l'âge de 50 jours : prélèvement des cerveaux pour caractériser l’architecture cérébrale.
Remplacement
Les effets de cette maladie sur le cerveau et sur le système de défense du corps ne peuvent pas être étudiés correctement sans utiliser un animal entier. Il n’est pas possible de tester cette approche uniquement sur des cellules en laboratoire ou à l’aide d’un logiciel, car ces méthodes ne permettent pas de reproduire toute la complexité de la maladie. La souris est un animal souvent utilisé en recherche médicale pour les modèles d'entérocolite. Elle permet d’étudier cette maladie de manière fiable, car son organisme réagit d’une façon comparable et adaptée à ce type d’étude.
Réduction
Le modèle de maladie utilisé a été mis au point pour provoquer des lésions de l’intestin tout en limitant la gravité de l’état des jeunes souris, permettant de limiter la souffrance et de réduire le nombre d’animaux nécessaires à l’étude. Une surveillance au minimum quotidienne est mise en place afin d’apprécier l’état des souriceaux. Plusieurs examens sont réalisés sur les mêmes animaux au cours de l’étude, ce qui permet de recueillir un maximum d’informations tout en limitant le nombre total de souris nécessaires. Le nombre de souris est réduit au strict nécessaire à l’obtention de résultats fiables.
Raffinement
Toutes les interventions sont réalisées par du personnel formé et autorisé. Cela concerne notamment l’alimentation des jeunes souris à l’aide de la sonde, l’anesthésie, les insufflations dans l’abdomen. Les animaux sont hébergées dans des conditions adaptées à leur bien-être : alternance jour/nuit régulière, température stable, eau et nourriture à volonté. Les cages contiennent du papier doux pour leur permettre de construire un nid. Les mères et leurs petits ne sont pas dérangés avant le troisième jour de vie. Lors des manipulations, la séparation est la plus courte possible et les petits sont maintenus au chaud avant d’être replacés auprès de leur mère. Pendant la période où la maladie est provoquée, les animaux sont observés deux fois par jour (poids, comportement, état général). Des règles précises sont suivies pour décider si un animal doit être euthanasié plus tôt afin d’éviter toute souffrance inutile. L’administration du gaz dans l'abdomen est réalisée sous anesthésie générale afin que les animaux ne ressentent pas de douleur. Le matériel utilisé permet de délivrer une pression très faible, adaptée à la taille des jeunes souris. Les animaux sont surveillés en permanence pendant et après l’anesthésie. Les tests de comportement sont réalisés dans une salle calme. Les animaux sont d’abord habitués à l’environnement et sont manipulés avec douceur.
Choix des espèces
Parmi les modèles animaux d’ECUN, le rongeur est largement utilisé dans la littérature. Plusieurs études sur les conséquences de l’insufflation du CO2 chez la souris ont été publiées précédemment. L’insufflation de CO2 intra-abdominale chez la souris est facilement réalisable, reproductible et ne nécessite qu’un seul point de ponction. Notre modèle d’entérocolite est induit chez des souriceaux du 3ème au 7ème jour de vie car ils ont à cet âge, un développement cérébral comparable à celui d’un nouveau-né prématuré. Les tests comportementaux sont réalisés pendant la période de l’acquisition motrice puis plus tard au 30ème et 45ème jours de vie correspondant aux périodes d’adolescence et de jeune adulte, à la recherche de troubles du neurodéveloppement.
Prélèvements de tissus pour génotypage de souris génétiquement altérées dans l’étude de la communication entre le cerveau et la périphérie (EU2/2)
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
- Système urogénital
Sur 75 000 souris comptabilisées, 49 875 sont mises à mort faute de porter le génotype recherché ou parce qu'elles sont trop âgées pour reproduire, 24 375 sont gardées vivantes pour alimenter d'autres projets et 3 750 sont réutilisées pour des prélèvements de tissus, des formations ou des travaux pratiques d'animalerie. Ces souris subissent au sevrage, vers 21 jours, la coupe d'un bout de queue de moins de 3 mm, parfois d'un morceau d'oreille, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Aucun résultat scientifique propre n'en est attendu, le porteur décrivant le bénéfice du projet comme celui d'élever et d'identifier le génotype de ses souris pour fournir des animaux non-humains à ses autres travaux. Les cerveaux des souris tuées sont congelés dans une biobanque interne, ce que le porteur situe "dans le cadre des 3Rs", sur un projet qui engage 75 000 souris pour la seule gestion des lignées.
Objectifs
Les études faites au sein de notre laboratoire nécessitent l’utilisation de souris génétiquement altérées. Nous étudions l’interrelation entre le cerveau et le reste du corps. Ce projet se déroulera sur deux établissements utilisateurs EU 1/2 et EU 2/2 afin de pouvoir gérer nos lignées sans en augmenter les effectifs pour les différents projets réalisés par la suite.
Bénéfices attendus
Les bénéfices de ce projet sont d’élever et identifier le génotype de nos souris afin de fournir des animaux pour nos projets scientifiques.
Procédures
Les animaux subiront un prélèvement d’un très petit morceau de queue (inférieur à 3mm). Les outils et la queue de l’animal seront désinfectés afin de prévenir une potentielle infection. Dans de rares cas, les animaux seront prélevés au niveau de l’oreille par une coupe d’un petit morceau de moins de 3mm également. Ces prélèvements seront effectués au sevrage des animaux, soit à environ 21 jours.
Impact sur les animaux
Lors de l’identification de nos animaux au moment du sevrage par la pose d’un Tag d’oreille, un prélèvement de tissu invasif (queue) peut entrainer une douleur momentanée et un stress lié à la manipulation de l’animal. Cette procédure n’entraine que très rarement des complications. Le suivi quotidien des animaux par les zootechniciens de la zone d’élevage permettra cependant de détecter la moindre modification de l’état de la souris (apparence physique ou comportement anormaux de l’animal) qui permettra alors de prendre des décisions adéquates pour éviter toutes souffrances animales. Aucun animal ne présente de phénotype dommageable en zone d’élevage.
Devenir
Les animaux produits pour nos élevages et génotypées seront gardés en vie car utilisés en continuité dans nos projets expérimentaux (24 375 souris). Certains animaux seront ré-utilisés pour prélèvements de tissus, formation, travaux pratiques d’animalerie (3750 souris). Les animaux qui ne présentent pas le génotype d’intérêt ou seront trop âgés pour servir de géniteurs seront mis à mort (49 875 souris) ; dans le cadre des 3Rs, ces animaux serviront à la création de Biobanque interne (cerveaux de souris congelés) à l’équipe ou pour prélèvements de tissus
Remplacement
A chaque fois que cela sera possible, nous utiliserons des méthodes alternatives (organoïdes, cultures cellulaires, …). Cependant, l’étude des mécanismes physiologiques et physiopathologiques neuro-endocrines mettant en jeu le système nerveux et les organes périphériques n’est actuellement possible qu’avec l’utilisation de modèles animaux. Les méthodes alternatives permettant l’étude des intéractions cellulaires et tissulaires complexes in vitro, bien qu’en cours de développement, n’existent pas encore.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire à ce projet est calculé à partir du nombre d’animaux nécessaire aux projets expérimentaux, des stratégies d’élevage de chaque lignée et des données de la littérature sur nos modèles. Il concorde avec les données obtenues pour le maintien de nos lignées au cours des années précédentes. Les lignées sont utilisées dans plusieurs projets et par plusieurs expérimentateurs. La mutualisation des élevages de l’équipe permet une meilleure gestion de chaque colonie et l’optimisation de l’utilisation/ ou la ré-utilisation de chaque animal issu de l’élevage. De plus, afin d’optimiser la production de nos animaux pour l’expérimentation et pour le maintien des lignées : - Les stratégies d’accouplement sont choisies afin d’obtenir un maximum d’animaux de génotype d’interêt par portée. Lorsque cela est possible, nos accouplements sont réalisés à partir de souris homozygotes afin de réduire le nombre d’animaux non utilisés après croisement. - Nous recourrons à la cryoconservation pour les lignées importantes qui ne servent pas sur les projets en cours.
Raffinement
Les animaux seront maintenus dans le respect strict des conditions standard d’hébergement d’un statut SOPF. L’eau et la nourriture sont fournies ad libitum. Un enrichissement est ajouté dans la cage (à minima des cylindres de coton pour stimuler l’activité naturelle, diminuer le stress et faciliter la thermorégulation). La manipulation des animaux, la surveillance quotidienne et les soins sont effectués par les zootéchniciens de la zone d’élevage. Un point hebdomadaire est effectué par le référent en charge de la gestion des colonies pour coordonner l’élevage avec les plans expérimentaux des investigateurs principaux et intéragir avec les zootéchniciens en charge des colonies. Lors de la réalisation des biopsies, les outils utilisés sont désinfectés à l’éthanol entre chaque prélevement. Ils seront toujours utilisés propres, autoclavés et coupant. La biopsie de queue de souris ne dépassera pas 3mm afin de réduire la douleur de l’animal. Ces prélèvements seront réalisés au moment du sevrage et de l’identification des animaux par des bagues d’oreilles afin d’éviter la répétition des contentions. Lorsque nécessaire, 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) vers l’EU 1/2. Les animaux seront acclimatés pour une période de 7 jours sur le site d’accueil avant toute mise en reproduction.
Choix des espèces
Nos projets de recherche visent à comprendre le lien entre le cerveau et la périphérie, tant pour une recherche fondamentale que des recherches translationnelles ou bien le traitement de maladies (diabète, obésité, infertilité, …). La procédure expérimentale détaillée ici a un caractère de stricte nécessité et ne peut pas être remplacée par d'autres stratégies ou méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. L’inactivation d’un gène pour déterminer son effet sur un organisme n’est possible actuellement que chez la souris ou le rat. Nos projets se porteront sur la souris, qui est un modèle idéal pour étudier l’inactivation de certains gènes grâce aux techniques de transgenèse et son génome est à 90% équivalent à celui de l’homme. Les animaux produits pour nos expériences en élevage seront des parents et leurs souriceaux, de la naissance jusqu'à leur sevrage (vers 21 jours).
Impact de l’Obésité sur la Maturation Cardiaque et la Fonction Diastolique chez les souris juvéniles/ »adolescentes » EU2/2
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
965 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Mises sous régime gras et sucré dès le vingtième jour de vie, elles subissent une échocardiographie sous anesthésie, un prélèvement à la queue par semaine, puis deux tests métaboliques comportant chacun neuf ponctions de sang en deux heures, avant un cathétérisme du ventricule qui passe par la dissection de la carotide. Le porteur signale qu'une anesthésie mal conduite peut tuer la souris ou la réveiller en cours d'opération, et qu'une lésion des vaisseaux voisins de la carotide peut provoquer une hémorragie. Les mères, arrivées avec leurs petits de quinze jours, sont tuées dès le sevrage parce qu'elles sont trop âgées pour entrer dans l'étude.
Objectifs
L’insuffisance cardiaque est une maladie grave et fréquente. L’une de ses formes, l’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée (ICFEp), concerne aujourd’hui plus d’un patient sur deux et pourrait représenter jusqu’à 80 % des cas d’ici 2035. Cette pathologie touche principalement les femmes âgées et se caractérise par une altération de la relaxation du cœur, sans modification de sa capacité de contraction. À ce jour, il n’existe aucun traitement curatif ou préventif efficace, en grande partie en raison d’une compréhension encore limitée des mécanismes biologiques impliqués. L’obésité constitue un facteur de risque majeur de l’ICFEp, près de 80 % des patients étant en surpoids ou obèses. Or, la prévalence de l’obésité augmente fortement chez les enfants et les adolescents. Pourtant, l’impact d’une obésité précoce sur le développement du cœur et sur le risque ultérieur d’insuffisance cardiaque demeure peu étudié. Nos travaux récents ont mis en évidence, chez la souris, une phase de développement cardiaque jusque-là méconnue, survenant après le sevrage, entre le 20ème (P20) et le 60ème jour (P60) de vie. Cette période est marquée par l’apparition de structures spécifiques au sein des cellules musculaires cardiaques, essentielles à la maturation de la fonction de relaxation. Leur altération ou leur absence est associée à une dysfonction diastolique conduisant au développement d’une ICFEp. De manière originale, nous avons montré que ces structures sont régulées selon le moment de la journée, suggérant un lien étroit entre développement cardiaque et horloge biologique. Nous avons également identifié un dimorphisme sexuel de ce développement, influencé par les hormones féminines, pouvant contribuer à la plus forte prévalence de l’ICFEp chez les femmes. La période P20–P60 chez la souris correspondant à l’adolescence et au début de l’âge adulte chez l’Homme, ce projet vise à étudier comment l’obésité perturbe le développement cardiaque durant cette fenêtre critique et augmente le risque de dysfonction cardiaque précoce. L’objectif est d’identifier des marqueurs précoces ouvrant la voie à de nouvelles stratégies de prévention et de traitement.
Bénéfices attendus
L’étude de l’impact d’un régime obésogène sur la maturation du cœur au cours de la transition adolescence–jeune adulte permettra de mieux comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans la perturbation du développement normal de la fonction cardiaque en situation pathologique. Ces connaissances sont particulièrement pertinentes dans un contexte où les régimes alimentaires riches en graisses et en sucres, de type « fast-food », sont de plus en plus répandus chez les adolescents. Les résultats de ce projet contribueront à l’identification de mécanismes précoces associés à la dysfonction cardiaque (ICFEp), susceptibles d’améliorer le diagnostic précoce et d’orienter une prise en charge plus personnalisée, en tenant compte des différences liées au sexe ainsi que des variations biologiques dépendantes du moment de la journée. À plus long terme, ces travaux pourraient participer à l’élaboration de stratégies de prévention visant à réduire le risque de développer une ICFEp à l’âge adulte.
Procédures
Dans le 1er établissement utilisateur, la 1ère intervention sur l’animal au 20ème jour de naissance est une anesthésie sous anesthésie gazeuse pour l’échocardiographie cardiaque. Ensuite, entre le 20ème (P20) et le 40ème (P40) jour de naissance, il y a un prélèvement à la queue sur animal vigile une fois par semaine (moins de 15sec chaque prélèvement). A P40, 2 tests métaboliques (espacés chacun d’une semaine) sont réalisés chez la souris. Cela implique, 1 injection d’insuline (moins de 15 sec) ou 1 injection de glucose (moins de 15 sec) en injection intrapéritonéale à l'aide d'aiguille 30G et neuf prélèvements à la queue pour chaque test selon la cinétique suivante : 15 minutes avant l’injection puis au moment de l’injection puis 15 min après l’injection et ainsi de suite toutes les 15 minutes jusqu’à 120 minutes (un total de 9 prélèvements). Au 60ème jours de naissance, l'échocardiographie nécessite une anesthésie gazeuse et une chirurgie est réalisée impliquant une injection intrapéritonéale avec une aiguille de 30G d’analgésie et 1 une injection sous cutanée au niveau du cou d'anesthésique à l'aide d'une aiguille de 30G. Dans le second établissement, l’euthanasie des souris implique, de la même manière, une injection d’analgésie (moins de 15 sec) au niveau de la cage thoracique en sous cutanées à l'aide d'une aiguille de 30G.
Impact sur les animaux
Lors de la mise sous régime à P20 : modifications digestives (diarrhée, constipation), modification comportementale (légère léthargie). Lors des échocardiographies doppler ou pendant le cathétérisme ventriculaire : une mauvaise gestion de l'anesthésie pourrait entrainer soit la mort prématurée de la souris ou, au contraire, un réveil de cette dernière en cours de chirurgie. Par ailleurs, lors de la dissection de la carotide commune lors de la cathétérisation, il est possible de léser des vaisseaux adjacents entraînant une hémorrhagie légère et un risque d'inconfort. Les effets indésirables potentiels liés aux expérimentations métaboliques : stress de jeûne limité à 2h avant les tests in vivo pour normaliser la glycémie, inconfort et douleur liés à l'injection d'insuline ou glucose (une fois, durée max 15 sec), inconfort et douleur lors des prélèvements sanguins à l’extrémités de la queue et au niveau mandibulaire.
Devenir
À l’issue de chaque procédure expérimentale, les animaux sont tous euthanasiés. Lorsqu'il est nécessaire, un prélèvement du cœur est effectué à des fins d’analyses cellulaires et moléculaires sous anesthésie profonde et analgésie, puis une méthode secondaire réglementaire d'euthanasie est utilisée pour la mise à mort. Les petits arrivant à 15 jours de naissance, ils sont avec leur mère qui est euthanasiée dés le sévrage. En effet, ces femelles sont trop âgées pour entrer dans notre étude.
Remplacement
Ces investigations doivent être réalisées sur des modèles animaux vivants, car elles nécessitent l’étude du cœur en fonctionnement. En particulier, l’impact d’un régime obésogène initié à l’adolescence (20 jours après la naissance) sur la fonction diastolique à l’âge adulte (60 jours après la naissance) ne peut être évalué que dans un organisme vivant, compte tenu de la complexité des mécanismes de développement cardiaque impliqués. Les altérations structurelles et fonctionnelles associées à l’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée (ICFEp), ainsi que l’influence de facteurs environnementaux tels que l’alimentation ou l’alternance jour/nuit, ne peuvent être étudiées à l’aide de modèles alternatifs. Elles nécessitent à la fois des analyses fonctionnelles in vivo et, lorsque requis, un prélèvement cardiaque permettant un accès direct au tissu et à l’architecture des cellules contractiles cardiaques.
Réduction
L’équipe a développé une méthode de prélèvement cardiaque optimisée permettant de préserver au mieux l’architecture des cardiomyocytes, notre centre d’intérêt dans ce projet, et d’analyser un même échantillon par plusieurs techniques complémentaires. Cette approche optimise l’utilisation des animaux en permettant d’obtenir, à partir d’un seul animal, différents types de données structurales et fonctionnelles. Par ailleurs, l’utilisation de techniques d’imagerie fonctionnelle non invasives, telles que l’échocardiographie Doppler, permet de réaliser un suivi longitudinal de la fonction cardiaque, et ce avant le prélèvement terminal du tissu si nécessaire. Ainsi, un même animal peut être utilisé successivement pour des analyses fonctionnelles in vivo et pour des analyses tissulaires post-mortem. Ces stratégies expérimentales permettent de maximiser l’exploitation des données obtenues, de réduire le nombre d’animaux utilisés au strict nécessaire et de garantir une analyse statistiquement robuste et une évaluation complète de l'architecture cardiaque et de sa fonction, tout en tenant compte des différents facteurs biologiques étudiés.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans des cages ventilées conformes à la directive 2010/63/UE, dans le respect des cinq libertés fondamentales. Des enrichissements du milieu (papier, carton, tunnels) sont fournis afin de favoriser la construction de nids, l’expression des comportements naturels, l’activité physique et les interactions sociales. Un test des pièces d’hébergement des animaux est effectué tous les 3 mois pour garantir leur statut sanitaire SPF. Une grille de suivi (grille de scoring de notre projet), élaborée en collaboration avec les zootechniciens, permet une surveillance régulière de l’état de santé des animaux et une adaptation rapide des conditions expérimentales si nécessaire, afin de limiter au maximum toute douleur, souffrance ou détresse (analgésie et anesthésie ont été définies pour éliminer toutes douleurs).
Choix des espèces
La souris constitue un modèle particulièrement pertinent pour nos études en raison de sa forte similitude avec la physiologie humaine, notamment pour les processus cardiaques. En effet, notre équipe a mis en évidence l’impact du jour et de la nuit sur la fonction cardiaque chez l’Homme et la souris, justifiant l’utilisation de ce modèle pour étudier les mécanismes sous-jacents à cette fonction et ses altérations. Par ailleurs, la majorité des travaux portant sur l’impact du sexe sur le fonctionnement cardiaque et sur l’impact de l’obésité ont été réalisés chez la souris, fournissant un cadre méthodologique et conceptuel solide. Ce modèle nous permet donc de poursuivre des recherches en cohérence avec la littérature existante et de capitaliser sur des données validées. Enfin, les techniques employées dans ce projet ont été optimisées pour la souris, garantissant la fiabilité et la reproductibilité des résultats obtenus. Les animaux seront utilisés à différents stades de développement selon les objectifs spécifiques de chaque expérience, afin d’évaluer les effets du régime obésogène sur le développement et la fonction cardiaque. Au 20ème jour après la naissance, le cœur est encore en pleine maturation. Des processus essentiels, tels que la formation et la structuration des cardiomyocytes sont alors actifs. Ce stade est crucial pour étudier l’impact de facteurs environnementaux précoces, notamment alimentaires, sur le développement du cœur. Comme montré par notre équipe, ce stade de développement est déterminant pour la fonction cardiaque adulte. Au 60ème jour après la naissance, correspondant au jeune adulte, le cœur a terminé son développement structural et fonctionnel. Ce stade permet d’évaluer les conséquences du régime obésogène instauré précocement sur la fonction cardiaque et sur l’architecture des cardiomyocytes à l’âge adulte.
Prélèvements de tissus pour génotypage de souris génétiquement altérées dans l’étude de la communication entre le cerveau et la periphérie (EU1/2)
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
- Système urogénital
Toutes les souris de ce projet sont génétiquement altérées et élevées pour alimenter d'autres protocoles sur les liens entre le cerveau et le reste du corps. 75 000 d'entre elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacune subit au sevrage, vers vingt et un jours, l'ablation d'un bout de queue de moins de trois millimètres, parfois d'un morceau d'oreille, pour lire son génotype. 49 875 souris qui ne portent pas le génotype recherché ou deviennent trop âgées pour se reproduire seront tuées et leurs cerveaux congelés dans une biobanque interne, 3 750 seront réutilisées pour des prélèvements ou des travaux pratiques d'animalerie, et 24 375 partiront vers d'autres projets.
Objectifs
Les études faites au sein de notre laboratoire nécessitent l’utilisation de souris génétiquement altérées. Nous étudions l’interrelation entre le cerveau et le reste du corps. Ce projet se déroulera sur deux établissements utilisateurs EU 1/2 et EU 2/2 afin de pouvoir gérer nos lignées sans en augmenter les effectifs pour les différents projets réalisés par la suite.
Bénéfices attendus
Les bénéfices de ce projet sont d’élever et identifier le génotype de nos souris afin de fournir des animaux pour nos projets scientifiques.
Procédures
Les animaux subiront un prélèvement d’un très petit morceau de queue (inférieur à 3mm). Les outils et la queue de l’animal seront désinfectés afin de prévenir une potentielle infection. Dans de rares cas, les animaux seront prélevés au niveau de l’oreille par une coupe d’un petit morceau de moins de 3mm également. Ces prélèvements seront effectués au sevrage des animaux, soit à environ 21 jours.
Impact sur les animaux
Lors de l’identification de nos animaux au moment du sevrage par la pose d’un Tag d’oreille, un prélèvement de tissu invasif (queue) peut entrainer une douleur momentanée et un stress lié à la manipulation de l’animal. Cette procédure n’entraine que très rarement des complications. Le suivi quotidien des animaux par les zootechniciens de la zone d’élevage permettra cependant de détecter la moindre modification de l’état de la souris (apparence physique ou comportement anormaux de l’animal) qui permettra alors de prendre des décisions adéquates pour éviter toutes souffrances animales. Aucun animal ne présente de phénotype dommageable en zone d’élevage.
Devenir
Les animaux produits pour nos élevages et génotypées seront gardés en vie car utilisés en continuité dans nos projets expérimentaux (24 375 souris). Certains animaux seront ré-utilisés pour prélèvements de tissus, formation, travaux pratiques d’animalerie (3750 souris). Les animaux qui ne présentent pas le génotype d’intérêt ou seront trop âgés pour servir de géniteurs seront mis à mort (49 875 souris) ; dans le cadre des 3Rs, ces animaux serviront à la création de Biobanque interne (cerveaux de souris congelés) à l’équipe ou pour prélèvements de tissus.
Remplacement
A chaque fois que cela sera possible, nous utiliserons des méthodes alternatives (organoïdes, cultures cellulaires, …). Cependant, l’étude des mécanismes physiologiques et physiopathologiques neuro-endocrines mettant en jeu le système nerveux et les organes périphériques n’est actuellement possible qu’avec l’utilisation de modèles animaux. Les méthodes alternatives permettant l’étude des intéractions cellulaires et tissulaires complexes in vitro, bien qu’en cours de développement, n’existent pas encore.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire à ce projet est calculé à partir du nombre d’animaux nécessaire aux projets expérimentaux, des stratégies d’élevage de chaque lignée et des données de la littérature sur nos modèles. Il concorde avec les données obtenues pour le maintien de nos lignées au cours des années précédentes. Les lignées sont utilisées dans plusieurs projets et par plusieurs expérimentateurs. La mutualisation des élevages de l’équipe permet une meilleure gestion de chaque colonie et l’optimisation de l’utilisation/ ou la ré-utilisation de chaque animal issu de l’élevage. De plus, afin d’optimiser la production de nos animaux pour l’expérimentation et pour le maintien des lignées : - Les stratégies d’accouplement sont choisies afin d’obtenir un maximum d’animaux de génotype d’interêt par portée. Lorsque cela est possible, nos accouplements sont réalisés à partir de souris homozygotes afin de réduire le nombre d’animaux non utilisés après croisement. - Nous recourrons à la cryoconservation pour les lignées importantes qui ne servent pas sur les projets en cours.
Raffinement
Les animaux seront maintenus dans le respect strict des conditions standard d’hébergement d’un statut SOPF. L’eau et la nourriture sont fournies ad libitum. Un enrichissement est ajouté dans la cage (à minima des cylindres de coton pour stimuler l’activité naturelle, diminuer le stress et faciliter la thermorégulation). La manipulation des animaux, la surveillance quotidienne et les soins sont effectués par les zootéchniciens de la zone d’élevage. Un point hebdomadaire est effectué par le référent en charge de la gestion des colonies pour coordonner l’élevage avec les plans expérimentaux des investigateurs principaux et intéragir avec les zootéchniciens en charge des colonies. Lors de la réalisation des biopsies, les outils utilisés sont désinfectés à l’éthanol entre chaque prélevement. Ils seront toujours utilisés propres, autoclavés et coupant. La biopsie de queue de souris ne dépassera pas 3mm afin de réduire la douleur de l’animal. Ces prélèvements seront réalisés au moment du sevrage et de l’identification des animaux par des bagues d’oreilles afin d’éviter la répétition des contentions. Lorsque nécessaire, 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) vers l’EU 2/2. Les animaux seront acclimatés pour une période de 7 jours sur le site d’accueil avant toute mise en reproduction.
Choix des espèces
Nos projets de recherche visent à comprendre le lien entre le cerveau et la périphérie, tant pour une recherche fondamentale que des recherches translationnelles ou bien le traitement de maladies (diabète, obésité, infertilité, …). La procédure expérimentale détaillée ici a un caractère de stricte nécessité et ne peut pas être remplacée par d'autres stratégies ou méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. L’inactivation d’un gène pour déterminer son effet sur un organisme n’est possible actuellement que chez la souris ou le rat. Nos projets se porteront sur la souris, qui est un modèle idéal pour étudier l’inactivation de certains gènes grâce aux techniques de transgenèse et son génome est à 90% équivalent à celui de l’homme. Les animaux produits pour nos expériences en élevage seront des parents et leurs souriceaux, de la naissance jusqu'à leur sevrage (vers 21 jours).