Système cardiaque
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Impact de l’exercice volontaire sur la progression de la maladie d’Alzheimer chez la souris : microbiote intestinal, métabolites circulants et inflammation cérébrale
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système gastrointestinal
- Système nerveux
420 souris d'une lignée reproduisant la maladie d'Alzheimer vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélèvements terminaux, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Chaque animal concerné reçoit une substance par voie orale puis subit trois prélèvements sanguins par incision, espacés d'une heure dans la même journée, séquence répétée à sept, dix et quinze mois. Les tests portent sur la mémoire sociale, la reconnaissance et la localisation d'objets et la mémoire spatiale, l'un d'eux obligeant la souris à nager quatre essais par jour pendant cinq jours. Tout cela pour mesurer les effets d'une roue d'exercice laissée en cage, que le porteur décrit comme une approche "simple et accessible".
Objectifs
La maladie d’Alzheimer et, plus largement, certaines formes de vieillissement du cerveau s’accompagnent souvent d’une baisse progressive de la mémoire et d’autres capacités de réflexion. Aujourd’hui, les solutions thérapeutiques restent limitées. De nombreuses études chez l’humain et chez l’animal indiquent que l’activité physique est une approche simple et accessible, qui peut aider à préserver les fonctions cognitives. En revanche, comment l’exercice produit ces effets reste incompris, notamment via des mécanismes qui impliquent l’ensemble de l’organisme. Des travaux récents suggèrent que l’intestin pourrait jouer un rôle important dans la communication avec le cerveau. Les micro-organismes naturellement présents dans l’intestin (le microbiote) peuvent influencer des substances circulant dans le sang, qui à leur tour pourraient agir sur l’inflammation et sur certaines cellules du cerveau impliquées dans la protection et l’équilibre du tissu cérébral. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre le lien entre activité physique, fonctionnement de l’intestin et évolution des troubles de la mémoire dans un modèle de souris de la maladie d’Alzheimer. Plus précisément, nous voulons déterminer si l’exercice volontaire peut modifier des signaux venant de l’intestin et si ces changements sont associés à une meilleure préservation des fonctions de l’hippocampe (une région clé pour la mémoire). À terme, ce travail vise à identifier des pistes biologiques pouvant expliquer pourquoi certaines personnes résistent mieux que d’autres au déclin cognitif.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera d’abord des bénéfices scientifiques à court terme en améliorant la compréhension des liens entre l’intestin et le cerveau au cours de la maladie d’Alzheimer. Il cherchera à préciser comment les micro-organismes naturellement présents dans l’intestin (le microbiote) et certaines molécules circulant dans le sang peuvent influencer l’inflammation et le fonctionnement du cerveau, notamment dans une région essentielle pour la mémoire (l’hippocampe). Grâce à un suivi à plusieurs moments de l’évolution de la maladie et à des mesures complémentaires (tests de mémoire, analyse dans le sang, étude du microbiote, observation de cellules impliquées dans la défense du cerveau, et évaluation de dépôts caractéristiques de la maladie), l’étude pourra identifier des profils biologiques associés à une plus grande vulnérabilité, ou au contraire à une meilleure résistance du fonctionnement cognitif. Le projet évaluera aussi l’effet d’une intervention simple et accessible, l’activité physique volontaire, afin de déterminer si elle peut favoriser des changements bénéfiques du côté de l’intestin et du sang, et s’ils sont associés à une meilleure préservation de la mémoire. L’étude intégrera également des indicateurs du fonctionnement intestinal (par exemple le transit et la perméabilité), pour mieux comprendre le rôle possible de la barrière intestinale et de l’inflammation générale dans la communication intestin–cerveau. À plus long terme, l’identification et la mise à l’épreuve de molécules candidates pourrait aider à repérer des marqueurs de progression de la maladie ou de réponse à l’exercice, et ouvrir des pistes pour de futures stratégies de prévention ou d’accompagnement combinant hygiène de vie et actions ciblant le métabolisme.
Procédures
Certains animaux recevront une substance par voie orale, la procédure dure moins de 30 secondes et est réalisée sur animal vigile. Ces mêmes animaux auront 3 prélèvements sanguins espacés de 1h chacun, réalisés sur animal vigile sans anesthésie mais avec une analgésie locale, et ceci se répètera 3 fois à au moins 3 mois d'intervalle. Pour certains animaux 3 tests comportementaux seront effectués au cours de 2 à 3 semaines. Ils peuvent induire du stress du fait du déplacement des souris vers de nouvelles pièces et de la mise en contact avec de nouveaux objets.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus dans ce projet sont limités et seront surveillés tout au long de l'étude. Activité physique volontaire (roue en cage) : chez certains animaux, elle peut s'accompagner d'une légère diminution du poids, transitoire et d'intensité faible. Administration orale de substances : certains animaux recevront ponctuellement des substances par voie orale. La manipulation est brève (environ 15 secondes) et peut provoquer un inconfort ou un stress transitoire d'intensité légère lié à la contention. Prélèvements sanguins: ces prélèvements nécessitent une petite incision. Elle peut entraîner une douleur brève au moment du geste (environ 10 secondes) et une gêne locale temporaire d'intensité légère (petite plaie, sensibilité) jusqu'à cicatrisation, généralement en quelques jours. Chaque prélèvement est répété 3 fois dans la même journée à une heure d'intervalle. L'ensemble « administration orale + prélèvements » est réalisé à 7, 10 et 15 mois, avec plusieurs mois entre les séances, ce qui permet une cicatrisation complète et limite les effets cumulatifs. Tests comportementaux : ces tests peuvent générer un stress léger car ils reposent sur la nouveauté et l'exploration, mais ils sont de courte durée (sur 1 à 3 jours). Un des tests de mémorisation peut induire un stress modéré car l'animal doit nager ; le protocole est réparti sur 6 jours (4 essais/jour pendant 5 jours, puis 1 essai le 6ème jour).
Devenir
A la fin des procédures expérimentales, les animaux sont mis à mort afin de réaliser des prélèvements terminaux indispensables pour répondre aux objectifs du projet.
Remplacement
Le projet a pour objectif d’étudier, chez l’animal, l’effet d’une activité physique volontaire puis de l’administration de certaines molécules d’intérêt sur l’évolution de troubles de la mémoire et sur la communication entre l’intestin et le cerveau dans un modèle murin de maladie d’Alzheimer. Une partie essentielle du projet repose sur l’évaluation de capacités complexes (mémoire sociale, reconnaissance/localisation d’objet, apprentissage et mémoire spatiale). Ces fonctions ne peuvent pas être mesurées de façon pertinente avec des méthodes sans animal (cellules en culture, tissus isolés, ou modèles informatiques). De plus, l’étude porte sur des interactions entre plusieurs organes et sur des mécanismes qui évoluent dans le temps : intestin et microbiote, substances circulant dans le sang, réponses immunitaires, puis effets sur le cerveau. Ces échanges, qui dépendent du fonctionnement global de l’organisme et de différents stades de la maladie, ne peuvent pas être reproduits de manière fiable par des approches alternatives. Conformément à la démarche des 3R, lorsque des molécules ou des voies biologiques prioritaires seront identifiées, des approches complémentaires hors de l’animal pourront être utilisées (par exemple sur des cellules) pour préciser certains mécanismes. Toutefois, ces méthodes ne peuvent pas remplacer l’étude in vivo nécessaire pour établir le lien entre l’intervention (exercice/administration), les changements dans l’organisme et les effets sur le cerveau et le comportement.
Réduction
Le nombre d’animaux a été déterminé au plus juste à partir de nos données antérieures dans ce modèle et des informations disponibles dans la littérature. Il est fixé entre 10 et 15 animaux par groupe. Ces effectifs correspondent au minimum nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement interprétables, notamment pour comparer les groupes entre eux et analyser l’évolution de la maladie au cours du temps chez les mêmes animaux. Le choix des effectifs tiennent également compte de la variabilité naturelle entre individus, pour les tests de comportement, du désintérêt de certains animaux à utiliser la roue d’exercice placée dans la cage et enfin à une mortalité plus élevée de la lignée de souris alzheimer au cours du vieillissement. Intégrer ces facteurs dès la planification évite d’avoir à constituer de nouvelles cohortes en cours d’étude.
Raffinement
Les conditions d’hébergement et les pratiques de manipulation sont conçues pour réduire au maximum le stress et le risque de blessures. Les souris seront hébergées en groupes stables de 2 à 4 dans des cages enrichies avec du matériel de nidification et un élément d’enrichissement (bûchette), afin de favoriser les comportements naturels (repos, exploration, construction du nid). L’activité physique se fera via une roue en cage, permettant à l’animal de choisir librement l’intensité et la durée. Afin de préserver les périodes de repos et d’éviter une activité excessive, les roues pourront être retirées pendant la phase d’inactivité (journée), ce qui encourage le repos. Les mâles peuvent parfois présenter des comportements d’agressivité. Pour limiter ce risque, les groupes seront constitués le plus tôt possible (après le sevrage et dès que le génotype est connu) afin de stabiliser les relations sociales. Les animaux seront surveillés régulièrement pour détecter rapidement tout signe de tension (poursuites répétées, morsures, plaies, perte de poils, amaigrissement). Si un risque de blessure apparaît, une adaptation de l’hébergement sera mise en place, pouvant aller jusqu’à l’hébergement individuel du ou des animaux concernés, uniquement si nécessaire pour prévenir les blessures, réduire la nuisance et maintenir les animaux tout au long de la procédure. Les tables de suivi de soins des animaux comportent des points limites stricts et spécifiques au projet, définis en concertation avec le vétérinaire référent, permettant une prise de décision rapide et standardisée en cas d'altération de l'état général.
Choix des espèces
Le choix de la souris est justifié car elle constitue un modèle de référence pour étudier la mémoire et les fonctions de cérébrales: l’organisation du cerveau est largement conservée chez les mammifères. Les connaissances disponibles chez la souris sur les mécanismes liés à l’inflammation cérébrale et aux modifications observées dans la maladie d’Alzheimer permettent d’établir, dans des conditions contrôlées, des liens entre changements dans le cerveau et performances de mémoire. De plus, les tests de comportement utilisés dans ce projet sont bien validés chez la souris et sont connus pour être influencés par des interventions de mode de vie, comme l’activité physique. La souris est également une espèce de référence pour étudier le rôle de l’intestin et des micro-organismes intestinaux (microbiote) dans la communication intestin–cerveau. L’activité physique peut modifier la composition et le fonctionnement du microbiote. Le choix d’une roue en cage permet une activité volontaire, où l’animal choisit lui-même l’intensité et la durée, ce qui limite le stress par rapport à des méthodes plus contraignantes. Nous utiliserons un modèle murin bien établi de la maladie d’Alzheimer, qui présente avec l’âge des changements caractéristiques et des troubles de la mémoire, ainsi que des modifications rapportées du microbiote. Ce modèle est donc adapté à une étude dans la durée des liens entre intestin, sang et cerveau, et des effets potentiels de l’exercice. Seuls des animaux jeunes adultes à âgés seront inclus, afin d’étudier l’évolution liée à l’âge : les plus jeunes auront 4 mois (âge où les animaux sont adultes) et les plus âgés 15 mois (âge correspondant à un stade avancé de vieillissement chez la souris). Cette plage d’âges est nécessaire pour suivre la progression des troubles au cours du temps et évaluer l’effet d’une intervention mise en place précocement.
Évaluation d’une thérapie innovante visant à corriger un déficit constitutionnel en une protéine essentielle à la régulation de la microcirculation
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Les souris utilisées sont génétiquement modifiées, le porteur indiquant qu'elles reproduisent "certaines pathologies humaines". 904 d'entre elles vont être utilisées, une partie tuée sous anesthésie sans reprendre conscience, les autres dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacune reçoit une ou deux injections puis un ou deux prélèvements de sang, geste dont le porteur dit qu'il peut causer une douleur moyenne et une légère hémorragie. L'objectif annoncé est un nanocorps qui "pourrait permettre" de faire passer les perfusions des patients d'une par semaine à une toutes les deux semaines. Toutes les souris sont tuées en fin de procédure, en raison du "volume sanguin prélevé ou perdu".
Objectifs
La coagulation sanguine regroupe un ensemble de mécanismes qui permettent d’arrêter un saignement en cas de blessure, grâce à la formation d’un caillot qui colmate la brèche du vaisseau. Ce processus fait intervenir les plaquettes sanguines et de nombreuses protéines. Tout défaut dans l’un des éléments de la coagulation peut entraîner des saignements anormaux ou au contraire provoquer la formation de caillots dans les vaisseaux sanguins. La formation de tels caillots conduit à la thrombose et à l'impossibilité au sang de circuler dans le vaisseau qui est colmaté. Si les organes ne peuvent plus recevoir suffisamment de sang pour les oxygéner, ils meurent progressivement. Parmi toutes les pathologies qui peuvent conduire à ces évènements thrombotiques, l'une d'elle est provoquée par l'absence d'une protéine très importante dont le rôle est de fluidifier le sang. Les patients chez qui cette protéine est manquante sont traités par un médicament qui leur apporte cette protéine. Mais ce traitement est lourd car il doit être administré toutes les semaines par voie intra-veineuse. L’objectif de ce projet est d'administrer en même temps que la protéine manquante, un deuxième traitement par nanocorps qui va prolonger la durée d'action de cette protéine. Ce double traitement pourrait permettre d’espacer les administrations de médicaments toutes les deux semaines plutôt qu'une fois par semaine.
Bénéfices attendus
Ce projet a vocation à améliorer la prise en charge des patients souffrant d'une pathologie thrombotique caractérisée par l'absence d'une protéine qui permet de fluidifier le sang. Le but est de rendre le traitement moins contraignant, facilitant ainsi l'adhésion des patients à leur traitement et améliorant leur qualité de vie.
Procédures
Les souris seront soumises sous anesthésie générale à : 1) une ou deux injections. Le nombre maximal est de 2 injections réparties sur 2 jours. Chaque injection va durer 1-2 secondes. 2) 1 ou 2 prélèvements sanguins répartis sur 14 jours au maximum. Ces prélèvements durent entre 5 et 45 secondes.
Impact sur les animaux
Les injections peuvent être associées à une légère douleur transitoire, de courte durée. Le prélèvement sanguin peut être associé à une douleur moyenne et une légère hémorragie, nécessitant d'exercer un point de compression.
Devenir
En fin de procédure et en raison du volume sanguin prélevé ou perdu, tous les animaux seront euthanasiés selon les méthodes réglementaires et le constat de mort sera établi par des signes évidents de mort.
Remplacement
L’étude in vivo est nécessaire en préclinique pour évaluer un traitement. En effet, le système de la coagulation est complexe et nécessite absolument un organisme vivant entier pour pouvoir être étudié de manière pertinente. Actuellement, il n'existe pas de techniques qui pourraient éviter le recours à l'animal.
Réduction
Les tests préalables seront faits sur du sang prélevé chez les souris d'intérêt permettant que seules 3 associations de molécules soient testées in vivo. Une dizaine de combinaisons sera produite et caractérisée in vitro et seules les combinaisons avec les profils biochimiques les plus prometteurs seront injectés aux animaux. Cela permet de réduire considérablement le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Les procédures utilisées se feront dans le cadre adapté d'un hébergement agréé, respectant au maximum le bien-être des animaux avec un enrichissement du milieu (morceaux de bois à ronger, filaments de papier kraft pour faire un nid), en limitant la souffrance par le respect des méthodes d’anesthésie et d'analgésie. L’ensemble des expériences seront effectuées par une personne habilitée à expérimenter sur les animaux. Les souris seront surveillées pendant toute la durée de la procédure afin de s'assurer qu'elles ne montrent pas de signes de souffrance auquel cas un calcul de score permettra de mettre en place les mesures adaptées.
Choix des espèces
Le choix de la souris se justifie par des raisons d'ordre scientifique, pratique et éthique. La génétique de cette espèce est bien connue et facilite la création de modèles transgéniques. La souris est l'animal de laboratoire le plus utilisé en hémostase par la communauté scientifique internationale, ce qui permet de comparer les résultats obtenus. La méthodologie envisagée dans ce projet est adaptée au modèle murin et nous avons acquis au cours des années une expertise notable et de bonnes pratiques expérimentales avec cette espèce. Ce projet s’appuie sur des modèles murins déjà développés et dont la pertinence a été démontrée dans de nombreuses publications scientifiques. Il s'agit d'animaux génétiquement modifiés permettant de reproduire certaines pathologies humaines. Des souris âgées entre 8 et 25 semaines seront utilisées pour le projet. Pour ce projet, uniquement des animaux adultes des deux sexes seront utilisés, représentant au mieux la population humaine, susceptible de souffrir de ces pathologies.
Bioélectronique pour la neurocardiologie dans un modèle porcin : diagnostique et thérapeutique MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Un infarctus du myocarde est provoqué chez 48 cochons sous guidage par rayons X, pendant deux heures, une fois par individu. Ils vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère ou menées sous anesthésie sans réveil, tous tués à l'issue, et le porteur chiffre entre 10 et 20 % le risque de décès pendant la chirurgie par fibrillation ventriculaire. Deux IRM de deux heures, trois cartographies de contact, des stimulations nerveuses qui peuvent provoquer des spasmes musculaires involontaires et jusqu'à huit prélèvements sanguins s'ajoutent pour les individus du groupe chronique, portés de 25 à 60 kg entre le début et la fin du protocole. La cicatrice cardiaque est annoncée "non douloureuse", quand l'ouverture du thorax pour prélever le cœur est classée en "douleur intense (palier 3)", geste par lequel le projet se termine.
Objectifs
4 à 5 millions de décès seraient attribuables chaque année à la mort subite cardiaque, qui est principalement la conséquence des infarctus du myocarde (70%). Dans ces pathologies, l’action du système nerveux favoriserait la survenue des troubles du rythme cardiaque (arythmies). Bien que ces affections représentent un problème majeur de santé publique, les traitements actuels restent à ce jour insuffisants, et/ou associés à des effets secondaires. Aussi, le blocage de l’activité nerveuse (ou neuromodulation) qui a déjà fait ses preuves dans le traitement des douleurs chroniques semble être une piste thérapeutique prometteuse. Le projet vise ici à 1) mieux comprendre le rôle du système nerveux (autonome) dans l’émergence et le maintien des troubles du rythme, et à 2) valider les nouveaux dispositifs implantables et nouvelles approches de neuromodulation à visée thérapeutique, dans un modèle de gros mammifère.
Bénéfices attendus
A long terme, ce projet contribuera à la mise au point et à la validation des capteurs et des modulateurs implantables chez le patient, capables de détecter les anomalies qui précèdent la survenue des troubles du rythme, et d’agir en conséquence sur le système nerveux, pour prévenir la mort subite cardiaque.
Procédures
Un infarctus du myocarde sera induit chez les animaux (2h, une fois par animal), de manière guidée par rayon X (fluoroscopie), qui génèrera une cicatrice non douloureuse dans le muscle. Les animaux du modèle chronique seront aussi concernés par la pose d’un boitier de suivi ECG (1h, 1 fois par animal) pour monitorer l’activité cardiaque chez l’animal éveillé, après la création de l’infarctus. Avant, pendant et après l’induction de l’infarctus, les activités cardiaques et nerveuses seront étudiées par des procédures non invasives et mini-invasives utilisées en clinique, sous anesthésie générale, avec l’administration d’une procédure antidouleur adaptée. Les animaux seront concernés par : - un IRM 1.5T (2h par examen, 2 fois par animal du modèle chronique), - de la cartographie de contact (1h30 par examen, 3 fois par animal des modèles chroniques, 1 fois par animal du modèle aigu) - un monitoring de la pression cardiaque (toute la durée de l’expérience sous anesthésie, 3 fois par animal des modèles chroniques, 1 fois par animal du modèle aigu), - une stimulation cardiaque programmée (environ 1h, 2 fois par animal des modèles chroniques, 1 fois par animal du modèle aigu), - une stimulation bloquant l’activité nerveuse (1h, 2 fois par animal des modèles chroniques, 1 fois par animal du modèle aigu), - un prélèvement de sang dans le sinus coronaire (environ 10 min, 4 fois par animal des modèles chroniques, et 2 fois pour le modèle aigu) - un prélèvement de sang systémique (environ 5 min, 4 fois pour chaque animal des modèles chroniques et 2 fois par modèle aigu) - une coronarographie 3D (30-45 min, 2 fois par animal des modèles chroniques et 1 fois par animal du modèle aigüe). - des prélèvements tissulaires (30 min par prélèvement, 1 fois par animal)
Impact sur les animaux
Les animaux seront mis à jeûn à minima 12h avant l’opération. La création du modèle d’infarctus provoquera la mise en place d’une cicatrice cardiaque non douloureuse. La chirurgie nécessitera l’introduction de cathéters dans les veines/artères, ce qui pourra provoquer une douleur légère et des saignements au moment de leur pose et de leur retrait. Les anesthésies générales peuvent impacter légèrement le bien-être animal en induisant une légère désorientation ou un état léthargique transitoire lors du réveil. Lors des procédures d’imagerie non-invasive (IRM) ou mini-invasive (cartographie de l’activité électrique cardiaque : cartographie de contact), le bien-être animal peut être également impacté par la pose de cathéters (douleur légère et saignement) : au niveau de la patte avant (pour la perfusion de médicaments), au niveau de la veine fémorale et de l’introduction sous le sternum (guide pour la cartographie). La création d’infarctus et les procédures de cartographie de contact peuvent comporter des effets indésirables cardiaques tels que des déclenchements de tachycardie ventriculaire. La stimulation des ganglions nerveux peut provoquer des spasmes musculaires involontaires. Le positionnement du stimulateur sur les ganglions sera rectifié jusqu’à la disparition des spasmes. Le prélèvement du cœur après la mise à mort requiert une ouverture du thorax préalable chez l’animal endormi, soit un acte chirurgical provoquant une douleur intense (palier 3). Une analgésie proportionnelle à l’intensité de la douleur (légère versus intense) sera mise en place.
Devenir
Dans le but de mieux comprendre et caractériser le rôle du système nerveux dans le déclenchement et le maintien des troubles du rythme associés aux infarctus, les cœurs seront prélevés pour cartographier l’activité électrique et ainsi obtenir des données complémentaires à celles enregistrées chez l’animal vivant.
Remplacement
Compte tenu de la visée thérapeutique du projet, les données récoltées nécessitent un modèle proche du patient, et donc l’utilisation de gros mammifère. D’autre part, agir sur la relation système nerveux-cœur implique de l’étudier dans son contexte naturel car cette relation fait appel à des réflexes qui s’établissent de manière complexes à l’intérieur du corps, et passe aussi par la sécrétion de molécules dans la circulation sanguine qui seront dosées. Aujourd’hui, il n’existe pas d’alternative non animale qui permette de reproduire ce degré de complexité et cette ressemblance, ce qui exclue la possibilité de remplacer les animaux. Les résultats obtenus dans ce projet permettront cependant d’enrichir la base de données pour créer des modèles informatiques de cœurs pathologiques grâce à la modélisation, et ainsi à terme de limiter l’utilisation de l’expérimentation animale.
Réduction
Dans le but de réduire le nombre d’animaux, plusieurs méthodes d’analyses seront mises en œuvre afin d’obtenir le maximum de données expérimentales dans ce projet tels que l’IRM, les mesures de l’activité cardiaque (électrique, capacité de contraction, etc…). Les animaux ont été répartis en 4 groupes de 12 individus, soient les animaux contrôles reproduisant la procédure mais sans obstruction des vaisseaux, commun pour les 3 modèles d’infarctus (les infarctus dits reperfusés pour lesquelles l’obstruction du vaisseau est transitoire, les infarctus reperfusés pendant que l’activité neuronale liée au cœur est abolie, et les infarctus dits non reperfusés pour lesquels le blocage d’un vaisseau est définitif). L’utilisation de protocoles expérimentaux identiques permettra également de comparer les groupes entre eux, et ainsi de réduire le nombre d’animaux. L’étude sera pratiquée selon un suivi longitudinal (c’est-à-dire au cours du temps, en plusieurs étapes successives) chez chaque animal, de manière à faire correspondre les paramètres obtenus de leur vivant avant et après l’infarctus, et après avoir prélevé le cœur chez tous les individus. La taille des groupes envisagée est aussi le résultat de précédentes expérimentations menées au laboratoire sur le même modèle animal, pour lesquelles il a été constaté que ce nombre était suffisant pour faire valoir des différences statistiques, lorsque les effets observés ne sont pas dus au hasard. La taille de cette cohorte prend également en compte un risque de perte (10-20%) lié à la procédure chirurgicale, pour laquelle des fibrillations ventriculaires peuvent survenir, induisant le décès de l’animal. Les paramètres mathématiques des données (moyennes, percentiles, écarts standards à la moyenne) seront analysés afin de déterminer le test statistique adéquat à appliquer en suivant.
Raffinement
La prise en compte du bien-être animal s’effectue à plusieurs niveaux. La création des modèles et les expérimentations seront réalisées sous anesthésie générale selon des protocoles approuvés, et avec des procédures analgésiques adaptées à la douleur générée par les gestes chirurgicaux pratiqués. Les constantes de l’animal (fréquence cardiaque, pression artérielle, fréquence respiratoire, etc…) seront suivies par du personnel compétent tout au long de la procédure expérimentale, et les doses d’anesthésiques/analgésiques seront adaptées si des signes de réveil/souffrance étaient observés. Quand les anesthésies générales sont suivies d’un réveil, les animaux recevront un traitement médicamenteux de telle sorte que la douleur post-opératoire soit prise en charge, et leur état de santé général sera surveillé. Si le comportement de l’animal suggère un état de souffrance, un examen vétérinaire sera pratiqué, et sera suivi d’une prise de médicament si nécessaire, ou dans les cas les plus sévères et non traitables, de l’euthanasie. Les animaux bénéficieront de soins quotidiens pratiqués par une équipe de spécialistes compétents. L’hébergement est agréé, les locaux sont entretenus, et les cochons seront regroupés de telle sorte qu’ils pourront exprimer des comportements sociaux naturels, tout en disposant de distractions (Kong, balles, jouets en caoutchouc durs mastiquables …).
Choix des espèces
Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme (mouton, porc, chèvre, chien), le porc a été retenu car (i) une très grande expérience des équipes de recherche sur la création du modèle d’infarctus avec cette espèce (ii) ce modèle animal est bien décrit et caractérisé et constitue donc une référence dans la communauté scientifique ; (iii) le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ce modèle animal ; (iv) il est déjà utilisé par les autres équipes que regroupe le projet, et permettra la mutualisation des données obtenues. Les animaux seront inclus de telle sort qu’ils disposeront à la fois de caractéristiques fonctionnelles proches de celles de l’Homme, et que leur prise de poids (environ 1 kg / jour) soit cohérente avec une prise en charge adaptée lors de l’expérimentation terminale du modèle chronique. Les cochons des groupes chroniques (infarctus définitifs, infarctus reperfusés, cochons contrôles : groupes 1, 2a et 3 respectivement) seront donc inclus en phase (1) – acquisition des données de base- à 25 kg (1-2 mois), pour peser 25 kg (2-3 mois) lors de la phase (2) – création du modèle- et 60 kg (3-4 mois) lors de la phase (3) – remodelage dû à la lésion-. Pour correspondre aux poids de la phase (2), les animaux prévus pour le groupe d’ischémie reperfusion sous inhibition des ganglions rachidiens (groupe 2b) utilisés uniquement en protocole terminal (c’est-à-dire anesthésie sans réveil) seront inclus à 25 kg, d’âge 2-3 mois.
Evaluation des effets thérapeutiques de l’empagliflozine sur un modèle de troubles de la conduction cardiaque
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Tuées à l'issue pour prélever leur cœur, 40 souris génétiquement modifiées pour la perte de fonction du principal gène impliqué dans deux maladies cardiaques héréditaires humaines sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Le protocole tient en deux électrocardiogrammes de trois minutes sous anesthésie générale, à huit puis à onze semaines, séparés par trois semaines d'empagliflozine ou de placebo dans l'eau de boisson. Ce médicament est déjà prescrit à des humains contre certaines formes de diabète, et le porteur en attend une réduction des anomalies électriques cardiaques. Il écrit : "Seule l'expérimentation réalisée sur des animaux vivants peut permettre de démontrer une efficacité du traitement sur les paramètres électrocardiographiques", et cite deux études récentes montrant des effets du médicament sur des cellules cardiaques en culture.
Objectifs
Ce projet vise à déterminer si un médicament déjà utilisé chez l'humain pour traiter certaines formes de diabète peut également réduire les anomalies de l'activité électrique cardiaque d'un modèle de souris transgénique de deux pathologies cardiaques héréditaires humaines caractérisées par ces anomalies. A l'heure actuelle, il n'existe pas de traitement préventif médicamenteux pour les patient.e.s affecté.e.s par ces pathologies, dont les plus séverement touché.e.s doivent être implanté.e.s avec un stimulateur et/ou un défibrillateur cardiaque.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu est une réduction, voire une prévention, des anomalies de l'activité électrique cardiaque de ce modèle.
Procédures
A l'âge de 8 semaines et de 11 semaines, les souris seront soumises à un enregistrement de l'électrocardiogramme (durée de 3 min) réalisé sous anesthésie générale. Pendant les 3 semaines séparant ces deux enregistrements, le médicament (ou le placebo) sera ajouté à l'eau de boisson à une dose thérapeutique.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables pour les souris que l'on peut anticiper lors de cette étude sont le stress susceptible d'être induit lors la manipulation des souris, les risques liés à l'anesthésie (profondeur excessive ou insuffisante) mise en place pour l'enregistrement de l'électrocardiogramme et une augmentation modérée de la diurèse pendant la prise du médicament.
Devenir
Les souris seront mises à mort à l'issue de l'étude afin de prélever leur coeur pour des études de l'activité électrique cardiaque ex vivo.
Remplacement
Seule l'expérimentation réalisée sur des animaux vivants peut permettre de démontrer une efficacité du traitement sur les paramètres électrocardiographiques. Deux études récentes montrent des effets positifsdu médicament sur l'activité électrique de cellules cardiaques en culture. Mais aucune étude n'a montré un effet in vivo, de surcroit sur un modèle pathologique.
Réduction
Le nombre de souris utilisées est réduit au minimum tout en conciliant une puissance statistique suffisante à une interprétation la plus juste des données obtenues. La taille des lots de souris a été déterminée à l'aide d'un logiciel de statistique sur la base de notre expérience antérieure en termes de dispersion des valeurs des paramètres électrocardiographiques. Une analyse statistique des résultats sera réalisée.
Raffinement
Les souris seront hébergées en cages ventilées enrichies de tunnels ou de cabanes pour se camoufler et/ou de frisottis pour fabriquer des nids. Les animaux sont surveillés quotidiennement. Lors des examens électrocardiographiques, ainsi que lors de la mise à mort, les animaux seront sous anesthésie générale. Lors des enregistrement électrocardiographiques, la température corporelle sera maintenue à l'aide d'un tapis chauffant rétrocontrôlé par une sonde rectale. A l'issue des enregistrements, les souris seront placées dans des cages placées sur des tapis chauffants et surveillées de façon accrue jusqu'à leur réveil complet. Des tunnels sont utilisés pour manipuler les souris lors de l'induction de l'anesthésie ou pour les remettre dans leur cage après réveil, de façon à limiter le stress induit par la manipluation. Afin d’éviter toute douleur ou souffrance des souris, peu probables dans le contexte de cette étude, des signes cliniques ont été identifiés et définissent les points limites au-delà desquels l’expérimentation est interrompue.
Choix des espèces
Le modèle de souris utilisé est le seul modèle murin de perte de fonction du principal gène impliqué dans les deux pathologies humaines d'intérêt pour ce projet. Les souris seront utilisées à partir de l'âge de 7 semaines, jusqu'à l'âge de 11 semaines.
Etude de l’impact d’une kinase sur la dysfonction endothéliale en condition inflammatoire dans le modèle murin (UE 4/4)
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Irradiées puis greffées de moelle osseuse, infectées par une bactérie, ou soumises sous anesthésie à une thrombose déclenchée au laser, 802 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré à sévère, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs tissus et organes. Les séances de thrombose et d'inflammation durent quatre et sept heures sans réveil, et d'autres souris subissent une ligature d'un vaisseau sanguin abdominal de quarante minutes, la mise à mort venant quarante-huit heures plus tard. L'objectif déclaré est de comprendre comment une protéine kinase agit sur l'inflammation, la coagulation et la paroi des vaisseaux, le porteur indiquant que cette protéine "pourrait représenter une cible intéressante" pour de futurs traitements. Les atteintes décrites se limitent à une légère perte de poids, un stress bref et une infection "légère à modérée", alors que la déclaration de gravité du même projet comprend le niveau sévère.
Objectifs
Nous avons identifié que l’inhibition d'une protéine diminuait de façon significative la progression des lésions dans un contexte inflammatoire. Dans le but de mieux comprendre le mode d’action de cette protéine sur la progression de ces lésions, nous allons évaluer son impact sur l’inflammation et la fonction de l’endothélium (cellules qui tapissent l’intérieur d’un vaisseau sanguin) grâce à des modèles précliniques d’infection (sepsis), d’inflammation et de thrombose (activation de l’endothélium avec une cytokine inflammatoire ou un laser).
Bénéfices attendus
Ces expériences permettront d’évaluer, dans un organisme vivant, les effets potentiels de la protéine étudiée sur la formation de caillots sanguins et l’inflammation, ce qui ne peut pas être reproduit en laboratoire sur des cellules isolées. Elles aideront également à déterminer si cette protéine pourrait représenter une cible intéressante pour développer de nouvelles approches thérapeutiques visant à protéger les vaisseaux sanguins contre les dysfonctionnements liés à des processus inflammatoires ou thrombotiques.
Procédures
Trois types d’interventions seront réalisées sur des lots différents d’animaux : 1- Dans le premier ou deuxième établissements utilisateur, des lots d'animaux seront soumis à une irradiation suivie d’une greffe de moelle osseuse (injection des cellules par voie intraveineuse). 2- Dans un troisième établissement utilisateur, des lots d'animaux seront soumis à une infection bactérienne. Une seule prise de sang sera réalisée sur chaque lot à differents temps (au plus tard 96h apres le début de l’infection). Pour cela les souris seront sous anesthésie générale profonde (mélange de Tilétamine, Zolazépam et Xylazine), et seront ensuite euthanasiées. 3- Dans un quatrième établissement utilisateur, les animaux seront hébergés pendant 1 semaine pour acclimatation. 4- Dans le cinquième établissement utilisateur, les animaux seront soumis, sous anesthésie profonde, à un modèle de thrombose (activation des cellules du vaisseau par un laser) ou d’inflammation (activation des cellules du vaisseau par une molécule inflammatoire). Les animaux sont maintenus sous anesthésie tout au long de l’expérience et sont euthanasié à la fin des expérimentations qui durent respectivement 4 heures pour étudier la thrombose et 7 Heures pour étudier l’inflammation locale. Pour étudier la thrombose veineuse, des lots différents d’animaux seront exposés à une chirurgie sous anesthésie avec ligation d’un vaisseau sanguin abdominal (40 minutes). 48 heures après la chirurgie les animaux sont euthanasiés.
Impact sur les animaux
Les animaux subiront une irradiation sans geste invasif suivi d’une reconstitution de leur moelle osseuse. Les effets indésirables possibles sont une légère baisse de l'alimentation avec légère perte de poids. Les animaux peuvent avoir un léger stress du fait de l'enfermement et du bruit, mais ce stress est de courte duréee. L'irradiation ne procure aucune douleur. - Après l’induction d’une infection (légère à modérée), les effets indésirables attendus dans ce modèle incluent une perte de poids, une diminution de l’activité et de la vitalité. Les souris seront ensuite euthanasiées au plus tard 96h apres le début de l’infection. D’autres expérimentations (modèles de thrombose et d’inflammation) sont conduites sans réveil des animaux. Les souris sont alors maintenues sous anesthésie générale pendant toute la durée des procédures expérimentales. À l’issue des expérimentations, les animaux sont euthanasiés sans reprise de conscience.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure pour collecter les tissus et organes qui seront ensuite analysés. Les animaux seront également euthanasiés si l'un des points limites était atteint.
Remplacement
Le recours au modèle murin est irremplaçable pour le déroulement de ce projet pour deux raisons majeures : (i) la complexité des mécanismes mis en jeu dans un contexte physiopathologique intégré non modélisable par des approches in vitro et (ii) l'utilisation de souris exprimant la protéine d’intêret inactive. Ainsi, l’utilisation d’animaux vivants constitue une étape nécessaire pour répondre aux objectifs du projet, aucun modèle de remplacement pertinent n’étant actuellement disponible.
Réduction
Dans un souci d'utilisation d'un nombre minimal d'animaux, le nombre d'animaux annoncé a été calculé au plus juste à l'aide d'outils statistiques. Cependant si une différence significative est obtenue entre deux groupes expérimentaux avant la réalisation de la totalité du lot, nous ne réaliserons pas d'expérimentations supplémentaires. Dans les expérimentations de thrombose, plusieurs types cellulaire et/ou molécules seront visualisés dans les mêmes animaux.
Raffinement
Les souris sont hébergées en groupes de cinq individus, dans des cages ventilées, avec un accès ad libitum à l’eau et à la nourriture. Si une diminution de l’activité est observée, de l’aliment hydraté sera mis à disposition dans la cage afin de faciliter l’accès à la nourriture. Du papier sopalin et des cubes de bois seront également rajoutés comme enrichissement environnemental afin de permettre des comportements naturels de nidification et d’exploration, contribuant ainsi à réduire le stress et à améliorer le bien-être des animaux. Une période d’acclimatation de sept jours est respectée avant le début des expérimentations afin de limiter le stress lié à l’environnement. Les transferts entre deux établissements seront réalisés par un transporteur agréé. Les animaux bénéficient d’une période d’acclimatation d’une semaine avant toute procédure expérimentale dans l’établissement d’accueil.
Choix des espèces
Ce projet vise à améliorer la compréhension des mécanismes impliquant une protéine kinase dans l’inflammation, la thrombose et la dysfonction endothéliale en contexte thrombo-inflammatoire. Ces processus reposent sur des interactions complexes entre la paroi des vaisseaux, les cellules sanguines et le système immunitaire, s’inscrivant dans une réponse physiopathologique intégrée qui ne peut être reproduite de manière pertinente par des approches in vitro ou ex vivo. Le recours à l’expérimentation animale constitue donc l’unique approche permettant d’étudier ces mécanismes dans leur globalité. Le modèle murin est largement reconnu comme le modèle de référence pour les études précliniques de la thrombose et de l’inflammation, en raison de fortes similitudes avec l’Homme, tant au niveau des cellules impliquées que des voies moléculaires mises en jeu. Par ailleurs, l’utilisation de souris génétiquement modifiées ciblant spécifiquement la protéine kinase, sans phénotype dommageable en conditions basales, permet une analyse mécanistique en contexte pathologique. Nous utiliserons des souris de 12 à 25 semaines (âge adulte, système cardiovasculaire mature).
Utilisation d’un modèle de thrombose veineuse chez la souris mâle afin d’étudier le rôle des cellules immunitaires dans cette pathologie
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
230 souris vont être utilisées, chacune subissant une chirurgie de une heure trente à une heure quarante-cinq sous anesthésie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une thrombose est provoquée dans une veine, puis suivie par échographie-doppler sous anesthésie, avec une ou deux injections d'analgésique sur souris vigile. Pendant les 48 heures qui suivent la laparotomie, les souris peuvent éprouver des difficultés à se mettre debout sur leurs pattes arrière et des démangeaisons au niveau de la suture. Toutes sont tuées à l'issue, l'équipe indiquant devoir prélever le sang et les organes de chaque souris.
Objectifs
La maladie veineuse thromboembolique (MVTE), qui comprend la phlébite et l’embolie pulmonaire, est causée par la formation d’un caillot sanguin dans une veine. Malgré les traitements actuels, cette maladie reste fréquente, grave et peut entraîner des complications durables ou des récidives. Les traitements anticoagulants sont efficaces mais ne suffisent pas toujours à empêcher le retour de la maladie ni les séquelles vasculaires. Il est donc important de mieux comprendre les mécanismes impliqués afin d’identifier les patients les plus à risque et de développer de nouvelles approches thérapeutiques. Depuis quelques années, des équipes de recherche ont étudié le rôle du système immunitaire dans les pathologies cardiovasculaires. Notre équipe propose une approche innovante en s’intéressant au rôle du système immunitaire adaptatif dans la physiopathologie de la MVTE. L’objectif de ce projet est donc de mieux comprendre comment certaines cellules immunitaires (principalement les lymphocytes B et T) réagissent au cours d’une thrombose veineuse et d’identifier des signatures immunitaires qui pourraient servir de biomarqueurs ou de cibles thérapeutiques. Pour cela, une thrombose sera provoquée chez des souris puis étudiée à différents moments, depuis la formation du caillot jusqu’à sa résorption. Différents tissus biologiques seront prélevés, notamment la veine touchée et des organes du système immunitaire. Ces tissus serviront à quatre grands types d’expériences complémentaires afin d’obtenir une vision globale de ce qui se passe au cours de la thrombose, depuis la formation du thrombus jusqu’à sa résolution. L’ensemble de ces approches permettra de mieux comprendre les mécanismes immunitaires impliqués dans la thrombose veineuse et pourrait contribuer au développement de nouveaux outils diagnostiques et thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Le traitement de la maladie veineuse thromboembolique repose sur les anticoagulants qui bien qu’efficaces à la phase aiguë de la maladie sont associés à un risque hémorragique important ce qui nuit à la qualité de vie des patients. De plus, ces traitements ne préviennent pas les complications chroniques telles que la récidive ou les atteintes vasculaires. Le but de ce projet est d’identifier précisément les cellules immunitaires impliquées dans ces complications chroniques afin de proposer de nouveaux biomarqueurs et de traitements adjuvants aux anticoagulants.
Procédures
L’ensemble des 230 animaux subiront : - une chirurgie sous anesthésie (durée 1h30 à 1h45). - Le suivi de la formation du thrombus sera assuré par une échographie-doppler sous anesthésie (durée 15 minutes). - Une ou deux administration(s) sous-cutanée d’analgésique sur animal vigile (durée 1 minute maximum). - Un prélèvement sanguin terminal (souris analgésiées et anesthésiées).
Impact sur les animaux
Pour les 230 souris de la procédure, les nuisances seront les suivantes sont envisageables : - stress lié à la contention (2 à 8 selon les groupes) et à la douleur liée à l’injection de l’analgésique (1 ou 2 injections sur animal vigiles). La nuisance subie est légère et d’une durée de 1 minute maximum. - stress des animaux (1 à 8 selon les groupes) lié à l’anesthésie gazeuse : durée 3 minutes maximum, d’intensité légère. - un inconfort lié à la chirurgie est à prévoir malgré la prise en charge de la douleur. Des démangeaisons sont possibles au niveau du site de suture et les animaux, du fait de la laparotomie, peuvent éprouver des difficultés à se mettre debout sur leurs pattes arrières. Durée 48 h en post-chirurgie d’intensité modérée.
Devenir
A l'issue de la procédure, nous devrons prélever du sang et des organes sur tous les animaux, pour cela ils devront tous être mis à mort.
Remplacement
La maladie veineuse thromboembolique est une maladie multifactorielle impliquant le système vasculaire, les cellules circulantes (plaquettes, globules rouges et globules blancs) et les organes lymphoïdes secondaires (ganglions, rate). Nous souhaitons justement explorer au cours du temps le lien entre le système immunitaire adaptatif et l’évènement thrombotique. Les modèles in vitro, ex vivo ou ex silico sont encore incomplets et ne permettent pas de prendre en compte la complexité de cette pathologie.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été évalué en fonction des expériences que nous devrons réalisées sur les tissus prélevés, il est estimé à partir des résultats obtenus dans des projets similaires que nous avons menés. Les animaux seront réceptionnés sur plusieurs commandes qui seront ajustées en fonction de nos besoins. Les tissus prélevés seront utilisés dans 4 grands groupes d’expériences. Les échantillons prélevés dans un groupe subiront un traitement adapté à l’expérience auxquels ils sont destinés et ils seront utilisés dans leur entièreté pour cette expérience, ils ne pourront donc pas être utilisés dans un autre groupe. Selon les expériences, nous aurons besoin au minimum de 5 ou de 10-12 animaux/groupe/expérience pour obtenir des résultats statistiquement robustes. Ces estimations prennent en compte le taux de réussite de la thrombose qui est de 80% (15 animaux au départ pour 12 inclus) et les résultats obtenus par notre laboratoire dans des projets antérieurs. Toutefois, quand nous aurons inclus 8 animaux par groupe, nous ferons une première estimation statistique des données obtenues. Nous arrêterons les inclusions si les résultats obtenus entre les groupes sham et chirurgie montrent une différence significative.
Raffinement
Nous avons mis en place des mesures de raffinement strictes et adaptées à notre modèle expérimental. Au cours de la chirurgie, nous préviendrons : (1) La survenue d’une infection (travail en condition aseptique avec des instruments stériles et du matériel à usage unique), (2) La douleur par la mise en place d’analgésie, (3) L’hypothermie par l’utilisation d’un tapis chauffant (4) La déshydratation par administration d’une solution d’hydratation, (5) le desséchement oculaire par l’utilisation d’un gel ophtalmique. En post-opératoire, les animaux auront à disposition au fond de la cage des croquettes humidifiées et du gel d’hydratation. De J0 à J2, nous administrerons de façon systématique un analgésique à tous les animaux et ils auront à disposition un gel d’hydratation supplémenté en analgésique la nuit suivant la chirurgie. Le bien-être et la douleur seront évalués 4-6h après la chirurgie, à J1, à J2 à l’aide d’une grille de score spécifique à notre modèle expérimental. Lors de ce scoring, tous les animaux seront anesthésiés et ils recevront une dose d’analgésique. Chaque animal ayant atteint les points limites sera pris en charge immédiatement par les responsables du projet. Une surveillance journalière sera mise en place jusqu’à la fin de la procédure.
Choix des espèces
Le modèle de thrombose veineuse chez la souris que nous utiliserons est le modèle de référence pour l’étude de la maladie veineuse thromboembolique. Il est très bien caractérisé dans la littérature, y compris par notre équipe, fiable, reproductible et reconnu par nos pairs. La maladie thromboembolique veineuse touchant les adultes, tous les animaux que nous utiliserons seront âgés de 7 à 12 semaines. L'utilisation de jeunes adultes, dont le poids variera entre 20-30g, facilitera la chirurgie.
Impact de la fibrose hépatique sur le développement de l’athérosclérose
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
Des lignées de souris génétiquement modifiées pour des gènes du métabolisme forment une partie des 2 736 souris utilisées dans ce projet, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Le protocole associe un régime riche en graisses et en sucres, un traitement chimique qui déclenche la fibrose du foie, des injections dans le péritoine et dans une veine, une biopsie de l'oreille pour le génotypage et une mise à jeun de six heures. L'objet déclaré est de suivre chez la souris l'évolution simultanée des lésions du foie et des artères, les retombées annoncées pour les patients, dépistage, cibles de traitement, thérapie génique, restant au conditionnel et au long terme. Le porteur écrit que ces nuisances seront "prises en charge de manière adéquate" et que "le bien-être de l'animal depuis sa naissance jusqu'à sa mort sera pris en compte".
Objectifs
La maladie hépatique stéatosique associée à un dysfonctionnement métabolique (MASLD) est une maladie chronique du foie très fréquente. Elle est notamment associée à l’obésité, au diabète de type 2, à des anomalies des lipides sanguins et à l’hypertension artérielle. Elle se caractérise initialement par une accumulation excessive de graisses dans le foie. Chez certaines personnes, elle peut évoluer vers une inflammation et des lésions des cellules du foie, puis vers une fibrose. Dans les formes les plus sévères, la fibrose peut conduire à une cirrhose ou à un cancer du foie. Les personnes atteintes de MASLD présentent également un risque accru de maladies cardiovasculaires, notamment d’athérosclérose. Celle-ci correspond à la formation progressive de dépôts dans la paroi des artères pouvant entraîner un rétrécissement et des complications cardiovasculaires graves. Ce risque semble particulièrement augmenté lorsque la maladie du foie s’accompagne d’une fibrose importante. Les mécanismes expliquant le lien entre fibrose hépatique et athérosclérose restent encore mal compris.L’objectif du projet est de développer un nouveau modèle chez la souris permettant d’étudier simultanément les atteintes du foie et des artères. Il permettra de déterminer si la fibrose hépatique participe au développement ou à l’aggravation de l’athérosclérose et d'identifier les mécanismes impliqués. Différentes conditions expérimentales seront utilisées. Les souris recevront soit une alimentation normale, soit une alimentation favorisant l’apparition de troubles métaboliques et de lésions du foie et des vaisseaux sanguins. Des interventions complémentaires permettront d’induire ou d’aggraver progressivement la fibrose hépatique. Certaines souris feront également l’objet d’une modification ciblée du fonctionnement du foie afin d'étudier le rôle de mécanismes biologiques spécifiques. L’état général et le poids des animaux seront surveillés régulièrement. Des prélèvements permettront d’étudier le sang, le foie et les vaisseaux sanguins. Les analyses porteront notamment sur les lésions du foie, l’inflammation, la fibrose, et la formation des plaques d’athérosclérose. Elles permettront également d’identifier les modifications biologiques associées à ces maladies. L’utilisation de souris est nécessaire car le projet vise à étudier les interactions entre plusieurs organes et l’évolution simultanée des maladies du foie et des vaisseaux sanguins dans un organisme vivant.
Bénéfices attendus
Le projet présente un impact direct chez l'Homme en mettant en avant le rôle clé de la fibrose du foie dans les maladies cardiovasculaires, première cause de décès des patients atteints de MASLD. En s’appuyant sur des modèles précliniques bien caractérisés et des cohortes humaines validées, il permettra 1) de mieux comprendre les mécanismes entre pathologie du foie et complications cardiovasculaires et d’identifier des biomarqueurs dans le sang qui pourraient aider aux stratégies de dépistage en clinique humaine ; 2) de tester de nouvelles cibles de traitement ciblant le foie pour prévenir ou limiter les maladies cardiovasculaires ; 3) d'explorer des approches innovantes de thérapie génique ciblant le foie, avec des applications potentielles à la médecine personnalisée. Ces avancées contribueront à réorienter les stratégies de traitement actuelles qui sont soit orientées sur le foie, soit sur le cœur, vers une approche globale tenant compte des interactions entre les organes, ce qui permettrait de mieux prendre en charge la santé cardiovasculaire.
Procédures
Biopsie à l'oreille : anesthésie gazeuse isoflurane, temps pour le prélèvement inférieur à 10 secondes. Prélèvement de sang à la queue : anesthésie gazeuse isoflurane , temps inférieur à 1 minute. Injection intrapéritonéale: anesthésie locale, temps d'injection inférieur à 10 secondes. Injection intraveineuse : anesthésie par spray xilocaïne 5%, temps d'injection inférieur à 10 secondes. Euthanasie des souris : anesthésie gazeuse isoflurane, disclocation cervicale temps < 1 seconde
Impact sur les animaux
Certaines procédures peuvent engendrer du stress : douleurs liées à la biopsie à l’oreille pour le génotypage ainsi que le marquage avec une bague (courte durée et léger), injections intrapéritonéales d’un composé chimique ou pharmacologique (modérée) ; Stress métabolique suite à une alimentation enrichie en graisses et en sucres (léger) ; stress lié à une mise à jeûn des animaux pendant 6h (léger). Toutes ces nuisances possibles seront prises en charge de manière adéquate et le bien-être de l’animal depuis sa naissance jusqu'à sa mort sera pris en compte grâce à un environnement contrôlé dépourvu de germes pathogènes, la présence d’abris et de jeux dans les cages, une surveillance quotidienne de l’état de santé des animaux par du personnel formé, et la prise en compte de tout signe physique de stress ainsi que de la hiérarchie sociale.
Devenir
A la fin de P1+P2/P3 +P4, les animaux seront euthanasiés.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’impact de la fibrose hépatique sur le développement de l’athérosclérose dans un conteste métabolique qui met en jeu une communication inter-organes. Pour répondre à cette problématique, il sera utilisé des modèles de souris génétiquement modifiées pour des gènes du métabolisme mais également des procédures d'altération nutritionnelles de type régime riche en graisse associé à un traitement chimique qui va favoriser le développement de la fibrose hépatique. L'utilisation d'animaux vivants revêt donc un caractère de stricte nécessité avec le développement d’approches de physiologies intégrées. Concernant la nécessité de recourir à des méthodes alternatives, nous privilégions cette option quand elle est possible.
Réduction
Le nombre total d’animaux concernant les procédures de l’ensemble des protocoles de notre équipe sur les 5 ans à venir est estimé à 2736. Cette utilisation maximise les données obtenues de chaque animal, ce qui permet de limiter ou d'éviter l'utilisation subséquente d'animaux supplémentaires, et ce, sans pour autant compromettre le bien-être animal. La réduction du nombre d'animaux utilisés peut être obtenue par trois moyens principaux : 1.Optimisation des élevages : Éviter la production d'animaux inutiles. 2. Optimisation des groupes expérimentaux : Une prévision du nombre d’animaux total nécessaire par groupe sera réalisée pour respecter le principe des 3R à l’aide du site : https://eda.nc3rs.org.uk/experimental-design-group. 3. Formation adéquate : Assurer une bonne formation des personnes manipulant les animaux afin de maîtriser les gestes techniques et minimiser le stress des animaux. La maîtrise technique permet de réduire la variabilité inter-animale et, par conséquent, le nombre d'animaux nécessaires pour confirmer statistiquement un effet biologique
Raffinement
Les souris seront hébergées dans un environnement non anxiogène regroupant des conditions favorables à leur bien-être : 2 à 6 souris par cage, une alternance lumière/obscurité de 12 h/12 h, un accès permanent à la nourriture et à l’eau, ainsi qu’un enrichissement de l’habitat comprenant des abris et du matériel pour la confection de nids, favorisant l’expression des comportements naturels et la stimulation cognitive. Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne, et un registre de suivi du bien-être sera tenu afin de garantir des conditions d’hébergement optimales. Lors de la mise sous régime, le changement de litière et des cages sera effectué deux fois par semaine pour maintenir un environnement propre et confortable. Toutes les procédures expérimentales seront réalisées selon les techniques les moins invasives possibles. L’utilisation d’anesthésiques et d’analgésiques adaptés, combinée à des manipulations douces et à l’habileté du personnel, contribuera à réduire le stress et l’inconfort des animaux. Les souris seront progressivement habituées aux manipulations et aux protocoles expérimentaux lorsque cela est possible. Des critères précis de points limites précoces seront définis et une surveillance rapprochée permettra de détecter rapidement tout signe de douleur, de détresse ou d’altération de l’état général. En cas de dépassement de ces critères, les animaux seront retirés de l’étude et euthanasiés conformément aux recommandations vétérinaires.
Choix des espèces
La souris offre de nombreux avantages pour la recherche en métabolisme et physiologie. Elles ont un temps de génération relativement court et peuvent développer des pathologies telles que l'obésité, l'insulino-résistance, la stéatohépatite non alcoolique, la fibrose et l’athérosclérose avec des caractéristiques similaires à celles observées chez l'homme. De plus, cette espèce permet de réaliser des manipulations génétiques. L'ensemble des procédures réalisées concerne le métabolisme, il sera donc nécessaire d'utiliser des souris adultes (de 2 à 6 mois). Par ailleurs, les protocoles ont été validés (publications) au sein du laboratoire sur des souris adultes et ce, en accord avec les 3R. Les souris seront utilisées à l’âge adulte (8 sem). Les pathologies métaboliques recherchées sont des pathologies de l’adulte.
Effets des hormones sexuelles sur la cicatrisation des artères EU 2/2
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Ovariectomisées pour 500 d'entre elles, puis soumises à une lésion électrique ou mécanique de la carotide, 630 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ces chirurgies peuvent entraîner une douleur, une perte de poids et un stress, et toutes les souris sont tuées à l'issue de chaque procédure pour analyser les tissus prélevés. L'ablation des ovaires reproduit la chute hormonale de la ménopause, que les souris ne connaissent pas naturellement, et la cicatrisation de l'artère lésée sert à mesurer l'effet de traitements œstrogéniques sur la paroi vasculaire, 360 souris recevant en plus un comprimé à libération prolongée. Le porteur écrit qu'aucune culture cellulaire ne recrée cet environnement dynamique et que les lignées vasculaires "perdent rapidement l'expression du récepteur des œstrogènes au cours des passages", et conclut qu'aucune alternative ne répond aux objectifs du projet.
Objectifs
Les maladies du coeur et des vaisseaux sont la première cause de décès chez les femmes. Pourtant, on ne comprend pas encore très bien comment la ménopause joue un rôle dans ce phénomène. Après la ménopause, le taux d’oestrogènes (les hormones féminines) chute, ce qui pourrait augmenter le risque de problèmes cardiovasculaires. Ce projet cherche à savoir si certains traitements à base d’oestrogènes, ou de substances qui agissent comme eux, peuvent continuer à protéger les vaisseaux sanguins après la ménopause. Pour cela, on utilise un modèle de souris dont on retire les ovaires, afin de reproduire la baisse hormonale observée chez les femmes (car les souris n'ont pas de ménopause naturelle). L’efficacité des traitements est mesurée en observant comment les artères se réparent après une petite blessure, ce qui permet de voir si les molécules testées aident à maintenir une bonne santé vasculaire. Le projet se déroulera sur 2 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait permettre d’identifier les traitements hormonaux les plus efficaces pour protéger les artères après la ménopause, une période où le risque cardiovasculaire augmente fortement chez les femmes. En comparant différents types d’oestrogènes et de molécules ciblant leur récepteur, il deviendra possible de mieux comprendre quels composés sont réellement bénéfiques pour le système cardiovasculaire. À terme, ces connaissances pourraient aider à améliorer les traitements existants ou en développer de nouveaux, plus sûrs et plus adaptés aux besoins des femmes ménopausées. Cela contribuerait à réduire la mortalité cardiovasculaire chez les femmes, en tenant mieux compte de leurs spécificités biologiques souvent négligées dans la recherche médicale.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : 1-Ovariectomie (10 à 20min) 500 animaux 2-Pose de comprimé à libération prolongée (5min) 360 animaux 3-Lésion életrique de la carotide (20min) 500 animaux 4- Lésion mécanique de la carotide (20-30min) 315 animaux. Les animaux subissant la lésion électrique de la carotide ne sont pas les mêmes que ceux subissant la lésion mécanique. Les procédures chirurgicales seront réalisées dans l’EU ½.
Impact sur les animaux
Les chirurgies sur la souris telles que l’agression de la carotide (mécanique ou électrique), l’ovariectomie ou la pose de capsule à libération prolongée peuvent engendrer une douleur, une perte de poids et un stress.
Devenir
A l’issu de chaque procédure les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des analyses sur les tissus prélevés.
Remplacement
L’utilisation du modèle murin nous permettra d’identifier et de quantifier les changements progressifs et dynamiques impactant le processus de cicatrisation des cellules de la paroi vasculaire. Ce processus implique des phénomènes complexes de communication intercellulaire entre les différentes populations cellulaires de la paroi vasculaire, ainsi que l’influence des contraintes hémodynamiques (flux et forces de cisaillement), de la réponse inflammatoire et des interactions avec les cellules circulantes. Ces paramètres sont indispensables au déroulement de la cicatrisation et ne peuvent être reproduits de manière fidèle dans des modèles ex vivo ou in vitro. Aucun système de culture cellulaire ne permet aujourd’hui de recréer simultanément cet environnement multicellulaire, tridimensionnel et dynamique. Les cultures de cellules isolées ne reproduisent ni les interactions entre les différents types cellulaires (cellules endothéliales, cellules musculaires lisses, fibroblastes, cellules immunitaires), ni les contraintes mécaniques exercées par la circulation sanguine, qui modulent fortement les réponses cellulaires. Par ailleurs, les modèles cellulaires ne permettent pas de reproduire les variations hormonales physiologiques observées in vivo, tant en termes d’amplitude que de cyclicité ou de métabolisme des hormones. Cette limitation est d’autant plus importante que les principales lignées cellulaires vasculaires utilisées en culture perdent rapidement l’expression du récepteur des œstrogènes au cours des passages, rendant impossible l’étude des mécanismes dépendants des œstrogènes dans des conditions physiologiquement pertinentes. Ainsi, à ce jour, aucun modèle cellulaire ou ex vivo ne constitue une alternative permettant de répondre aux objectifs scientifiques de ce projet.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés par groupe a été défini comme le nombre minimal nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Ainsi il ressort que 5 animaux/groupe seront nécessaires.
Raffinement
Les souris subiront des chirurgies dans une salle séparée de la salle d’euthanasie, elle-même séparée de leur pièce d’hébergement. Pour chaque procédure chirurgicale, les souris sont maintenues sur des tapis chauffants et les conditions d’anesthésie générale + anesthésie locale avec analgésique sont réalisées pour une meilleure prise en compte de la douleur. Des points limites suffisament prédictifs et spécifiques au projet seront appliqués en utilisant une grille d’évaluation de la douleur après chaque chirurgie.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce s’est orienté vers la souris car c’est le seul modèle permettant une modification génétique aboutissant à une délétion du récepteur aux oestrogènes ou de ces sous fonctions. Ces souris sont sous fond génétique C57BL6 qui est un modèle reconnu dans l’étude des maladies cardiovasculaires. Les animaux seront utilisés après la puberté, à partir de 7 semaines d’âge dans le cadre de l'étude de la ménopause.
Implication de l’autophagie dans l’ouverture de la barrière hémato-encéphalique à la suite d’un hémorragie intracérébrale
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système nerveux
Une heure d'acclimatation dans la salle, l'anesthésie à l'isoflurane, une craniotomie, puis l'injection de collagénase ou de 100 microlitres de son propre sang dans le striatum pour provoquer une hémorragie cérébrale. Trois heures plus tard, un double cathéter est inséré aux mêmes coordonnées pour liquéfier puis aspirer l'hématome, ou une aiguille aspire quinze minutes durant, deux fois. 3 440 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, tous tués par perfusion intracardiaque pour prélever les tissus et isoler les vaisseaux du cerveau. L'effectif comprend 3 360 rats pour les expériences et 80 "dédiés à l'entraînement des expérimentateurs", nombre que le porteur dit pouvoir ajuster à la baisse selon l'aisance et l'habileté de chacun.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de comprendre comment les vaisseaux sanguins du cerveau réagissent après une hémorragie cérébrale (un saignement dans le cerveau). Il est connu qu'une hémorragie abîme la paroi des vaisseaux, la rendant poreuse. Nous voulons étudier un mécanisme naturel de "nettoyage" et de réparation de ces cellules, pour voir s'il aide à maintenir l'étanchéité des vaisseaux sanguins. Bien que ce mécanisme ait été étudié dans d'autres cellules du cerveau, son rôle exact dans les vaisseaux sanguins après une hémorragie reste inconnu. Notre projet vise donc à : Observer comment ce système de réparation naturel évolue au fil du temps après l'hémorragie. - Comprendre comment l'opération chirurgicale consistant à retirer le sang accumulé (le traitement utilisé chez les patients à l'hôpital) modifie ce mécanisme de réparation. - Ce projet apportera de nouvelles connaissances qui pourraient, à terme, améliorer la prise en charge et les traitements des patients victimes d'une hémorragie cérébrale.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’apporter des connaissances inédites sur la façon dont les vaisseaux du cerveau réagissent et s'abîment après une hémorragie cérébrale. Ces résultats auront deux retombées principales : •Sur le plan fondamental : Mieux comprendre les systèmes d'autodéfense et de réparation des vaisseaux sanguins du cerveau. •Sur le plan médical (préclinique) : Évaluer très précisément l'impact et l'efficacité des chirurgies actuelles (qui visent à retirer le sang) sur la santé des cellules cérébrales. Cela permettra d'orienter les futures stratégies médicales.
Procédures
1- Acclimatation des animaux. Procédure : Mise en condition des rats dans la salle expérimentale avant manipulation. Durée : 1 heure. 1 fois par animal. 2- Anesthésie générale et préparation chirurgicale. Procédure : Induction et maintien de l’anesthésie à l’isoflurane (5 % induction, 2 % maintien), installation sur couverture chauffante, application de lidocaïne dans les conduits auditifs et sur la zone d’incision, pommade ophtalmique. Durée : 5–10 minutes. 3- Chirurgie stéréotaxique – Induction d’une hémorragie intracérébrale (HIC) - modèle collagénase. Procédure : Réalisation d’une craniotomie et injection intrastriatale de collagénase (2µl 1µl, 0,5µl/min, 0,2UI). Durée : 5–10 minutes. 4. Chirurgie stéréotaxique – Induction d’une hémorragie intracérébrale (HIC) -modèle sang autologue. Procédure : Réalisation d’une craniotomie et injection intrastriatale de 100 µL de sang autologue prélevé à partir de la veine caudale (20 µL/min pendant 5 min). Durée : 30–40 minutes. 5. Évacuation de l’hématome par fibrinolyse in situ. Procédure : 3 heures après induction de l’HIC, sous anesthésie, insertion d’un double cathéter (2 × 25G) aux coordonnées stéréotaxiques initiales. Injection de 2 µL de NaCl, rtPA ou urokinase, suivie 30 minutes plus tard de l’aspiration du sang liquéfié. Durée : 45–60 minutes. 6. Évacuation de l’hématome par aspiration mécanique. Procédure : insertion d’une aiguille 23G reliée à une seringue de 1 mL. Aspiration douce et contrôlée pendant 15 minutes, répétée une fois. Durée: 30-40 minutes. 7. Imagerie par résonance magnétique (IRM). Procédure : Séquences T2/T2* pour évaluation des lésions cérébrales sous anesthésie. Durée : 20–30 minutes. 8. IRM avec injection de gadolinium. Procédure : Injection intraveineuse de gadopentétate de dimeglumine suivie d’une acquisition T1 pondérée. Durée : 20 minutes. 9. IRM avec microparticules magnétiques. Procédure : Injection intraveineuse de particules magnétiques couplées à des anticorps anti-VCAM-1, puis séquence IRM T2*. Durée : 20 minutes. 10. Test de perméabilité vasculaire – Bleu Evans. Procédure: Injection en IV de Bleu Evans. Durée: 40 à 45 min. 11. Mise à mort par perfusion intracardiaque. Durée: 10-15 min.
Impact sur les animaux
Selon la procédure, des nuisances ou des effets indésirables sont à prévoir sur les animaux. Toutes les douleurs liées à des lésions de la peau des animaux (comme l’insertion d’une aiguille par exemple) seront empêchées par l’utilisation de la lidocaïne en spray ou en crème 5min avant le geste. Ces douleurs seront temporaires et se résorbent sous 48h. Pour les procédures pour lesquelles la douleur est plus importante, nous utiliserons la buprénorphine en injection sous-cutanée à la concentration de 0.3mg/mL à la posologie 0,1mg/kg, sous forme d’une injection unique. Enfin, pour les procédures où la chirurgie est estimée la plus sévère, comme la laparo-thoracotomie, sur conseil du vétérinaire affilié à notre laboratoire, un morphinique fort est préconisé. Le fentanyl pourrait être utilisé, 3-5 minutes avant le début de la procédure, à une dose de 0.3mg/kg injecté à un volume de 100µL en intra-péritonéal. Les procédures relatives aux évaluations comportementales ou d’imagerie sont indolores, mais peuvent engendrer un léger stress qui ne perdure pas dans le temps, dû soit à un nouvel environnement soit à l’isolement social. Les animaux retournent à un état basal dès qu’ils sont de retour dans leur cage et leur boxe de stabulation.
Devenir
L’ensemble des animaux utilisés seront mis à mort afin de prélever les tissus permettant des investigations histologiques, ainsi que l’isolement des vaisseaux cérébraux pour des analyses moléculaires complémentaires (Western blot, RT-qPCR ou dosage protéique).
Remplacement
Les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d’autres méthodes expérimentales n’impliquant pas l’utilisation d’animaux vivants car des techniques de remplacement ne sont pas susceptibles d’apporter le même niveau d’information. Nous avons sélectionné le modèle présentant le meilleur compromis entre pertinence scientifique et sensibilité de l’espèce. Le rat est l’une des espèces les plus utilisés dans les études de pharmacocinétique et de pharmacodynamique. L’ensemble des acquis et des connaissances dont nous disposons rend cette espèce particulièrement intéressante dans le cadre de notre étude.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimal d’animaux afin de respecter le principe de réduction des 3R. Le nombre d’animaux a été déterminé en fonction : • De la spécificité et de la sensibilité des méthodes utilisées, • De nos travaux antérieurs publiés, • Et de la littérature scientifique disponible. L’effectif total nécessaire pour mener à bien ce projet est de 3360 rats, auxquels s’ajoutent 80 animaux dédiés à l’entraînement des expérimentateurs. Le nombre de 3440 animaux a été évalué et validé par un calcul de puissance statistique (power analysis, α = 0,05 ; puissance = 80 %) afin de garantir la robustesse des résultats tout en limitant le recours aux animaux. Par ailleurs, l’utilisation d’outils d’imagerie non invasive (IRM, MPIO, imagerie au gadolinium) permet de suivre les lésions cérébrales et d’étudier la distribution des produits dans le même animal, réduisant ainsi significativement le nombre total requis. Enfin, le nombre d’animaux destinés à l’entraînement (80) pourra être ajusté à la baisse en fonction de l’aisance, de l’habileté et de l’expérience de chaque expérimentateur dans la réalisation de ces gestes techniques.
Raffinement
Afin de souscrire au principe de raffinement, les animaux seront anesthésiés durant chaque procédure. Les expériences seront réalisées par du personnel qualifié en respectant les règles de bonnes pratiques de laboratoire pour le respect des animaux, tout en veillant à ne pas dépasser les points limites fixés au préalable. Le bien-être des animaux sera suivi bi-quotidiennement par du personnel qualifié 5j/7 et quotidiennement pendant les weekends et jours fériés et cela pendant toute la durée du projet. Les animaux sont hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles (Directive 2010/63/UE). Pour éviter de stresser les animaux, les cages seront isolées de tout bruit extérieur et l’accès à l’eau et à la nourriture sera ad lithium. Enfin, une importance particulière sera apportée au bien-être des animaux. Tout sera mis en œuvre pour réduire l’angoisse, la souffrance et la douleur de chaque animal, pouvant être occasionnées pendant le projet. Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés jusqu’à la mise à mort de l’animal. Après le réveil des animaux à l’issu de la chirurgie, les animaux seront observés jusqu’à l’obtention d’un comportement animal normal. La moitié de la cage des animaux sera placé sur une couverture chauffante leur donnant le choix quant à la température de la cage. De la nourriture humidifiée sera déposée dans la cage pour accès plus simple à l’alimentation après la chirurgie. Le transport des animaux en salle d’expérimentation sera réalisé en limitant les secousses et le bruit. La température de la salle d’expérimentation est contrôlée et adaptée au bien-être des animaux.
Choix des espèces
Le rat est l’espèce la plus appropriée pour ce projet, car il permet de reproduire une hémorragie intracérébrale (HIC) avec un volume suffisant pour envisager une évacuation chirurgicale, ce qui n’est pas réalisable dans des modèles de plus petite taille (ex. souris). Le rat est par ailleurs l’une des espèces les plus utilisées en neurosciences expérimentales. Son système nerveux central est bien documenté, et son anatomie ainsi que sa physiologie cérébrale présentent des similarités importantes avec celles de l’Homme, en particulier concernant la vascularisation cérébrale et l’organisation de la barrière hémato-encéphalique. De plus, les modèles d’HIC chez le rat (modèle à la collagénase et modèle d’injection de sang autologue) sont validés et largement utilisés dans la littérature, ce qui garantit la reproductibilité et la fiabilité des résultats. Enfin, notre équipe dispose d’une expertise reconnue dans l’utilisation de ces modèles, ce qui rend cette espèce particulièrement pertinente pour atteindre les objectifs de ce projet. Les rats utilisés dans cette étude seront âgés de 8 à 12 semaines, correspondant à un stade de jeune adulte. Ce stade est adapté car il représente un âge où le développement cérébral est complet et où la barrière hémato-encéphalique est pleinement fonctionnelle, ce qui permet de modéliser de manière pertinente les mécanismes observés chez l’adulte humain. De plus, les jeunes adultes présentent une meilleure tolérance aux procédures chirurgicales et aux anesthésies, tout en limitant la variabilité liée aux phénomènes de vieillissement ou aux pathologies liées à l’âge.
Evaluation de l’efficacité thérapeutique d’un anticorps anti interleukine 6 dans un modèle de myocardite auto-immune chez le rat : EU1/2
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Une heure d'IRM sous anesthésie profonde après la pose d'un cathéter, aux quatorzième et vingt-huitième jours, plus trois échocardiographies sous anesthésie profonde : 130 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Une injection unique dans la patte déclenche chez eux une myocardite auto-immune, inflammation du muscle cardiaque qui affaiblit la contraction du cœur et peut mener à une fatigue, un essoufflement à l'effort et, plus rarement, une insuffisance cardiaque. Suivent quatre injections hebdomadaires d'un anticorps anti-interleukine 6, des pesées tous les deux jours et jusqu'à six prélèvements de sang sur six semaines. Le porteur attend du traitement "une potentielle réduction de la mortalité dans ce groupe expérimental", "ce qui pourrait se traduire par une gravité moindre", quand l'induction de la maladie, elle, est prévue pour tous.
Objectifs
La myocardite est une inflammation du tissu musculaire du cœur, le myocarde, qui affaiblit la fonction de contraction de cœur. Elle représente ainsi la 3ème cause de mort cardiaque subite chez le jeune. L’analyse d’un prélèvement du myocarde pour effectuer le diagnostic tend à être remplacée de nos jours par l’imagerie moins invasive. Pour l’instant, il n’existe pas de traitement spécifique de la myocardite. Récemment, l’interleukine 6, un médiateur pro-inflammatoire, apparaît comme une cible intéressante. Objectifs concrets : Nous souhaitons déterminer l’effet d’un traitement visant à inhiber l’interleukine 6 sanguine sur l’inflammation au niveau sanguin et au niveau du myocarde chez des animaux souffrant de myocardite. Ce projet sera réalisé au sein de deux établissements (EU1 et EU2)
Bénéfices attendus
Nos résultats permettront d’identifier le mode d’action du traitement inhibiteur de l’interleukine 6 au cours de la myocardite, afin d’envisager un traitement thérapeutique chez le patient souffrant de myocardite.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes sur une durée de 35 jours : Mise en place d'un modèle de myocardite par injection unique d’un produit induisant l’inflammation, sous anesthésie (durée inférieure à 10min), EU1 Traitement anti-inflammatoire hebdomadaire par injection sous-cutanée ou intraveineuse (Durée par injection : environ 3min) 4 injections sur 4 semaines, EU1 Pesée tous les deux jours (durée : inférieure à 2 min) pendant 4 semaines, EU1 Prélèvements sanguins : maximum 6 prélèvements sur 6 semaines (Durée environ 1mn par prélèvement) EU1 Pose d’un cathéter sous anesthésie profonde (durée : environ 15min) suivie d’une imagerie IRM avec injection de produit de contraste (durée : environ 1h) au 14ème, 28ème jour EU2 Echocardiographies sous anesthésie profonde (durée : 20min) au premier jour, 21ème et 35ème jour EU1
Impact sur les animaux
Le modèle de myocardite auto-immune par immunisation peut induire une légère douleur de courte durée au moment de l’injection du produit induisant l’inflammation au niveau de la patte des animaux. Ce modèle induit une dysfonction du cœur dû au développement de la pathologie, pouvant mener à une fatigue et un essoufflement à l’effort, et dans de rares cas à une insuffisance cardiaque. Lors des protocoles d’imagerie non invasive, un léger inconfort/stress de courte durée peut apparaitre à l’induction de l’anesthésie et au réveil ; de même qu’un stress léger de courte durée lors des manipulations/contentions. Les injections peuvent entrainer une légère douleur de courte durée au point d’injection. Si le traitement par l’anticorps anti IL6 est efficace, nous nous attendons à ce que les animaux appartenant au groupe traité présentent une amélioration notable de leur état évalué par une réduction des marqueurs inflammatoires, une amélioration des paramètres fonctionnels et par conséquent, une potentielle réduction de la mortalité dans ce groupe expérimental.Ce qui pourrait se traduire par une gravité moindre.
Devenir
Les animaux seront mis à mort afin de récupérer et analyser les différents organes d'intérêt (cœur en particulier), permettant ainsi de confirmer et compléter les résultats obtenus in vivo (imagerie) en identifiant les mécanismes impliqués.
Remplacement
L’utilisation d’animaux vivants est justifiée notamment par le rôle central de l’imagerie in vivo dans la caractérisation du modèle de myocardite et de l’imagerie de l’inflammation pour le diagnostic. Le mécanisme d’action de l’anti IL-6 au niveau de l’organisme entier n’est actuellement pas reproductible in vitro ou ex vivo. En effet, il n’existe pas de modèles cellulaires ou ex vivo d’un modèle de myocardite autoimmune dans la littérature actuellement. De plus , une approche in vitro ou ex vivo ne tiendrait pas compte de l’effet sytémique de IL6 que nous voulons explorer dans cette étude car nous nous intéressons à son rôle dans la circulation sanguine et le mécanisme d’action de l’interleukine 6 requiert la communication entre les organes impliqués dans l’inflammation et le cœur.
Réduction
Le nombre d’animaux par procédure a été calculé à l’aide d’un logiciel de statistiques afin de déterminer le plus précisément possible le nombre minimal d'animaux permettant d'obtenir des résultats statistiquement exploitables, soit au maximum 130 animaux sur 4ans. Le suivi longitudinal par imagerie évite de mettre à mort des animaux à chaque point temporel d’intérêt pour récolter les informations.
Raffinement
Les animaux auront un temps d'acclimatation et un enrichissement de leur milieu. Une attention particulière sera accordée à l'évolution de la masse corporelle afin de vérifier que les animaux s'alimentent correctement. La douleur des animaux sera réduite au minimum en veillant à couvrir les différents temps d'études par une analgésie. Les prélèvements sanguins ont été mutualisés avec les examens d’imagerie pour limiter le nombre d’anesthésie et utiliser la même voie que le cathéter utilisé pour l’injection du produit de contraste lors de l’imagerie. Suite à notre expérience dans une précédente étude, l’induction de la myocardite a été raffinée par l’utilisation d’une demi-dose de la solution d’immunisation, diminuant ainsi l’altération cardiaque et la mortalité, et se rapprochant de la majorité des patients myocardite à traiter. L’un des objectifs du projet est également de valider un mode d’injection moins invasif (sous cutanée). Différents point limites ont été définis afin de ne pas poursuivre l'étude si les animaux présentent des signes de souffrance ou de douleur. Plus précisément, l’ensemble des procédures auront lieu dans l’EU1, sauf l’imagerie IRM dans l’EU2. Le transport des animaux sera assuré dans une cage de transport dédiée, et nécessite moins de 5min de marche porte à porte par les souterrains de nos bâtiments (à température ambiante).
Choix des espèces
Le rat est l'espèce animale la plus utilisée dans ce modèle de myocardite expérimentale auto-immune et parmi les espèces animales, celle qui a été la plus étudiée dans le domaine des pathologies inflammatoires. L’anatomie et la physiologie de la circulation sanguine du rat sont également bien connues et sont semblables par leurs grands traits à celles de l’Homme. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement pertinente pour étudier les pathologies inflammatoires. Il s’agira de jeunes adultes (250-300g) mâles et femelles. La myocardite est en effet une pathologie touchant les adultes d’environ 40 ans
Mise au point d’un dispositif expérimental externe et non-invasif pour la mesure de paramètres physiologiques chez la souris MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Aucune des 72 souris n'est tuée dans ce projet, 8 ayant déjà été réutilisées de manière non invasive et les 64 autres pouvant l'être dans d'autres projets à l'issue de l'étude, sur avis vétérinaire favorable. Elles sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, pour mettre au point un harnais textile de mesure cardiorespiratoire adapté à leur taille. Chaque souris est tondue ou rasée, ce qui peut provoquer une hypothermie légère et une inflammation locale, endormie jusqu'à deux fois par jour pour l'équipement et le déséquipement, puis équipée jusqu'à 24 heures, avec un hébergement individuel si la cohabitation devient impossible. Le porteur présente ce dispositif comme une amélioration du "bien-être des animaux" et une alternative aux capteurs implantés par chirurgie, alors que ses propres procédures reposent sur des anesthésies répétées, un rasage et un isolement dont il reconnaît qu'il "peut provoquer un stress".
Objectifs
Lors d’études scientifiques, le bien-être des animaux peut être altéré par l’utilisation de dispositifs de mesure (électrocardiogramme, volume respiratoire), essentiel à la compréhension des fonctions physiologiques. Malgré leurs performances de mesure, ils nécessitent d’être implantés dans l’animal (par chirurgie) ou l’isolement des animaux. Outre les contraintes liées à leurs utilisations, (soins pré et post chirurgicaux,…) la chirurgie et l’isolement induisent des stress physiologiques pouvant altérer la qualité des résultats des études menées. Des dispositifs externes, développés chez les grands mammifères (singe, chien, porc…), permettent le recueil de données, sans chirurgie, sur des animaux éveillés et libres de leurs mouvements. Ces dispositifs ont permis l’amélioration du bien-être des animaux et contribuent à leur réutilisation et leur réduction dans les études. Grâce aux progrès de miniaturisation de la technologie, ces dispositifs ont été dernièrement adaptés aux petits mammifères de laboratoire (rat ou cochon d’inde), mais aucun dispositif de la sorte n’a été développé chez la souris notamment dû au challenge qu’elle représente (taille, comportement, manipulation…). Ce projet est initié pour aider les acteurs de la recherche à pallier cette situation dans les études nécessitant de mesurer des paramètres physiologiques chez la souris que ce soit pour évaluer les effets (bénéfiques ou néfastes) d’une molécule avant les premiers essais chez l’Homme ou comprendre les mécanismes de maladies et identifier de nouvelles pistes de traitements. L’objectif est de mettre au point un système chez la souris à partir d’un dispositif externe permettant la mesure de paramètres cardiorespiratoires dans le milieu d’hébergement habituel et avec ses congénères, sans chirurgie préalable. Un tel dispositif ayant pour seule contrainte le port d’un textile connecté, rend possible un suivi totalement indolore et plus respectueux des animaux. Ce dispositif participera à l’amélioration du bien-être des animaux et la qualité des résultats obtenus en permettant l’enregistrement de données plus pertinentes. Le projet se déroule comme suit : ● Des mesures morphométriques seront relevées afin de confectionner des prototypes du dispositif ● Des tests préliminaires des différentes formes de prototypes seront effectués sur des modèles 3D de souris Les prototypes seront évalués sur des animaux vivants, en conditions individuelles puis collectives et sur des durées progressives.
Bénéfices attendus
L’adaptation d’un dispositif de mesure externe à la souris, permettra de proposer aux acteurs de la recherche biomédicale (recherche fondamentale, appliquée, translationnelle…) un outil innovant d’investigation des paramètres physiologiques. Les bénéfices de ce projet sont donc : ● De remplacer les méthodes impliquant des actes de chirurgie (capteurs implantables) pour mesurer les paramètres physiologiques de l’espèce cible : la souris. Une alternative à ces méthodes permettra d’éviter le stress et la douleur ainsi qu’un suivi accru avant et après l’opération nécessitant des soins médicamenteux systématiques. Il permettra également le suivis de constantes physiologiques chez des animaux fragiles (génétiquement modifiés, modèle de maladie cardiaque et/ou respiratoire) ne supportant pas la chirurgie. ● D’améliorer les conditions d’hébergement lors du suivi, en rendant possible la mesure des paramètres physiologiques de l’animal directement dans sa cage d’hébergement, réduisant drastiquement le stress induit par l’isolement et permettant donc un suivi de ces paramètres sur une période longue. ● De collecter des données plus pertinentes ; le lien entre résultats et bien-être animal étant lié, l’amélioration des conditions de mesures physiologiques permettra des résultats plus précis et la diminution du nombre d’animaux utilisés dans les études.
Procédures
Les souris subiront une anesthésie de maximum 10 minutes pour effectuer différents gestes : ● Raccourcissement des griffes ● Tonte ou rasage ● Équipement ● Dé-équipement Spécifiquement pour la procédure d’évaluation des prototypes, les animaux seront maintenus jusqu’à 30 minutes sous anesthésie, afin de réaliser des mesures morphométriques pour alimenter la base de données, préalablement à l’équipement estimé, lui, à 10 minutes. Le temps total estimé est donc de 40 minutes. Les animaux pourront être amenés à être équipés plusieurs fois lors de chaque procédure selon leur comportement face aux différents prototypes. Par ailleurs l'anesthésie ne sera pratiquée que pour l’équipement et le dé-équipement des animaux soit 2 fois par jour et par individus. Lors de la procédure d’évaluation, les animaux seront équipés du dispositif pendant 90 minutes maximum. Avant la procédure de validation, les animaux seront équipés pendant 90 minutes le premier jour, et 150 minutes le deuxième jour, afin d’être habitués au dispositif. Lors de la procédure de validation, les animaux seront équipés pendant 3 heures maximum, en hébergement par 2 et par 4 individus. Puis ils seront équipés pendant 24 heures maximum (par 1, 2 ou 4 individus, en fonction des résultats de l’étape précédente) Au-delà de 2 jours sans équipement, les animaux seront ré-habitués au port du dispositif par un équipement de 150 minutes.
Impact sur les animaux
MODIFICATION Une fois équipé du dispositif (harnais textile externe), il est possible que l’animal cherche à retirer son prototype. Ce phénomène, décrit avec d’autres dispositifs externes, peut occasionner de légères irritations ou des marques de pression cutanées transitoires en cas d'ajustement sous-optimal ou de port prolongé. Pour éliminer ce risque, un ajustement fin de la tension du harnais au niveau du thorax est réalisé de façon fittée et individualisée, et l'état cutané de l'animal est régulièrement inspecté au retrait. En cas de sensibilité locale, une crème apaisante (EMLA) est appliquée. Les animaux seront hébergés individuellement pour une durée limitée à 150 minutes. Si l’hébergement collectif est impossible lors de la phase de validation de 24h maximum, les individus subiront également un hébergement individuel. L’isolement d’individus peut provoquer un stress mais aucune donnée bibliographique ne présente la possibilité d’utiliser un dispositif externe chez la souris, en hébergement collectif. Afin de permettre la pose optimale de capteurs et d’assurer le maintien du dispositif sur l’animal, en amont de l’expérience, les souris seront soit rasées soit tondues. Le rasage de l’animal peut entraîner une légère hypothermie et une inflammation locale.
Devenir
MODIFICATION Sur l’effectif total de 72 souris, 8 animaux ont déjà été réutilisés de manière non invasive. Les 64 animaux restants pourront être réutilisés dans d'autres projets à l'issue de cette étude, conformément à l'avis favorable du vétérinaire.
Remplacement
Afin de s’approcher au plus de la morphologie des souris, des modèles de souris 3D permettront, en amont de la phase sur animaux vivants, de tester les différents modèles de prototypes conçus, pour vérifier la bonne adaptation à la morphologie de la souris (forme du dos, périmètre du cou, diamètres des pattes etc…). Cette démarche permettra d’effectuer une première sélection des prototypes, et la mise en place des dispositions nécessaires pour équiper l’animal. Cependant, le recours au modèle animal reste, dans ce projet, un passage obligé étant donné que certains critères d’évaluations, tels que le comportement ou la tolérance de l’animal ne peuvent être déportés sur un modèle alternatif.
Réduction
Des calculs statistiques ont permis de déterminer le nombre d’animaux nécessaires par lot pour la réalisation de cette étude, à partir des courbes de croissances des fournisseurs et du premier jeu de mesures morphométriques obtenu sur des souris mortes issus d'autres études. Ces calculs tiennent aussi compte de la marge d’erreur de fabrication, d’un éventuel retrait des animaux de l’étude, et du schéma expérimental (équipement par 2 ou par 4 etc…). Des groupes de taille similaire ont été utilisés dans différentes publications rapportant l’utilisation de dispositif externe chez la souris (entre 5 et 9 animaux par groupe). Ce nombre d’animaux suffisait pour observer les avantages et inconvénients des dispositifs lorsque les animaux étaient équipés. Lors de la procédure d’évaluation, si plusieurs itérations doivent être réalisées, le même lot d’animaux sera équipé plusieurs fois afin de limiter au maximum l’utilisation de nouveaux lots d’animaux. Lors de la procédure de validation, le lot d’animaux sera équipé des plusieurs formes de prototypes ayant atteint cette phase. Cette méthode permettra de limiter le nombre total d’animaux requis afin de limiter au maximum l’utilisation de nouveaux lots d’animaux.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans la même salle où auront lieu les procédures. Ils effectueront une semaine d’acclimatation avant le début de l’étude. Seul un déplacement de cage sera opéré afin de réaliser l’anesthésie dans une autre salle, prévue à cet effet. Les animaux seront hébergés dans des cages standards, avec de la nourriture (standard) et de la boisson en accès libre. De l’enrichissement compatible avec le port d’un dispositif sera utilisé (litière, matériel de nidification). Les souris seront manipulées avec toutes les précautions requises et des interactions fréquentes sont prévues avec l’expérimentateur, afin de réduire le niveau de stress lié à la manipulation au cours des procédures. 24 heures avant la pose du prototype sur l’animal, une familiarisation au textile composant le prototype, similaire au protocole existant chez d’autres espèces, sera réalisée, diminuant le stress et maximisant les chances de succès de l’hébergement collectif. Une anesthésie légère sera effectuée facilitant l’équipement et le dé-équipement des souris minimisant le stress et éviter une contention des animaux éveillés. Sous anesthésie, l’hypothermie sera limitée par un tapis chauffant. Les griffes seront raccourcies. Si malgré ces précautions, des lésions ou des irritations apparaissent, des soins adaptés seront réalisés et une observation accrue de l’animal sera effectuée préalablement à sa réintégration au protocole. Les souris seront habituées progressivement à porter ce dispositif en se basant sur les protocoles d’habituation existants pour d’autres espèces. Un renforcement positif après les anesthésies sera mis en place en donnant quelques gouttes de lait concentré aux souris. Lors de la procédure d’évaluation, un test de prototype par jour par animal aura lieu pour limiter le mal être et les biais sur les résultats. Pour la procédure de validation, afin de limiter un biais éventuel dû à la présence du manipulateur dans la salle d’expérimentation, le manipulateur surveillera le comportement des souris via un suivi par vidéo, depuis une salle adjacente. Des points de contrôle seront réalisés à des temps réguliers. Chaque étape constituant la procédure de validation sera séparée par un temps de repos d’au moins une nuit. Si un des points limites prédéfinis est atteint (perte de poids importante, déshydratation, isolation dans un coin, automutilation, altération de la respiration etc…), la procédure sera arrêtée pour cet animal.
Choix des espèces
La souris représente environ 60% des modèles animaux utilisés à des fins scientifiques en France en 2021. Ce modèle est utilisé de manière importante dans des domaines nécessitant d’avoir accès aux constantes physiologiques des animaux pour répondre aux différentes thématiques de recherche ou pour suivre l’état des animaux au cours des expérimentations. Les souris seront utilisées à 10 semaines d’âge, le premier jour de l’expérience. Les animaux, à cet âge, sont les plus utilisés en recherche, et sont considérés comme adultes. Ceci permettra donc de toucher la plus grande gamme de souris utilisée dans le domaine de la recherche.
Etude translationnelle des effets du vieillissement sur l’activité cardiaque et l’oxygénation cérébrale (MODIFICATION)
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système nerveux
Rasés, équipés d'un gilet à électrocardiogramme porté 6 h 30 par jour pendant trois jours, épilés à la crème dépilatoire, puis soumis à six injections intrapéritonéales espacées de trois ou quatre jours, chacune suivie d'un électrocardiogramme d'une heure, 40 prosimiens vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, sur neuf semaines de suivi par individu. Quatre d'entre eux subissent en plus une restriction calorique de 30 % et une pièce ramenée à 15 °C. Le résumé ne nomme jamais l'espèce, seulement "un modèle de petit primate", et compare l'activité cardiaque des individus de 1 à 5 ans à celle des individus de 6 à 12 ans. Le champ structuré du devenir annonce 24 mises à mort et 16 réutilisations, tandis que la narration prévoit la mise à mort de tous les individus de la classe 6-12 ans et une dégradation possible de l'état de santé chez les plus âgés de la classe 1-5 ans.
Objectifs
Avec le vieillissement de la population, 75% des personnes de plus de 65 ans souffriront de déficiences cardio- vasculaires, limitant leur autonomie physique et cognitive et pouvant dégénérer en maladies potentiellement mortelles. Élucider et prévenir le remodelage cardiaque dû au vieillissement est un enjeu majeur en santé humaine, afin d'éviter la prolifération des maladies du rythme cardiaque dans les prochaines décennies. La fréquence cardiaque maximale diminue chez les personnes âgées, indépendamment du mode de vie. Chez ces personnes, le remodelage fonctionnel du stimulateur naturel du cœur, et sa modulation anormale par le système nerveux autonome pourraient être à l'origine de la diminution de fréquence cardiaque. Les statistiques nous indiquent que 1 personne âgée sur 600 développera ralentissement du coeur directement appelées syndrome du sinus malade. Ce syndrome pourrait aussi être une des causes de la fibrillation auriculaire, l’arythmie la plus courante chez les personnes âgées, qui se vérifie dans 5 à 10 % de ces personnes. Pour clarifier la modification de la fréquence cardiaque au cours du vieillissement, nous allons étudier l'activité cardiaque chez un modèle de petit primate. Les données seront comparées aux études déjà réalisées chez la souris et pourront, à plus long terme, permettre le développement de traitements visant à réduire la déficience cardiaque chez les personnes âgées.
Bénéfices attendus
Élucider et prévenir le remodelage cardiaque dû au vieillissement est un enjeu majeur en santé humaine, afin d'éviter la prolifération des maladies du rythme cardiaque dans les prochaines décennies, ainsi que la morbidité et mortalité associés à ces maladies. Pour clarifier la modification de la fréquence cardiaque au cours vieillissement, nous avons choisi un modèle de petit primate qui présente de plus grandes similitudes avec l’homme comparé à la souris. En effet, bien que de taille similaire aux petits rongeurs, cette espèce à une espérance de vie (12 ans) bien plus longue que celles des souris (3 ans). Par conséquent, le nombre de battements cardiaques générés dans une vie chez cette espèce est de 3 milliards, similaire au nombre qui peut attendre le cœur humain au long d’une vie alors que la majorité des autres mammifères génèrent un maximum de 1 million de battements cardiaques dans une vie. Ces comparaisons montrent la similarité entre homme et ce petit primate et justifient l'utilité de cette espèce comme meilleur modèle pour des études sur le vieillissement cardiaque. A plus long terme, cela permettrait d'envisager des thérapies visant à réduire la déficience cardiaque au cours du vieillissement
Procédures
Contention pour rasage et pose du gilet incluant un dispositif d’Electrocardiogramme (5 minutes), permettant l'enregistrement dans lieu de vie (6h30) pendant 3 jours, anesthésie gazeuse (30 minutes), épilation à la crème dépilatoire (2 minutes), échographie (30 minutes), injection intrapéritonéale de molécules (durée 1 minute) avec un intervalle de 3 ou 4 jours, 6 injections au total suivi d'un électrocardiogramme (1h) sur une durée de 2 semaines. Pour 4 animaux, restriction calorique de 30% et diminution de la température de la pièce à 15°. La durée totale du suivi est de 9 semaines pour chaque animal. En fin de procédure, lors de l'euthanasie le prélèvement de sang intracardiaque est fait sous analgésie et anesthésie profonde .
Impact sur les animaux
La contention nécessaire à la pose du gilet pour enregistrer les électrocardiogrammes peut provoquer un léger stress. Les injections intrapéritonéales des molécules ou des anesthésiques entrainent aussi un stress de très courte durée. Les analyses d' échographie seront faites après anesthésie gazeuse de l’animal, ce qui permet ensuite un réveil très rapide. Les animaux en fin de vie seront euthanasiés sous analgésie et anesthésie pour permettre les prélèvements d'organes pour des études post mortem au niveau tissulaire et cellulaire.
Devenir
Tous les animaux dont l'état de santé se dégrade seront euthanasiés pour récupérer les organes d'intérêt et étudier l'effet du vieillissement sur ces organes. Donc on estime que tous les individus de la classe 6-12 ans seront euthanasiés au cours du projet et certains individus les plus âgés de la classe 1-5 ans pourraient présenter une dégradation de leur état de santé compte tenu de la durée du projet.
Remplacement
Il n'y a pas d'alternative non animale disponible pour l'étude du vieillissement et des dysfonction cardiaques dans la cadre de projet translationnel vers la santé humaine. Par ailleurs, la variabilité individuelle chez les primates mime la variabilité chez l'homme. Ainsi,cette forte similitude entre la physiologie de ce petit primate et la physiologie humaine, comparée aux rongeurs, permet d’obtenir des données plus fiables qui auront une meilleure applicabilité pour le développement de traitement clinique.
Réduction
Nos procédures sont planifiées de façon à réutiliser les mêmes animaux dans plusieurs tests non invasifs. Les expériences précédentes sur d'autres animaux de laboratoire, suggèrent que 10 animaux par groupe seraient suffisants pour appliquer des tests et mettre en évidence des différences statistiquement significatives. Nos protocoles prévoient un suivi individuel (avant et après traitement). Ainsi chaque animal est son propre contrôle, ce qui permet de réduire le nombre d'individus dans les groupes, sans compromettre les objectifs du projet. Pour ce qui concerne les analyses statistiques, tous les tests seront faits de façon telle à comparer les groupes sur la base de l'âge et du sexe des animaux . Pour les données post mortem, les analyses sont faites sur le cœur isolé à partir des animaux dont l'euthanasie est décidée car en fin de vie ou présentant une altération forte de leur bien-être (blessure, pathologie) et pour lesquels les points limites de bien-être animal sont atteints. Tous les organes seront prélevés et conservés pour partage éventuel de tissus à la communauté scientifique, ce qui réduit le besoin d’animaux à plus large échelle.
Raffinement
Les animauxen élevage évoluent en volière enrichie avec des branches et des nichoirs et des tubes pour se cacher. Les animaux sont groupés par 4 ou 5 individus de même sexe. L’observation quotidienne des signes cliniques relatifs au bien-être des animaux est réalisée. Les indicateurs privilégiés sont l’absence de variation anormale du poids corporel et l’état de forme générale (prostration, réactivité, agressivité). Les animaux sont enregistrés par des dispositifs externes posés sous des gilets, ce qui évite l’installation d’implants télémétriques. Les enregistrements sont réalisés sur des animaux qui continuent à avoir une vie normale en élevage et qui portent le gilet seulement durant 6h30, et pas sur une durée de plusieurs mois comme c'est le cas pour des animaux implantés. De plus la technique d échographie sous anesthésie gazeuse permet d’obtenir des informations structurales sur le cœur et le cerveau des animaux in vivo, sans intervention invasive. En cas d'atteinte des points limites, les animaux sont retirés de l'étude voire euthanasiés. Lors de l’euthanasie, pour éviter toute douleur avant la prise de sang intracardiaque et prélèvement d'organes, une analgésie et anesthésie sont réalisées.
Choix des espèces
Le nombre de battements cardiaques dans une vie est commun à plusieurs espèces de primates et trois fois plus élevé que dans les espèces de rongeurs (souris et rat) communément utilisées en recherche. Notre modèle primate possède l'avantage, par sa petite taille, d'être facile à maintenir en élevage. De plus, au cours de leur vie (espérance de vie de 12 ans), ces petits primates génèrent autant de battements cardiaques qu’une personne âgées, soit environ 3 milliards. Cela indique que les cœurs de ce modèle, des humains et d’autres primates doivent avoir des adaptations qui leur permettent de soutenir dans une vie, une activité cardiaque trois fois plus longue que les autres mammifères. De ce fait, cette espèce est un meilleur modèle pour étudier les effets du vieillissement au niveau cardiaque . Les animaux est considérés comme âgés à partir de 5 ans donc nous comparerons les fréquences cardiaques des animaux âgés (plus de 5 ans) à celles d'animaux adultes (moins de 5 ans) . Notre étude sera donc réalisée sur des animaux , entre 1 et 5 ans pour les adultes et entre 6 et 12 ans pour les individus âgés.