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
Mécanismes de régénération d’un lésion cardiaque
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
39 345 poissons zèbres vont être utilisés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 17 275 d'entre eux et modéré pour 22 070. Certains subissent une lésion cardiaque sous anesthésie, d'autres des injections dans le ventre ou dans l'enveloppe du cœur, d'autres encore un maintien d'une heure en eau tiède. 2 770 retournent à l'élevage, tous les autres sont tués pour analyses post-mortem. Le porteur écarte l'analgésie après la chirurgie cardiaque au motif qu'elle interfère avec la régénération, en s'appuyant sur des recommandations et des méta-analyses portant sur des patients humains opérés du cœur.
Objectifs
Les crises cardiaques sont la principale cause de décès dans le monde. Une blessure au cœur humain entraîne la perte de millions de cellules cardiaques et est remplacée par une cicatrice raide qui limite les battements du cœur. Il n’existe actuellement aucune option thérapeutique pour guérir une crise cardiaque. Le poisson zèbre, en revanche, peut se remettre efficacement d’une lésion cardiaque. L’objectif général du projet est donc d’identifier et de comprendre comment le poisson zèbre peut régénérer son cœur après une blessure.
Bénéfices attendus
Le cœur humain réagit mal à une crise cardiaque. Il n’existe actuellement aucun traitement pour traiter la cause de la maladie, mais uniquement les symptômes et les complications dus à la blessure. Il est donc nécessaire de développer de nouvelles stratégies pour améliorer les résultats pour les patients. Ce projet examine comment le poisson zèbre peut régénérer son cœur de manière robuste après une blessure. Le projet identifiera les facteurs responsables de cette guérison réussie après une blessure. Ces facteurs identifiés peuvent potentiellement être utilisés dans le contexte humain pour développer de nouvelles thérapies pour traiter les patients atteints de crise cardiaque. Ce projet améliorera nos connaissances sur la façon dont le poisson zèbre peut régénérer naturellement et avec succès son cœur. Ces connaissances permettront d’expliquer pourquoi le cœur humain a une capacité de régénération très limitée. Les chercheurs bénéficieront directement de ce projet puisqu’il peut constituer la base de futures études scientifiques et peut être appliqué au domaine de la cardiologie, de la régénération tissulaire chez le poisson zèbre et de la régénération dans d’autres modèles animaux. Ce sera également un avantage à court terme. Le bénéfice à long terme sera la contribution des connaissances à la science médicale. Les résultats précliniques du projet pourraient fournir de nouvelles stratégies de traitement visant à améliorer la régénération du cœur humain blessé. De plus, ces connaissances pourraient être utilisées pour améliorer davantage les stratégies diagnostiques et thérapeutiques actuelles.
Procédures
La collecte des spermatozoïdes et des ovules implique une légère pression sur le ventre des poissons anesthésiés et la procédure prend moins d’une minute. Certains poissons zèbres subiront des blessures cardiaques sous anesthésie. La procédure prend 5 minutes. Certains poissons seront injectés dans le ventre ou le sac qui recouvre le cœur (la procédure prend moins d'une minute sur animal anesthésié), ou recevront leur traitement directement dans l’eau d’un aquarium (la procédure peut durer de 1 jour jusqu'à 60 jours) ou en maintenant le poisson dans de l'eau tiède (la procédure dure 1 heure).
Impact sur les animaux
Le poisson zèbre blessé développera une douleur aiguë directement après la blessure. La procédure prend 5 minutes et les effets de la blessure durent moins d’une heure, car le poisson zèbre présente des comportements normaux en matière de nage, d’alimentation et social après cette période. Une surveillance des comportements anormaux est donc effectuée pendant cette période. Il n’y a aucun dommage indirect après 24 heures de blessure, car le poisson zèbre peut se régénérer naturellement et le cœur se rétablira complètement dans les 60 à 90 jours suivant la blessure.
Devenir
Animaux retournés à l'élevage ou mis à mort pour des analyses post-mortem
Remplacement
Des études très en amont ont porté sur des cœurs de porc issus d’abattoirs. Cependant, la régénération est une interaction complexe entre les éléments moléculaires, cellulaires et environnementaux. Ceci ne peut pas être transposé dans les cellules et il n’existe pas d’alternative non animale. Les cellules cardiaques humaines cultivées dans une boîte sont une bonne source de cellules cardiaques pures. Cependant, elles se comportent comme des cellules cardiaques de bébés. Puisque les crises cardiaques sont presque exclusivement observées chez les patients adultes, il est difficile pour ces cellules cardiaques de modéliser la situation des adultes.
Réduction
Certaines expériences utiliseront tout le cœur et ne pourront donc pas être réutilisées. Lorsque les expériences n’utilisent pas la totalité du cœur, le cœur restant sera conservé indéfiniment au congélateur pour de futures expériences. Ainsi, le tissu peut être utilisé au maximum et éviter tout gaspillage inutile. Les femelles et les mâles seront utilisés pour des expériences Le nombre d'animaux requis est basé sur l'expérience antérieure et la littérature publiée. Ces chiffres sont désormais largement utilisés dans le domaine de la régénération cardiaque à des fins d’analyse statistique. La cryoconservation réduit le nombre d'animaux Afin d'identifier les modifications génétiques du poisson zèbre, la coupe des nageoires était auparavant utilisée pour prélever un petit morceau de la nageoire pour analyse (génotypage). Nous utilisons désormais la méthode du prélèvement cutané qui consiste à frotter doucement la peau et à prélever un peu de mucus pour analyse (geste non invasif). Cela ne nécessite aucune intervention et donc aucun dommage pour le poisson. Cette méthode d'identification des poisson positifs a réduit la quantité de poisson utilisée.
Raffinement
Le chercheur se tiendra au courant de la littérature pour garantir que les techniques utilisées sont appliquées de la manière la plus précise et la plus humaine possible. Par exemple, les fabricants fabriquent continuellement des aiguilles plus petites pour les injections. Ce qui crée donc des blessures plus petites. Les techniques utilisées dans ce projet ont été bien documentées, décrites et publiées. Par conséquent, les taux de mortalité, les comportements et la santé globale du poisson zèbre sont connus. Ceux-ci serviront de base au suivi et aux soins postopératoires et grâce à une grille de score déterminé pour le projet. Cette grille de score permettra de suivre objectivement l’état des animaux. En cas d’atteinte d’un point-limite sans possibilité de soulager l’animal, celui-ci sera alors mis à mort. Pour minimiser la douleur, la souffrance et la détresse, une molécule agissant à la fois comme anesthésique et analgésique sera utilisée pendant la chirurgie ). Les analgésiques postopératoires actuels interfèrent avec la régénération et la fonction cardiaque. Pour l’Homme, la recommandation actuelle est de surveiller étroitement les patients après une chirurgie cardiaque et d'administrer des analgésiques uniquement si nécessaire (Grant et al. 2023). Seuls 1,8 % des patients ont ressenti un soulagement bénéfique de la douleur avec les opioïdes (Wagner et al. 2021), ce qui ne justifie pas le risque d'addiction (Grant et al. 2023). Une méta-analyse des données des patients a montré que le traitement par AINS (anti-inflammatoire non stéroïdien) augmente le risque d'infarctus du myocarde plus tard dans la vie (Bally 2017), annulant ainsi le bénéfice temporel de l'utilisation des AINS après la chirurgie cardiaque. Au vu de ces résultats obtenus chez l'homme, nous adopterons les mêmes mesures pour la chirurgie cardiaque chez le poisson zèbre. Le chercheur se tiendra au courant de la littérature et modifiera les procédures si le consensus change. Le génotypage des animaux sera réalisé par écouvillonnage cutané. Cette méthode est moins nocive que la coupe des nageoires, qu'elle ne nécessite pas d'anesthésie et qu'elle n’est pas invasive Avec cette nouvelle méthode de génotypage, aucun animal n’est blessé et il y a donc une réduction des contraintes sur les animaux utilisés.
Choix des espèces
Le poisson zèbre (Danio rerio) est le modèle de choix pour étudier la régénération cardiaque. Des souches de poisson zèbre de type sauvage seront utilisées car ce sont les plus courantes dans le domaine de la régénération cardiaque. Le poisson zèbre génétiquement modifié sera également utilisé pour tester l’importance de signaux spécifiques dans le contrôle de la régénération. Le poisson zèbre affiche une réponse robuste et naturelle suite à une lésion cardiaque. Par conséquent, déterminer les signaux qui permettent à cette régénération naturelle de se produire sera précieux pour comprendre et potentiellement appliquer les connaissances à la situation humaine où les patients sont incapables de se remettre d’une lésion cardiaque. Le poisson zèbre adulte âgé de 6 à 12 mois est utilisé pour les études de régénération. Cet âge se situe dans la même fourchette que celle à laquelle les humains commencent à présenter des lésions cardiaques.
Procédures terminales dans le cadre d’études caractérisant les mécanismes physiopathologiques impliqués dans les maladies métaboliques et cardio-vasculaires.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
10 325 souris vont être utilisées, chacune pour un prélèvement de sang de dix à trente secondes ou une chirurgie de quinze minutes sans réveil. 1 460 sont opérées sous anesthésie et tuées avant tout réveil, les 8 865 autres relèvent d'un niveau de souffrance léger, et toutes finissent tuées pour prélèvement d'organes. Ce projet ne produit aucune donnée propre, il déclare des mises à mort transférées depuis un autre établissement, celui-ci disposant des équipements d'analyse des tissus. Les bénéfices annoncés, de nouvelles perspectives de diagnostic et de traitement du diabète, de l'obésité et des troubles cardio-vasculaires, appartiennent aux projets d'origine.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de décrire les procédures génériques terminales ayant lieu dans cet Etablissement Utilisateur (EU), afin de transférer la mise à mort des projets déjà déclarés dans l’EU d'origine dans le présent EU. Ce dernier bénéficie de divers équipements indispensables à l’analyse des tissus prélevés et la sécurité des utilisateurs face aux risques chimiques. Les analyses de sang, tissus et cellules issus des prélèvements terminaux répondent aux problématiques décrites dans les différentes saisines. Ces problématiques visent, de façon imbriquée ou non, à étudier le rôle du système lymphatique, vasculaire, hépatique et du tissu adipeux dans les pathologies métaboliques.
Bénéfices attendus
Les procédures terminales définies dans ce projet vont permettre, à l’échelle des tissus adipeux, lymphatique, vasculaire et hépatique, la caractérisation des mécanismes physiopathologiques à l’origine de maladies métaboliques et cardiovasculaires telles que diabète, obésité, hépatopathies métaboliques, troubles cardio-vasculaires… Ces pathologies ont une prévalence élevée dans la population mondiale et ces travaux permettront d’ouvrir de nouvelles perspectives médicales en terme de diagnostic et traitement.
Procédures
Un prélèvement de sang unique peut être réalisé avant la mise à mort des animaux (10 à 30 secondes), sur animal vigile ou anesthésié. Ils peuvent également subir une chirurgie sans réveil d’une durée de 15 minutes.
Impact sur les animaux
Les prélèvements sanguins sur animaux vigiles peuvent provoquer un léger stress et de l’inconfort.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour prélévements d'organes/tissus à la fin du projet.
Remplacement
La stratégie de remplacement est décrite dans chaque saisine rattachée à ce projet générique. Certains projets utilisent des analyses bioinformatiques pour remplacer l’utilisation des animaux. Des études in vitro sur lignées cellulaires sont également réalisées pour comprendre les mécanismes cellulaires impliqués et limiter l’utilisation des animaux. Cependant, ces approches ne suffisent pas à reproduire la complexité des interactions tissulaires, cellulaires et moléculaires des contextes physiologiques ou physiopathologiques étudiés, nécessitant l’utilisation d’animaux comme modèle intégré. Malgré les efforts pour promouvoir la substitution, la souris demeure un modèle essentiel en raison de sa physiologie proche de celle de l'Homme et de sa similitude génétique, permettant la reproduction moléculaire et phénotypique de nombreuses pathologies humaines.
Réduction
Les méthodes de réduction propres à ces projets sont décrites dans ceux-ci. De manière générale, des tests biostatistiques sont réalisés en amont pour limiter le nombre d’animaux en déterminant le nombre minimal d’animaux nécessaires à l’obtention de résultats robustes. Pour ce faire ainsi que pour l’analyse des résultats, des tests statistiques sont utilisés. L’utilisation d’un même animal comme étant son propre contrôle est également un facteur de réduction fréquemment utilisé dans ces projets. Lors des mises à mort des animaux, les tissus n’étant pas d’intérêt peuvent aussi être récoltés pour les banques de données ou utilisation ultérieure.
Raffinement
Les animaux, gardés dans leur cage d’origine, sont transportés entre les deux établissements suivant une procédure de transport déclarée lors de l’agrément de l’établissement (cheminement et conditions de transport validés par signature d’une charte de transport). Une période d’acclimation propre à chaque projet est définie en accord avec la SBEA (Structure du Bien-Etre Animal). Les animaux en attente/acclimatation sont dans une pièce attenante à la pièce d’expérimentation, contrôlée en lumière et température. Pour les prélèvements sanguins, les animaux peuvent être anesthésiés afin de réduire leur stress, et reçoivent un anesthésique local en cas de besoin. Pour les prélèvements sur animal vigile, les animaux sont laissés au maximum libres de leurs mouvements afin de minimiser le stress. La chirurgie est réalisée sur tapis chauffant, sous protocole anesthésique et analgésique optimisé afin d’éviter toute sensation de douleur jusqu’à la mise à mort de l’animal. Les personnels sont parfaitement formés aux techniques de prélèvement (tissu et sang) et de perfusion qui, procédurées avec du matériel de chirurgie entretenu et désinfecté, permettent de limiter le stress et la douleur des animaux au maximum. Bien que toutes les procédures soient terminales, toutes les précautions sont prises pour que l’animal ait une bonne couverture analgésique afin de ne subir aucune douleur au cours des procédures.
Choix des espèces
Avec une homologie génique dépassant 90% entre l'Homme et la souris, la plupart des gènes humains ont leurs homologues chez la souris, et les voies métaboliques sont largement conservées entre ces deux espèces. La souris représente ainsi un modèle expérimental particulièrement intéressant en tant qu'animal génétiquement modifié. De nombreux modèles murins, qu'ils soient porteurs ou non de mutations sur des gènes qui nous intéressent, offrent la possibilité d'étudier la physiopathologie de diverses maladies. Dans la littérature et/ou les études publiées par les différentes équipes, les mécanismes métaboliques sont pour beaucoup décrits avec les souris (sauvages et transgéniques). Ce modèle intégré permet de rendre compte de la complexité des voies impliquées dans la physiologie et la physiopathologie, avec une transposabilité à l'Homme. En conséquence, la souris demeure une espèce de choix pour les équipes de recherche. Les animaux sont utilisés pour les procédures terminales dès l’âge de 7 semaines, jusqu’à 24 mois (études de vieillissement).
Caractérisation d’un modèle cardiaque déficient en Frataxine
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système nerveux
Porteurs d'une mutation qui prive leurs cellules cardiaques de frataxine, 68 rats Long Evans développent une atteinte du cœur censée reproduire l'ataxie de Friedreich. Ils vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, tous tués à l'issue pour que leurs cœurs soient analysés au microscope. Chaque animal passe une échocardiographie sous anesthésie gazeuse de 45 minutes une fois par mois pendant un an, une électromyographie sous anesthésie injectable et des prises de sang, la cadence passant à une mesure par semaine dès qu'une anomalie cardiaque apparaît. Le porteur justifie le passage de la souris au rat par une similitude physiologique plus grande avec les humains, système cardiovasculaire, système nerveux et enzymes du foie, tout en rappelant que le même modèle murin se dégrade vite dès l'âge de neuf semaines.
Objectifs
L'ataxie de Friedreich est une maladie évolutive, due à l’atteinte de certaines cellules du système nerveux (maladie neuro-dégénérative). Elle se traduit avant tout par des troubles de l’équilibre et de la coordination des mouvements volontaires (ataxie). Une atteinte cardiaque, des troubles ostéo-articulaires (scoliose, pieds creux) et un diabète sont parfois associés. Dans cette étude nous allons utiliser un modèle de rat déficient pour une petite protéine, induisant le developpement d'une ataxie de Friedreich. Ce modèle est bien défini chez la souris, notamment dans le décours de la pathologie, qui dès l’âge de 9 semaines présente une réduction rapide de l'état, du fait d'une pathologie cardiaque de ces souris. Si les mêmes symptômes se présentent chez le rat, ils seront euthanasiés dès l'apparition des premiers symptômes ou seront surveillés de manière rapprochée et à l'aide des points limites décrits dans la section appropriée. Pour ce projet, nous effectuerons une caractérisation détaillée de la fonction cardiaque de rats mâle et femelle par échocardiographie, de la fonction musculaire par une électromyographie (EMG), ainsi qu'une analyse histologique du cœur de ces animaux. Globalement, ce projet nous permettra d'évaluer dans quelle mesure ce modèle de rat correspond au spectre clinique de l'ataxie de Friedreich.
Bénéfices attendus
À court terme, ce projet nous permettra de valider un nouveau modèle de rat de l'ataxie de Friedreich, qui recapitule le tableau clinique de la pathologie humaine. Ce modèle nous servira dans un deuxième temps à obtenir des preuves de concept in vivo que de nouvelles approches thérapeutiques sont efficaces sur plusieurs signes cliniques prédictifs de la pathologie humaine, avec pour but, poursuivre par un développement thérapeutique clinique. L'objectif final étant de proposer un traitement efficace pour les patients atteints d'ataxie de Friedreich.
Procédures
Nous allons réaliser une mesure de la fonction cardiaque sous anesthésie gazeuse (45 minutes) et une mesure de la fonction musculaire (10 minutes) sous anesthésie (une injection d'anesthésique et une autre de son réversant). Il y aura également un e suivi du poids des animaux (1X/semaine) et un prélèvement sanguin (30 secondes). Amendement: La mesure de la fonction cardiaque sera réalisée 1 fois par mois pendant 1 an maximum, dès lors qu'une anomalie sera détectée la mesure sera réalisée 1 fois par semaine pendant 1mois. Amendement 1 : plusieurs mesures de la fonction cardiaque sous anesthésie gazeuse (45 minutes) seront réalisées afin de suivre le phénotype cardiaque des animaux.
Impact sur les animaux
La mutation induit un phenotype dommageable induisant une dysfonction cardiaque. Les animaux subiront une anesthésie gazeuse pouvant induire de légères difficultés respiratoires. Les animaux subiront une anesthesie gazeuse et une injection d'anesthesique chimique et de son réversant pour étudier les fonctions cardiaques et musculaires qui peuvent générer une douleur de courte durée au point d'injection et de légères difficultés respiratoires. Une prise de sang sera effectuée sous anesthésie sur l'ensemble des animaux pouvant induire de légères difficultés respiratoire et une hypovolémie.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l'issue de la réalisation de l'ensemble des expériences afin de prélever les organes et réaliser des analyses complémentaires post-mortem (analyses histologiques).
Remplacement
L'objectif de cette étude est de caractériser des modèles de rats portant une mutation dans le gène de la frataxine dans les cardiomyocytes, représentatif de la clinique humaine. Il s'agit en particulier de caractériser de façon détaillée la fonction cardiaque de ces animaux. Des modèles in vitro vont permettre de mieux comprendre les mécanismes d'action, mais seul un modèle animal nous permettra de caractériser les symptomes de la pathologie de l'ataxie de Friedreich. Des modèles cellulaires ou le gène de la frataxine est inhibé ont été étudiés et ont permis de cibler différentes molécules étant capables de diminuer les effets cellulaires indésirable de l'inhibition de ce gène. Cependant cette étape in vivo, qui nous permettra de comprendre la physiologie cardiaque d'un animal où la frataxine est inhibée, est indispensable avant d’envisager un essai thérapeutique chez l’homme. Nous avons dans cette étude choisi un modèle de rat. Un avantage majeur des modèles de rats par rapport aux souris est leur grande similitude physiologique avec les humains. Leur système cardiovasculaire et leur système nerveux sont plus proches de ceux des humains que ceux des souris, tout comme le nombre et le type d'enzymes hépatiques. Il semblerait qu’un modèle de rat pour l'ataxie de Friedreich reflété mieux la plupart des aspects de la maladie humaine.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe expérimental a été déterminé au fur et à mesure de notre expérience. Nous préconisons habituellement 9 animaux par groupe et par sexe. Cependant dans cette étude nous travaillerons sur des groupes de 12 animaux pour la partie phénotypage car il s’agit de rats Long Evans, issus de croisements non consanguins et présentent donc une plus grande variabilité. Pour la partie analyse moléculaire 3 animaux par groupe sera suffisant pour obtenir des résultats comparables. De plus, les données de modèles similaires chez la souris montrent des différences dans l'évolution de la maladie cardiaque entre les mâles et les femelles. Pour cette raison, nous devons les garder séparés.
Raffinement
Afin d’améliorer leurs conditions de vie, les rats seront ainsi stabulés dans des conditions optimales pour l’espèce : en petit groupe, avec des paramètres environnementaux maitrisés, un milieu enrichi à l’aide de nids, de bâtons à ronger, de balles à ronger et de croquettes d'alimentation dans le fond de la cage pour favoriser l'enfouissement. Pour les cages de mâles, à chaque change, nous leur remettons un peu de litière sale de leur précédente cage afin de limiter l'agressivité pour la prise de territoire / hiérarchie. Nous enrichissons fortement le milieu de vie des animaux, surtout des mâles afin d'éviter au maximum l'agressivité. Tous les animaux seront observés de manière quotidienne et suivis selon un tableau de scoring pour l'évaluation de la douleur et pour l'établissement de points limites, prenant en compte le poids, l'apparence physique, les signes cliniques et le comportement de l'animal. Tout au long des procédures, si l’état de santé de l’animal est dégradé, le personnel formé et compétent décide de ne pas réaliser le test et d'euthanasier l’animal le cas échéant. A réception, les animaux vont passer une période d'habituation de 15 jours qui vise à les habituer à la manipulation et donc réduire le stress ressenti lors du transport. Lors de l'anesthésie de l'EMG, du gel oculaire est placé sur la cornée afin de prévenir tout déssèchement de l'oeil, et les animaux sont placés sur un tapis chauffant à 37°C durant toute la durée de l'anesthésie pour prévenir la déperdition de chaleur. Amendement 1 : Nous allons réaliser des echocardiographies pour suivre le phénotype dommageable de ces animaux.
Choix des espèces
Le modèle rat portant une mutation inductible sur le gène de la frataxine dans les cellules musculaires permet de reproduire tout ou une partie des symptômes de l'ataxie de Friedreich observés en clinique humaine (données préliminaires). Nous utiliserons des animaux adultes jeunes, mâle et femelle. Nous avons besoin que les animaux soient matures physiologiquement, cérébralement et physiquement pour effectuer cette batterie de tests. Le planning de phénotypage démarrera à l'âge de 9 semaines.
Fibrose hépatique au cours du diabète : impact des récepteurs CB1 et du transporteur de glucose SGLT2 chez la souris obèse et diabétique
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
Nourries vingt semaines à un régime gras jusqu'à l'obésité et au diabète, puis gavées chaque jour pendant vingt-huit jours et isolées en cage individuelle sur toute cette période, 220 souris subissent aussi quatorze incisions de la veine de la queue pour mesurer leur glycémie. Les procédures impliquent un niveau de souffrance modéré. Le porteur écrit que le régime peut altérer les capacités motrices au point de rendre l'animal incapable d'accéder à la nourriture et à la boisson, créer un état dépressif et de l'anxiété, et que l'hébergement individuel sera "source d'angoisse prolongée". Toutes sont tuées à la fin de la procédure pour les analyses post-mortem.
Objectifs
La prévalence mondiale de l’obésité est en constante progression. L'obésité est un facteur de risque majeur pour le développement du diabète de type 2 et de perturbations cardiométaboliques dont la MAFLD (Metabolic dysfunction-Associated Fatty Liver Disease). Cette pathologie est principalement caractérisée par une profonde perturbation du métabolisme du foie et par un développement de fibrose. Actuellement, aucune approche médicamenteuse efficace n’est commercialisée à l’heure actuelle. L’objectif de notre projet est d’étudier les potentielles interactions entre 2 cibles thérapeutique sur l’évolution de fibrose dans un modèle de souris souffrant de MAFLD.
Bénéfices attendus
La prise en charge et le traitement du diabète de type II et de ses complications est un enjeu de santé publique de plus en plus prégnant. Les stratégies médicamenteuses bien que multiples voient leurs limites dans le fait qu’elles ne ciblent généralement qu’un récepteur et donc qu’un point précis du métabolisme, limitant ainsi leur efficacité. Ce projet permettra de nous renseigner sur le réel potentiel thérapeutique d’une double approche pharmacologique dont les deux stratégies ont déjà chacune démontré des effets hépato-protecteurs. Ceci pourrait avoir un réel impact pour les patients.
Procédures
Pendant les 20 premières semaines de la procédure, les souris seront manipulées hebdomadairement pour monitorer leur masse corporelle. Cette action mécanique durera 30 secondes par souris à chaque fois, soit un total de 10 minutes par souris cette période. Pendant les 28 jours de traitements pharmacologique, la masse corporelle sera évaluée quotidiennement. Cette action mécanique durera 30 secondes par souris à chaque fois, soit un total de 14 minutes par souris cette période. De plus, l’administration quotidienne des traitements pharmacologiques par gavage oro-pharyngé nécessitera l’immobilisation de chaque animal pendant 10 secondes supplémentaires, soit 19 minutes au total par animal sur cette période et 29 minutes sur l’ensemble du projet. Pour chaque test nécessitant une mesure de glycémie, une petite incision à la veine caudale sera réalisée après avoir appliqué un anesthésique local afin de prélever du sang total et ainsi réaliser une mesure à l’aide du glucomètre. Ce type de prélèvement durera 3-4 secondes et aura lieu 14 fois par animal (2 x 7 prélèvements à 5 jours d’intervalle).
Impact sur les animaux
En plus d’une altération des paramètres métaboliques, un régime gras de longue durée peut entrainer une prise de poids importante et altérer les capacités motrices de l’animal au point de le rendre incapable d’accéder à la nourriture et la boisson. Le régime gras peut également altérer la santé mentale des animaux et créer un état dépressif et de l’anxiété. Enfin, l’hébergement en cages individuelles pendant les 28 derniers jours de la procédure sera source d’angoisse prolongée.
Devenir
Les animaux sont mis à mort à la fin de la procédure afin de procéder aux analyses post-mortem et déterminer les mécanismes d’actions mis en jeux.
Remplacement
L’obésité, le diabète de type 2 et le développement de MAFLD sont le fruit de dérégulations multifactorielles entraînant une élévation incontrôlée du glucose sanguin et une perturbation de l’homéostasie lipidique ayant des conséquences dramatiques sur de nombreux tissus et organes. Afin d’étudier ces aspects, il est indispensable de travailler sur l’organisme vivant en entier ce qui justifie ainsi la nécessité de réaliser des expérimentations in vivo. Ainsi, aucun modèle cellulaire ne peut être utilisé pour substituer totalement l’utilisation de modèles animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux a été calculé sur la base de projets similaires précédemment réalisés. Grâce à notre expérience du travail sur les molécules antidiabétiques, nous avons pu au cours des projets réduire le nombre d’animaux par groupe en optimisant les temps et doses de traitement. En effet, il ne nous est plus nécessaire de réaliser des effets doses, ni de multiplier les temps de traitements, pour un large spectre de molécule, dont celles utilisées dans ce projet. De plus, l’utilisation des animaux a été réfléchie afin qu’un maximum de données soient obtenues avec un minimum de douleurs et de stress pour les animaux. Ainsi des tests in vivo et des prélèvements d’organes seront réalisés chez les mêmes animaux. Pour ces raisons, avec une seule dose et un seul temps de traitement, nous avons réduit le nombre d’animaux pour mener à bien ce projet et obtenir un puissance statistique suffisante.
Raffinement
Les souris seront hébergées en groupe (10 animaux par cages) pendant les 20 premières semaines avec un enrichissement de leur milieu de vie, dans une pièce calme et tempérée. Les aliments et l’eau de boisson seront fournis ad libitum. Les animaux seront observés quotidiennement par du personnel qualifié et des soins pourront être apportés si l’état de santé des rongeurs le nécessite. Pendant les traitements pharmacologiques, les souris seront amenées à être hébergées de manière individuelle afin de pouvoir monitorer la prise alimentaire quotidienne pouvant être influencée par les différends traitements. Pour chaque cas, un enrichissement plus important sera apporté dans chaque cage. De plus, le contact visuel et olfactif entre animaux sera maintenu via l’utilisation de cages transparentes sans couvercle filtrant.
Choix des espèces
L’étude d’une pathologie a pour but d’en comprendre les mécanismes afin d’établir des stratégies thérapeutiques applicables à l’espèce humaine. Dans ce sens, dans le cadre de la recherche fondamentale, il paraît déterminant de choisir un modèle animal dont la physiologie et la physiopathologie sont le plus proche possible de celles de l’Homme. C’est le cas pour la souris, qui sur le plan neurobiologique et métabolique, présente de multiples similarités avec l’Homme. De plus, cette espèce animale fait partie des espèces les plus étudiées avec des données bibliographiques abondantes ce qui diminue le risque de duplication inutile de travaux et veille à réduire au mieux le nombre d’animaux utilisés. Le début du projet fera appel à des souris de 12 semaines. Considérant les 20 semaines de régime WD, les animaux seront âgés de 32 semaines lors du commencement de l’approche pharmacologique et de 36 semaines lors de la fin de l’expérimentation.
Altérations myocardiques localisées à l’origine de la mort subite d’origine cardiaque chez le porc
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
194 cochons vont être utilisés et tous tués, chacun passant deux IRM de deux heures et deux cartographies cardiaques d'une heure trente, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Un infarctus leur est provoqué chirurgicalement en deux heures, par ischémie-reperfusion ou par occlusion progressive d'une artère, et 140 d'entre eux reçoivent en plus un boîtier de télémétrie implanté. Le porteur signale que l'infarctus peut entraîner une insuffisance cardiaque ou une fibrillation ventriculaire, et des saignements aux points d'introduction des cathéters. Le résumé annonce 194 infarctus créés puis n'en détaille que 102, sans expliquer l'écart, et ramène les bénéfices attendus à une phrase sur la prévention par défibrillateurs implantables.
Objectifs
Les principaux objectifs du projet sont de comprendre les mécanismes cellulaires et tissulaires impliqués dans les troubles électriques à l’origine de la mort subite cardiaque (SCD), et d’identifier les sujets à risque en caractérisant les signaux électriques cardiaques directement liés à ces anomalies en les détectant de manière non invasive à la surface du corps. Notre objectif est donc d’identifier des marqueurs électriques directement à la surface du corps de manière non-invasive afin d’améliorer la qualité de vie.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait permettre la prévention de la mort subite cardiaque par des défibrillateurs implantables ou des traitements anti-arythmiques.
Procédures
Imagerie non invasive IRM : sous anesthésie générale concerne 194 animaux ; 2 fois pour chaque animal : avant la création de l’infarctus et au moment du retour de l’animal avant le prélèvement durée environ 2h par examen. Cartographie de contact : sous anesthésie générale concerne 194 animaux ; 2 fois pour chaque animal : avant la création de l’infarctus et au moment du retour de l’animal avant le prélèvement durée environ 1h30 par examen. Implantation du boitier de télémétrie : sous anesthésie générale concerne 140 animaux ; juste une fois avant la création de l’infarctus durée environ 1h par implantation. Création d’un infarctus : sous anesthésie générale concerne 194 animaux ; juste une fois, environ 2h pour chaque création. concerne 54 cochons qui auront un infarctus créé par ischémie reperfusion et 48 cochons par occlusion progressive. Prélèvement simple du cœur : sous anesthésie générale, concerne 194 animaux ; 1 fois pour chaque animal car le prélèvement entrainera la mise à mort de l’animal, durée environ 30 min par prélèvement.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables éventuels peuvent être liés aux anesthésies (hypothermie) réalisées aux différentes phases du projet notamment lors du réveil de l'animal (désorientation, apathie). La création de l’infarctus pourra également entraîner des effets indésirables au niveau cardiovasculaire tels que l’insuffisance cardiaque ou la fibrillation ventriculaire. De plus, des saignements pourraient apparaitre aux sites d’introduction des cathéters au niveau de la patte avant (pour la perfusion de médicaments et d’agents de contraste) et au niveau de la veine fémorale (guide pour la cartographie de contact).
Devenir
Afin de prélever le cœur et d’effectuer des études fonctionnelles (cartographie optique) et structurales ex vivo (histologie, micro-scanner, etc.), qui nous permettront de mieux comprendre les caractéristiques électrophysiologies de l’infarctus, l'ensemble des animaux seront euthanasiés.
Remplacement
Le REMPLACEMENT des animaux n’est actuellement pas possible. En effet, l'étude des mécanismes physiologiques complexes dans leur globalité nécessite d’avoir recours à un modèle animal et il n'existe pas à ce jour de modèle de modélisation pour répondre aux objectifs.
Réduction
Une attention sera portée à la REDUCTION du nombre de ces animaux utilisés dans les projets de réaffectation (mutualisation avec d’autres projets). Dans cet objectif de réduction, nous ferons également en sorte que chaque animal soit son propre contrôle dès que cela sera possible, et des tests statistiques ont été utilisés au cours de précédents projets ce qui nous a permis d’estimer le nombre minimum d’animaux utilisés par groupes.
Raffinement
Le RAFFINEMENT du projet et le respect du bien-être animal reposent sur plusieurs mesures : - les animaux sont hébergés dans des locaux agréés et bénéficient de surveillance et soins quotidiens dispensés par du personnel compétent et soucieux du bien-être animal - les animaux sont habitués au personnel animalier afin de limiter tout stress - les animaux sont hébergés en groupes sociaux ce qui leur permet d’exprimer des comportements naturels. Ils disposent d’enrichissements adaptés (Kong, balles, jouets en caoutchouc durs mastiquables...) - toutes les procédures sont réalisées sous anesthésie générale (mise en œuvre et surveillée par du personnel dédié) et une analgésie adaptée est systématiquement mise en place - des critères d’alerte précis sont surveillés; si l’animal présente un signe d’appel, des mesures adaptées sont mises en place immédiatement (ajout d’analgésique par exemple). À chaque cas clinique inquiétant, un examen vétérinaire approfondi est mis en place à la suite duquel peut être envisagé un traitement médical, des examens complémentaires ou le cas échéant, la demande de l’euthanasie de l’animal.
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) les équipes qui possèdent une très grande expérience 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. Les porcs seront utilisés à partir de 25kg car à ce stade ils possèdent des caractéristiques fonctionnelles et structurelles très proches de celle de l’Homme.
Etude du rôle du système lymphatique dans la dissémination métastatique EU 1/2
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
430 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une injection de cellules tumorales sous la peau, puis des injections dans l'abdomen tous les deux jours pendant trois semaines, avant d'être transportée dans un second établissement pour une perfusion intracardiaque sans réveil. Les atteintes tiennent en une phrase dans le résumé, des "douleurs modérées et un léger stress", pour trois semaines de croissance tumorale. Sur le remplacement, le porteur affirme que l'expérimentation animale est "l'unique approche" et qu'il n'existe "aucune stratégie de remplacement".
Objectifs
Le système vasculaire lymphatique a pour but de drainer les graisses, les liquides interstitiels, les macromolécules et les cellules immunitaires afin de maintenir l'homéostasie tissulaire. En condition pathologique, il joue un rôle primordial dans le cancer. En effet, le système lymphatique est le premier site de dissémination métastatique des tumeurs solides, notamment au niveau des ganglions lymphatiques. La lymphangiogenèse, croissance de nouveaux vaisseaux lymphatiques à partir de vaisseaux préexistants, se développe à la fois sur le pourtour des tumeurs et dans le ganglion sentinelle afin de préparer la « niche métastatique ». Bien que ce processus ait été clairement démontré au cours des 20 dernières années, les mécanismes moléculaires restent encore à élucider. Dans ce projet, nous postulons que la croissance du système vasculaire lymphatique péritumoral est stimulé à la fois par la tumeur primaire, mais également par son microenvironement (tissu adipeux). Nous postulons qu’en ciblant le microenvironement tumoral, nous allons pouvoir réduire la lymphangiogenèse et inhibiter la formation de métastases. Afin d’identifier des cibles thérapeutiques anti-lymphangiogéniques, nous allons utiliser trois modèles murins de tumeurs solides ainsi qu’un modèle spontané de carcinome mammaire. D’autre part, des études récentes ont démontré que le système lymphatique participait activement à l’échappement des tumeurs face au système immunitaire en exprimant des récepteurs des points de contrôle immunitaires. Nous allons dans un deuxième temps évaluer les inhibiteurs des points de contrôle dans ces modèles. Le projet se déroule dans deux Établissements Utilisateurs.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de mieux comprendre le rôle du système lymphatique dans la progression cancéreuse. Il fournira de nouvelles pistes d’exploration visant à bloquer la diffusion métastatique. Nous espérons pouvoir identifier quels sont les points de contrôle immunitaires exprimés par le système lymphatique afin de proposer des agents anti-lymphangiogéniques en combinaison avec ces molécules.
Procédures
Dans le premier établissement utilisateur, 2 interventions : injection de cellules tumorales en sous-cutané (une seule fois) suivi d'injections intraperitonéales tous les 2 jours pendant 3 semaines. Dans le second établissement utilisateur, 1 intervention : perfusion intracardiaque sans réveil.
Impact sur les animaux
Le développement de tumeurs vont engendrer des douleurs modérées et un léger stress sur l'animal.
Devenir
Les animaux sont mis à mort à la fin de chaque procédure afin de récolter les tissus nécessaires aux expériences du projet.
Remplacement
Le système lymphatique joue un rôle primordial dans les communications inter-organes et dans l’homéostasie tissulaire. Les effets pléiotropiques de ce système font intervenir des fonctions, tissus et cellules multiples dans l’organisme non modélisables par des approches in vitro. C’est pourquoi, le recours à l’expérimentation animale est l’unique approche permettant de comprendre les impacts physiologiques de cette molécule dans la fonction endothéliale lymphatique. De même, la croissance tumorale et le développement font intervenir de nombreux partenaires cellulaires et processus pathologiques (cellule endothéliale lymphatique, inflammation, tissu adipeux..), il n'y a aucune stratégie de remplacement pour l'étude de ces processus physio(patho)logiques, ni aucune stratégie de remplacement du modèle animal qui permet de répondre aux questions adressées par ce projet.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe est calculé à l'aide d'un logiciel dédié. Le logiciel utilise un modèle mathématique pour déterminer le nombre d'animaux minimum pour avoir des résultats stastitiquement significatifs. Nous nous tiendrons au nombre d'animaux par groupes indiqués par le logiciel. Ainsi, il est réduit à son minimum sans compromettre les objectifs du projet.
Raffinement
Les animaux sont placés en pièce d'acclimatation lors de leur arrivée à la zootechnie. Ils sont pris en charge par du personnel de la zootechnie compétent qui vérifie leur état et place de l'enrichissement (carré de coton, carton) dans les cages pour amoindrir le stress du transport et permettre aux animaux de faire un nid. Les animaux issus de différents cartons de transport ne sont jamais mélangés lors de la répartition dans les cages d'hébergement. Les animaux seront hébergés en cage de 4 ou 5 et seront acclimatés pendant une période de 5 jours avant de commencer tout protocole. Tout au long du protocole, le bien-être de l’animal est bien pris en compte avec enrichissement du milieu et les souris seront surveillées quotidiennement selon les directives européennes relatives à l'hébergement des animaux de laboratoire. Enfin, pour un meilleur raffinement, les souris à euthanasier seront placées dans une salle isolée du reste des souris et les manipulations post-euthanasies seront réalisées dans une troisième pièce. Les animaux seront transportés entre les deux établissements suivant une procédure de transport déclarée lors de l’agrément de l'établissement (cheminement et conditions de transport validés par signature d’une charte de transport). Les procédures sont réalisées sous anesthésie générale gazeuse et des analgésiques sont administrés avant et après les opérations. Le bien être et l'état général des animaux est suivi tout au long des procédures de ce projet, en conformité avec les grilles de scoring établies par le service Service Bien-Etre Animal (SBEA). Des points limites stricts ont été établi afin de vérifier de faon constante si l'animal est capable de répondre à ses besoins physiologiques debase, dans le cas contraire tout animal en souffrance sera euthanasié en conformité avec les procédures établies par le service Service Bien-Etre Animal (SBEA).
Choix des espèces
Le choix de l’espèce s’est orienté vers la souris car la suractivation du système lymphatique a été générée seulement dans cette espèce. Nous utiliserons en particulier dans ce projet des modèles de carcinomes murins. Afin de ne pas affecter la croissance et la puberté, l'ensemble des procédures sera réalisée chez des souris femelles à l'âge de 8 semaines. Les procédures seront réalisées de 8 à 14 semaines.
Analyse par imagerie du rôle de l’Angiopoiétine-like 4 (ANGPTL4) dans la fuite capillaire dans un modèle de choc septique (1/2)
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Injectées avec des toxines bactériennes qui font chuter leur pression artérielle jusqu'à l'endormissement puis le coma, 324 souris subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et sont toutes tuées pour récupérer leur sang et leurs tissus. Elles reçoivent aussi un produit de contraste par voie rétro-orbitaire sous anesthésie, avant un scanner de cinq minutes réalisé dans un second établissement. Le porteur cherche à savoir si une protéine repérée chez 19 patients de réanimation peut limiter la fuite de plasma hors des vaisseaux. La rubrique consacrée aux effets sur les animaux tient en une phrase et ne dit rien du délai entre l'injection et le coma.
Objectifs
Le choc septique se définit comme une infection généralisée de l’organisme entrainant une défaillance de l’ensemble des organes. Il constitue un enjeu de santé publique majeur et est responsable, d’après l’OMS (Organisation Mondiale de la Santé), d’environ 11 millions de décès chaque année. Lors d’un choc septique il existe notamment un déséquilibre majeur entre les besoins de l’organisme en oxygène et nutriments et les apports fournis par le système cardiovasculaire. Plus spécifiquement, la perméabilité des vaisseaux sanguins augmente drastiquement, provoquant ainsi une fuite majeure du plasma. Cette anomalie vasculaire, qui porte le nom de fuite capillaire, joue un rôle prépondérant dans l’évolution des patients en impactant très négativement leur pronostic vital. Pourtant, bien qu’une mortalité de 60% soit associée aux patients présentant une fuite capillaire, son origine reste néanmoins très peu connue et il n’existe à l’heure actuelle aucun traitement disponible. Dans ce contexte, notre projet de recherche vise à trouver des cibles thérapeutiques pour contrôler la fuite capillaire au cours du choc septique chez l’Homme. Dans un travail prospectif de recherche translationnelle entre un service de réanimation médicale et un laboratoire de recherche, nous avons identifié chez 19 patients plusieurs protéines associées au syndrome de fuite capillaire. Cette étude a permis en particulier d’identifier une cible d’intérêt particulier du fait de son action sur les vaisseaux sanguins. Plusieurs données suggèrent un rôle protecteur de cette protéine dans l’intégrité des vaisseaux sanguins. Notre objectif est ainsi de fournir la preuve de concept que la modulation de cette protéine permet de diminuer la fuite capillaire et ainsi la mortalité au cours du choc septique. Notre projet se déroulera dans deux établissements utilisateurs (l'un pour les injections et l'autre pour les imageries).
Bénéfices attendus
Le contrôle de la fuite capillaire au cours du choc septique est une approche totalement innovante. Elle répond à un besoin médical majeur, la fuite capillaire jouant un rôle majeur dans l’évolution défavorable des patients. L’objectif à long terme de ce projet est la mise au point de nouvelles thérapeutiques pour contrôler la fuite vasculaire chez les patients. La fuite capillaire induite par le choc septique est impliquée dans d’autres formes de syndrome de réponse inflammatoire systémique (SRIS) lié à une agression aiguë sévère, comme le choc cardiogénique au sens plus large ou le syndrome de détresse respiratoire aiguë. La positivité de notre étude ouvrirait alors un large champ d’investigations et de thérapeutiques potentielles au cours de ces pathologies.
Procédures
Les animaux recevront chacun une injection de toxines bactériennes (d’une durée de moins d’une minute) puis de notre protéine d'intérêt (dans le premier établissement utilisateur). Une injection d’anti-douleur sera réalisée systématiquement en début d'expérimentation pour limiter la souffrance des animaux (durée de moins d’une minute). Les animaux recevront du produit de contraste par voie rétro-orbitale après anesthésie générale pour limiter l'inconfort. Les animaux subiront un scanner d'une durée totale de 5 minutes sous anesthésie générale (dans le second établissement utilisateur).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables liés à l'injection de toxines bactériennes sont les suivants : une baisse de la pression artérielle, insuffisance circulatoire avec des troubles de conscience (endormissement puis coma).
Devenir
Mise à mort, pour récupération post-euthanasie du sang et des tissus.
Remplacement
Dans un but de remplacement, des études préliminaires in vitro ont été réalisées au laboratoire. Cependant, ces conditions expérimentales ne sont pas satisfaisantes car elles ne permettent pas de reproduire les nombreuses voies physiologiques mises en jeu au cours du choc septique. La fuite capillaire est en effet d’origine multifactorielle et notre protéine d'intérêt régule de nombreuses voies physiologiques, comme l’inflammation, l’angiogenèse ou le métabolisme lipidique. Notre projet nécessite par conséquent le recours à un modèle animal, qui intègre ces différentes composantes physiologiques. De plus, les systèmes et protocoles d'imagerie ont été optimisés et caractérisés sur des objets physiques de forme, géométrie, composition, etc... connus permettant ainsi de comparer images obtenues et réalité, avant de passer chez l'animal.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit à celui requis pour une validité statistique des résultats.
Raffinement
Les doses de toxines bactériennes utilisées dans notre projet peuvent engendrer l’apparition de douleurs physiques et psychologiques chez l'animal. Pour diminuer l’inconfort lié à cette phase précédent le coma, un antalgique sera administré. Néanmoins, si malgré cette administration et l’utilisation de tapis chauffants, l’enrichissement présent dans les cages et le suivi régulier des animaux, les expérimentateurs détectent une souffrance importante chez l’animal pendant l'expérimentation (scorée par une grille d'évaluation adaptée aux points limites spécifiques du projet), une mise à mort immédiate sera réalisée sous anesthésie profonde. Les animaux seront ainsi exclus de l’étude et rapportés dans un fichier spécifique. Les examens d'imagerie médicale sont non invasifs et atraumatiques et impliquent au maximum l'injection d'un agent de contraste utilisé en clinique. Les animaux seront surveillés tout au long du protocole afin d’observer leur comportement. En cas de signes de souffrance (scorée par une grille d'évaluation adaptée aux points limites spécifiques du projet), des traitements analgésiques seront utilisés. En cas d'échec de réduction de la douleur, les procédures seront arrêtées et les animaux mis à mort.
Choix des espèces
Les souris âgées de 10 semaines ont été choisies car le protocole précis d'induction du choc septique avec des toxines bactériennes est bien établi et décrit dans la littérature chez ce modèle animal. De plus, de précédentes études menées au laboratoire sur des souris de cet âge ont déjà démontré que le modèle était pertinent. Ces expériences permettront de définir si la protéine peut être une nouvelle cible thérapeutique potentielle dans le traitement de la fuite capillaire au cours du choc septique chez l'Homme.
Développement de traceurs moléculaires et validation in vivo d’un neuroprotecteur pour l’amélioration du diagnostic et du traitement de l’accident vasculaire cérébral ischémique par Imagerie TEP.
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
415 rats vont être utilisés et tous tués, 90 d'entre eux opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil, les 325 autres dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Cent quatre-vingts subissent une chirurgie de deux heures au maximum pour obstruer l'artère cérébrale moyenne et provoquer un AVC, 325 passent six séances d'imagerie sous anesthésie étalées sur 21 jours, et 90 sont saignés vingt fois en deux heures. Le porteur indique que la chirurgie provoque des douleurs postopératoires, une perte de poids et des déficits neurologiques visibles, les rats se déplaçant en cercles ou tournant sur eux-mêmes. Il présente le projet comme répondant à un "besoin médical", alors que les traceurs testés servent d'abord à mieux voir les lésions, pas à les soigner.
Objectifs
L'accident vasculaire cérébral (AVC) ischémique est une perte soudaine d’une ou plusieurs fonctions cérébrales due à l’obstruction par un caillot de sang de vaisseaux sanguins du cerveau. C'est la troisième cause de mortalité dans le monde. En France, environ 125 000 nouveaux cas d'AVC ischémique se produisent chaque année, dont 50% sont mortels. Les facteurs de risque principaux sont l'hypertension artérielle, le tabagisme, l'hypercholestérolémie, le diabète et le vieillissement. Bien que l'intervention rapide puisse sauver la moitié des patients, les lésions cérébrales causées par l'AVC peuvent laisser des séquelles graves. En effet, les AVC sont la principale cause de handicap acquis chez les adultes dans les pays industrialisés. Le traitement de l'AVC ischémique consiste à éliminer les caillots sanguins à l’aide d’un médicament. Cependant, même après la réouverture du vaisseau principal obstrué, la microcirculation en aval reste souvent bloquée, empêchant l‘irrigation (perfusion) du tissu cérébral affecté. Cette reperfusion incomplète est largement responsable des séquelles post-AVC ischémiques. Le projet se concentre sur deux objectifs principaux. Premièrement, il vise à tester des traceurs permettant une imagerie plus précise de l'AVC ischémique, en offrant notamment une meilleure visualisation des zones de perfusion et d'ischémie. Ces traceurs seront radiomarqués pour être utilisés en tomographie par émission de positons. A terme, ils devraient faciliter et accélérer le diagnostic de l’AVC ischémique. Deuxièmement, le projet vise à tester l'efficacité de candidats médicaments neuroprotecteurs dans des modèles animaux d'AVC ischémique. Ce projet pourrait améliorer le diagnostic et le traitement de l'AVC ischémique, offrant de nouvelles perspectives pour les patients et répondant à un besoin médical.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à améliorer la compréhension et le traitement de l'AVC ischémique. Voici les principaux bénéfices attendus : Bénéfices à Court Terme : En utilisant l'imagerie, nous développerons des signatures moléculaires spécifiques aux lésions cérébrales causées par l'AVC. Cela permettra de mieux comprendre les processus biologiques dans le contexte de l’AVC ischémique. Bénéfices à Moyen Terme : En outre, le projet aidera à créer des méthodes pour diagnostiquer l'AVC ischémique plus tôt. Une détection rapide permettra une intervention plus efficace, réduisant les complications et améliorant les résultats pour les patients. Les nouveaux traceurs offriront une visualisation plus précise des zones touchées, facilitant ainsi un traitement rapide et ciblé. Bénéfices à Long Terme : Les résultats du projet permettront d’identifier des candidats médicaments neuroprotecteurs. A terme, si certains obtiennent une autorisation de mise sur le marché, ils pourront aider les patients dès les premiers stades de l'AVC. Ces médicaments viseront à protéger les neurones et à améliorer la récupération neurologique. En comprenant mieux pourquoi la reperfusion est parfois incomplète, nous pourrons développer des stratégies pour améliorer la perfusion sanguine et réduire les dommages secondaires. Cela aura un impact direct sur la qualité de vie des patients. Les nouvelles informations obtenues dans cette étude pourraient conduire à de nouvelles stratégies de traitement et à des innovations médicales. En résumé, ce projet développera des outils de diagnostic avancés et améliorera les soins pour les patients atteints d’AVC ischémique. Il ouvrira également de nouvelles perspectives pour la recherche et les traitements innovants.
Procédures
Les interventions prévues sur une partie des animaux sont les suivantes : • Réalisation sous anesthésie gazeuse d’une chirurgie entrainant une ischémie cérébrale (durée 120 minutes au maximum, 180 animaux) • Réalisation de sessions d’imagerie sous anesthésie gazeuse (durée 120 minutes au maximum, 6 par animal espacé sur 21 jours, 325 animaux) • Injection d’un radiotraceur, sous anesthésie générale (durée 1 min) • Prélèvement sanguin sous anesthésie générale (durée : 10 secondes, répété 20 fois et espacé sur un maximum de 120 minutes, 90 animaux).
Impact sur les animaux
Lors de l'utilisation du modèle d'occlusion de l'artère cérébrale moyenne (MCAO) chez les rats pour induire une ischémie cérébrale, plusieurs effets indésirables peuvent survenir. La procédure implique une chirurgie invasive qui peut provoquer des douleurs postopératoires,. Les rats peuvent également présenter une perte de poids significative due au stress induit par la chirurgie et à la diminution de l'appétit qui en découle. Enfin, les rats peuvent avoir des comportements anormaux tels que le déplacement en cercles, des rotations compulsives et une réponse asymétrique aux stimuli tactiles, indiquant des déficits neurologiques.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure afin d’extraire les organes et réaliser des manipulations ex vivo permettant de corréler les mécanismes biologiques, la distribution des biomarqueurs d’intérêt avec les données en imagerie.
Remplacement
L'objectif de ce projet est d'identifier et de valider de nouveaux traceurs moléculaires pour l'imagerie de l'accident vasculaire cérébral (AVC) ischémique et d'évaluer des candidats médicaments neuroprotecteurs. Actuellement, les modèles in vitro et in silico, ne suffisent pas pour modéliser la complexité des interactions biologiques et des processus physiopathologiques dans un organisme entier. Les études in vivo sont essentielles pour comprendre pleinement les mécanismes des AVC ischémiques et les réponses aux traitements potentiels. Les modèles animaux, en particulier les modèles de rats utilisant l'occlusion de l'artère cérébrale moyenne (MCAO), permettent d'observer les effets des interventions dans un organisme entier. Cela inclut la distribution, le métabolisme, et l'élimination des composés. Les interactions entre les différents types de cellules cérébrales, les effets de la reperfusion, et les réponses inflammatoires et immunitaires doivent être étudiées dans un contexte physiologique complet, ce qui est impossible à reproduire complètement avec des modèles non animaux. Bien que des progrès significatifs aient été réalisés dans le développement de modèles non animaux, l'étude des AVC ischémiques et la validation de nouveaux traceurs moléculaires et candidats médicaments nécessitent encore l'utilisation de modèles animaux pour obtenir des données complètes et fiables. Ces modèles permettent de reproduire les conditions pathologiques et les réponses physiologiques de manière holistique, indispensable pour atteindre les objectifs de ce projet et assurer la transposabilité des résultats aux traitements cliniques.
Réduction
Pour ce projet, nous avons déterminé le nombre d'animaux à utiliser par une approche intégrée visant à utiliser le moins d’animaux possible tout en garantissant des résultats fiables et reproductibles. Voici les techniques que nous mettons en œuvre pour réduire le nombre d'animaux nécessaires : - Imagerie longitudinale non invasive : nous utiliserons la tomographie par émission de positons (TEP) pour étudier les différences cardiovasculaires au sein de nos groupes. Cette méthode non invasive permet de réaliser plusieurs examens d'imagerie sur le même animal au fil du temps. En suivant les mêmes animaux à différentes étapes de l'étude, nous réduisons considérablement le nombre total d'animaux nécessaires. - Analyse statistique : l'analyse choisie permet de maximiser la précision des comparaisons entre groupes tout en tenant compte des variations individuelles. - Nous avons également utilisé des logiciels spécialisés pour optimiser la taille des échantillons.
Raffinement
Deux semaines d’acclimatation sont prévues avant l’entrée des animaux en protocole. Une surveillance quotidienne des rongeurs sera pratiquée par les zootechniciens et les expérimentateurs. De l'enrichissement sera ajouté dans les cages des animaux. Tous les examens d’imagerie sont réalisés sous anesthésie générale par voie gazeuse afin de minimiser le stress de l’animal. Un suivi de l’état des animaux est pratiqué de façon hebdomadaire : poids, qualité de la fourrure des animaux et posture de l’animal dans sa cage. Des points limites ont été établis. Ces points limites servent de critères précis pour déterminer les moments où il devient nécessaire de prendre des mesures appropriées, telles que l'intervention médicale ou l'ajustement des conditions expérimentales.
Choix des espèces
Le modèle chez les rats est largement adopté pour plusieurs raisons importantes. • Les rats présentent des similitudes significatives avec les humains en termes de structure et de fonction du système vasculaire cérébral. Cela permet de modéliser fidèlement les conditions pathophysiologiques observées chez les patients atteints d'AVC ischémique. Les études montrent que l'anatomie vasculaire et la réponse physiologique des rats à l'ischémie cérébrale sont comparables à celles des humains. • De plus, cette espèce, de par sa taille, présente l’avantage d’être particulièrement adaptée aux études d’imagerie par TEP (tomographie par émission de positons), imagerie qui est facilement transposable chez l’humain. Les rats jeunes adultes ont un système vasculaire cérébral pleinement développé, ce qui permet une étude plus précise et stable des mécanismes de l'AVC ischémique.
Evaluation de l’effet de Fabs antiplaquettaires ciblant GPIbα sur l’hémostase
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Nées dans l'établissement et modifiées génétiquement pour porter la version humaine du récepteur plaquettaire visé, 288 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis maintenues en vie pour être réutilisées dans des projets ultérieurs. Sous anesthésie, chaque souris reçoit une injection d'anticorps antiplaquettaire, puis l'extrémité de sa queue est coupée sur 3 mm et le temps de saignement est mesuré jusqu'à trente minutes. Le porteur indique que l'anesthésie peut perturber le rythme respiratoire et que la molécule injectée peut provoquer des saignements. Sur le remplacement, il affirme qu'il n'existe aucun modèle d'hémostase in vitro et que les modèles disponibles ne sont pas assez sophistiqués.
Objectifs
Les plaquettes sanguines ont un rôle primordial dans l’arrêt des saignements. Elles sont aussi impliquées dans les thromboses qui apparaissent lorsqu’une artère présente une plaque d’athérosclérose. La plaque peut se rompre, induisant le recrutement de plaquettes et la formation d’un caillot, appelé thrombus, qui peut induire un accident vasculaire cérébral (AVC). Un récepteur des plaquettes est connu pour assurer l’interaction entre les plaquettes et une protéine, permettant l’adhérence des plaquettes lors d’une lésion vasculaire, conduisant à l’arrêt du saignement. Ce récepteur est une cible anti-thrombotique connue de par son rôle important dans l’adhérence des plaquettes et dans la croissance du thrombus. Nous avons généré une molécule qui cible le récepteur et bloque l’interaction entre le récepteur et la protéine. Il a montré une inhibition de la formation de caillot dans un modèle in vitro de perfusion de sang humain et de souris. Dans ce projet nous souhaitons étudier l’impact de ce traitement antiplaquettaire sur le temps de saignement à la queue chez la souris. Nous comparerons cet impact en ayant recours à 2 voies d’injection du traitement : intraveineuse et sous-cutanée. Les procédures seront réalisées chez des souris modifiées génétiquement présentant le récepteur humain puisque notre molécule cible le récepteur dans sa version humaine. Nous avons préalablement vérifié que cette modification du récepteur n’impactait pas les fonctions plaquettaires des souris.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont l’éventuelle observation d’un faible impact de la molécule sur l’arrêt du saignement. Nous espérons une augmentation minime du temps de saignement chez les souris ayant reçu notre agent. Cette observation permettrait d’envisager l’utilisation de notre molécule dans des contextes médicaux où le besoin est un agent présentant une activité antithrombotique forte sans risque de saignement tels que l’accident vasculaire cérébral par exemple. A ce jour il n’existe pas d’agent possédant ces caractéristiques. .
Procédures
Les animaux anesthésiés sont soumis à une injection du traitement antiplaquettaire et à un temps de saignement à la queue. Cette procédure consiste en la coupure de l’extrémité de la queue sur 3 mm et observation du temps nécessaire à l’arrêt du saignement. Cette observation est réalisée une seule fois par animal et sur une durée maximum de 30 minutes.
Impact sur les animaux
Une des nuisances attendues est un impact de l’anesthésie sur le rythme respiratoire. On pourra également observer une douleur localisée après l’injection du traitement que d’éventuels saignements dus à la nature antiplaquettaire de la molécule injectée.
Devenir
A l’issue de la procédure les animaux sont maintenus en vie car ils pourront être réutilisés dans des projets ultérieurs comprenant des procédures légères ou sans réveil ne nécessitant pas de prélèvement à la queue. Ces réutilisations auront lieu au minimum 10 jours après la fin de l’utilisation de l’animal dans ce projet afin que l’anti plaquettaire injecté soit éliminé.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’impact de l’agent anti-plaquettaire sur l’arrêt du saignement. Ce processus étant particulièrement complexe et faisant intervenir plusieurs types cellulaires (plaquettes, globules rouges, globules blancs, cellules des vaisseaux) ainsi que les conditions de circulation du sang (vaisseau, pression artérielle, flux sanguin), les modèles in vitro ne sont pas assez sophistiqués pour en reproduire toute la complexité. De plus, il n’existe pas à l’heure actuelle de modèle d’hémostase in vitro.
Réduction
Le projet se fera par étapes, un timing à la fois. Le nombre de souris par groupe est réduit au minimum pour l’obtention de résultats statistiquement significatifs. Le critère recherché est la comparaison de moyennes des temps de saignement.
Raffinement
Une période d’acclimatation n’est pas nécessaire puisque toutes les souris naissent chez nous. Une habituation à la manipulation est prévue. Le stress et la douleur de tous les animaux utilisés dans ce projet seront diminués au minimum : • Par l’hébergement dans des cages en fonction des groupes expérimentaux 3 jours avant l’expérimentation. Ces cages seront munies de particules de bois et enrichies avec des carrés de cellulose, bâtonnets de coton, frisure de papier, ce qui leur permet d’organiser leur environnement selon leurs besoins. Les animaux sont hébergés en groupes sociaux. • Par une anesthésie avant et pendant les injections • Du gel ophtalmique est appliqué afin de protéger les yeux • Par l’application d’un anesthésique local après les injections RO • Par l’installation de l’animal sur une plaque chauffée afin de lutter contre l’hypothermie pendant les procédures. • Pendant toutes les expérimentations, les animaux sont surveillés par du personnel entrainé pour vérifier l’absence de signe de douleur grâce à des points limites spécifiques établis pour chaque procédure. Ces points limites permettront de soustraire l’animal aux procédures expérimentales et ainsi limiter sa souffrance et son inconfort.
Choix des espèces
La souris est un animal pour lequel les modèles d’études in vivo sont largement maitrisés et caractérisés, notamment les modèles d’arrêt du saignement. Les techniques de mutation génétique ont permis de générer des souris exprimant le récepteur dans sa version humaine, permettant d’étudier l’effet d’une molécule dirigée contre ce récepteur sur l’arrêt du saignement. Les souris seront utilisées au stade adulte entre 2 et 6 mois. Cet âge correspond à la période utilisant des souris pubères et ne présentant pas encore de vieillissement.
Harmonisation collaborative de l’évaluation de la fonction cardiaque par échocardiographie chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Rendues hypertendues par un traitement ajouté à l'eau de boisson et nourries d'un régime gras ou salé, 96 souris subissent des échocardiographies sous anesthésie pouvant durer une heure, un test d'effort sur tapis roulant, puis un cathétérisme cardiaque terminal réalisé sans réveil. Les procédures sont déclarées d'un niveau de souffrance léger et toutes les souris sont tuées. Le projet vise l'harmonisation méthodologique : cinq laboratoires partenaires veulent standardiser entre eux la mesure échographique et en faire un référentiel international. Le porteur affirme que l'installation de l'insuffisance cardiaque est indolore, et ne justifie l'effectif de 96 souris que par la répartition des mesures entre partenaires.
Objectifs
L'insuffisance cardiaque (IC) est une situation clinique fréquente dans les pays industrialisés. Elle peut être due à de nombreux facteurs tels que l'infarctus du myocarde, l'hypertension ou le diabète. Son diagnostic est principalement basé sur les symptômes induits par la baisse de perfusion sanguine globale telle que la diminution des capacités physiques ou des troubles respiratoires. L'échocardiographie est l'examen non invasif habituellement utilisé pour confirmer l’origine cardiaque de la pathologie avec une altération dans le cycle mécanique de remplissage puis d’éjection du sang. Cet examen sert également pour le suivi de la prise en charge. Cette modalité d'imagerie a permis d'identifier deux groupes de patients différents : ceux qui présentent des symptômes typiques et une fonction d'éjection cardiaque réduite (ICFEr pour IC à fraction d'éjection réduite), et ceux qui ont une fonction d'éjection cardiaque préservée (ICFEp) mais une altération du remplissage cardiaque. L'atteinte de cette phase spécifique du cycle cardiaque est à l'origine du terme de dysfonction diastolique. Alors que l'ICFEp est le plus souvent due à une atteinte ischémique du coeur, l'infarctus, les patients atteints d'ICFEp présentent un tableau clinique variable. Il s’agit d’individus généralement âgés et présentant un ensemble de comorbidités telles que des antécédents d'hypertension, de diabète de type 2, d'obésité ou de néphropathie chronique. Il est important de noter que l’ICFEp représente aujourd'hui plus de 50 % des patients atteints d'IC et qu'à l'exception des « gliflozines », aucun traitement n'a fait la preuve de son efficacité pour cette pathologie. Les mécanismes physiopathologiques à l'œuvre dans ce type d'IC sont mal identifiés. Leur compréhension nécessite que la communauté scientifique partage les méthodes les plus robustes de l'exploration de cette pathologie dans les modèles précliniques. Nous souhaitons construire et harmoniser une ressource de paramètres d'échographie cardiaque et définir les méthodologies d'acquisition et d'enregistrement approuvées par tous les experts en cardiologie partenaires de ce projet. Ces méthodes et données expérimentales robustes et qualifiées, validées transversalement entre centres experts, établiront ainsi des lignes directrices internationales. Nous nous attacherons ensuite à diffuser la méthodologie validée pour en faire un référentiel pour la recherche préclinique.
Bénéfices attendus
L’harmonisation des procédures et leur diffusion à la communauté scientifique permises dans le cadre de ce projet pourrait conduire à une augmentation du pouvoir de détection des différents dysfonctionnements cardiaques, avec les conséquences suivantes en terme expérimental : 1) Réduction : Détection plus précise afin de réduire la taille des lots d’animaux 2) Raffinement : Détection plus précoce des pathologies pour réduire la dégradation du bien être dans le cadre de modèle plus chronique. Le consensus des membres partenaires, une fois établi, servira à proposer une nouvelle recommandation-cadre à la communauté scientifique en ce qui concerne l'évaluation, chez la souris, de la maladie cardiaque « dysfonction diastolique » (appelée ICFEp). Ces recommandations serviront d'accélérateur à la recherche de traitements innovants pour cette pathologie.
Procédures
Les animaux seront répartis en un groupe contrôle et un groupe recevant un régime inducteur d’ICFEp incluant un traitement ajouté à l’eau de boisson induisant une hypertension artérielle et une alimentation riche en graisses ou en sel. Les différents paramètres de leur fonction cardiaque seront explorés par une méthode d’imagerie non invasive, l’échocardiographie réalisée sous anesthésie générale. Cette exploration sera réalisée avant et après 5 semaines de régime. La durée totale d’anesthésie ne dépassera pas une heure par souris et par temps d’exploration. L’impact global du régime, après 5 semaines de traitement, sera évalué par un unique test d’effort sur tapis roulant pour la mesure des capacités physiques maximales. Les animaux sont habitués aux conditions de l’épreuve, sans course, les 3 jours précédents par session de 10 min d’exploration et marche. Enfin, sous anesthésie générale et analgésie, la fonction cardiaque sera évaluée de manière invasive en positionnant une sonde à l’intérieur du cœur. Ce dernier geste sera réalisé sans réveil des animaux. Pendant toute la durée de l’intervention et des mesures sous anesthésie, les constantes cardiovasculaires (pression, rythme cardiaque) et physiologiques (température) sont suivies et permettent des interventions de maintien d’un état stable des animaux (perfusion de soluté, réglage du tapis chauffant, ventilation).
Impact sur les animaux
La mise en place de l’insuffisance cardiaque est un phénomène non douloureux. L’altération de la fonction cardiaque est compensée longtemps avant que son évolution n’impacte l’organisme. La première complication, pour une pathologie déjà avancée, est la difficulté respiratoire à l’effort. L’anxiété qu’elle pourrait générer est peu susceptible de se produire dans les conditions d’hébergement sédentaire des animaux. Elle est possible lors du test d’effort prévu dans cette DAP mais cette exploration est nécessaire scientifiquement. A noter que les animaux ne subiront cette épreuve qu’une seule fois. L’échographie est une technique non invasive réalisée sous anesthésie générale. En dehors d’une phase d’excitation à l’induction qui est un stress de faible niveau, aucune nuisance n’est provoquée. L’exploration terminale invasive de cathétérisme cardiaque est réalisée sans réveil sous anesthésie générale et dans des conditions maitrisées d’analgésie (combinaison locale par lidocaïne et générale par morphinique).
Devenir
Les animaux seront tous mis à mort à la fin de la procédure.
Remplacement
Le mécanisme du remodelage cardiaque aboutissant à l'insuffisance cardiaque (IC) en réponse à un stress implique tous les types cellulaires constitutifs du tissu mais aussi le recrutement de cellules, en particulier inflammatoires et l’interaction avec d’autres organes (rein, système nerveux, …). L’IC est donc une pathologie touchant tout l’organisme rendant indispensable une approche in vivo. D’autant que les paramètres altérés lors de la dysfonction diastolique ne sont pas encore tous identifiés et ne sont pas modélisables (in vitro ou in silico) à l’heure actuelle. De plus, le meilleure critère d'évaluation de la fonction cardiaque est la capacité physique à l'instar de ce qui est réalisé chez l'Homme (périmètre de marche, épreuve d'effort).
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux mis en œuvre nous avons décidé de mener ce projet collaboratif sur un seul site. L’ensemble des partenaires (5) feront les mesures sur les mêmes lots d’animaux en se répartissant aléatoirement les animaux pour chaque temps d’observation (pas plus de quatre acquisitions par souris et par temps d’observation). Par ailleurs, le projet vise à proposer une méthode fiable et reproductible qui permettra, à l’avenir, de mettre en œuvre des lots d’animaux de taille réduite pour réaliser l’ensemble des mesures proposées.
Raffinement
Parmi les modèles expérimentaux décrits dans la littérature ou pratiqués par les membres du consortium, nous avons fait le choix d’utiliser une induction de l’ICFEp par un traitement oral et un régime gras ou riche en sel, évitant une approche invasive de type chirurgie. L'imagerie échographique est une modalité non invasive. Elle permet d’explorer la fonction cardiaque et ses différents paramètres avec un stress minimal lié à l’induction de l’anesthésie (isolement et perte de connaissance). L'exploration terminale de cathétérisme cardiaque correspond à une chirurgie sous anesthésie générale et analgésie à l'issue de laquelle l'animal est euthanasié. Les animaux font l'objet d'une surveillance quotidienne par du personnel qualifié afin de détecter le moindre signe de souffrance chez l’animal (inactivité, isolement social, prostration).
Choix des espèces
L'objectif de ce projet est de standardiser l'évaluation échocardiographique de l'insuffisance cardiaque diastolique ce qui ne peut se faire que chez l’animal vivant en l’absence de modèles in vitro appropriés. L'utilisation de rongeurs tels que la souris permet de reproduire les pathologies humaines telles que les maladies cardiovasculaires. En effet, les modèles génétiques d'insuffisance cardiaque sont essentiellement constitués par des modèles murins. Ceci justifie que l'effort d'harmonisation des procédures d'exploration doive se faire sur ces animaux. Les expériences seront conduites chez de jeunes adultes de 10 semaines car si l’ICFEp est classiquement une pathologie du sujet âgé, l’induction de l’hypertension artérielle dans notre modèle expérimental reproduira certaines altérations liées à l’âge.
Etude des maladies rénales chez la souris et mise au point d’un modèle ex vivo utilisant des reins de souris
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Une biopsie de la queue, trois injections rétro-orbitaires quotidiennes et des séjours de six heures en cage métabolique deux fois par semaine : 2 000 souris vont être utilisées, 1 940 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 60 un niveau modéré. Toutes sont tuées pour prélever leurs organes, les reins au premier chef. Le projet consiste à mettre au point un système d'explants rénaux ex vivo et à le comparer à une maladie rénale provoquée chez l'animal par injection d'une substance. Le porteur présente ce système comme destiné à "remplacer l'utilisation de modèles animaux" et affirme qu'une seule souris permettra de tester de nombreuses molécules, tout en déclarant 2 000 souris pour y parvenir.
Objectifs
Les maladies rénales chroniques sont un enjeu majeur de santé publique. Nous développons un système d'explants rénaux ex vivo permettant l'étude de le physiopathologie rénale de façon dynamique. Ce modèle ex vivo sera comparé à un modèle in vivo de maladie rénale obtenu par injection d'une substance. dans ce modèle, la fonction rénale sera analysée grâce aux urines des animaux prélevés dans des cages à métabolisme.
Bénéfices attendus
A terme ce projet permettra le développement d'un modèle ex vivo de maladies rénales rares et sévères et la création d'une plateforme de criblage pour des candidats-médicaments. L'utilisation de modèle ex vivo permettra de réduire l'utilisation des animaux à des fins de recherches car une seule souris permettra de tester de nombreuses molécules.
Procédures
Biopsie à la queue (1 fois 10 secondes). Une injection rétro-orbitaire quotidienne pendant 3 jours (1 min/ jour). Prélèvements urinaires en cage métabolique sur animal vigile (6 heures d'isolement 2 fois par semaine).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables liés à l’expérimentation : inconfort lié à la préhension, douleur légère de courte durée au point d’injection et stress lié aux cages métaboliques.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort pour prélèvement d'organes.
Remplacement
L'objectif du projet est de développer un système ex vivo permettant de remplacer l'utilisation de modèles animaux par un modèle ex vivo.
Réduction
Les accouplments sont optimisés pour réduire le nombre d'animaux générés à leur minimum. Le nombre d'animaux a été optimisé pour pouvoir avoir la puissance statistique nécessaire à l'analyse des résultats.
Raffinement
Les animaux seront élevés en cages enrichies et surveillés au cours des procédures pour repérer l’éventuelle apparition de signes cliniques pouvant indiquer une souffrance ou un mal-être. Une grille de score de souffrance et des points limites stricts et spécifiques au projet ont été établis, permettant d'intervenir pour soulager les animaux en cas de souffrance, grâce à l'utilisation d'une analgésie. En cas d’apparition de signes cliniques, ou à la fin de la procédure, les animaux sont mis à mort. Les injections sont réalisées sous anesthésie gazeuse.
Choix des espèces
La physiologie des fonctions rénales chez la souris étant similaire à celle de l’homme, les expériences menées chez la souris offrent des modèles valides d’étude des pathologies humaines. De la naissance à l'age adulte car nous avons un élevage. Les animaux adultes sont utilisés pour isoler les glomérules et pour le modèle pathologique.
Etude de l’influence du zinc sur les calcifications rénales et aortiques chez la souris .
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
180 souris femelles reçoivent dès le sevrage, à trois semaines, un régime pauvre, modéré ou riche en zinc, et le suivent pendant un an. Chacune passe seize heures en cage métabolique individuelle à trois, six, neuf et douze mois pour le recueil des urines, puis est tuée sous anesthésie pour le prélèvement des reins et du cœur. Le groupe soumis à la ration pauvre en zinc risque de développer des calcifications et une insuffisance rénale, ce que le porteur présente comme l'objet même de l'étude. Le bénéfice espéré, proposer le zinc comme traitement des calcifications pathologiques, reste une hypothèse, quand les douze mois de régime contrôlé et les quatre passages en cage métabolique sont, eux, planifiés.
Objectifs
Les calculs rénaux (lithiase urinaire) voient leur incidence augmenter, affectant près de 10 pourcent de la population mondiale. La lithiase urinaire est à l’origine de nombreuses interventions chirurgicales et hospitalisations, source d’infections parfois gravissimes. La première étape de formation des calculs rénaux est très souvent le développement de plaques de Randall : des calcifications du tissu rénal qui affectent la papille rénale. De forts taux de zinc ont été identifiés dans les plaques de Randall des souris ; ce zinc pourrait jouer un rôle d’inhibiteur de la minéralisation. L’objectif du projet est de déterminer si les apports alimentaires en zinc ont un impact sur les calcifications vasculaires et rénales au long terme. L'hypothèse est que les apports de zinc protègent contre le développement des calcifications qui surviennent avec l’âge, et ce notamment chez des sujets prédisposés (mutations génétiques) pour ces calcifications.
Bénéfices attendus
Le zinc est un oligo-élément qui a prouvé avoir des effets bénéfiques sur les calcifications des valves aortiques. De forts taux de zinc ont été identifiés dans les plaques de Randall des souris et nous supposons que ce zinc pourrait jouer un rôle d’inhibiteur de la minéralisation. L’objectif du projet est de déterminer si les apports alimentaires en zinc ont un impact sur les calcifications vasculaires et rénales. L'hypothèse est que l’administration de faibles doses de zinc aggraverait le développement attendu des calcifications rénales et vasculaires tandis que l'administration de fortes doses de zinc protègerait contre les calcifications rénales (plaques de Randall) mais également vasculaires. Cela permettrait de proposer l’administration de zinc comme traitement contre les calcifications pathologiques. En effet, la formation de calculs rénaux affectent près de 10 pourcent de la population mondiale, et est à l’origine de nombreuses interventions chirurgicales et hospitalisations. Ces calculs peuvent conduire à une insuffisance rénale chronique, voire à la mise en dialyse dans les cas les plus sévères.
Procédures
Les souris vont être à partir du sevrage (environ 3 semaines), et cela pendant 1 an, soumis à un régime spécial pouvant impacter l'évolution de la survenue de calcifications rénales et aortiques : pauvre, modéré et riche en zinc. Elles seront également mises en cage métabolique afin de doser les paramètres urinaires à 3 mois 6 mois, 9 mois et 12 mois du traitement. Cette intervention sera de 16 heures mais pourra être adaptée si un point limite de l'animal est constaté. A la fin de l'étude les animaux seront anesthésiés et analgésiés, puis soumis à un prélèvement sanguin unique et différents prélèvements de tissus / organes nécessaires aux analyses (rein, cœur, etc.).
Impact sur les animaux
Le changement de régime pourrait causer un stress (néophobie) et une baisse de la consommation de manière transitoire. Le recueil d'urine en cage métabolique individuelle peut induire un stress pour les animaux (stress social). Il y a un risque de survenue de calcifications pouvant entraîner une insuffisance rénale pour le groupe exposé à une faible concentration en zinc, ceci en fait l'objet de cette étude.
Devenir
Des prélèvements et analyses sont nécessaires post-mortem cela implique donc l’euthanasie de l’ensemble des animaux expérimentaux par une méthode réglementaire.
Remplacement
Nous souhaitons étudier l'effet du zinc sur le développement de calcifications rénales et vasculaires. Le modèle murin est particulièrement approprié pour ce projet car nous possédons au sein de l'animalerie un modèle murin prédisposé à calcifier la papille rénale. Cette étude s'intéressant à l'évolution des calcifications au sein d'organes précis, elle ne peut donc pas être réalisée sur des cellules ou des organoïdes.
Réduction
Le nombre minimal d'animaux par expérience a été calculé à partir d'un calcul de puissance et des données déjà connues dans ce modèle. Le nombre d'animaux prévu est de 180 souris (femelles de 3 semaines).Des tests statistiques seront mise en oeuvre pour l'analyse des données afin de réduire le nombre d'animaux dans les prochains groupes .
Raffinement
Le bien-être des animaux est assuré par un enrichissement de leur environnement grâce à l'utilisation d'une litière à base de cellulose composée de plusieurs éléments, de tailles différentes (matière compacte initialement, décompactée par les animaux), d’un dôme en cellulose et de morceaux de bois à ronger. Le bien-être des animaux sera également assuré par une surveillance quotidienne afin de pouvoir détecter tout signe de douleur. Les critères d’arrêt sont la prostration, ou la perte de dix pour cent du poids initial (les animaux seront pesés 1 fois par semaine). Le recueil d'urine n'est pas invasif et les animaux seront habitués aux cages métaboliques. Les points limites seront surveillés tout au long de la procédure.
Choix des espèces
Notre modèle de souris est le reflet de la pathologie humaine sur le développement de calcifications rénale et vasculaire. Les souris seront utilisées au sevrage (environ 3 semaines) car habituellement il y a un changement d'alimentation à cette étape de développement des animaux. Nous profitons donc de ce changement pour intégrer l’alimentation spécifique en zinc.