Système nerveux

Dès que le serpent prend la posture enroulée typique du sommeil, une stimulation le réveille, et la privation se poursuit ainsi jour après jour, à chaque température testée. 6 serpents vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis réutilisés dans un programme de recherche comparative. Ils passent une IRM et un scanner sous sédation, subissent l'implantation chirurgicale d'électrodes sous anesthésie générale, puis sont transportés sédatés dans un sac opaque entre deux établissements, pour caractériser un sommeil encore inconnu chez cette lignée de reptiles. Le choix s'est porté sur de grands serpents calmes, non venimeux et faciles à obtenir en élevage, les espèces protégées ou dangereuses ayant été écartées.

Objectifs

L’objectif de ce projet est de caractériser le sommeil des serpents, dernière grande lignée de reptiles encore non étudiée dans l’évolution du sommeil. Le projet sera réalisé dans deux établissements utilisateurs (EU1 et EU2). Leur physiologie atypique (absence de paupières, forte inactivité, faible métabolisme) en fait un modèle pertinent pour redéfinir les critères de sommeil chez les reptiles. Pour ce faire, nous allons enregistrer en télémétrie l’activité cérébrale et les paramètres physiologiques associés (tonus musculaire, fréquence cardiaque, respiration, activité des yeux) chez des serpents, et en les comparant aux états d’éveil calme et actif. Afin de déterminer si les animaux dorment, nous évaluerons leur seuil de réveil et leur réponse à la privation de sommeil. L’effet de la température sera aussi évalué du fait que le comportement de ces animaux est extrêmement lié à la température ambiante.

Bénéfices attendus

Ce projet aidera à mieux définir les critères comportementaux et physiologiques du sommeil chez des espèces qui ne présentent pas les signes typiques observés chez les mammifères. Il complétera aussi notre compréhension parcellaire sur l’évolution des états de sommeil et notamment du sommeil paradoxal. Les résultats de ce projet pourraient aussi avoir un impact sur le bien-être animal en identifiant les conditions favorables à un sommeil réparateur chez les serpents, ces données pourront ainsi améliorer les pratiques d’élevage, de détention et de conservation des reptiles, notamment pour les espèces menacées ou maintenues en captivité (zoos, centres de sauvegarde).

Procédures

Les animaux subiront une sédation pour passer une IRM et un scanner dans l’EU2 (1 journée). Ensuite, ils subiront une anesthésie générale permettant une intervention chirurgicale dans l’EU1 EU1 afin de mettre en place des électrodes d’enregistrement, suivie d’un traitement antalgique postopératoire. Après une phase de récupération (1 semaine), les animaux seront à nouveau sédatés pour passer un nouveau scanner (EU2) et vérifier la position des électrodes. Ils seront ensuite enregistrés dans l’EU1 en télémétrie dans leur propre terrarium à différentes températures, 4 jours par température. Après 1 jour d’acclimatation, ils seront privés de sommeil par une stimulation douce (dès que l'animal prendra une posture enroulée sur lui-même, typique d'une posture de sommeil) et sa récupération sera monitorée. Enfin, après 4 jours, une évaluation du seuil de réveil (à l’aide d’un micro-vibreur induisant des vibrations légères) sera réalisée pour estimer les latences de réveil et la profondeur du sommeil (4 jours). Pendant la durée des enregistrements, les animaux seront stabulés dans un terrarium adapté à leur taille et ne seront pas dérangés outre le remplacement des batteries du dispositif d’enregistrement entre chaque protocole.

Impact sur les animaux

Les principales nuisances attendues concernent l’intervention chirurgicale d’implantation d’électrodes et la phase expérimentale de privation de sommeil. L’implantation d’électrodes, bien que réalisée sous anesthésie générale, constitue une procédure invasive. Elle peut provoquer une douleur transitoire post-opératoire, une réduction temporaire de la mobilité, une perte d’appétit ou une altération du comportement. Un inconfort local (lié à la cicatrisation ou à la présence des électrodes) est également possible dans les jours suivant l’intervention. Chez les reptiles, ces effets sont souvent discrets mais seront systématiquement recherchés. La phase d’enregistrement, bien qu’exempte de contrainte physique, impose le port d’un dispositif fixé sur le crâne. Celui-ci peut gêner légèrement les mouvements ou induire un stress comportemental transitoire, notamment au moment de sa mise en place. Toutefois, les serpents étudiés étant peu mobiles et dociles, ces effets sont attendus comme modérés. La privation de sommeil, réalisée par stimulation douce manuelle en période de repos, peut entraîner une augmentation du stress, une agitation ponctuelle ou une altération du comportement exploratoire. Chez les reptiles, les effets secondaires restent généralement limités mais incluent une possible fatigue, une baisse de vigilance ou une altération temporaire des rythmes biologiques. Aucune douleur n’est induite par cette procédure. Des manipulations régulières sont nécessaires pour les soins post-opératoires, le changement de batterie et les tests de réactivité. Elles peuvent provoquer un stress ponctuel ou une réponse de défense, bien que les individus soient habitués au contact humain. Enfin, un risque faible de complications chirurgicales (infection locale, mauvaise cicatrisation, rejet du matériel) existe, bien qu’il soit réduit par l’expérience de l’équipe et le protocole appliqué. Ces effets sont rares mais potentiellement délétères pour l’individu concerné.

Devenir

Il est prévu que les animaux soient réutilisés après l’expérimentation dans un programme de recherche comparative.

Remplacement

Le sommeil est un phénomène à la fois comportemental, neurophysiologique et physiologique, impliquant de nombreuses fonctions intégrées telles que l’activité cérébrale, les rythmes circadiens, les régulations hormonales, métaboliques, cardiovasculaires et thermiques. Ces fonctions interconnectées ne peuvent pas être reproduites ni simulées de manière fiable à l’aide de modèles in vitro, in silico ou ex vivo. De plus, l’étude de l’évolution des états de sommeil nécessite une approche comparative entre espèces vivantes, dans leur intégrité biologique, afin de caractériser les similitudes et différences entre groupes phylogénétiques. Chez les reptiles, et en particulier les serpents, aucun modèle substitutif n’existe aujourd’hui pour étudier les états de sommeil de manière complète (comportement, physiologie, activité cérébrale). Ainsi, l’utilisation de l’animal est indispensable et constitue la seule méthode permettant de répondre aux objectifs scientifiques de ce projet. Il n’existe donc actuellement aucune alternative éthique ou technique permettant de se passer de l’animal pour ce type d’étude.

Réduction

Le nombre d’animaux a été déterminé en tenant compte à la fois des exigences méthodologiques et des principes de réduction. L’objectif principal est de caractériser un phénomène biologique présent dans une espèce : le sommeil. Pour cela, il est nécessaire d’observer ce phénomène chez plusieurs individus afin de démontrer sa constance et de contrôler les variations interindividuelles. Nos travaux antérieurs et ceux d’autres équipes ayant étudié les lézards ont montré que 6 individus étaient suffisants et nécessaires pour identifier et caractériser finement un état de sommeil, son homéostasie et son seuil de réveil associé. Le design expérimental a été rigoureusement conçu pour limiter le nombre d’animaux tout en assurant la robustesse des données. Une étude pilote sur un python tapis a permis de déterminer notre capacité à obtenir des signaux de qualité en ciblant des structures cérébrales précises. L’utilisation de techniques d’imagerie pré- et post-opératoire (IRM/Scanner) pour guider l’implantation, ainsi que la maîtrise technique des interventions, permet de garantir un taux de succès élevé, réduisant ainsi le nombre d’animaux. L'ensemble des procédures suit une logique intra-individuelle : chaque animal sert de témoin à lui-même avant et après privation, avant et après nourrissage, avant et après changement de température, ce qui permet de réduire considérablement le nombre total requis tout en augmentant la puissance des comparaisons.

Raffinement

Les études sur le sommeil nécessitent des observations sur des animaux non anesthésiés vivants dans de bonnes conditions psychophysiologiques. Le bien-être des animaux est donc une condition sine qua non de chaque étape de l’expérimentation. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soins et les méthodes utilisées sont les plus appropriées pour réduire le plus possible toute douleur, souffrance, angoisse ou dommages durables que pourraient ressentir les animaux. L'environnement sera notamment enrichi de branches et de substrats adaptés pendant les périodes d’acclimatation et de récupération. Durant les enregistrements, l’animal est libre de ses mouvements dans son propre terrarium. Les animaux seront transportés entre les établissements, sédatés, dans un sac opaque, adapté au transport de serpent afin de réduire leur stress. Les mesures de raffinement lors du transport incluent le maintien d’une température stable et adaptée à l’espèce, la réduction des vibrations et du bruit, ainsi qu’une manipulation minimale pour limiter le stress et tout risque de réveil ou de blessure. Par ailleurs, une grille de suivi du bien-être animal, et des points limités adaptés et précoces, spécifiques à l’espèce ont été mis en place en consultant des spécialistes (vétérinaires, éleveurs, herpétologues). Les décisions relatives aux points limites sont prises en concertation avec le vétérinaire référent et des spécialistes des serpents, si un comportement inhabituel est identifié.

Choix des espèces

L’objectif est d’étudier le sommeil des serpents, dernière grande lignée de squamates encore peu étudiée dans l’évolution du sommeil. Leur physiologie atypique (absence de paupières, forte inactivité, faible métabolisme) en fait un modèle pertinent pour redéfinir les critères de sommeil chez les reptiles. Toute espèce appartenant au sous-ordre des serpents pourrait donc être choisie. Cependant, beaucoup d’espèces de serpents ne sont pas adaptées à cette expérimentation, pour des raisons de statut de protection, de taille, de disponibilité en élevage et de dangerosité. Nous nous tournons ainsi vers des espèces de serpent de grande taille, calmes, non venimeuses et disponibles facilement en élevage. Les individus doivent avoir une tête de taille adaptée à l’implantation stable d’électrodes pour l’étude du sommeil. Leurs morphologies et leurs comportements moteurs doivent aussi faciliter les interventions, avec un risque minimal de blessure ou de stress durable. Phylogénétiquement, M. spilota, et B. constrictor sont tous les deux des représentants du groupe des serpents qui pourraient convenir. Les individus choisis, seront adultes (>5 ans) nés en captivité, et habitués aux manipulations . M. spilota, et B. constrictor par exemple, offrent un compromis optimal entre pertinence scientifique, faisabilité technique et respect du bien-être animal. Par ailleurs, les deux espèces présentent le même mode de vie semi-arboricole et le même régime alimentaire, et ce sont deux espèces assez courantes en élevage. Elles constituent donc des modèles cible.

Trente-cinq minutes enfermés dans un tube de contention pour mesurer leur réaction au stress : 150 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour l'étude de leur cerveau. Ils reçoivent une injection intracérébrale sous une anesthésie d'environ cinquante minutes, cinq injections d'un marqueur des nouveaux neurones, et passent un test de mémoire de dix minutes, à 3, 8, 12 et 18 mois. Le résumé cite le labyrinthe comme exemple de mesure de la mémoire spatiale, sans préciser quel test est employé ici. Le porteur retient le rat pour la continuité de vingt ans de travaux du laboratoire sur cette espèce et la possibilité de comparer les données déjà collectées.

Objectifs

Avec l’âge, notre mémoire peut se dégrader, ce qui peut nuire à notre santé, notre bien-être et notre qualité de vie. Ce déclin est souvent lent et naturel, mais il ne touche pas tout le monde de la même manière : certaines personnes gardent une bonne mémoire, d’autres non. Ce phénomène dépend notamment de l’hippocampe, une partie du cerveau importante pour créer et consolider les souvenirs. Dans certains cas, le cerveau arrive à compenser cette baisse grâce à des mécanismes internes, comme la neurogénèse, c’est-à-dire la création de nouveaux neurones. Cette production de neurones se fait surtout dans l’hippocampe, et elle semble favoriser une bonne mémoire, en particulier pour se repérer dans l’espace (comme dans les tests de labyrinthe chez les rats). Ce processus peut être influencé par le stress, qui agit sur un système du corps appelé l’axe corticotrope. Mais d’autres éléments, moins connus, peuvent aussi jouer un rôle dans le déclin de la mémoire. Par exemple, une barrière protectrice du cerveau, appelée barrière hémato-encéphalique (BHE), peut devenir plus perméable avec l’âge ou en cas de maladies neurodégénératives. Quand cette barrière laisse passer trop de substances du sang vers le cerveau, cela peut dérégler son fonctionnement normal, et donc affecter la mémoire. Le but du projet est donc de mieux comprendre ces phénomènes en étudiant l’état de cette barrière chez des individus âgés, et voir comment les nouveaux neurones et d’autres cellules s’intègrent dans le réseau sanguin du cerveau.

Bénéfices attendus

Ce projet est le premier à s’intéresser à la façon dont les vaisseaux sanguins du cerveau interagissent avec les nouveaux neurones produits à l’âge adulte, pour aider à préserver nos capacités mentales en vieillissant. C’est une approche innovante, car jusqu’à présent, on pensait surtout que le déclin de la mémoire avec l’âge venait uniquement des neurones eux-mêmes. En étudiant aussi la circulation sanguine dans le cerveau, ce projet pourrait mieux expliquer les mécanismes du vieillissement cérébral.

Procédures

Dans le cadre de l’étude, 4 types d’interventions seront réalisés sur les animaux. À différents âges (3, 8, 12 et 18 mois), ils seront brièvement placés dans un tube de contention afin d’évaluer leur réaction au stress. Cette situation provoque un stress modéré, pendant lequel des prélèvements sanguins seront effectués ; la durée totale de cette procédure est de 35 minutes par animal. Des injections cérébrales seront également réalisées sous anesthésie, pour une durée d’environ 50 minutes par animal. Par ailleurs, un marqueur permettant d’identifier les nouveaux neurones sera injecté à plusieurs reprises (cinq fois au total, chaque injection dure environ 4 minutes. Enfin, un test comportemental de 10 minutes sera mené afin d’évaluer leurs capacités de apprentissage et de mémoire.

Impact sur les animaux

Comme pour tout projet impliquant des injections et des opérations sur le cerveau, certains effets secondaires peuvent apparaître, même si nous faisons très attention et suivons des procédures adaptées. Par exemple, il arrive, même si c’est rare, que les zones où l’on fait les injections (sous la peau) ou les plaies liées à l’opération chirurgicale s’irritent. Cette opération est susceptible de provoquer des douleurs après l’opération qui seront traitées grâce à des anti-douleurs. Par conséquent, dans les deux jours qui suivent l’opération, les animaux peuvent perdre un peu de poids (jusqu’à 5 % de leur poids de départ).

Devenir

A l'issue de la procédure, les animaux seront euthanasiés pour permettre l'étude poussée du cerveau.

Remplacement

Dans ce projet, nous voulons comprendre comment le vieillissement agit sur le cerveau, en particulier sur la façon dont les cellules nerveuses et les vaisseaux sanguins communiquent entre eux. Pour cela, nous étudions directement des animaux vivants, car cela nous permet aussi d’évaluer leur mémoire. C’est une approche globale qui demande que l’animal puisse se comporter normalement. Nous ne pouvons pas faire ce type d’étude en laboratoire sur des cellules isolées ou par ordinateur. Enfin, pour bien comprendre les effets du vieillissement sur le système sanguin dans son ensemble, il est indispensable d’étudier un organisme entier. C’est pourquoi nous ne pouvons pas utiliser de méthodes de substitution.

Réduction

Ce projet vise à étudier le vieillissement à 3 étapes de la vie : jeune adulte (8 mois), milieu de vie (12 mois) et fin de vie (18 mois). Pour cela, trois lots d’animaux seront constitués, correspondant à ces âges. Dans chaque lot, les animaux seront répartis en trois groupes selon leurs performances à un test comportemental à 3 mois (groupe contrôle, groupe résilient et groupe vulnérable). Le nombre de rats a été estimé sur la base d’une approche statistique permettant de déterminer la taille des groupes, et en tenant compte de nos données précédentes ainsi que des pertes possibles liées à l’âge (problèmes de santé, décès naturel). Pour garantir des résultats fiables, 50 rats seront utilisés par lot (6 rats contrôles, 22 rats résilients, 22 rats vulnérables), soit un total de 150 animaux. Ce nombre pourra être réduit si les différences entre les groupes sont plus marquées que prévu et sans nuire à la qualité scientifique de l’étude.

Raffinement

À leur arrivée, les animaux sont laissés une semaine pour s’habituer à leur nouvel environnement, avec des conditions favorisant leur bien-être (enrichissement, contact humain régulier). Une intervention chirurgicale est ensuite réalisée sous anesthésie pour injecter un virus traceur dans une zone spécifique du cerveau. Un traitement anti-douleur est administré durant cette intervention pour limiter l’inconfort lié à cette intervention. Les animaux reçoivent des soins adaptés avant, pendant et après l’opération, ainsi qu’une surveillance quotidienne. Durant le vieillissement des animaux, un suivi régulier est mis en place pour détecter d’éventuelles complications, avec un protocole pour exclure l’animal de l’étude si nécessaire. À différents âges, les animaux participent à des tests de comportement liés à la mémoire et au stress. Pendant ces tests, ils sont logés seuls mais restent en contact sensoriel avec leurs congénères. Un entraînement progressif permet de les habituer à la tâche. Leur comportement est observé en continu pour prévenir toute détresse, avec des mesures immédiates en cas de signes de mal-être.

Choix des espèces

Dans ce projet, le modèle choisi est le rat. Le système nerveux des mammifères est trop complexe pour être reproduit en laboratoire, que ce soit en utilisant des cellules en culture ou des animaux plus simples comme les insectes. Le rat est un modèle de référence en neurosciences, souvent utilisé pour des études comportementales comme celles réalisées dans notre laboratoire. De plus, la formation de nouveaux neurones dans l'hippocampe est un phénomène commun à plusieurs mammifères, y compris le rat, le singe et l'humain. Cette étude s'inscrit dans la continuité de nos recherches menées depuis plus de 20 ans sur cette espèce, et nous permet de comparer des données déjà collectées pour mieux contrôler les résultats. Les rats seront reçus à l'âge de 10 semaines pour être opérés à 12 semaines. Ensuite, les expériences auront lieu entre 5 et 15 mois après les injections dans leur cerveau. Nous étudierons des rats adultes à différents stades de vieillissement : 1) jeune adulte (8 mois) ; 2) milieu de vie (12 mois) ; 3) fin de vie (18 mois). Ces âges ont été choisis pour pouvoir suivre, sur le long terme, l'impact de l’intégrité de la barrière hématoencéphalique sur les nouveaux neurones formés à l'âge adulte sur l'apparition de problèmes de mémoire.

Tous tués en fin d'expérience pour prélever leur cerveau, destiné à des analyses moléculaires ou à l'enseignement universitaire de neuroanatomie, 673 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un cathéter est implanté à demeure dans leur veine jugulaire, une partie subit en plus une chirurgie intracérébrale, puis ils consomment de la cocaïne quelques heures par jour, cinq jours par semaine pendant cinq semaines. Après quatre semaines de sevrage, ils sont replacés face aux signaux lumineux et sonores associés à la drogue pour mesurer leur comportement de recherche. Le porteur reconnaît que la douleur postopératoire résiste aux anti-inflammatoires et qu'un traitement aux opiacés est exclu dans une étude sur l'addiction, quand les cibles thérapeutiques annoncées sont renvoyées au moyen terme.

Objectifs

Le présent projet s'intéresse notamment à l'implication, dans le comportement de consommation et/ou de recherche de cocaïne, d'une voie de communication dans le cerveau qui participe de façon prépondérante au contrôle des processus liés aux émotions et à la motivation. Plus précisément, ce projet veut d'une part tester si des changements de l'activité de cette voie impactent la consommation volontaire de cocaïne puis sa recherche après sevrage, et d'autre part examiner si le comportement de consommation et/ou recherche de cocaïne peut lui-même modifier cette voie. A l'heure actuelle, la littérature est très pauvre concernant cette voie pourtant intéressante dans le domaine de l’addiction, et devient inexistante si on s'intéresse à des protocoles expérimentaux conduisant les animaux à développer un comportement de consommation de cocaïne mal contrôlé qui, ensuite après sevrage, génère un comportement de recherche de drogue exacerbé. L'hypothèse formulée ici est que la voie qui nous intéresse est fondamentale dans l'expression de ces comportements de consommation et de recherche de cocaïne exacerbés qui modélisent les difficultés rencontrées par les toxicomanes à contrôler leur consommation. Si elle est confirmée, elle participera à une meilleure compréhension des mécanismes cérébraux mis en jeu dans l'addiction. Le modèle utilisé ici est basé sur un test comportemental qui permet au rat de consommer lui-même volontairement la drogue. Cette approche présente l'avantage d'exposer l'animal à la drogue de façon très rapide (le passage au cerveau e fait en quelques secondes) et de façon dépendante du comportement volontaire de l'animal, qui a la liberté de ne pas consommer, ce qui lui confère une haute valeur de modélisation de la pathologie. Par ailleurs, nos modèles, qui soumettent les animaux à des protocoles d'accès particuliers à la drogue, peuvent les conduire à consommer des quantités importantes de drogue ou à la consommer de façon très intense, comme cela est observé chez les cocaïnomanes, et permettront ainsi de mettre en évidence des modifications tissulaires, notamment au sein de la voie cérébrale qui nous intéresse, susceptibles de se produire dans la pathologie humaine.

Bénéfices attendus

Les connaissances actuelles sur l’addiction sont considérables, mais force est de constater que les traitements actuels manquent d'efficacité, notamment en raison de l’utilisation de modèles animaux imparfaits. L'étude que nous proposons devrait permettre, de par la comparaison des modifications cérébrales induites chez des rats consommant la cocaïne de façon moins contrôlée que dans des conditions standard, de mettre en lumière, à moyen terme, des cibles de nouvelles approches thérapeutiques. Par ailleurs, la mise en évidence de l'implication potentielle d'une voie cérébrale nouvelle dans ces modèles de consommation et recherche exacerbées de cocaïne participera à susciter l'intérêt d'étudier une structure cérébrale jusqu'ici peu examinée et dont les caractéristiques neuronales ou moléculaires offriront peut-être, à long terme, de nouvelles approches pharmacologiques.

Procédures

Tous les animaux de ce projet sont soumis à une intervention chirurgicale (45 min max) qui permet d'implanter, de façon définitive, un système de cathéter accessible de l'extérieur de l'animal et qui se termine dans la veine jugulaire. Certains animaux recevront également, par chirurgie intracérébrale (1h30 max) des administrations de séquences de gènes permettant ultérieurement l'expression locale d'un récepteur artificiel. Tous les animaux de ce projet sont soumis à un test comportemental, quelques heures / jour, 5 jours / semaines pendant 5 semaines, où ils pourront consommer la cocaïne de façon totalement volontaire par le biais du cathéter préalablement implanté. Cette phase de consommation doit être suivie d'une phase de sevrage de 4 semaines. L'expérience se termine par une évaluation du comportement de recherche de cocaïne (30 min) provoquée par l'exposition de l'animal à des signaux (lumineux et sonores) qu'il a pu associer aux effets de la drogues durant la phase de consommation. Cette séance est immédiatement suivie, chez une partie des animaux, par une évaluation du comportement de recherche de drogue par l'exposition de l'animal à la drogue elle-même (30 min).

Impact sur les animaux

1/ Chirurgies - La technique permettant la consommation volontaire de cocaïne nécessite une chirurgie vasculaire chez tous les animaux pour implanter à demeure un cathéter intraveineux. Une partie des animaux subit en outre une chirurgie intracérébrale pour, ultérieurement, pouvoir moduler l’activité de la voie cérébrale d’intérêt. Donc, une douleur post-opératoire (résistante aux anti-inflammatoires) pourrait être ressentie transitoirement, d'autant qu'un traitement aux analgésiques forts (opiacés) ne peut être envisagé dans le cadre d'une étude sur l'addiction. 2/ Isolement - Après implantation du cathéter, un isolement de maximum 24h est nécessaire pour protéger les cicatrices et optimiser la récupération de l'animal. 3/ Vulnérabilité infectieuse - Au-delà des actes invasifs nécessaires à la chirurgie vasculaire, les animaux sont ensuite connectés et déconnectés de façon quotidienne de l'appareillage permettant la consommation de solution de cocaïne. Ainsi, le milieu intérieur de l'animal est exposé à l'environnement extérieur de façon répétée. Malgré toutes les précautions qui pourront être prises en termes d'asepsie, il existe un risque d'infection par des agents pathogènes (surtout bactériens), essentiellement en raison de l'interdiction de traitement antibiotique préventif. 4/ Sevrage à la cocaïne - Suite à la phase de consommation de cocaïne, les animaux sont soumis à une phase de sevrage. Même s'il n'existe aucun syndrome reconnu de sevrage physique à la cocaïne, des symptômes psychologiques, comme un niveau accru de réaction aux stimuli anxiogènes, peuvent être mis en évidence. Même si nous nous appliquons à ne pas soumettre les animaux à des situations anxiogéniques, cette éventuelle nuisance n'est pas traitée car le sevrage et ses conséquences font partie intégrante des processus addictifs et leur traitement pharmacologique pourrait induire des biais d'interprétation des résultats. 5/ Modulation de la voie cérébrale d'intérêt - La voie de communication cérébrale qui nous intéresse est connue pour être inhibée par des stimuli récompensants et plutôt activée dans des situations aversives. Même s'il n'est pas démontré que l'activation de la voie est un médiateur du ressenti aversif, l'activation pharmacogénétique que nous envisageons est susceptible de générer transitoirement un état dysphorique.

Devenir

Tous les animaux de ce projet sont mis à mort à la fin des expériences car les cerveaux doivent ensuite être prélevés pour analyses moléculaires ou tissulaires ou bien pour utilisation dans le cadre d’enseignement universitaire de neuroanatomie (principe de réduction).

Remplacement

A l'heure actuelle, les études in vitro et in silico dans le domaine de l'addiction existent mais elles présentent les limites inhérentes à leur nature, c'est-à-dire l'impossibilité, pour les premières, d'envisager l'aspect intégré de la pathologie et, pour les secondes, une sur-simplification des systèmes biologiques associée à un manque de prise en compte de la variabilité interindividuelle due aux multiples facteurs mis en cause dans la pathologie. L'addiction étant un trouble psychiatrique qui nécessite le fonctionnement du cerveau en situation intégrée dans un organisme vivant et vigile doté de ses particularités propres, elle requiert aujourd'hui encore l'utilisation d'animaux dans sa modélisation préclinique. Notre projet visant à étudier l'implication, dans l'addiction à la cocaïne, d’une voie cérébrale mise en jeu dans les émotions et la motivation, processus hautement variables et sous l'influence de l'organisme entier, il nécessite donc l'emploi d'animaux.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés est calculé au plus juste pour pouvoir déterminer d’éventuelles différences statistiquement significatives avec un minimum d’animaux. Pour cela, des calculs mathématiques dédiés à l’estimation prospective d’effectifs nécessaires aux études scientifiques sont employés.. Dans la mesure du possible, chaque animal est son propre contrôle. Par ailleurs, chaque procédure expérimentale est réalisée sur plusieurs cohortes succesives d'animaux, de sorte que les cohortes initiales peuvent donner des indications pertinentes sur la suite des expériences à mener (réitérer ou arrêter), notamment en utilisant les tests statistiques les plus adaptés aux données recueillies pour déterminer les analyses avec le plus de puissance possible. L’utilisation de groupes témoins est réduite au strict minimum.

Raffinement

Les animaux sont soumis aux tests comportementaux durant leur période d’activité naturelle pour limiter au maximum la perturbation de leur sommeil. La manipulation des animaux commence une semaine après leur arrivée et est ensuite obligatoirement quotidienne. Seules les personnes assurant les expérimentations (maximum 2 personnes) manipulent les animaux. Les actes chirurgicaux sont réalisés dans une pièce dédiée, avec constitution de champs stériles et utilisation de matériel à usage unique ou stérilisable, et tant que possible en travail d’équipe permettant au chirurgien de ne pas s’extraire du champ stérile. La qualité de l’anesthésie est vérifiée fréquemment. La température interne des animaux est contrôlée. Dans la mesure du possible, les chirurgies seront regroupées en une seule intervention. Les cicatrices sont enduites d’une pommade cicatrisante qui, en outre, empêche le contact direct des agents pathogènes et irritants avec l’épiderme. Un isolement post-opératoire de quelques heures est appliqué afin de protéger les cicatrices de l’animal et de quantifier les comportements alimentaire et de boisson d’eau. L’analgésie pendant et après la chirurgie est couverte. Les animaux sont examinés quotidiennement avec, tant qu’elles sont apparentes, une attention particulière portée aux cicatrices, systématiquement désinfectées. Les conditions d’asepsie durant les tests et lors de la manipulation des animaux sont validées par la structure du bien-être animal (SBEA) et/ou le vétérinaire référent et scrupuleusement suivies pour éviter les infections. Les tests comportementaux sont réalisés dans une pièce dédiée à laquelle les animaux sont habitués. La première exposition de l’animal à la chambre de test est une séance d’habituation pour éviter un stress de l’animal combiné aux effets de la drogue. La passation des animaux dans les tests est organisée de sorte qu’aucun animal n'est isolé, en attente dans sa cage. La mise à mort est le plus souvent immédiate et sans aucune souffrance grâce à l'administration intraveineuse de l’agent euthanasiant par le biais du cathéter préalablement implanté. De façon générale, le bien-être des animaux est fréquemment vérifié à l’aide d’une grille d’évaluation individualisée indiquant les points limites de différents paramètres adaptés aux procédures (comportement, poids, pelage, cicatrices…). En cas d’altération, cela fait obligatoirement l’objet d’interventions adaptées.

Choix des espèces

Le Rat représente un choix intéressant pour la modélisation préclinique de l’addiction. Sur un plan évolutif, les rongeurs appartiennent à l’ordre des mammifères, parmi ceux disponibles en laboratoire, le plus proche de celui des Primates. Le Rat s’impose par l’existence de très nombreuses données neuroanatomiques et comportementales solides sur les processus addictifs qui ont permis de mieux les comprendre chez l’Homme. Doté de capacités cognitives élaborées, le Rat développe facilement des comportements complexes permettant d’étudier des aspects précis de l'addiction. Enfin, sur un plan pratique, la durée de vie des cathéters intraveineux implantés à demeure est moins importante chez la Souris que chez le Rat et peut sérieusement compromettre la tenue des expériences sur le long terme (plusieurs semaines). Les rats arrivent au laboratoire âgés de 3 semaines. Débutant le comportement au moins 3 semaines plus tard, ils sont alors dans l'adolescence et entrent dans l'âge adulte. Cette période de vie chez le rat correspond à une période de vulnérabilité accrue de l'être humain (phase adolescence/post-adolescence) vis-à-vis de la dépendance aux drogues.

795 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélèvement du cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune subissant une chirurgie cérébrale de vingt à trente minutes ou une injection intracérébrale. Deux semaines de tests suivent, trois épreuves de coordination motrice de cinq minutes et une épreuve de motricité et d'anxiété de trente à soixante minutes. Le porteur prévoit que la suppression du transporteur étudié provoque chez les souris des troubles de la mémoire, de l'anxiété et une baisse de la psychomotricité, tout en écrivant qu'aucun effet indésirable majeur n'est attendu. L'objet du projet est de comprendre comment un transporteur de lactate participe à la communication entre neurones, les retombées pour les malades restant énoncées comme une possibilité.

Objectifs

Notre cerveau est fait de cellules appelées neurones, qui communiquent entre elles grâce à des messages chimiques. Ces messages, appelés neurotransmetteurs, sont fabriqués dans une partie du neurone et doivent voyager jusqu’à l’extrémité du neurone pour passer le message au suivant. Pour cela, ils sont transportés le long d’un “fil” appelé axone, grâce à de petits moteurs qui ont besoin d’énergie pour avancer. Nous avons découvert qu’une protéine appelée huntingtine, aide à organiser ce transport en contrôlant les moteurs et en aidant à produire l’énergie nécessaire, à partir du sucre. Cette énergie n’est pas produite par la voie métabolique canonique comme on le pensait, mais directement sur les petites bulles (vésicules) qui transportent les messages. Pendant ce transport, un "déchet" métabolique est fabriqué, et nous avons trouvé qu’il existe un transporteur spécial, qui aide à l'incorporer dans les vésicules avec les neurotransmetteurs. En bloquant ce transporteur, nous avons vu que le transport des messages et la communication entre neurones sont perturbés. Notre projet cherche donc à comprendre comment ce transporteur aide les neurones à bien communiquer.

Bénéfices attendus

Dans notre cerveau, certaines protéines aident les neurones à survivre et à bien fonctionner. Pour que ces protéines arrivent là où elles sont utiles, elles voyagent à l’intérieur des neurones grâce à des petits moteurs et à de l’énergie produite à partir du sucre. Nous avons découvert que l’acide lactique, fabriqué pendant cette production d’énergie, est très important pour que ce transport fonctionne bien et pour que les neurones puissent communiquer entre eux. Notre projet cherche à comprendre comment l’acide lactique circule et aide les neurones, surtout dans les parties du cerveau qui contrôlent le mouvement et la mémoire. Cela pourrait nous aider à mieux comprendre certaines maladies du cerveau et à trouver de nouveaux traitements.

Procédures

Les souris, anesthésiées, seront soumises à une chirurgie du cerveau de 20-30 minutes par souris, ou à une injection de 5 minutes par souris. De plus, des études comportementales, réparties sur une durée de deux semaines, seront effectuées pour évaluer l'effet de la suppression du transporteur sur la coordination motrice (3 tests de 5 minutes) et sur la motricité (globale) et l'anxiété avec un test d'une durée de 30 à 60 minutes.

Impact sur les animaux

Nous pouvons identifier plusieurs nuisances potentiellement attendues sur les animaux lors de l’expérimentation : 1) Un stress léger lors de la manipulation pour les injections et la chirurgie, pendant lesquelles les animaux seront anesthésiés. 2) Un risque de douleur post-opératoire ou post-injection. 3) Suite aux injections, nous pourrions voir apparaître certaines nuisances chez les animaux, qui sont difficilement identifiables à ce stade de l'étude. Nous pensons que cela pourrait provoquer des problèmes de mémoires voire de l'anxiété et une possible diminution de la psychomotricité. 4) Les tests comportementaux réalisés sont susceptibles de générer un stress chez nos animaux.

Devenir

La mise à mort de l'ensemble des animaux se justifie par le besoin d'obtenir les tissus cérébraux en vue des études biologiques qui permettront de comprendre les mécanismes du traitement.

Remplacement

Le projet analyse des réseaux neuronaux complexes. Il nous est impossible de remplacer le modèle animal vivant par des cultures cellulaires ou des simulations informatiques. Nos résultats sur des cultures de neurones nous ont déjà permis de valider les constructions virales et donc de réduire les nombre d'animaux testés.

Réduction

Le nombre d’animaux a été déterminé à l’aide d’un test statistique d’estimation de la taille d’échantillon optimale grâce aux variances déterminées dans des études préliminaires de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en gardant suffisamment pour ne pas compromettre la validité des expériences qui seront menées. Nous prévoyons une analyse du comportement des animaux, suivi d’analyses post-mortem des cerveaux. Puisque nous avons observé que les résultats comportementaux pouvaient varier en fonction du sexe dans le modèle souris, tous les groupes seront composés de 50% d‘animaux mâles et 50% d’animaux femelles afin de pallier de potentielles disparités dans les résultats. Dans l’éventualité où aucune différence significative n’est observée entre mâles et femelles, les animaux des deux sexes seront regroupés au sein d’un même groupe de traitement afin d’augmenter la puissance des tests statistiques.

Raffinement

Ce projet vise à concilier une interprétation fiable des résultats et le respect du bien-être animal. Comme expliqué précédemment, aucun effet indésirable majeur n’est attendu chez l’animal. Les animaux seront hébergés dans des cages équipées d’une litière stérile et des matériaux permettant aux animaux de fabriquer leurs nids. Tous deux seront changés toutes les semaines. Les cages seront équipées d’un accès illimité à l’eau et à la nourriture standard, changés également toutes les semaines. Le transport des animaux sera effectué en cages occultées avec leurs nids et des croquettes mouillées dans la cage. Les groupes sociaux initialement formés dans les cages seront conservés lors du passage d’une animalerie à l’autre. Nous laisserons aux souris au moins une semaine d'acclimatation avant de commencer les expériences. Des points limites suffisamment précoces et adaptés aux procédures expérimentales ainsi que des critères d'arrêt des souffrances sont mis en place. 1) Pour les individus qui vont subir une chirurgie : afin de prévenir toute douleur post-opératoire supplémentaire pouvant affecter la récupération de l’animal, nous injecterons un analgésique avant la procédure chirurgicale, ensuite, toutes les 24 heures si l’animal présente des signes de douleur. Ces chirurgies sont réalisées sous anesthésie générale volatile en maintenant une température constante, les yeux sont protégés de la dessiccation et un anesthésique local est injecté avant incision. Suite à la chirurgie, les souris sont placées sous une lampe chauffante jusqu’à leur réveil avec contrôle de la température. 2) Pour les injections les animaux seront anesthésiés une première fois pour les endormir, et seront ensuite maintenus sous anesthésie volatile pendant la durée de l'injection pour leur éviter du stress. Dans la littérature, aucun signe de douleur lié directement à ce type d'injection n'a pu être observé. Des points limites suffisamment précoces et adaptés ainsi que des critères d'arrêt des souffrances seront mis en place et l’état de santé des animaux sera surveillé régulièrement par des mesures de poids jusqu'a leur mise à mort.

Choix des espèces

Seule la souris permet actuellement de disposer facilement et rapidement, d'un modèle mammifère de maladie génétique par manipulation du génome. L'intérêt général du modèle souris, utilisé comme modèle préclinique, repose essentiellement sur la proximité physiopathologique avec l'espèce humaine (transférabilité des résultats), un élément nécessaire à une recherche translationnelle valide. L'utilisation de ce modèle est indispensable pour développer de nouvelles approches thérapeutiques. Nous utiliserons des animaux de 4 à 36 semaines. En effet, nous visons à étudier le rôle de cette protéine; spécifiquement dans les neurones mais aussi dans un ensemble complexe : un cerveau pleinement développé et mature.

Une injection dans le cervelet suivie d'une électroporation, chez des souriceaux de sept à quatorze jours : 345 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. 120 d'entre elles reçoivent en plus des injections dans l'abdomen deux fois par jour, répétées jusqu'à quatorze fois selon le stade étudié. Le porteur veut comprendre comment se développent les cellules granulaires du cervelet, qui représentent la moitié des neurones du cerveau, et rattache ce travail à l'ataxie, à l'autisme et aux tumeurs cérébrales de l'enfant. Toutes sont tuées pour des études histologiques, et 90 souris de plus, écartées faute du bon génotype, sont soit mises en accouplement soit tuées et prélevées.

Objectifs

Le cerveau se construit étape par étape : les cellules nerveuses se multiplient, se déplacent (migration), puis créent des connexions entre elles. Parmi ces cellules, on retrouve les cellules granulaires, très nombreuses dans une zone du cerveau appelée le cervelet, et qui représentent à elles seules la moitié des neurones du cerveau. Le cervelet joue un rôle important dans les mouvements, l’équilibre, mais aussi dans certaines fonctions comme le langage ou l’attention. Quand les cellules granulaires ou leurs connexions ne se développent pas correctement, cela peut entraîner des troubles comme l’ataxie (difficultés à coordonner les mouvements), l’autisme, ou certaines tumeurs cérébrales chez les enfants. Pourtant, on ne comprend pas encore bien comment ces cellules apparaissent et se développent. Nous proposons donc d’étudier la dynamique de développement des cellules granulaires et de leurs connexions neuronales en utilisant le modèle murin (souris normale ou génétiquement altérées sans phénotype dommageable), dont le développement des cellules granulaires est semblable à celui observé chez l’homme. Afin de visualiser les cellules granulaires et/ou de moduler ou suivre leur activité neuronale, nous utiliserons la méthode d’électroporation permettant l'introduction ciblée de matériel génétique dans des cellules spécifiques du cerveau en développement.

Bénéfices attendus

A court terme, ce projet devrait permettre d'apporter un éclairage nouveau sur le rôle de l’activité neuronale des cellules granulaires sur leur développement et la maturation de leur connexions neuronales, processus développementaux essentiels pour le fonctionnement du cervelet et liés à des maladies du cervelet telles que l’ataxie, l’autisme ou même des cancers pédiatriques. De même, à travers ce projet, nous determinerons le rôle encore inconnu d'une protéine candidate dans le développement des cellules granulaires, plus précisément dans leur migration. À long terme, ces connaissances permettront de mieux comprendre ces maladies, ce qui permettra d’améliorer les propositions de traitements qui sont pour l’heure très peu efficaces.

Procédures

Pour ce projet, un type d’intervention invasive est prévue chez les souriceaux: une injection intracérébrale dans le cervelet sous anesthésie générale, immédiatement suivie d'une électroporation. Cette intervention n’est réalisée qu’une seule fois (durée : 20 min maximum) pour tous les animaux de la procédure (total 345). Un lot de 120 animaux recevra des injections intrapéritonéales, deux fois par jour répétées entre 1 et 14 fois selon le stade de développement étudié. Cette injection génère un léger inconfort et ne nécessite pas d’anesthésie, elle dure moins de 30 secondes. L’euthanasie des animaux sera réalisée sous anesthésie générale par injection d’un euthanasiant. Elle concerne l’ensemble des animaux expérimentés soit 345 (durée : 15 min par animal).

Impact sur les animaux

L’incision de la peau lors de l’injection intracérébrale peut induire une douleur modérée et une irritation de la peau le premier jour après la manipulation. Les injections intrapéritonéales deux fois par jour peuvent induire un stress et une légère douleur de courte durée, ainsi qu’une légère sensibilisation de la peau, le site d’injection sera alterné entre droite et gauche afin de diminuer cet effet.

Devenir

Les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure pour des études histologiques. Les 90 souris non utilisées dans le projet car n’ayant pas le génotype souhaité seront soit mises en accouplement pour le maintien de la lignée, soit euthanasiées par une méthode règlementaire et prélevées pour analyse post-mortem .

Remplacement

L’expérimentation animale sur un modèle murin est essentielle pour nous, car aucun système in vitro ne permet de recréer les multiples interactions cellulaires d’un système complexe en développement. La culture cellulaire, bien adaptée aux cellules granulaires, ne permet ni d’étudier leur migration qui s'effectue de manière multidirectionnelle dans les 3 dimensions du cervelet, ni d’analyser la morphologie très particulière (en T) de leurs axones. Cependant, des études préliminaires ont été réaliséees : des cultures cellulaires ont permis de valider les plasmides utilisés ; et les électroporations ont été testées sur des tissus ex vivo afin de confirmer l’entrée du plasmide dans la population neuronale ciblée, ainsi que la présence des molécules dans ces neurones dès 24h après l’électroporation.

Réduction

Le projet est conçu pour limiter le nombre de souris au minimum dans la limite de ce qui est permis pour obtenir des résultats statistiquement et scientifiquement valides en prenant en compte la nécessité d’avoir plusieurs échantillons et de reproduire les résultats de manière indépendante pour éviter les différences dues à la variabilité biologique (sexe, caractéristiques génétiques…), à la variabilité environnementale (différence liée à la vie avec la mère). Nous réaliserons des tests statistiques adaptés aux petits échantillons et utiliserons des outils informatiques pour calculer la puissance de nos tests. Après sevrage des souriceaux, les mères peuvent continuer à être utilisées pour de nouveaux accouplements dans notre animalerie.

Raffinement

Les élevages sont effectués en groupe avec enrichissement de l’environnement et toutes les précautions sont assurées afin de respecter au mieux le bien-être animal. Les animaux subissant des interventions feront l'objet d'une surveillance accrue pendant l'intervention et les jours suivants. Pour chaque intervention pouvant générer de l’inconfort ou de la souffrance, une grille de score a été établie, permettant la mise en place précoce de soin des animaux, évitant leur euthanasie. Pour tout protocole nécessitant une anesthésie, des anesthésiques locaux sont également administrés pour limiter toute souffrance à l’animal après son du réveil. De plus, une attention particulière est portée à la stérilité de tous les instruments et au respect des bonnes pratiques de stérilité pour éviter toute infection. Le personnel est formé sur l’ensemble de la prise en charge des animaux.

Choix des espèces

Les souris sont devenues des modèles de choix pour l’étude des mécanismes moléculaires régulant les grandes fonctions biologiques. En effet, elles permettent l’analyse de mécanismes et des conséquences de leurs perturbations à différents niveaux : comportemental, physiologique et moléculaire. Les processus de développement du système nerveux central des souris étant similaire à ceux de l’homme, l’étude chez les souris permet également de créer des modèles d’étude des pathologies humaines. Notre projet concerne le développement des circuits du cervet, qui se déroulent principalement pendant les premières semaines après la naissance. Les animaux seront utilisés à 3 stades développementaux après la naissance correspondant à des moments clés du développement cérébelleux (tels que le pic de prolifération cellulaire à 7 jours de vie, la migration à 11 jours et la formation des connexions neuronales à 14 jours).

Des injections d'une molécule bactérienne provoquent chez les souris un état fébrile avec poil hérissé et prostration, avant deux séances d'imagerie avec pose d'un cathéter dans la queue et injection d'un radiotraceur. 496 souris transgéniques reproduisant la maladie d'Alzheimer sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever leurs tissus cérébraux. Le porteur teste deux inhibiteurs d'une protéine de l'inflammasome, injectés une fois par jour pendant cinq jours, et annonce comme bénéfices la validation d'une cible thérapeutique et un apport de connaissances. Il annonce aussi des tests comportementaux étalés sur quatorze jours pour évaluer la mémoire et le niveau de stress, sans préciser lesquels.

Objectifs

La maladie d’Alzheimer (MA) constitue un problème de santé et sociétal majeur dans le monde, les causes et les nombreux facteurs contribuant à la MA sont encore mal compris et les essais cliniques n’ont jusqu'à présent pas réussi à stopper la progression de la MA. Une meilleure compréhension des mécanismes multifactoriels de la MA est nécessaire pour explorer de nouvelles approches thérapeutiques. La contribution de l'inflammation périphérique et cérébrale aussi appelée « neuroinflammation », à la pathologie de la MA est établie mais reste mal comprise. L’inflammation peut être ciblée via l’un de ses composants critiques : l’inflammasome qui est un complexe protéique impliqué dans l’immunité innée, et plus particulièrement l’une de ses protéines impliquées dans la neuroinflammation. Deux molécules inhibitrices de cette protéine seront donc testées. Ce projet vise à déterminer la contribution d’une réponse inflammatoire excessive induite par un stimulus pro inflammatoire, à la pathologie de la MA et à établir si la protéine peut être ciblée tant au niveau systémique qu’au niveau cérébral.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de ce projet sont : • De valider une cible thérapeutique innovante. • D’apporter de nouvelles connaissances dans le domaine des neurosciences et plus particulièrement du rôle de l’inflammation et de la neuroinflammation dans la MA.

Procédures

Un groupe d’animaux recevra : une injection par jour d’une molécule bactérienne pendant 2 jours (20 secondes par injection sur animal vigile). Ce groupe aura 4h ou 24h après cette injection une session d’imagerie d’une durée de 30 minutes : pose de cathéter (1 minute) puis injection du radiotraceur (1 minute) puis seront euthanasiés. Un groupe d’animaux recevra : une injection par jour d’une protéine bactérienne pendant 2 jours (20 secondes par injection sur animal vigile) puis une autre injection d’une des deux molécules inhibitrices de la protéine concernée, une fois par jour pendant 5 jours (20 secondes par injection sur animal vigile). Les animaux auront une session d’imagerie d’une durée de 30 minutes : pose de cathéter (1 minute) puis injection du radiotraceur (1 minute) et une séquence d’ultrasons (30 secondes à 1 minute, le tout sous anesthésie gazeuse). Les souris auront différents tests comportementaux pendant 14 jours pour une durée de 8 à 30 minutes en fonction du test (animal vigile). Les tests comportementaux auront lieu 2 fois et permettront d’évaluer l’évolution de la pathologie et les effets du traitement sur les fonctions cognitives notamment la mémoire ainsi que l’évaluation du niveau de stress. Les injections auront lieu 5 fois. Les sessions d’imagerie auront lieu 2 fois. Les animaux seront euthanasiés afin de prélever les tissus cérébraux. Un groupe d’animaux recevra : une injection par jour d’une protéine bactérienne pendant 2 jours (20 secondes par injection sur animal vigile) puis une autre injection de la molécule, une fois par jour pendant 5 jours (20 secondes par injection sur animal vigile). Les injections auront lieu 2 fois. L’euthanasie aura lieu 1 heure après la dernière injection.

Impact sur les animaux

Le modèle transgénique de la maladie d’Alzheimer est très bien décrit dans la littérature nous avons une grande expérience de ce modèle. Les injections de la molécule bactérienne induisent généralement un état fébrile modéré (poil hérissé, prostration liée à la fièvre) après l’injection. Ces symptômes disparaissent d’eux-mêmes (12-24h). Les injections peuvent engendrer une légère douleur au niveau du site d’injection et un hématome au niveau de la queue à la pose ou au retrait du cathéter peut être présent. Nous ne pouvons pas exclure que les animaux ressentent un léger stress lors du transport vers la salle de comportement. Lors des tests comportementaux, chaque souris sera testée individuellement donc séparée pendant quelques minutes de ces congénères, ceci peut engendrer un léger stress.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des études ex vivo complémentaires aux études d’imagerie.

Remplacement

Seules des études chez l’animal vivant peuvent reproduire la complexité de l’ensemble des processus physiopathologiques dans leur intégralité. De plus, il est important de noter que la méthode d’imagerie utilisée est intégralement transférable à la clinique et que l’étude chez l’animal nous informera de l’amplitude des différences entre groupes qui lors d’études similaires précédentes se sont révélées similaires à celles observées chez l’homme.

Réduction

L’utilisation de la méthode d’imagerie in vivo permet de réduire le nombre d’animaux utilisé (-25%) par le biais du suivi longitudinal. Le nombre total d’animaux est néanmoins dicté par les groupes expérimentaux requis pour l’obtention de résultats permettant de répondre à la question scientifique posée. Ces groupes seront composés de 50% de mâles et 50% de femelles. Bien que des différences mineures de pathologie de la maladie d’Alzheimer aient été notées entre mâles et femelles dans notre modèle, celles-ci ne devraient pas affecter significativement les paramètres mesurés dans cette étude. Nous prévoyons ainsi d’inclure un effectif de 10 animaux/groupe (afin d’assurer un minimum de 8 animaux à exploiter, par exemple en cas d’échec de l’injection du traceur ou de mort au cours de l’imagerie), nombre qui a été suffisant lors d’études précédentes dans ce modèle. Dans ce projet, nous utiliserons des tests statistiques appropriés pour analyser les différents paramètres mesurés au cours du projet : en imagerie, en tests comportementaux et en études in vitro.

Raffinement

Les animaux seront hébergés en groupe avec présence d’enrichissement (bâton à ronger, papier absorbant, maison ou tube en plastique). Les animaux seront observés une à deux fois par jour. Toutes les stratégies d'anesthésie et de soin seront mises en œuvre pour réduire au maximum tout inconfort qui pourrait être induit par les procédures. En cas de blessures, nous appliquerons un nettoyant et un désinfectant sur la plaie jusqu’à la cicatrisation complète. Pendant la durée du projet, le point d’injection, les expressions faciales, la posture et état du pelage, la réactivité de l’animal à des stimuli externes (bruit…) seront monitorés chaque jour. Si un animal montre des signes de mal-être, des mesures adaptées seront prises pour éviter toute souffrance prolongée, pouvant aller jusqu’à l’euthanasie si nécessaire. Le jour de l'imagerie, l’induction et le maintien se fera sous anesthésie gazeuse. L’animal sera maintenu durant toutes les expérimentations d’imagerie sur tapis chauffant, le rythme respiratoire et la température seront sera surveillés. Dès son réveil, l’animal sera remis dans sa cage d’hébergement. Afin de limiter leur stress, dans toutes les procédures les animaux seront récompensés après chaque injection réalisée sur l’animal vigile

Choix des espèces

La souris est un modèle de choix car la pathologie de la maladie d’Alzheimer (MA) est bien reproduite dans ce modèle d’animal transgénique et les processus inflammatoires lié à cette maladie dans ce modèle sont très similaire à ceux observé chez l’humain. La taille du cerveau de la souris est compatible avec la résolution spatiale de la caméra. Nous utiliserons des souris adultes car la MA ne concerne que les populations adultes/âgées.