Système respiratoire

360 contenus, page 25 sur 30
  • Recherche appliquée
    • Troubles respiratoires
  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
    • Système respiratoire
Souris : 128
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 128
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 128

128 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent chaque jour dans le nez, sous anesthésie, un condensat de fumée de cigarette pendant huit semaines, puis une bactérie ou un champignon respiratoires, avant d'être tuées pour prélever leur sang et leurs poumons. Le porteur décrit une perte de poids initiale et des troubles respiratoires possibles, et indique que l'infection bactérienne rend les souris fébriles sans les tuer. Il étudie ainsi les mécanismes de la bronchopneumopathie chronique obstructive et affirme nécessaire de prendre en compte l'"organisme en entier" après des travaux in vitro.

Objectifs

La Broncho-Pneumopathie Chronique Obstructive (BPCO) est une maladie inflammatoire chronique des bronches, se caractérisant par un rétrécissement progressif et une obstruction permanente des voies aériennes dont le facteur de risque principal est la fumée de cigarette. Nous savons maintenant que la progression et la sévérité de la BPCO est accentuée suite à des exacerbations provoquées essentiellement par des infections respiratoires. Malheureusement, les mécanismes qui gouvernent la pathogenèse des exacerbations de BPCO sont encore obscurs à ce jour et les thérapies demeurent inefficaces. Cela est dû à une mauvaise compréhension des mécanismes sous-jacents de la genèse de la maladie. Dans ce projet, nous nous intéressons aux pathogènes fréquemment isolés au cours de l’exacerbation des BPCO, la bactérie Haemophilus influenzae et le champignon Aspergillus fumigatus. Ce projet vise à déterminer les mécanismes impliqués dans l’inflammation pulmonaire causée par la cigarette et les pathogènes grâce à des modèles murins.

Bénéfices attendus

Ce projet va nous permettre d’en apprendre davantage sur les mécanismes impliqués dans l’inflammation chronique au cours de la BPCO et notamment dans l’exacerbation de BPCO par Haemophilus influenzae et/ou Aspergillus fumigatus. Une première expérience sur modèle murin avec Aspergillus fumigatus nous a permis d’identifier des médiateurs inflammatoires clés impliqués dans le recrutement de cellules immunitaires dans l’exacerbation de BPCO médiée par le champignon Aspergillus fumigatus et nous souhaiterions étudier plus en détail les mécanismes permettant cette augmentation d’inflammation. Nous utilisons des souris sauvages et une lignée de souris génétiquement modifiée permettant d’invalider des enzymes du neutrophile car ce sont des enzymes qui vont dégrader le tissu pulmonaire et conduire à une perte des fonctions respiratoires.

Procédures

Instillation intranasale de solution saline (souris contrôles) ou de fumée de cigarette en solution (souris cigarettes et Cigarettes+pathogènes) 1 fois/jour, 5 jours/semaine et pendant 8 semaines. Instillation intranasale de solution saline (souris contrôles et souris cigarettes) ou de pathogènes (souris pathogènes et Cigarettes+pathogènes) additionné de solution saline ou de fumée de cigarette en solution : cette instillation aura lieu 4 semaines après le début de l’expérimentation et 24h avant la mise à mort des animaux, à la place de l’instillation effectuée les autres jours, afin de ne réaliser qu’une anesthésie et une instillation ces 2 jours. Toutes les instillations se feront après anesthésie (1 à 3min en fonction de la vérification de l’immobilité et absence de réflexe de retrait de la patte arrière des animaux en appuyant sur celle-ci). L’instillation intranasale dure moins de 2 min.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont une perte de poids au démarrage de l’exposition mais le poids devrait se stabiliser au cours des semaines, un stress notamment lié à l’anesthésie et qui ne devrait pas durer après l’exposition, possibilité de troubles respiratoires après exposition aux pathogènes ou à la fumée de cigarette en solution ou la combinaison exposition aux pathogènes et à la fumée de cigarette en solution. Concernant l’infection intranasale bactérienne, elle rend les souris fébriles indépendamment de leurs génotypes 24h post-challenge sans engendrer de mortalité.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort afin de récupérer les prélèvements sanguins et pulmonaires.

Remplacement

Afin de mener à bien ces investigations, des études in vitro ont été menées en amont. Il s’agit à présent de prendre en considération l’organisme en entier pour un cadre plus complexe et réel. De plus, la souris est un modèle éprouvé et fiable.

Réduction

Le nombre d’animaux a été réduit au maximum pour ne garder que le nombre nécessaire aux analyses statistiques. L’utilisation de 8 souris (4 mâles et 4 femelles = ratio équivalent) par groupe permettra d’obtenir des résultats statistiquement significatifs à cause des variabilités de réponse qui peuvent exister entre souris et pouvoir regarder les biais sexuels éventuels (4 mâles et 4 femelles/groupe). Lors de notre précédente expérimentation, l’utilisation de 8 souris par groupe a permis d’obtenir des résultats statistiquement significatifs.

Raffinement

Les souris seront hébergées par groupe, dans des conditions d’hébergement optimisées pour assurer leur confort (enrichissement, soins et suivi post-instillation). Une anesthésie générale sera réalisée avant toute instillation pour limiter tout risque de douleur et d’angoisse pouvant résulter de l’intervention. Les animaux seront observés 2 fois par jour et pesés 2 fois par semaine pour suivre leur prise de poids. Les expérimentateurs sont formés aux gestes impliquant un contact avec l’animal et à l’observation des signes cliniques fondamentaux. La connaissance des modèles animaux a permis de définir des points limites précis.

Choix des espèces

La souris est utilisée dans cette procédure plutôt que la drosophile car il s’agit d’un modèle proche de l’Homme et qui est adapté pour étudier la réponse inflammatoire ou immunitaire avec des mécanismes similaires à ceux présents chez l’Homme. La souris peut être modifiée génétiquement pour définir l’importance relative du gène d’intérêt en condition physiologique ou physiopathologique Les souris utilisées auront entre 8-10 semaines, soit environ 25-30 grs, afin d'utiliser des animaux à maturation pulmonaire.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
    • Système respiratoire
Souris : 840
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ -
▲ 840
Devenir
 -
 -
 -
 840

840 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Génétiquement modifiées pour développer une drépanocytose, elles présentent anémie, atteintes du foie, des reins et de la rate et troubles respiratoires liés aux crises douloureuses, et reçoivent des prélèvements sanguins répétés ainsi qu'une injection d'hémine dans le sinus de l'œil sous anesthésie, avant d'être tuées. Le porteur indique que la fréquence, la durée et la voie d'administration des composés testés dépendent de la demande d'un "sponsor". Il conclut que le remplacement par culture cellulaire est impossible et que le recours à ce modèle est "indispensable".

Objectifs

Il est aujourd’hui estimé qu’il naît chaque année dans le monde, plus de 300 000 enfants atteints de drépanocytose. La drépanocytose (parfois appelée « anémie falciforme ») est une maladie génétique qui touche l’hémoglobine, la protéine contenue dans les globules rouges qui sert à transporter l’oxygène à travers le corps. Dans la drépanocytose, la forme anormale adoptée par cette protéine engendre des déformations des globules rouges qui deviennent fragiles, rigides et qui bouchent les capillaires sanguins. Ces anomalies favorisent l’anémie, les crises vaso-occlusives douloureuses causées par une mauvaise circulation sanguine et un risque accru d’infections. La complication la plus grave de ces crises est la survenue d’un syndrome thoracique aigu dans environ 20 % des cas, se manifestant par des douleurs thoraciques pouvant aboutir rapidement à une situation de détresse respiratoire. Le caractère imprévisible des crises vaso-occlusives et les dommages tissulaires sévères rendent extrêmement difficile l'établissement d'un traitement efficace, expliquant pourquoi, à ce jour, il n'existe encore aucun traitement curatif applicable à l'ensemble de la population drépanocytaire. La complexité de cette maladie nécessite de pouvoir faire la preuve de concept et d’efficacité dans un organisme intégré comme l’animal. Ce projet a pour objectif d'étudier l'effet de nouvelles molécules contre les crises vaso-occlusives dans un modèle murin transgénique développant la maladie (modèle Townes). Ce travail permettra également de comparer les candidats médicaments au traitement de référence de cette maladie. Plusieurs voies d’administration de ces composés seront envisagées afin de couvrir au mieux les potentiels effets recherchés sur la sévérité et la progression de cette maladie dans le modèle murin utilisé.

Bénéfices attendus

La crises vaso-occlusive étant la première cause de consultations aux urgences et d’hospitalisation des patients atteints de drépanocytose, ce projet propose d'évaluer de nouvelles stratégies thérapeutiques afin d’améliorer la prise en charge des patients drépanocytaires. Ce projet permettra également de comparer de futurs candidats médicaments aux traitements actuels. Plusieurs voies d’administration de ces composés seront envisagés afin de couvrir au mieux les effets potentiels sur la sévérité et la progression des manifestations cliniques de la drépanocytose telles que les crises vaso-occlusives.

Procédures

Les animaux seront soumis à des prélèvement sanguins suivant une cinétique de prélèvement définis par le sponsor (en sachant qu'un prélèvement sanguin de 7,5% du volume total nécessite une semaine de récupération). Les animaux recevront l'administration des composés à tester. La fréquence, la durée et la voie d'administration des composés dépendra de la demande du sponsor. Sur animal anesthésié à l'isoflurane 3%, une injection intraveineuse d'hémine au niveau du sinus rétro-orbital sera réalisée. Enfin, un prélèvement en point final de sang sera effectué puis un prélèvement d'organes (selon la demande du sponsor) aura lieu après mise à mort de l'animal pour histologie, analyse cellulaire, moléculaire et fonctionnelle ex- vivo.

Impact sur les animaux

Les effets indésiréables attendus sont ceux induits par le phénotype drépanocytaire spontanné des souris transgéniques Townes. Les souris Townes présentent une anémie, une demi-vie érythrocytaire raccourcie, une atteinte hépatique, rénale et splénique, une augmentation de l'érythropoïèse et des troubles respiratoires induits par les crises vaso-occlusives. Ces souris présentent un phénotype drépanocytaire dont l’ensemble des manifestations cliniques de la maladie serviront de paramètres d’évaluation d’efficacité de l’ensemble des composés pharmacologiques à tester. Ce projet étant classé à un stade sévère, il fera l'objet d'une évaluation rétrospective.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort à la fin de la procédure 1 et des prélèvements sont réalisés pour étudier l'effet des composés testés.

Remplacement

Lorsque cela est possible les composés sont évalués sur culture cellulaire ou organe isolé préalablement aux tests animaux afin de remplacer ou de réduire le nombre d’animaux impliqués dans ce protocole. Cependant, le remplacement total de l'expérimentation animale par des essais sur culture cellulaire n'est pas possible pour l'étude de la drépanocytose. En effet, les modifications physiopathologiques nécessaires au développement de la maladie sont très complexes et nécessitent la mobilisation d'effecteurs moléculaires et cellulaires nombreux. Il est impossible d'explorer l'ensemble de ces événements par une approche subsitutive de culture cellulaire. Il est donc important de pouvoir disposer de modèles physiologiques pertinents (modèle Townes) pour permettre une recherche fondamentale et appliquée tout en évaluant l'efficacité de nouvelles molécules à visée thérapeutique.

Réduction

Le nombre de souris nécessaires a été défini de façon à obtenir une puissance statistique suffisante (test non-paramétriques de Mann-Whitney et Kruskal Wallis) pour pouvoir interpréter et valider les résultats d’expérience, tout en prenant en compte la disponibilité et la fragilité du modèle transgénique Townes.

Raffinement

Les expérimentateurs et les animaliers sont formés aux différentes manipulations garantissant le bien-être animal. Le suivi des compétences est reporté de manière individuelle sur un livret de compétence mis à jour régulièrement. Les souris seront hébergés selon les conditions de la réglementation 2010/63, à raison de 6 animaux par cage maximum, en unités ventilées. Un cycle jour/nuit de 12h/24 est assuré de façon automatique et la température est maintenue constante à 22°C. Leur environnement sera enrichi (igloo, buchette) afin d'éveiller leur sens, leur curiosité, leur activité physique. Les animaux seront pesés et leur aspect général sera suivi quotidiennement en accord avec le comité de suivi du bien-être animal de notre établissement et reporté sur une feuille clinique par les animaliers et les expérimentateurs. L’atteinte d’un point limite défini dans la procédure avant la fin de l’expérimentation entrainera la mise à mort de l'animal. Ce projet étant classé à un grade sévère, la Structure en charge du Bien-Etre Animal sera impliquée dans le bon déroulé de l'expérience et ce projet fera l'objet d'une évaluation rétrospective.

Choix des espèces

Dans ce projet, les expériences in vivo sont indispensables car il n’existe pas de procédé in vitro ou in silico pour évaluer d’une part la délivrance des composés mais également leur efficacité sur les manifestations les plus fréquentes de la drépanocytoses telles que les crises vaso-occlusives. La modèle murin Townes a été choisi car il reproduit au mieux génétiquement et cliniquement la pathologie drépanocytose. Les souris utilisées auront entre 7-12 semaines au début de la procédure afin d'avoir des souris adultes avec un système immunitaire mature et ayant développé la pathologie.

  • Recherche appliquée
    • Troubles respiratoires
  • Recherche fondamentale
    • Système respiratoire
Souris : 1404
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 216
▲ 1188
Devenir
 -
 -
 -
 1404

1 404 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modérés à sévères, la majorité en gravité sévère. Elles reçoivent trois injections d'un candidat vaccin, une infection respiratoire à Pseudomonas aeruginosa et des prélèvements sanguins répétés, l'infection provoquant perte de poids, baisse de mobilité et troubles respiratoires. Le porteur euthanasie les animaux sept jours après l'infection pour étudier la réponse immunitaire. Le passage éventuel à des essais cliniques chez l'humain est renvoyé au conditionnel.

Objectifs

Pseudomonas aeruginosa (P.a) est une cause majeure d'infections nosocomiales, d‘infections respiratoires chroniques et de comorbidités chez les personnes atteintes de mucoviscidose, de bronchectasie (maladie chronique entrainant une dilatation des bronches) ou de maladie pulmonaire obstructive chronique, et elle provoque des infections aigües dramatiques chez les personnes immunodéprimées (personne dont les défenses immunitaires sont affaiblies). Cette bactérie devient progressivement multi-résistante aux antibiotiques et représente une menace considérable pour la santé publique. Par conséquent, le développement d'un vaccin préventif contre cette bactérie devient indispensable. L’objectif de ce projet est.de tester l’effet d’un nouveau candidat vaccin contre les infections respiratoires à P.a chez la souris et de caractériser les réponses immunes mises en jeu.

Bénéfices attendus

Si les effets de ce candidat vaccin sont avérés chez la souris, ce projet préclinique pourrait permettre la mise en place d’essais cliniques visant à prévenir l’infection pulmonaire à P.a chez L’Homme atteint ou non de mucoviscidose.

Procédures

Pour l’ensemble des souris étudiées, trois injections sont réalisées. Ces injections contiennent soit le candidat vaccin ou le vaccin contrôle ou une solution saline. Ces injections durent moins de 30 secondes et sont effectuées sur les animaux vigiles. Dans ce projet 85% des souris seront infectées par voie oro-pharyngée, 10 jours après le dernier rappel vaccinal. Cette infection unique dure moins de 5 minutes et est réalisée chez l’animal anesthésié. Pour tous les animaux, juste avant la première immunisation, nous réaliserons un prélèvement sanguin de quelques microlitres à la veine sous-maxillaire. Ce prélèvement dure moins d’une minute. Il est répété après 15j et après 1 mois.

Impact sur les animaux

L’injection des candidats vaccins ou une solution saline n’est pas douloureuse mais peut entrainer une perte de poids très modérée durant 24h. Les prélèvements sanguins itératifs peuvent présenter un risque hémorragique. Notre expérience nous indique qu’à la suite de l’infection respiratoire aigüe, nous observerons une perte de poids progressive, une réduction de la mobilité, une négligence du toilettage et des troubles respiratoires modérés chez les animaux chez lesquels l’infection pulmonaire se développera. Pour les animaux infectés par une dose plus faible de Pa, nous observerons une perte de poids variable en fonction de la dose de P.a. limitée, suivie d’une résolution de l’infection. Une constipation chronique peut être observée.

Devenir

Dans le cadre de cette étude visant à caractériser la réponse immunitaire des souris, il est important d’euthanasier les animaux 7j après le dernier rappel vaccinal ou 7 jours après l’infection pour pouvoir étudier les réponses immunes cellulaires et humorales, tissulaires et périphériques.

Remplacement

Les connaissances issues de cette étude sur l’animal ne peuvent pas être actuellement obtenues autrement qu’à l’échelle de l’organisme vivant compte-tenu de la complexité physiologique de 1- la pathologie respiratoire liée à l’infection par la bactérie pseudomonas aetuginosa, 2- des réponses immunes développées suite à une vaccination et une infection.

Réduction

Nous avons réduit le nombre de souris utilisées au minimum nécessaire et suffisant pour valider scientifiquement notre étude du point de vue de l’analyse statistique. Ainsi, le nombre d’animaux est limité à 6 par groupe et les expériences sont répétées 3 fois pour être en mesure d’appliquer les tests statistiques adéquats.

Raffinement

Une attention toute particulière sera portée sur le bien-être des animaux par une surveillance journalière qui sera assurée par le personnel de l'animalerie, en complément à celle des expérimentateurs. Cette surveillance sera renforcée pour les souris qui subiront une infection aigüe. L’ensemble des actes (prélèvement sanguin, immunisation, infection oropharyngée) seront réalisés par du personnel qualifié et expérimenté. Une grille d’évaluation des signes cliniques (prenant en compte l’apparence physique, le poids, le comportement ou la progression de la maladie) sera renseignée deux fois par jour pour les animaux qui subiront une infection aigüe, une fois par jour pour les animaux qui subiront une infection subaigüe et 3 fois par semaine pour les souris immunisées sans être infectées. En cas d’atteinte des points limites définis, un antalgique pourra être administré. Si l’état de l’animal ne s’améliore pas après 4h, l’animal sera euthanasié

Choix des espèces

Les souris sont largement utilisées dans l'étude des mécanismes des pathologies humaines. 1- la souris est un animal sensible à l’infection respiratoire à P.a et 2- des souris génétiquement modifiées sont disponibles et sont de très bons modèles de mucoviscidose humaine. La souris est un mammifère de petite taille dont la génétique et le comportement sont parfaitement connus. Cela permet de mesurer très facilement le bien-être, la souffrance et l'angoisse des animaux et de pouvoir y remédier le cas échéant . Les souris utilisées seront âgées de 6-8 semaines. Nous avons choisi cet âge parce qu’il correspond à la maturité du système immunitaire murin. L’historique de la littérature scientifique du domaine montre que les souris de cet âge sont le plus communément utilisées dans un contexte d’immunisation et/ou d’infection.

  • Recherche appliquée
    • Maladies animales
  • Recherche fondamentale
    • Système respiratoire
Souris : 295
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ -
▲ 295
Devenir
 -
 -
 -
 295

295 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles sont infectées par voie nasale avec des virus de la grippe aviaire, une partie servant à établir la dose létale 50, l'infection pouvant provoquer une anorexie sévère et une perte de poids supérieure à 20 %. Le porteur étudie un facteur de virulence pour prédire le potentiel pandémique de souches émergentes, cet outil de prédiction restant un objectif à long terme. Il indique que les cultures cellulaires et les organoïdes ne reproduisent pas l'organisme complet et conclut au recours au modèle souris.

Objectifs

L’objectif de ce projet est de déterminer l’impact de PB1-F2 dans la pathogénicité de souches de virus influenza aviaires (souches H5N8). Le projet est très novateur car il vise à déterminer les bases moléculaires de la pathogénicité associée à PB1-F2 dans des modèles animaux pertinents, ici le modèle murin. Les virus mutants seront générés grâce au système de génétique inverse que nous maitrisons dans le laboratoire puis éprouvés en modèle souris en termes de morbidité (mesure des signes cliniques et analyses anapathologiques) et de mortalité. L’objectif ultime étant d’être capables de mieux prédire le potentiel pandémique d’une souche de VIA émergente (VIA = virus influenza de type A).

Bénéfices attendus

Les virus influenza représentent un problème majeur en santé publique comme en santé vétérinaire. Les virus influenza de type A (VIA) sont à l’origine de zoonoses, c’est-à-dire qu’ils sont capables de franchir les barrières d’espèce et d’infecter un large spectre d'hôtes allant des oiseaux aquatiques (constituant le réservoir viral) à d'autres espèces aviaires (oiseaux de rente, volailles) mais également des mammifères dont l’Homme. Depuis 2013-2014, le monde est frappé par une panzootie due à l'émergence d'une nouvelle constellation virale H5Nx dérivant des virus H5N1 de 2003. Les virus H5Nx ne cessent de se diversifier génétiquement et causent d'importantes pertes économiques et des campagnes d'abattages massifs (déjà 16 millions de volailles abattues en France cette année). PB1-F2 est un facteur de virulence des VIA. Notre projet s’appuie sur l’étude de ces souches directement issues du terrain. L’objectif à court terme de ce projet est de comprendre les déterminants de cette adaptation à l'hôte mammifère et de l’exacerbation de la pathogénicité des souches associées à PB1-F2. A plus long terme, les résultats obtenus dans ce projet permettront de développer des outils de prédiction du potentiel pandémique des souches émergentes de VIA.

Procédures

Les souris seront anesthésiées chimiquement par voie intrapéritonéale afin de les infecter par une administration en intra-nasale de virus (durée 1 min). Elles seront ensuite surveillées quotidiennement avec une mesure de leur poids et de leur température ainsi qu’une observation des signes cliniques liés à l’infection. Des prélèvements de sang seront effectués à J3, J5 et avant l’euthanasie des souris à la fin du protocole expérimental. Expérience 1 : 2 prises de sang à J3 et J15, durée 1 à 2 min. Expérience 2 : 1 prise de sang le jour de l’euthanasie, durée 1 à 2 min.

Impact sur les animaux

L’aspect dommageable de ce protocole réside dans l’infection virale elle-même. Les virus que nous souhaitons utiliser ont des virulences variables et peuvent générer des symptômes très légers à très sévères chez la souris. Le suivi quotidien est donc indispensable afin d’effectuer un contrôle drastique des signes cliniques. Les dommages principaux liés à l’infection sont : anorexie sévère avec perte de poids supérieure à 20% du poids initial, chute de température. Le suivi quotidien sera renforcé et 2 visites journalières seront faites par le personnel.

Devenir

A la fin de la procédure, les animaux seront tous euthanasiés afin de prélever les organes et tissus nécessaires à l’analyse des effets de l’infection par les VIA dans ces différents organes.

Remplacement

Le modèle d'infection grippale par le virus influenza chez la souris reproduit très bien les mécanismes inflammatoires que nous souhaitons étudier. L'emploi du modèle souris pour étudier les mécanismes pathologiques liés aux virus influenza est extrêmement puissant car il permet de comprendre la dynamique de l'inflammation pulmonaire et de suivre l'afflux de cellules immunitaires au niveau des voies respiratoires. D’autre part, le virus grippal induit une pathologie marquée qui peut être potentiellement mortelle pour la souris mais qui nous permet de déterminer le pouvoir pathogène d’une souche donnée chez l’hôte mammifère et par extension chez l’homme. De telles expériences ne peuvent pas être réalisées sur des cultures cellulaires qui ne permettent pas de reconstituer les communications entre les différents organes et notamment les recrutements de cellules immunitaires. D’autre part, l’usage d’organoïdes, malgré les récents progrès dans ce domaine, ne permettent pas d’étudier le tropisme viral au sein d’un organisme complet, ce qui est un des objectifs du projet.

Réduction

Une attention particulière sera apportée à l’emploi d’un nombre minimal d’animaux tout en maintenant des effectifs compatibles avec l’analyse bio-statistique. Une expérience pilote repose sur l'étude de lots de 5-10 animaux pour minimiser le nombre de souris tout en gardant des résultats statistiquement relevant. Ainsi dans la première partie de l’expérience visant à établir la dose létale 50 (LD50) des 6 souches virales étudiées, nous réduirons les effectifs des lots à 5 souris (5 lots par dose virale soit 150 souris infectées auxquelles il faut ajouter un groupe témoin de 5 souris soit 155 souris pour la première expérience). La détermination de la LD50 nous permettra de designer plus finement la seconde et de ne pas avoir à tester plusieurs charges virales infectieuses. Nous infecterons ainsi à une dose sous-létale nous permettant d’étudier la réponse inflammatoire. Pour cette seconde partie du projet, nous infecterons des lots de 20 souris, avec les 6 différents virus à tester (+ un groupe de 20 souris témoin recevant du PBS) soit une estimation à 140 souris. Le total de souris nécessaires pour le projet est donc de 295 souris.

Raffinement

Les animaux seront élevés en groupe sociaux dans des cages (5 animaux maximum dans une cage). Concernant l’enrichissement du milieu, nous ferons au mieux mais les conditions et contraintes de manipulation en animalerie de niveau 3 ne nous permettent pas un enrichissement équivalent à ce qui pourrait être mis en place en zone conventionnelle (confinement minimum). En effet, les souris sont en cages qui elles-mêmes sont dans un isolateur. Du papier absorbant sera ajouté pour enrichir le milieu. Nous pouvons voir pour mettre des aliments de récompense après leur manipulation. Pour l’administration des virus (par voie intranasale), les souris seront anesthésiées chimiquement par voie intrapéritonéale. L’état de santé des animaux fera l'objet d'une attention particulière, les souris seront surveillées tout au long de l’expérience et l'état pathologique sera évalué grâce à des critères stricts basés sur la perte de poids, et la température corporelle. En cas de perte de poids supérieure à 20% ou une température inférieure à 35°C, les animaux seront euthanasiés. Une grille de suvi clinique sera utilisée afin de suivre l’état général de l’animal.

Choix des espèces

Le modèle d’infection grippale chez la souris permet de reproduire les mécanismes de la réponse inflammatoire que nous souhaitons étudier. Le modèle souris permet notamment d’étudier la dynamique de l’inflammation pulmonaire ainsi que l’afflux des cellules immunitaires au niveau des voies respiratoires. Le virus de la grippe induit une pathologie potentiellement mortelle chez la souris permettant l’étude du pouvoir pathogène des souches étudiées chez l’hôte mammifère donc par extrapolation chez l’Homme. Dans le cadre de cette étude, nous utiliserons des souris adultes âgées d’au moins 6 semaines.

  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
    • Système respiratoire
Souris : 800
Souffrances
▲ -
▲ 800
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 800
 -

800 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, pour maintenir et produire deux lignées reproduisant la mucoviscidose. Ces souris présentent un phénotype dommageable, amaigrissement, difficultés respiratoires et constipation, atténué par un laxatif administré en continu dans l'eau de boisson. Les descendants homozygotes et sauvages sont expédiés à des équipes collaboratrices, les hétérozygotes réutilisés pour la reproduction ou mis à mort. Le porteur affirme que l'étude de cette maladie génétique ne peut se faire que sur un "organisme vivant entier", au motif des interactions entre organes et microbiote.

Objectifs

Ce projet a pour objectif de maintenir et produire des lots expérimentaux de deux lignées à phénotype dommageable : souris Delta F508 et CFTR. Ces 2 lignées touchent le gène CFTR mais les 2 modifications génétiques sont différentes. Pour la lignée CFTRUNC, le gène CFTR a été modifié afin que celui-ci ne soit plus actif. Cette lignée créée par une équipe américaine a été envoyé en France en 1993 à la demande de l’association Vaincre la Mucoviscidose (anciennement AFLM). Pour la lignée CFTR deltaF508, la mutation est créée dans le gène CFTR en 1995 par une équipe Néerlandaise , celle-ci est identique à celle observée chez certains patients atteints de mucoviscidose. L’association Vaincre La Mucoviscidose est propriétaire des élevages de ces deux lignées dans notre établissement. Elle lance annuellement des appels à projets de recherche sur la mucoviscidose, valide scientifiquement ceux qui seront autorisés à recevoir des lots d’animaux. Notre établissement reçoit la liste des lauréats retenus par l’association et organise les élevages pour être en mesure de distribuer les lots aux chercheurs selon les consignes données. Les souris Delta F508 et CFTR présentent des symptômes proches de ceux des patients atteints de la mucoviscidose : amaigrissement, difficultés respiratoires ou constipation. Ces souris fragiles doivent donc être hébergées dans un environnement propre et à faible empoussièrement (isolateur ou portoir ventilé). Afin de limiter les symptômes, un laxatif doux est administré en continu dans l’eau de boisson et une nourriture riche en protéines/lipides et vitamines doit leur être apportée. Le laxatif doux est un médicament de santé humaine mais il n’existe pas d’équivalence en spécialité vétérinaire aussi efficace et bien toléré par nos souris. Le phénotype dommageable de ces lignées est présent seulement à l’état homozygote. Cependant, le laxatif ainsi que l’alimentation plus riche seront donnés à tous les individus. L’apparition des symptômes est plus précoce et plus marqué chez la lignée CFTR que la lignée Delta F508. Nous pouvons observer les premiers signes dès l’âge de 10 jours. Les expéditions de ces animaux ont lieu vers l'âge de 8- 10 semaines. Seuls les animaux qui présentent un score de 0 seront expédiés aux chercheurs. Une grille de scoring et des points limites seront mis en place.

Bénéfices attendus

L’objectif de ce projet est de fournir des animaux aux porteurs de projet de l’association Vaincre La Mucoviscidose. Les souris Delta et CFTR sont à ce jour les modèles murins les plus utilisés dans la recherche fondamentale sur la mucoviscidose. Notre établissement possède une expertise reconnue dans le maintien des lignées fragiles, nous sommes en capacité de maintenir ces lignées dans les meilleures conditions pour limiter au maximum la souffrance chez ces animaux.

Procédures

Afin de limiter les symptômes, un laxatif doux est administré en continu dans l’eau de boisson.

Impact sur les animaux

Les souris Delta F508 et CFTR présentent des symptômes proches de ceux des patients atteints de la mucoviscidose : amaigrissement, difficultés respiratoires ou constipation. Le laxatif permet d'éviter en très grande partie les symptômes de constipation et donc d'amaigrissement observés chez les individus homozygotes.

Devenir

Les descendants seront sélectionnés selon leur génotype : Les animaux homozygotes et sauvages seront expédiés aux collaborateurs. Les animaux hétérozygotes seront mis en accouplements pour renouvellement des duo/ trio ou mis à mort.

Remplacement

Le modèle animal est fondamental dans notre cas, puisque l’étude de cette maladie génétique qu'est la mucoviscidose ne peut se faire que sur un organisme vivant entier. Plusieurs niveaux de complexité sont nécessaires, impliquant des interactions entre différents types cellulaires et organes, ainsi qu’avec le microbiote intestinal, aspects qui ne peuvent pas être développés in vitro ou in silico.

Réduction

Afin de répondre aux besoins annuels d’animaux pour les porteurs de projet, nous mettons en place le nombre minimal d’accouplements nécessaires. Le but étant de limiter au maximum le nombre d’animaux à phénotype dommageable

Raffinement

Ces souris fragiles doivent être hébergées dans un environnement propre et à faible empoussièrement (isolateur ou portoir ventilé). Afin de limiter les symptômes, un laxatif doux est administré en continu dans l’eau de boisson et une nourriture riche en protéines/lipides et vitamines doit leur être apportée. Le phénotype dommageable de ces lignées est présent seulement à l’état homozygote, cependant, le laxatif ainsi que l’alimentation plus riche seront donnés à tous les individus. Le laxatif permet d'éviter en très grande partie les symptômes de constipation observés chez les individus homozygotes. Ce laxatif est un médicament de sante humaine mais il n’existe pas d’équivalence en spécialité vétérinaire aussi efficace et bien toléré. L’aliment enrichi est de type Harlan teklad Global 2018.L’apparition des symptômes est plus précoce et plus marqué chez la lignée CFTR que la lignée Delta F508. Nous pouvons observer les premiers signes dès l’âge de 10 jours. Les expéditions de ces animaux ont lieu vers l’âge de 8- 10 semaines. Seuls les animaux qui présentent un score de 0 seront expédiés aux chercheurs. Une grille de scoring et des points limites seront mis en place. Au sevrage, les souris seront baguées à l’oreille et un prélèvement d’échantillon caudale sera effectué afin de réaliser le génotypage. La taille de l’échantillon prélevé devra être la plus petite possible.

Choix des espèces

La souris constitue un modèle de référence pour l’étude de la mucoviscidose. Dès 1992, trois ans à peine après la découverte du gène Cftr, le premier modèle de souris transgénique est créé, des souris « knock-out » pour CFTR . Elles présentent à l'état homozygote des symptômes communs avec les patients humains : une stérilité, des altérations des glandes muqueuses et séreuses, et des obstructions des structures glandulaires. Sans traitement laxatif, les souris KO-CFTR décèdent au bout de 3-4 semaines en raison d’une sévère obstruction intestinale. Ces souris n’ont pas d’inflammation chronique, ni d’infection pulmonaire. La lignée Delta F508 a été générée par une équipe néerlandaise en 1995. Ces souris montrent un phénotype : un poids diminué, une maladie intestinale aboutissant à une obstruction intestinale non létale. Par contre, aucune accumulation de mucus dans les poumons, le pancréas, les canaux biliaires n’a été observée. L’élevage des lignées Delta F508 et CFTR sera réalisé avec des souris adultes âgées d’environ 2 mois. Les animaux sont envoyés aux collaborateurs vers l’âge de 8 à 10 semaines, afin qu’ils soient assez robustes pour le transport. Les animaux seront observés avant le départ afin de s’assurer qu’ils sont aptes au transport, une pâté aliment enrichi + laxatif est mise dans la boite de transport. Seuls les animaux qui présentent un score de 0 seront expédiés aux chercheurs. Les animaux qui ne présentent pas un score de 0 avant le transport, seront maintenus en hébergement, en attente qu'ils soient aptes au transport (score de 0) Le protocole de traitement du laxatif sera fourni au destinataire en amont de l'expédition.

  • Recherche fondamentale
    • Système respiratoire
Souris : 1800
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 1800
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 1800

1 800 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une bronchopneumopathie leur est provoquée par inhalation de fumée de cigarette ou administration d'élastase pancréatique de porc, ce qui induit des douleurs pulmonaires et une perte de poids, puis elles reçoivent des traitements pouvant atteindre 30 administrations et un prélèvement sanguin avant la mise à mort. L'étude teste, pour le compte de laboratoires donneurs d'ordres, de nouvelles molécules anti-inflammatoires contre la BPCO. Le porteur affirme que l'exploration de cette maladie "demande l'étude d'un organisme complet".

Objectifs

La BPCO (Bronchopneumopathie chronique obstructive) est considérée comme la troisième cause de mortalité cette année dans le monde avec le tabagisme comme facteur de risque majeur. Aujourd’hui, très peu de traitements efficaces contre la BPCO sont disponibles. L'objectif de ce projet est de rechercher et de tester de nouvelles molécules thérapeutiques potentiellement inhibitrices de l’inflammation et du développement de l’emphysème dans un modèle in vivo de BPCO. Pour développer un médicament, il faut réaliser des tests de toxicité cellulaire mais aussi tester in vivo sur un animal la/les molécules car aucun médicament ne peut être testé chez l’Homme avant que son profil de sécurité ne soit établi. Les études toxicologiques sont réalisées en amont par le laboratoire pharmaceutique ou de recherche publique donneur d'ordres.

Bénéfices attendus

A ce jour, il n'y a pas de traitement curatif pour la BPCO, mais les traitements disponibles (broncho-dilatateurs, anti-inflammatoires) visent à ralentir l'évolution, prévenir les complications, réduire les symptomes et améliorer la qualité de vie. Dans les cas les plus sévères de BPCO, l'unique solution est l'intervention chirurgicale (greffe du poumon). Ce projet a pour but d’étudier l’effet de nouvelles molécules à caractère anti-inflammatoire dans un modèle d'inflammation ou d’emphysème induits par l’inhalation de fumée de cigarette ou l'administration d'élastase pancréatique de porc chez la souris. Afin de déterminer si une molécule candidat a un potentiel dans ce modèle, plusieurs prélèvements d'organes/tissus seront ensuite effectués pour des dosages immunologiques, analyses histologiques. Ces différents dosages et quantifications vont permettre de valider le modèle ainsi que l'analyse de l'efficacité des différentes molécules testées (diminution de cytokines inflammatoires dans les tissus, diminution du recrutement cellulaire et étude de la structure pulmonaire au niveau histologique...).

Procédures

Un prélèvement de sang rétro orbital (durée du prélèvement 30 secondes) sous anesthésie sera effectué une seule fois juste avant la mise à mort. En ce qui concerne les traitements (voie d'administration variable en fonction des études): En aigue : entre 1 et 8 injections et en chronique : entre 7 et 30 traitements, durée moyenne : 3 secondes/injection

Impact sur les animaux

Ce modèle induit des douleurs inflammatoires pulmonaires à l'animal liées au développement de la pathologie. Les animaux sont suivis quotidiennement pendant la durée de l'expérimentation. La douleur pourra générer une perte de poids.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort afin d'effectuer des prélèvements qui permettront d’analyser différents paramètres immunologiques et histologiques, ainsi de valider notre modèle et d’analyser l’effet des différentes molécules testées.

Remplacement

Les études in vitro ne permettent pas l’étude des interactions systémiques (inflammatoires, immunitaires) intervenant dans la maladie. L’exploration des différentes fonctions physiologiques impliquées dans la BPCO demande l’étude d’un organisme complet.

Réduction

Réduction : Le nombre d’animaux utilisé sera réduit au minimum (n=10) nécessaire pour obtenir des résultats pertinents, reproductibles et statistiquement significatifs évitant ainsi de refaire plusieurs fois les mêmes expérimentations.

Raffinement

Les animaux sont observés quotidiennement pour s’assurer de leur bien-être et pour détecter la douleur au moment de l’expérimentation. De plus, si des animaux présentent des signes de souffrance au cours de l'étude, de la Buprénorphine pourra être administrée ou ils seront mis à mort selon les points limites décrits dans la procédure. Les souris seront hébergées dans des cages en portoir ventilé enrichies avec du Celuron ainsi que du Sizzle-Nest en continu dès leur arrivée. Elles auront un accès à l’eau et la nourriture ad libitum et suivront un cycle jour/nuit 12h/12h pendant toute la durée de l’expérimentation.

Choix des espèces

Les souris sont des animaux pour lesquels les outils génétiques, les anticorps spécifiques permettant la caractérisation des réponses immunitaires au niveau cellulaire/moléculaire sont les plus développés. De plus leur génome possède 99% de similitude avec le génome humain, ne présente aucun gène manquant/supplémentaire pouvant modifier l’intensité de l’inflammation obtenu. Notre modèle est développé à partir de données littéraires permettant de réduire le nombre d'études de mise au point. Les animaux sont utilisés au stade adulte (8 à 9 semaines) afin de disposer d’organes avec un processus de développement terminé et dont le système immunitaire est mature (développement thymique achevé). Les paramètres étudiés étant l’évaluation du degré de l’inflammation et le développement de l’emphysème après exposition à la fumée de cigarette ou administration d'élastase pancréatique de porc. Un animal juvénile ou trop âgé induira un biais dans l’expérimentation.

  • Recherche appliquée
    • Troubles respiratoires
  • Recherche fondamentale
    • Système respiratoire
Souris : 40
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 40
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 40

40 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une instillation d'élastase dans la trachée par une incision au cou pour provoquer un emphysème, des injections répétées de tamoxifène pouvant causer une péritonite, puis leurs poumons sont prélevés 21 ou 90 jours plus tard. Le porteur affirme qu'aucune méthode sans animal ne permet d'isoler les cellules pulmonaires vieillissantes en cause et justifie ainsi le recours à la souris. Les retombées annoncées pour les patients atteints de BPCO, une éventuelle médecine réparatrice des alvéoles, restent renvoyées au conditionnel et au long terme, l'objectif immédiat étant de caractériser ces cellules.

Objectifs

La Bronchopneumopathie Chronique Obstructive (BPCO) peut entraîner des complications chez l'homme comme la perte progressive des alvéoles pulmonaires. Dans les poumons des patients atteints par cette maladie, les cellules vieillissantes exprimant le gène p16 sont augmentées et empêchent la réparation des alvéoles. Nos données préliminaires montrent que la délétion de p16 ou l’élimination des cellules vieillissantes corrige les lésions alvéolaires chez la souris. Notre hypothèse est que les cellules vieillissantes bloquent la régénération alvéolaire et expliquent le manque de réparation dans cette maladie. Ainsi, l’objectif du projet est d’étudier le devenir et les propriétés non régénératives des cellules épithéliales vieillissantes dans la perte d'alvéoles liée à la BPCO. La connaissance des propriétés non-régénératives des cellules épithéliales vieillissantes nous permettra de confirmer l’effet délétère de ces cellules sur la réparation des tissus. Si notre hypothèse est validée, nous pourrons ensuite envisager l’utilisation de sénolytiques, molécules permettant d’éliminer les cellules sénescentes, et ainsi restaurer les alvéoles pulmonaires dans l’emphysème pulmonaire chez l’homme. Pour cette étude, nous utiliserons des souris ayant des cellules vieillisantes exprimant le gène p16 fluorescentes, permettant de les isoler et les caractériser au niveau épithélial par différentes analyses.

Bénéfices attendus

Nous anticipons l'identification : i) de(s) mécanisme(s) de l'effet délétère des cellules épithéliales vieillissantes dans la perte alvéolaire, ii) une ou plusieurs sous-populations épithéliales aux capacités régénératives modulées par les cellules p16 vieillissantes. Ces cellules régénératrices seront considérées comme cruciales dans la régénération alvéolaire et leur signature génétique sera analysée. La caractérisation des cellules délétères et des cellules régénératives permettera l'identification de biomarqueurs (caracteristiques biologiques mesurables) d'un processus de régénération réussi ou non. Ce processus serait la dernière étape avant d'envisager le lancement d'un essai clinique pour tester un médicament régénératif identifié avec la plus grande chance de succès. Au total, nous espérons que ces avancées élargiront le champ de la médecine réparatrice aux patients atteints de ces maladies caractérisées jusqu'à présent par une perte terminale et irréversible des alvéoles conduisant à un handicap respiratoire majeur.

Procédures

Instillation intra-trachéale (dans la trachée) sous anesthésie générale, injection intra-péritonéale (dans le péritoine) sur animal vigile et prélevement des poumons sous anesthésie générale, sans réveil.

Impact sur les animaux

Pour activer l'expression de la protéine fluorescente dans notre modèle, il est nécessaire de faire une injection par jour pendant 3 jours de Tamoxifen en injection intra-péritonéale. Cette procédure cause une douleur de courte durée au moment de l'injection. Dans de rare cas, les injections peuvent causer des péritonites chez les animaux. Nous utiliserons sur ces mêmes souris le modèle d’emphysème induit par l’élastase qui consiste en une instillation intratrachéale unique d’élastase. L’élastase est instillée à l’aide d’une aiguille directement dans la trachée. Cela nécessite une petite incision au niveau de l’avant du cou que nous refermons avec du fil de suture. La plaie au site d’injection pourrait s’infecter. Les souris seront mises à mort à 21 et 90 jours après l’instillation.

Devenir

Les animaux seront mis à mort pour prélever et étudier leurs poumons.

Remplacement

La variabilité des caractéristiques des patients comme leur âge, leur consommation de tabac, ou encore l’implication d’autres maladies rend plus complexe l’interprétation des résultats en provenance de l’Homme. Le modèle de souris emphysèmateuse ayant des cellules p16Pos fluorescentes permettra d’étudier directement les cellules responsables de la non régénération qui sera uniquement lié à l’emphysème pulmonaire. Les modèles animaux nous permettent de mieux définir les organes et types cellulaires touchés et nous précisent donc les cibles moléculaires intéressantes pour des thérapeutiques éventuelles.

Réduction

Le nombre d’animaux prévu pour ce projet est limité à 40, correspondant au minimum pour obtenir des résultats pour une expérience pilote. Pour l’ensemble des manipulations animales un total de 40 souris seront utilisées. Les animaux seront répartis de cette manière : - Caractériser les cellules épithéliales vieillissantes dans les poumons des souris emphysémateuses : 4 souris instillées à l’élastase vs 4 souris instillées au PBS (contrôle) à 21 jours de l’instillation. 4 souris instillées à l’élastase vs 4 souris instillées au PBS (contrôle) à 90 jours de l’instillation. Malgrés le nombre de cellules limités que nous pouvons analyser (limite de cette technique), nous utiliserons 4 souris par condition pour lisser la différence inter-individu. - Tester les propriétés des cellules souches en formant des organoides alvéolaires avec des cellules p16Pos vs p16Neg : 6 souris instillées à l’élastase vs 6 souris instillées au PBS (contrôle) à 21 jours de l’instillation. 6 souris instillées à l’élastase vs 6 souris instillées au PBS (contrôle) à 90 jours de l’instillation. Nous avons besoin d’une quantité suffisante de cellules pour faire au moins 6 puis d’organoïdes (correspondant à 6 souris) par condition pour obtenir un résultat significatif. Le choix du nombre d'animaux pour ce projet a été déterminé par rapport aux précédentes expérimentations effectuées sur des souris utilisées dans le cadre d'un autre projet.

Raffinement

Les animaux seront particulièrement suivis par le personnel qualifié de l'animalerie, avec une attention particulière sur l’aspect des animaux traités. Il y aura un présence quotidienne des zootechniciens et une surveillance accrue de notre part durant les 24h suivant l’instillation d’élastase. Les souris sont hébergées en groupe de 4 par cage. Les souris seront hébergées dans des portoirs ventilés avec un environnement enrichi. Les souris auront à leur disposition de la boisson et de la nourriture, des huttes en carton, des balles de coton, des feuilles de papier pour jouer et des baguettes de bois à ronger. En cas de mal être, les points limites suivants constituront des critères d'arrêt et conduiront à la mises à mort des souris : blessure, infection, masque facial ou signes de douleur.

Choix des espèces

La souris est un animal très utilisé dans la recherche translationnelle et son développement pulmonaire et cérébral est proche de celui de l'homme. Les possibilités d’analyse avec des anticorps sont importantes chez la souris et la mise au point de modèles génétiquement modifiés est bien développée chez la souris. Le modèle d’emphysème induit par l’élastase permet par une unique injection d’obtenir un emphysème important chez la souris. De plus, ce modèle est très utilisé dans la littérature pour étudier l’emphysème plutôt que, par exemple, le modèle d’exposition à la fumée de cigarette qui implique une exposition longue et pénible pour des animaux : 2h par jour pendant 6 mois pour obtenir un emphysème léger. Les animaux seront utilisé à l’âge 2 mois, correspondant à la fin du développement total de l’appareil respiratoire chez la souris.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
    • Système respiratoire
Souris : 3600
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ -
▲ 3600
Devenir
 -
 -
 -
 3600

3 600 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles sont infectées par la bactérie de la tuberculose par voie nasale sous anesthésie, et reçoivent vaccins, cellules ou molécules par injections parfois répétées jusqu'à quatre fois. Le porteur indique une pathologie pulmonaire inflammatoire comme principale atteinte, et précise que le cumul des interventions, chacune jugée modérée, conduit à déclarer l'ensemble sévère. L'objectif est d'identifier les sous-populations de lymphocytes qui protègent contre la tuberculose, les animaux infectés étant tués car ils ne peuvent quitter la zone de biosécurité ni être réutilisés.

Objectifs

La tuberculose reste l'une des pathologies les plus mortelles avec près de 2 millions de décès par an. Il existe de nombreuses difficultés pour la diagnostiquer, suivre de façon fiable l'évolution des patients mais aussi et surtout la prévenir par la vaccination ou la traiter par des molécules thérapeutiques. Si l'importance du système immunitaire n'est plus à démontrer dans cette pathologie, la compréhension que nous en avons est encore limitée et n'offre pas les outils pour répondre aux problématiques évoquées plus haut. Exploitant la proximité entre les mécanismes associés à la protection chez l'Homme et la souris, le projet a pour but d'approfondir nos connaissances sur les cellules de l'immunité que sont les lymphocytes T afin d'apporter des éléments de réponses à ces problématiques. Très concrètement, l'objectif du projet est de comprendre quelles sous-populations de lymphocytes T sont associées à une protection dans le cas de l'infection par l'agent de la tuberculose Mycobacterium tuberculosis. Il visera à caractériser ces populations sur le plan phénotypique (les molécules qui les caractérisent), de leur localisation dans les poumons (notamment vis-à-vis des cellules infectées par la bactérie) et également sur le plan de leur propriétés fonctionnelles (les molécules anti-bactériennes qu'elles produisent). Le projet ambitionne également de comprendre si l'on peut favoriser la génération et/ou la persistence de ces sous-populations par des stratégies d'intervention vaccinales ou l'administration de molécules modulant la génération ou la détection de dommages pulmonaires préjudiciables à ces lymphocytes (regroupées sous le terme de thérapies ciblant l'hôte).

Bénéfices attendus

Il est attendu du projet un gain de connaissances fondamentales concernant l'identité des sous-populations lymphocytaires T les plus à même de protéger de l'infection. Ces résultats pourront à terme fournir des informations sur des tests à réaliser chez les patients afin de comprendre si leur évolution est favorable ou pas en fonction de l'évolution chez eux de la présence des cellules associées à la protection. Par ailleurs, les résultats obtenus sur les stratégies vaccinales proposées et sur l'efficacité des molécules administrées pour moduler la génération ou la détection des dommages pulmonaires offrira des possibilités translationnelles qui pourront être exploitées dans d'autres projets. Ceci est d'autant plus vrai que la majorité des molécules testées est déjà utilisée en thérapeutique humaine.

Procédures

Les procédures prévues incluent l'induction de la tuberculose chez les souris par administration de la bactérie responsable ainsi que l'administration de vaccins ou de molécules pharmacologiques visant à diminuer l'impact de la pathologie. Chacune de ces interventions peut être classée comme modérée mais l'effet cumulatif dans les procédures nous conduit à déclarer ces dernières sévères. Seront administrées les bactéries responsables de tuberculose (Mycobacterium tuberculosis, Mtb) ou vaccinales (BCG), des cellules immunitaire de type lymphocytes, des molécules permettant soit de détecter les cellules immunitaires, soit d'éliminer des cellules immunitaires soit de moduler la réponse immunitaire. S'agissant des bactéries Mycobacterium tuberculosis et BCG, chacune ne sera administré qu'une fois par voie intranasale (Mycobacterium tuberculosis ou BCG) ou sous-cutanée ou intraveineuse (BCG seulement) et systématiquement sous anesthésie. S'agissant des cellules, elles seront réinjectées une seule fois soit par voie intranasale soit par voie intraveineuse sous anesthésie appropriée. Les molécules administrées seront soit des anticorps ou des molécules pharmacologiques. Certaines seront administrées pendant 10 jours dans l’eau de boisson des souris ou par injection intrapéritonéale sans anesthésie, intranasale ou intraveineuse (sous anesthésie appropriée dans les 2 cas). Il y aura au maximum 3 injections sur une période de 10 jours. Selon les procédures, les animaux recevront au minimum une administration de bactéries et une injection intraveineuse d'anticorps en 3 semaines et au maximum 2 administrations de bactéries (BCG puis Mycobacterium tuberculosis) et jusqu'à 4 injections intraveineuses et/ou intranasale d'anticorps et de molécules pharmacologiques sur une période de 4 à 8 semaines.

Impact sur les animaux

Les principales nuisances causées aux animaux résideront dans l'induction d'une pathologie pulmonaire liée à la réponse inflammatoire induite par l'infection par la bactérie Mtb. Une autre nuisance à un niveau moindre provient de l'administration intraveineuse ou intranasale de bactéries (BCG ou Mtb), cellules (lymphocytes protecteurs) et/ou molécules pharmacologiques et anticorps, parfois répétées (jusqu'à 4 fois).

Devenir

A l'issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort de façon éthique pour 3 raisons. Tout d'abord, étant infectés par un pathogène pour l'homme, ces animaux ne peuvent pas quitter la zootechnie de sécurité biologique ni être réemployés dans de nouvelles procédures. Par ailleurs, si nos procédures prévoient un terme à un temps plutôt précoce après infection et une pathologie peu développée et non mortelle (quelques semaines), le maintien des animaux à des temps longs (plusieurs mois) conduirait à une mort liée à la perte de fonction pulmonaire étant donné que les souris ne peuvent éliminer mais seulement contrôler plus ou moins efficacement le bacille tuberculeux. Enfin, pour notre projet nous devons analyser la totalité des cellules présentes dans les poumons.

Remplacement

Etant donné que les populations de lymphocytes d’intérêt sont assez rares, qu’elles sont pour certaines accessibles seulement dans les poumons et qu’il n'existe aucun modèle cellulaire ni de possibilité de culture ex vivo, nous devons utiliser un système intégré dans lequel la circulation sanguine, la présence de ganglions lymphatiques et les poumons sont nécessaires (ce qui exclue les modèles multicellulaires du type "organoide"). Dans un soucis de Remplacement, nous incorporerons néanmoins chaque fois que cela sera possible des étapes dans des modèles alternatifs. Notamment, une fois établie la diversité des sous-populations lymphocytaires déclenchées par l'infection, nous rechercherons leur caractère protecteur. Cela sera réalisé en exposant des macrophages infectés par la bactérie à ces populations dans des tests cellulaires in vitro. Seules les sous-populations protectrices in vitro seront par la suite testées in vivo en les administrant à des souris infectées.

Réduction

Afin de s’inscrire dans la logique de réduction, nous avons intégré 4 étapes dans notre raisonnement. Tout d’abord, certaines expériences réalisées font suite à des étapes de validation dans des modèles cellulaires : ainsi les expériences proposées sont réalisées au stade où les méthodes de remplacement de l’expérimentation animale ont été exploitées et s’avèrent suffisamment prometteuses pour utiliser le modèle intégré murin. Ensuite, certaines étapes de nos projets pourront en effet être suivies de décisions de poursuite ou d’arrêt de l’étude en fonction des promesses offertes par les résultats. De plus, nous avons développé des approches expérimentales permettant d’analyser sur un même lot d’animaux, des paramètres qui étaient avant mesurés sur des lots d’animaux séparés (exemple : préparation d’ARN, cytométrie de flux et charges bactériennes peuvent maintenant être réalisées sur le même échantillon). Finalement, l’expérience des années précédentes nous a fourni des indications sur la taille minimale des lots d’animaux à respecter pour obtenir en première intention des résultats statistiquement significatifs.

Raffinement

Il existe 3 grandes catégories de sources de douleurs et/ou de stress dans nos procédures. La première est l'induction d'une pathologie pulmonaire par administration de la bactérie M.tb. Dans ce cas, notre façon de gérer la douleur se situe à 4 niveaux: la dose, faible; la souche bactérienne, peu virulente; la durée de suivi, très inférieure à la durée léthale chez la souris immunocompétente; le suivi quotidien. La deuxième cause de douleur/stress réside dans le mode d'administration des bactéries, molécules pharmacologiques ou cellules. Nous privilégions les modes d'administration peu on non traumatisants ou douloureux (eau de boisson ou injection intrapéritonéale chaque fois que cela est possible. Dans les autres cas, ces injections seront accompagnées des mesures appropriées (anesthésie/analgésie dans le cas d'administration intranasale ou intraveineuse ou sous-cutanée). La troisème source potentielle de stress/douleur fait référence aux suites de l'administration de vaccins (induisant une réaction inflammatoire) ou de molécules pharmacologiques ou des cellules. Dans la cas des vaccins, nous serons attentifs aux plaies éventuelles sur le site d'injection et à l'état général de l'animal dans les jours suivant l'injection. Pour les molécules pharmacologiques, les substances administrées sont attendues pour avoir des effets bénéfiques sur la pathologie. Toutefois, même si nous injecterons des molécules déjà utilisées chez la souris sans conséquences dommageables et pour lesquelles les doses pharmacologiques sont bien connues, nous exerçerons une surveillance quotidienne. Toutes les souris seront maintenues dans une zootechnie de sécurité biologique. Elles sont logées selon les normes éthiques en vigueur et bénéficient d'un enrichissement pendant la stabulation. Une surveillance quotidienne des animaux et une inspection de leur apparence (posture, pelage) sont effectuées tout au long de l'expérience par des membres du personnel formés. Nous disposons d'un comité chargé du bien-être des animaux sous la supervision d'un vétérinaire, qui assiste les expérimentateurs notamment pour gérer le stress ou la douleur des animaux.

Choix des espèces

Il existe de nombreux modèles de tuberculose chez l'animal. Du primate non-humain (le modèle le plus proche de l'homme) au poisson zèbre en passant par les rongeurs, chacun avec ses avantages et inconvénients. Nous avons opté pour le modèle de la souris car, en termes d'immunité, il est assez prédictif de ce qui se passe chez l'homme. En termes de pathologie et notamment de lésions pulmonaires, il a été longtemps peu représentatif mais l'identification d'une mutation (SP140) permettant le développement de lésions plus proches de celles de l'homme a largement comblé ce manque (tout en maintenant un statut immunocompétent à l'animal porteur de la mutation). Un avantage supplémentaire est la possibilité de travailler et d'utiliser des outils moléculaires très fins (permettant le suivi de cellules fluorescentes ou la détection de cellules très spécifiques d'antigènes mycobactériens), et ce, dans le même fond génétique (évitant ainsi les facteurs confondants). C'est ainsi que la base de notre projet prévoit d'utiliser les souris C57BL/6 porteuses ou non de la mutation SP140, qui pourront être analysées avec les mêmes outils moléculaires établis, très performants et informatifs tout en présentant des lésions et une sensibilité différentielle à l'infection. Cette possibilité unique n'est accessible dans aucun autre modèle animal.

  • Recherche fondamentale
    • Système respiratoire
Souris : 480
Souffrances
▲ 240
▲ -
▲ -
▲ 240
Devenir
 -
 -
 -
 480

480 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, une partie dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, une autre opérée sous anesthésie et tuée avant tout réveil pour prélever un greffon d'aorte. Les souris opérées subissent une chirurgie de remplacement de la trachée par une matrice aortique de 45 minutes, avec des injections de tamoxifène cinq jours de suite pour les lignées transgéniques, et sont euthanasiées entre 7 et 90 jours après. Le porteur indique des douleurs post-opératoires, un risque d'infection et une perte de poids temporaire possibles. Il affirme qu'aucune méthode alternative ne modélise ce remplacement et retient la souris pour ses lignées génétiquement modifiées, l'ancien modèle étant la brebis.

Objectifs

La greffe trachéo-bronchique est un véritable défi chirurgical et biologique. Des échecs successifs ont été observés avec les prothèses synthétiques, les bioprothèses, les allogreffes trachéales, et les autogreffes d’organes et tissus divers. Le remplacement trachéo-bronchique par une allogreffe artérielle cryopréservée soutenue par une endoprothèse a été réalisé récemment chez l'Homme. Cette technique est la seule à avoir prouvé son efficacité et durabilité. Des études expérimentales chez la brebis et des applications chez l’homme ont toutes montré la formation d’un nouveau conduit respiratoire avec de l’épithélium respiratoire et du cartilage « de novo ». Le greffon aortique cryopréservé joue un rôle très important dans cette régénération car il contient des cellules viables et libère des facteurs de croissance et des cytokines diverses . Le corps humain de l’hôte est un bioréacteur qui induit, en présence de la matrice aortique, des facteurs favorisant la migration et l’activation des cellules inflammatoires et des cellules progénitrices dans le greffon. Afin d’étudier les mécanismes cellulaires et moléculaires mis en jeu lors du remplacement trachéal par la matrice aortique, nous souhaitons développer un modèle murin de remplacement trachéal par l’aorte qui nous permettra d’étudier les étapes-clés du processus de régénération plus facilement que chez la brebis. Afin de déterminer l’origine cellulaire des nouveaux anneaux cartilagineux présents dans la matrice aortique, des souris double transgéniques seront utilisées pour faire du traçage de la lignée chondrocytaire. OBJECTIFS i. Mettre au point le modèle de remplacement trachéal par l’aorte ascendante chez la souris. ii. Identifier les programmes cellulaires et moléculaires intervenant dans la néochondrogenèse au sein de la matrice aortique.

Bénéfices attendus

Ce projet représente la suite des travaux de recherche concernant le remplacement trachéo-bronchique par une allogreffe artérielle, réalisée chez la brebis, permettant l'utilisation de la technique chez l'homme, avec la formation de nouvelles voies respiratoires. Ce nouveau projet représente une étape d’un travail de recherche essentiel qui vise à identifier les mécanismes cellulaires qui favorise la régénération et la réparation tissulaire mis en jeu lors du remplacement trachéal. La mise en évidence de ces mécanismes permettra de proposer des solutions thérapeutiques afin d’améliorer et accélérer l’apparition de nouvelles voies respiratoires après le remplacement par allogreffe artérielle.

Procédures

- prélèvement post mortem d'un greffon aortique (1 intervention, durée de l'intervention: 15 minutes, acte réalisé après euthanasie), - injection de tamoxifène pour les animaux transgéniques uniquement (1 injection/jour pendant 5 jours continus, durée de l'intervention: 20 secondes, acte réalisé après traitement analgésique) - procédure chirurgicale (1 intervention, durée de l'intervention: 45 minutes, acte réalisé après traitement analgésique et anesthésique; prise en charge analgésique au cours de la période post-opératoire, l'euthanasie des animaux opérés aura lieu de 7 à 90 jours après la procédure chirurgicale).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus sont le risque anesthésique, la douleur post-opératoire, une infection post-opératoire, une perte de poids temporaire au cours de la période post-chirurgicale, le stress associé à des administrations intrapéritonéales répétées de tamoxifène.

Devenir

A la fin des procédures , les 480 animaux sont euthanasiés afin de réaliser des prélèvements post-mortem.

Remplacement

A ce jour, il n'existe pas de méthodes alternatives pour modéliser le remplacement trachéo-bronchique par une allogreffe artérielle. Cette affirmation se base sur : - des discussions avec des confrères; - des conférences en pneumologie ; - une recherche bibliographique approfondie effectuée sur la période 2010-2021 dans les bases de données en utilisant es mots-clés suivants: replacement, trachea, aorta, alternatives.

Réduction

Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés, les mises au point de la technique chirurgicale seront réalisées sur des souris euthanasiées, issues de surplus de colonie. Le calcul de la taille d'échantillon a été déterminé par un calcul de puissance à partir de données de la littérature. Un modèle murin de remplacement trachéal a été publié récemment en utilisant soit des trachées de souris syngéniques, soit des structures synthétiques. Cet article, unique référence existante sur ce type de modèle expérimental murin, déclare observer un taux de survie post-opératoire de 80% à 60 jours pour les greffons syngéniques. A partir de ces résultats, nous avons réalisé un calcul de puissance pour déterminer la taille des effectifs. Le nombre total d'animaux pour le projet est de 480 souris. Il sera nécessaire de procéder à des tests statistiques pour une interprétation fiable des résultats.

Raffinement

Avant la réalisation d'une procédure expérimentale, les souris seront maintenues en cage de 370 cm2. Les animaux seront logés en groupes sociaux stables formés de 4 individus compatibles. Il n'y aura pas de limitations en apports alimentaires et hydriques. L'enrichissement du milieu sera composé de matériel de nidification et d'abri en cellulose. Afin de vérifier la profondeur de la dose d'anesthésie, les signes suivants seront vérifiés: le relachement des muscles, la perte du réflexe de retrait sur les deux pattes et la queue, la perte du réflexe palpébral, une respiration calme. Si l'un de ces signes est toujours présent 10 minutes après l'injection ou apparait avant la fin de l'intervention chirurgicale, une deuxiéme injection de produits anesthésiques sera réalisée. La douleur post-opératoire sera prise en charge par l'application locale d'analgésique au niveau de la zone opérée et par une injection sous-cutanée d'analgésique. Si besoin, celle-ci sera répétée les jours suivants la chirurgie. Les interventions chirurgicales auront lieu le matin, permettant ainsi une vérification de l'état général des animaux en post-chirurgie, en particulier en s'assurant que les animaux sont complètement sortis de l'anesthésie en fin de journée (retour de la mobilité, prise hydrique et alimentaire). Une observation journalière des animaux est réalisée (apparence physique externe, changement de comportement, réponse aux stimuli externes, courbe de poids). Les animaux seront pesés quotidiennement lors des 5 jours suivant l’acte chirurgical. Par la suite, le poids sera enregistré 3 fois par semaine. Une perte de plus de 20% du poids initial ou la perte totale de mobilité seront considérés comme des points-limites, justifiant la fin du protocole expérimental. La cicatrisation sera observée en même temps que le suivi de poids. Des signes d’inflammation seront scrutés (rougeur, gonflement). La perte des fils de suture indiquera une bonne cicatrisation.

Choix des espèces

Le modèle de remplacement trachéal chez la souris offre la possibilité de travailler sur des organismes génétiquement modifiés (contrairement au modèle ovin précédemment utilisé) pour pouvoir cibler le rôle de certaines populations cellulaires et des molécules impliquées dans le processus ide néochondrogenèse et ainsi, identifier des mécanismes responsables de la régénération trachéale. Pour le modèle de remplacement trachéal, des souris adultes (8-12 semaines) seront utilisées. En pathologie humaine, la technique de remplacement trachéal s’adresse surtout aux adultes (sténoses acquises bénignes et pathologie maligne de l’arbre respiratoire).

  • Recherche fondamentale
    • Système respiratoire
Souris : 120
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 120
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 120

120 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des souriceaux de sept jours, séparés de leur mère, reçoivent quatre instillations intranasales et deux injections d'allergène, avant une trachéotomie sous anesthésie sans réveil pour mesurer les paramètres respiratoires. Le porteur indique que la sensibilisation peut provoquer une inflammation des voies aériennes et une dyspnée, corrigée par nébulisation de salbutamol. Il présente ce modèle comme visant de nouvelles cibles contre l'asthme de l'enfant, un bénéfice renvoyé au long terme, et affirme qu'aucun modèle in vitro ne permet d'estimer le remodelage bronchique.

Objectifs

L’asthme est une maladie très fréquente des voies respiratoires qui touche 300 millions de personnes dans le monde. La prévalence de l’asthme préscolaire est estimée entre 5-10 pour cent des enfants d’âge préscolaire (moins de 6 ans) et affecte autant les garçons que les filles. Il est associé à un risque accru d'asthme et d'altération de la fonction pulmonaire pendant l’enfance et à l’âge adulte qui à leur tour augmentent le risque d’apparition précoce de comorbidités respiratoires, cardiovasculaires ou métaboliques de décès prématuré. Ainsi, modifier l'histoire naturelle de l’asthme à l'âge préscolaire a été l'un des principaux objectifs de ces dernières années. L’asthme préscolaire est caractérisé par une hyperactivité, une inflammation et un remodelage bronchique. Cependant, si les deux premières caractéristiques sont ciblées spécifiquement par les traitements antiasthmatiques actuels, aucun traitement ne cible spécifiquement le remodelage bronchique. Le remodelage bronchique associe plusieurs anomalies structurelles de la paroi bronchique où l’augmentation de masse du muscle lisse bronchique apparaît comme un élément déterminant dans la physiopathologie et la persistance de la maladie. En effet, une augmentation de la masse du muscle lisse bronchique (MLB) pendant la période préscolaire a été associée à la persistance de l’asthme et à l’altération de la fonction respiratoire à l’âge scolaire. De plus, nous avons récemment démontré que l’augmentation de la masse du muscle lisse bronchique chez les enfants asthmatiques préscolaires était associée à une augmentation de prolifération mitochondrie-dépendantes des cellules musculaires lisses bronchiques. Nos données préliminaires suggèrent que cette dysfonction mitochondriale semble liée à une anomalie de la dynamique mitochondriale et un déséquilibre entre la formation et l'élimination des mitochondries. Afin de confirmer in vivo cette hypothèse, nous avons besoin de mettre en place le modèle murin d’asthme préscolaire. Nous allons également comparer nos data obtenus grâce à ce modèle avec celles issues du modèle murin d’asthme d’adulte qui a été déjà mis en place au laboratoire. Nous espérons ainsi de révéler les mécanismes communs jouant le rôle primordial dans l’asthme chez les enfants en bas âge.

Bénéfices attendus

Une meilleure compréhension des voies moléculaires conduisant à une augmentation de la masse des muscles lisses bronchiques (MLB) permettra d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques dans le traitement d’asthme chez l’enfant et l’adulte.

Procédures

Les animaux seront soumis aux quatre instillations intranasales sous l’anesthésie gazeuse (durée jusqu’à 2 minutes) et les deux injections intra-péritonéales de l’allergène (2 injections). Pour les instillations les animaux seront séparés de leur mère pendant une vingtaine de minutes. Les mesures de paramètres respiratoires seront faites par la méthode de trachéotomie sur les animaux anesthésiés. Il n’y a pas de réveil après les mesures des paramètres respiratoires qui durent environ dix minutes.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables potentiels sur les animaux seront : un léger stress suite aux contentions pour l’injection/l’instillation des allergènes et un bref enfermement dans une boîte en plexiglas le temps de la manipulation (2-3 minutes). Les souris ressentiront une légère douleur de la piqûre pendant l’injection (quelques secondes). L’anesthésie sous isoflurane induit également un léger stress. La sensibilisation aux allergènes peut induire des symptômes asthmatiques chez l’animal : l’inflammation des voies respiratoires et éventuel remodelage bronchique. Ces symptômes peuvent survenir après l’instillation de l’allergène et éventuellement provoquer une dyspnée (un essoufflement). Après l’anesthésie légère, les animaux seront observées par l’opérateur et la dyspnée éventuelle sera corrigée par la nébulisation du salbutamol (1g/ml pendant 15 sec).

Devenir

L’objectif de ce projet est de mettre en place le modèle murin d’asthme préscolaire. Suite au développement des symptômes d’asthme, les paramètres respiratoires seront réalisé sur les animaux mis à mort et les organes seront prélevés et analysés au laboratoire.

Remplacement

En raison de la complexité de la communication intercellulaire menant à la maladie, il n’existe pas de modèle in vitro qui permet d’estimer l’évolution du remodelage bronchique dans l’asthme. Grace au modèle animale, nous testerons les hypothèses apparues après nos résultats in-vitro sur les lignées cellulaires. L’utilisation du modèle murin d’asthme préscolaire dans nos études nous donnera une meilleure compréhension des phénomènes et à terme de proposer des traitements plus efficaces pour la prise en charge des personnes asthmatiques.

Réduction

Se souciant de réduire le nombre des animaux en expérimentation, comme pour chaque test statistique, nous avons défini le nombre de souris par groupe pour obtenir des résultats significatifs, et nous réaliserons de multiples études ex vivo sur différents organes et selon différentes techniques. Ainsi, nous utiliserons 12 souris dans chacun des trois groupes. Nous allons comparer les organes des groupes de souris asthmatiques avec ceux des animaux témoins.

Raffinement

Afin de diminuer la souffrance et l’angoisse des animaux, des dispositifs sont prévus (anesthésie pour les instillations), raffinement des conditions d’hébergement (hébergement en groupe sociaux, frisottis et bâtonnets), vérification par la structure en charge du bien-être des animaux et nous avons soigneusement décrit des points limites en relation avec notre protocole (critères de perte de poids, comportement anormal ou difficulté respiratoire). La dyspnée éventuelle induite par les instillations intranasales peut être traitée par la nébulisation pendant 15 s d’un broncho-dilatateur d’action rapide (salbutamol 1g/ml). Toute la durée du protocole expérimental, les souriceaux ne seront jamais séparés de leur mère, sauf pour une courte période d’exposition à l’allergène. Afin de ne pas entraîner un rejet des nouveaux nés par la mère après l’exposition à l’allergène, lors de leur introduction, les souriceaux seront frottés avec la litière souillée pour masquer les odeurs. Les souriceaux seront remis tous ensemble dans la cage pour ne déranger la mère qu'une fois. Les animaux seront surveillés après réintroduction. Les mesures respiratoires sont réalisées sous anesthésie générale et analgésie.

Choix des espèces

La souris est une espèce classiquement utilisée pour l’étude de la réactivité des voies aériennes normales et pathologiques. De plus, le laboratoire utilise cette espèce depuis plusieurs années, et dispose donc dans cette espèce, de nombreuses données sur lesquelles s’appuie la présente étude. Les animaux utilisés sont des souriceaux âgés de 7 jours afin d'avoir une maturité du système respiratoire semblable à celle des enfants en bas âge.

  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système respiratoire
Moutons : 128
Souffrances
▲ -
▲ 96
▲ 32
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 128

128 brebis et agneaux vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés. Les brebis gestantes reçoivent injections et perfusion d'hormones puis une césarienne, et les agneaux prématurés, en difficulté respiratoire, sont tués à vingt-quatre heures pour prélèvement d'organes. Ce volet complète une étude sur l'adaptation respiratoire du nouveau-né testant l'ocytocine et les corticoïdes. Le porteur invoque aussi la mortalité des agneaux en élevage et affirme qu'aucun modèle non animal ne répond à ce questionnement.

Objectifs

La détresse respiratoire du nouveau-né est une cause fréquente d’hospitalisation en réanimation néonatale,tout particulièrement chez les prématurés mais aussi chez les nouveau-nés à terme après césarienne programmée.Elle entraine une séparation de la mère et de l’enfant ainsi que des coûts importants.Sur le plan thérapeutique préventif,seule l’administration anténatale de glucocorticoïdes chez les prématurés avant 34 SA(Semaine d’Aménorrhée) a fait la preuve de son efficacité lors de cas avérés de naissance prématurée. Dans les cas de naissance par césarienne programmée avant travail, aucun traitement n’est disponible pour les nouveau-nés à terme ou prématurés « tardifs » (34-37 SA).Passé 34 SA, les corticoïdes ne sont plus recommandés car les risques à long terme chez les enfants deviennent prépondérants aux bénéfices néonataux sur le plan respiratoire. L’analyse des mécanismes physiologiques de régulation de la production du surfactant et de la réabsorption du liquide pulmonaire dans les cas de naissance physiologique à terme montre que d’autres hormones que les corticoïdes sont impliquées dans l’adaptation respiratoire à la vie extra-utérine.Celles-ci pourraient être à la base de futures thérapies de la détresse respiratoire néonatale, mais peu de travaux portent sur les effets de leur administration anténatale. Parmi elles, l’ocytocine représente une piste intéressante.Notre hypothèse est que l’adaptation respiratoire à la vie extra-utérine, qui dépend de la sécrétion du surfactant mais également de la réabsorption du liquide pulmonaire, est régulée conjointement par les voies endocriniennes minéralocorticoïde et glucocorticoïde ainsi que par celle de l’ocytocine.Les cas de détresse respiratoire néonatale dans les césariennes programmées en prématurité tardive pourraient être le fait d’une absence de mise en route de ces cascades hormonales.Nous souhaitons mettre en évidence que l’administration anténatale de glucocorticoïdes et/ou d’ocytocine, en venant compenser cette immaturité ou ce défaut de sécrétion, permettrait de limiter la détresse respiratoire chez l’ovin né prématurément par césarienne.De par ses caractéristiques, l’ovin est un modèle animal reconnu pour mener des recherches précliniques sur le système respiratoire. La mortalité néonatale impacte également fortement la filière ovine puisqu’on estime qu’elle concerne en moyenne 15 % des agneaux nouveau-nés en France.Cette avancée pourrait permettre de diminuer la mortalité en élevage

Bénéfices attendus

Au-delà du modèle d’étude, la mortalité néonatale impacte également fortement la filière ovine puisqu’on estime qu’elle concerne en moyenne 15 % des agneaux nouveau-nés, ce qui représente environ 1 million d’agneaux chaque année en France. Or plus de la moitié de cette mortalité intervient dans les 48 heures suivant la naissance et serait directement ou indirectement liée à un défaut d’adaptation à la vie extra-utérine. A l’heure actuelle, les possibilités de traitement de ces agneaux sont très limitées et reposent essentiellement, lorsqu’elles sont possibles, sur l’administration anténatale de corticoïdes. Si les bénéfices d’une administration anténatale de corticoïdes sont bien documentés, il n’existe pas à notre connaissance de travaux portant sur les effets d’une administration anténatale d’autres hormones comme l’ocytocine. De plus, si notre hypothèse est confirmée, la perfusion de glucocorticoïdes et/ou d’ocytocine chez la mère en préalable à une césarienne programmée avant le début du travail devrait permettre d’améliorer chez l’humain l’adaptation respiratoire du nouveau-né lors de sa naissance et donc de limiter les conséquences délétères en lien avec la détresse respiratoire néonatale : séparation de la mère et de l’enfant, réalisation de nombreux gestes invasifs quotidiens chez le nouveau-né, ainsi que des coûts de santé publique importants. L’objectif in fine sera de proposer des thérapies préventives maternelles de la mauvaise adaptation à la vie extra-utérine chez l’humain mais également chez l’ovin.

Procédures

Procédure de traitement anté-natal, sur animaux vigiles - Brebis : pour chaque brebis o 3 injections (durée moyenne : 30 secondes par injection): • 72h avant césarienne • 48h avant césarienne • 24h avant césarienne o Une pose de cathéter intraveineux sur la veine jugulaire puis perfusion pendant les 5 heures précédant la césarienne (durée moyenne : 5 minutes pour la pose de cathéter et 5 heures de perfusion) Prélèvements sur animaux vigiles - Brebis : pour chaque brebis o 1 prélèvement sanguin (20 ml à la veine jugulaire, durée moyenne : 1 minute) - Agneaux : pour chaque agneau o 1 prélèvement de sang de cordon juste au moment de la naissance réalisé avant la sortie de l’agneau de l’utérus (durée moyenne 30 secondes) o 2 prélèvements sanguins à J0+1h puis à J1 (durée moyenne : 1 minute par prélèvement) o 1 prélèvement urinaire à J1 sur miction spontanée ou, à défaut, par ponction de la vessie lors du prélèvement des organes suite à l’euthanasie Procédure chirurgicale sur animaux anesthésiés après sédation - Brebis : pour chaque brebis o 1 césarienne (durée moyenne 1h30)

Impact sur les animaux

Pour les brebis, les actes prévus consistent en : - des injections sur animal vigile (douleurs légères de courte durée liée à l'injection) ; - la pose d’un cathéter veineux en vue de l’administration d’une perfusion associée à des traitements expérimentaux et un prélèvement sanguin unique par ponction veineuse sur animal vigile (douleurs légères de courte durée liée au prélèvement ou la pose d’un cathéter); - hébergement individuel pendant la perfusion - la procédure chirurgicale (césarienne)(douleurs modérées gérées par analgésie). Pour les agneaux, - prise de sang par ponction à la veine jugulaire (douleurs légères de courte durée liée au prélèvement) - difficultés respiratoires dans les premières minutes à premières heures de vie

Devenir

Les Brebis (déjà réutilisées après un autre projet) seront euthanasiées, de plus, des prévèlements d’organes post-mortem seront réalisés pour d’autres projets. Les agneaux doivent quand à eux être euthanasiés dans le but de prélever les organes nécessaires pour les analyses biologiques.

Remplacement

Le questionnement scientifique de ce projet porte sur des mécanismes de régulation hormonale et d’adaptation de l’organisme à un changement de milieu de vie (passage de la vie utérine à la vie aérienne) qui impliquent de multiples organes. Or il n’existe pas à notre connaissance de modèle non animal permettant de répondre à ce questionnement.

Réduction

Le projet prévoit la constitution de 4 lots expérimentaux. Nous prévoyons donc l’inclusion de 32 brebis (portée de 3 agneaux) pour un objectif de 24 agneaux par groupe expérimental. Il est suffisant pour réaliser une analyse préliminaire de caractérisation d’une sélection de marqueurs moléculaires et cellulaires des mécanismes impliqués dans l’adaptation respiratoire du nouveau-né. Cette taille d’échantillon est cohérente avec les effectifs rencontrés dans la bibliographie dans ce type d’étude.

Raffinement

Le transport, l’hébergement et la conduite des animaux sera réalisée de façon à maintenir les animaux en groupe dans des cases collectives aux dimensions suffisantes pour permettre aux animaux de satisfaire à leurs comportements normaux. L’accès à l’eau et à une alimentation adaptée sera ad libitum. Tous les traitements ne nécessitant pas d’isolement de l’animal seront réalisés dans le box, en présence des congénères. Lors de soins demandant un hébergement individuel des animaux traités (perfusion, surveillance post-opératoire), les animaux garderont, dans la mesure du possible, un contact visuel, sonore et olfactif avec au moins l’un de ses congénères (deux brebis seront prévues par journée de manip). Un soin particulier sera apporté à la contention des animaux lors de la réalisation des injections (traitements) ou des prélèvements biologiques (sang) de façon à limiter au maximum les sources de stress pour les animaux. Ces actes font partie des actes pratiqués régulièrement en élevage (soins lors de maladie ou prélèvements sanguins réalisés dans le cadre du suivi sanitaire réglementaire de toute exploitation ovine). La procédure de césarienne est utilisée en routine dans le cadre des interventions réalisées en élevage : intervention sur animal vigile ou sédaté debout ou maintenu couché sur le coté ou sur le dos, sur une table opératoire, sous anesthésie locale ou générale. Une attention particulière est mise en œuvre pour limiter la douleur et la souffrance des brebis césarisées. La prise en charge de la douleur a pour but de couvrir l’ensemble des sources de douleur et comprend l’administration préopératoire d’anti-inflammatoires non stéroïdiens (antidouleur) associée à la réalisation d’une anesthésie locale et d’une sédation ou à celle d’une anesthésie générale. Les agneaux des deux brebis opérées le même jour seront hébergés en groupe dans la même case collective pour éviter leur isolement. La température de la case sera controlée (lampe chauffante). Les agneaux seront biberonnés toutes les trois heures à l’aide de lait reconstitué à partir de poudre de lait maternisé pour agneaux (les césariennes intervenant avant le terme de la gestation, les brebis ne disposent pas de lait pour l’allaitement maternel).

Choix des espèces

De par ses caractéristiques de corpulence et de développement périnatal semblables à l’humain, l’ovin est un modèle animal reconnu pour mener des recherches précliniques sur le système respiratoire et hémodynamique néonatal. Mais au-delà du modèle d’étude, la mortalité néonatale impacte également fortement la filière ovine puisqu’on estime qu’elle concerne en moyenne 15 % des agneaux nouveau-nés, ce qui représente environ un million d’agneaux chaque année en France. Or plus de la moitié de cette mortalité intervient dans les 48 heures suivant la naissance et serait directement ou indirectement lié à un défaut d’adaptation à la vie extra-utérine. Pour l’heure, les modalités de prise en charge thérapeutique de ces agneaux sont très limitées et reposent essentiellement, lorsqu’elle est possible, sur l’administration anténatale de corticoïdes. Si les bénéfices de ce traitement sont bien documentés, peu de travaux portent sur les effets d’une administration anténatale d’autres hormones comme l’ocytocine. Il est nécessaire de disposer de brebis adultes pour mener une gestation. La gestation des brebis sera synchronisée de façon à maitriser le stade de gestation. Les césariennes seront réalisées entre les stades J135 et J140 (pour mimer une césarienne programmée chez l’humain vers 35-36 SA). Les agneaux issus de ces césariennes seront réanimés puis suivis cliniquement pendant 24h avant d’être euthanasiés à 24h pour dissection et prélèvement des organes d’intérêt.

  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système respiratoire
Moutons : 128
Souffrances
▲ -
▲ 96
▲ 32
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 128

128 brebis et agneaux vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés. Les brebis gestantes reçoivent des injections d'hormones et une perfusion puis subissent une césarienne, et les agneaux nés prématurément présentent des difficultés respiratoires avant d'être tués à vingt-quatre heures pour prélèvement d'organes. L'étude teste l'ocytocine et des corticoïdes contre la détresse respiratoire du nouveau-né. Le porteur relie ce travail à la mortalité des agneaux en élevage et affirme qu'aucun modèle non animal ne permet d'étudier cette adaptation à la naissance.

Objectifs

La détresse respiratoire du nouveau-né est une cause fréquente d’hospitalisation en réanimation néonatale,tout particulièrement chez les prématurés mais aussi chez les nouveau-nés à terme après césarienne programmée.Elle entraine une séparation de la mère et de l’enfant ainsi que des coûts importants.Sur le plan thérapeutique préventif,seule l’administration anténatale de glucocorticoïdes chez les prématurés avant 34 SA(Semaine d’Aménorrhée) a fait la preuve de son efficacité lors de cas avérés de naissance prématurée. Dans les cas de naissance par césarienne programmée avant travail, aucun traitement n’est disponible pour les nouveau-nés à terme ou prématurés « tardifs » (34-37 SA).Passé 34 SA, les corticoïdes ne sont plus recommandés car les risques à long terme chez les enfants deviennent prépondérants aux bénéfices néonataux sur le plan respiratoire. L’analyse des mécanismes physiologiques de régulation de la production du surfactant et de la réabsorption du liquide pulmonaire dans les cas de naissance physiologique à terme montre que d’autres hormones que les corticoïdes sont impliquées dans l’adaptation respiratoire à la vie extra-utérine.Celles-ci pourraient être à la base de futures thérapies de la détresse respiratoire néonatale, mais peu de travaux portent sur les effets de leur administration anténatale. Parmi elles, l’ocytocine représente une piste intéressante.Notre hypothèse est que l’adaptation respiratoire à la vie extra-utérine, qui dépend de la sécrétion du surfactant mais également de la réabsorption du liquide pulmonaire, est régulée conjointement par les voies endocriniennes minéralocorticoïde et glucocorticoïde ainsi que par celle de l’ocytocine.Les cas de détresse respiratoire néonatale dans les césariennes programmées en prématurité tardive pourraient être le fait d’une absence de mise en route de ces cascades hormonales.Nous souhaitons mettre en évidence que l’administration anténatale de glucocorticoïdes et/ou d’ocytocine, en venant compenser cette immaturité ou ce défaut de sécrétion, permettrait de limiter la détresse respiratoire chez l’ovin né prématurément par césarienne.De par ses caractéristiques, l’ovin est un modèle animal reconnu pour mener des recherches précliniques sur le système respiratoire. La mortalité néonatale impacte également fortement la filière ovine puisqu’on estime qu’elle concerne en moyenne 15 % des agneaux nouveau-nés en France.Cette avancée pourrait permettre de diminuer la mortalité en élevage

Bénéfices attendus

Au-delà du modèle d’étude, la mortalité néonatale impacte également fortement la filière ovine puisqu’on estime qu’elle concerne en moyenne 15 % des agneaux nouveau-nés, ce qui représente environ 1 million d’agneaux chaque année en France. Or plus de la moitié de cette mortalité intervient dans les 48 heures suivant la naissance et serait directement ou indirectement liée à un défaut d’adaptation à la vie extra-utérine. A l’heure actuelle, les possibilités de traitement de ces agneaux sont très limitées et reposent essentiellement, lorsqu’elles sont possibles, sur l’administration anténatale de corticoïdes. Si les bénéfices d’une administration anténatale de corticoïdes sont bien documentés, il n’existe pas à notre connaissance de travaux portant sur les effets d’une administration anténatale d’autres hormones comme l’ocytocine. De plus, si notre hypothèse est confirmée, la perfusion de glucocorticoïdes et/ou d’ocytocine chez la mère en préalable à une césarienne programmée avant le début du travail devrait permettre d’améliorer chez l’humain l’adaptation respiratoire du nouveau-né lors de sa naissance et donc de limiter les conséquences délétères en lien avec la détresse respiratoire néonatale : séparation de la mère et de l’enfant, réalisation de nombreux gestes invasifs quotidiens chez le nouveau-né, ainsi que des coûts de santé publique importants. L’objectif in fine sera de proposer des thérapies préventives maternelles de la mauvaise adaptation à la vie extra-utérine chez l’humain mais également chez l’ovin.

Procédures

Procédure de traitement anté-natal, sur animaux vigiles - Brebis : pour chaque brebis o 3 injections (durée moyenne : 30 secondes par injection): • 72h avant césarienne • 48h avant césarienne • 24h avant césarienne o Une pose de cathéter intraveineux sur la veine jugulaire puis perfusion pendant les 5 heures précédant la césarienne (durée moyenne : 5 minutes pour la pose de cathéter et 5 heures de perfusion) Prélèvements sur animaux vigiles - Brebis : pour chaque brebis o 1 prélèvement sanguin (20 ml à la veine jugulaire, durée moyenne : 1 minute) - Agneaux : pour chaque agneau o 1 prélèvement de sang de cordon juste au moment de la naissance réalisé avant la sortie de l’agneau de l’utérus (durée moyenne 30 secondes) o 2 prélèvements sanguins à J0+1h puis à J1 (durée moyenne : 1 minute par prélèvement) o 1 prélèvement urinaire à J1 sur miction spontanée ou, à défaut, par ponction de la vessie lors du prélèvement des organes suite à l’euthanasie Procédure chirurgicale sur animaux anesthésiés après sédation - Brebis : pour chaque brebis o 1 césarienne (durée moyenne 1h30)

Impact sur les animaux

Pour les brebis, les actes prévus consistent en : - des injections sur animal vigile (douleurs légères de courte durée liée à l'injection) ; - la pose d’un cathéter veineux en vue de l’administration d’une perfusion associée à des traitements expérimentaux et un prélèvement sanguin unique par ponction veineuse sur animal vigile (douleurs légères de courte durée liée au prélèvement ou la pose d’un cathéter); - hébergement individuel pendant la perfusion - la procédure chirurgicale (césarienne)(douleurs modérées gérées par analgésie). Pour les agneaux, - prise de sang par ponction à la veine jugulaire (douleurs légères de courte durée liée au prélèvement) - difficultés respiratoires dans les premières minutes à premières heures de vie

Devenir

Les Brebis (déjà réutilisées après un autre projet) seront euthanasiées, de plus, des prévèlements d’organes post-mortem seront réalisés pour d’autres projets. Les agneaux doivent quand à eux être euthanasiés dans le but de prélever les organes nécessaires pour les analyses biologiques.

Remplacement

Le questionnement scientifique de ce projet porte sur des mécanismes de régulation hormonale et d’adaptation de l’organisme à un changement de milieu de vie (passage de la vie utérine à la vie aérienne) qui impliquent de multiples organes. Or il n’existe pas à notre connaissance de modèle non animal permettant de répondre à ce questionnement.

Réduction

Le projet prévoit la constitution de 4 lots expérimentaux. Nous prévoyons donc l’inclusion de 32 brebis (portée de 3 agneaux) pour un objectif de 24 agneaux par groupe expérimental. Il est suffisant pour réaliser une analyse préliminaire de caractérisation d’une sélection de marqueurs moléculaires et cellulaires des mécanismes impliqués dans l’adaptation respiratoire du nouveau-né. Cette taille d’échantillon est cohérente avec les effectifs rencontrés dans la bibliographie dans ce type d’étude.

Raffinement

Le transport, l’hébergement et la conduite des animaux sera réalisée de façon à maintenir les animaux en groupe dans des cases collectives aux dimensions suffisantes pour permettre aux animaux de satisfaire à leurs comportements normaux. L’accès à l’eau et à une alimentation adaptée sera ad libitum. Tous les traitements ne nécessitant pas d’isolement de l’animal seront réalisés dans le box, en présence des congénères. Lors de soins demandant un hébergement individuel des animaux traités (perfusion, surveillance post-opératoire), les animaux garderont, dans la mesure du possible, un contact visuel, sonore et olfactif avec au moins l’un de ses congénères (deux brebis seront prévues par journée de manip). Un soin particulier sera apporté à la contention des animaux lors de la réalisation des injections (traitements) ou des prélèvements biologiques (sang) de façon à limiter au maximum les sources de stress pour les animaux. Ces actes font partie des actes pratiqués régulièrement en élevage (soins lors de maladie ou prélèvements sanguins réalisés dans le cadre du suivi sanitaire réglementaire de toute exploitation ovine). La procédure de césarienne est utilisée en routine dans le cadre des interventions réalisées en élevage : intervention sur animal vigile ou sédaté debout ou maintenu couché sur le coté ou sur le dos, sur une table opératoire, sous anesthésie locale ou générale. Une attention particulière est mise en œuvre pour limiter la douleur et la souffrance des brebis césarisées. La prise en charge de la douleur a pour but de couvrir l’ensemble des sources de douleur et comprend l’administration préopératoire d’anti-inflammatoires non stéroïdiens (antidouleur) associée à la réalisation d’une anesthésie locale et d’une sédation ou à celle d’une anesthésie générale. Les agneaux des deux brebis opérées le même jour seront hébergés en groupe dans la même case collective pour éviter leur isolement. La température de la case sera controlée (lampe chauffante). Les agneaux seront biberonnés toutes les trois heures à l’aide de lait reconstitué à partir de poudre de lait maternisé pour agneaux (les césariennes intervenant avant le terme de la gestation, les brebis ne disposent pas de lait pour l’allaitement maternel).

Choix des espèces

De par ses caractéristiques de corpulence et de développement périnatal semblables à l’humain, l’ovin est un modèle animal reconnu pour mener des recherches précliniques sur le système respiratoire et hémodynamique néonatal. Mais au-delà du modèle d’étude, la mortalité néonatale impacte également fortement la filière ovine puisqu’on estime qu’elle concerne en moyenne 15 % des agneaux nouveau-nés, ce qui représente environ un million d’agneaux chaque année en France. Or plus de la moitié de cette mortalité intervient dans les 48 heures suivant la naissance et serait directement ou indirectement lié à un défaut d’adaptation à la vie extra-utérine. Pour l’heure, les modalités de prise en charge thérapeutique de ces agneaux sont très limitées et reposent essentiellement, lorsqu’elle est possible, sur l’administration anténatale de corticoïdes. Si les bénéfices de ce traitement sont bien documentés, peu de travaux portent sur les effets d’une administration anténatale d’autres hormones comme l’ocytocine. Il est nécessaire de disposer de brebis adultes pour mener une gestation. La gestation des brebis sera synchronisée de façon à maitriser le stade de gestation. Les césariennes seront réalisées entre les stades J135 et J140 (pour mimer une césarienne programmée chez l’humain vers 35-36 SA). Les agneaux issus de ces césariennes seront réanimés puis suivis cliniquement pendant 24h avant d’être euthanasiés à 24h pour dissection et prélèvement des organes d’intérêt.