Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale, reproduit depuis ALURES
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-560458)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les accidents vasculaires cérébraux (AVC) sont une cause majeure de déficits moteurs à long-terme et de déficits cognitifs. Certains symptômes se manifestent tardivement et ne sont pas forcément liés à la région initialement lésée, suggérant qu’un AVC dans une région spécifique peut aussi causer des modifications dans d’autres régions du cerveau. Des altérations dans des régions directement connectées à la zone lésée ont déjà été corrélées à l’apparition de troubles tardifs. Cependant, les régions associées aux fonctions impactées (les fonctions de mémoire par exemple) ne sont pas toujours directement connectées à la région lésée. Une bonne compréhension des mécanismes qui sous-tendent les troubles de mémoire se manifestant tardivement après l’AVC est donc nécessaire pour le développement de stratégies permettant d’éviter leur survenue. Nous émettons donc l’hypothèse que des modifications pourraient donc ne pas se restreindre aux régions connectées à la zone lésée primaire mais s’étendre spatialement et temporellement dans le cerveau. Dans cette étude, nous voulons induire un AVC limité à une région précise du cerveau d’un modèle de souris afin d’étudier l’impact de la lésion dans d’autres régions cérébrales associées aux toubles de mémoires et pas directement connectées à la zone lésée. Grâce à ce modèle, nous étudierons les déficits de mémoire ainsi que leurs décours temporel. De plus, si notre hypothèse est confirmée, nous pourrons corréler ces éventuels troubles aux mécanismes étudiés dans des zones non-connectées qui pourraient sous-tendre leur apparition.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet nous permettra de valider notre modèle animal d’AVC pour l’étude des mécanismes sous-tendant les troubles de mémoire qui se manifestent tardivement après un AVC, même quand la région initialement lésée n’est pas impliquée dans la mémoire. Nous émettons l’hypothèse que l’altération de mécanismes cellulaires associés à la mémoire pourrait être présente dans des régions non directement connectées à la zone lésée. Si notre hypothèse est confirmée, le modèle pourrait être utilisé pour comprendre les mécanismes sous-jacents les troubles de mémoire qui apparaissent tardivement après l’AVC. Cette compréhension pourrait avoir des répercussions positives sur la recherche préclinique, et mettre en lumière, à terme, de nouvelles pistes thérapeutiques pour prévenir certains troubles cognitifs après un AVC.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à une chirurgie peu invasive pour induire l’AVC sous anesthésie générale (environ 45 minutes). Un test comportemental sera ensuite réalisé. Pendant la phase d’habituation (2 jours), le test dure entre 2 et 10 minutes et il est répété jusqu’à 3 fois par jour. Ensuite, la durée moyenne du test est de 20-30 minutes (répété une fois par jour jusqu’à stabilisation de la courbe d’apprentissage, jusqu’à un maximum de 15 jours). Enfin, ils seront soumis à une perfusion intracardiaque sous anesthésie générale (20 minutes). Tous les animaux sont concernés.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La méthode utilisée induit un infarctus cortical limité et ne s’accompagne typiquement pas des symptômes majeurs, rendant le modèle facilement utilisable tout en limitant la souffrance animale. Cependant, suite à l’induction de l’AVC, une perte de poids pourrait être observée. Un effet de stress pendant le test comportemental et pendant l’hébergement entre les répétitions de tests pourrait survenir.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue de toutes les expériences, les animaux seront mis à mort et des analyses complémentaires post-mortem seront effectuées.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Il n’existe pas encore, à ce jour, de modèle alternatif (cultures cellulaires, organoïde) à l’induction d’AVC chez la souris suffisant pour reproduire les mécanismes complexes présents dans la pathologie humaine, impliquant notamment des structures sophistiquées comme la vascularisation cérébrale. La méthode que nous utilisons est cependant la méthode actuelle connue la moins invasive, permettant l’induction controlée et reproductible d’un AVC limité à une zone d’intérêt. Il n’existe pas non plus actuellement de méthode alternative permettant de Remplacer les animaux dans les expériences de comportement, impliquant l’intéraction complexe de différentes structures et systèmes cérébraux
2. Réduction
Le nombre de souris a été évalué sur la base de travaux précédents, en tenant compte des divers problèmes que nous pourrions rencontrer au cours des différentes phases expérimentales (au cours de la chirurgie, pendant les tests de mémoire). Le déroulement des expériences est organisé afin de limiter au maximum le nombre d’animaux. Le test comportemental choisi peut être répété sans altérer les résultats. Cela permet une étude longitudinale, et donc une Réduction des animaux. Deux tailles de lésions d’AVC seront testées en même temps pour Réduire le nombre d’animaux contrôles (n’ayant pas subi d’AVC) pour chaque lot d’animaux. Des tests statistiques seront utilisés pour comparer les résultats des expériences.
3. Raffinement
Des mesures de Raffinement seront mises en place durant toute la durée du projet. Les animaux sont dans des conditions d’hébergement favorisant leur bien-être et observés quotidiennement. Jusqu’à l’expérience de comportement, ils seront placés dans des cages collectives avec un enrichment renforcé par l’ajout d’un tube en carton, au nombre de 4-5 par cage. L’accès à la nourriture et à l’eau est sans restriction et un changement de litière est effectué chaque semaine. Dans des études précédentes, le nombre d’animaux qui ont montré des signes de souffrance dû à l’induction de l’AVC était très limité (moins de 3%). Le test comportemental nécessite une légère restriction alimentaire afin de motiver les animaux à se diriger vers la récompense alimentaire, qui seront donc hébergés individuellement avant le début du test, afin de stabiliser progressivement leurs poids. Pour cela les animaux sont pesés quotidiennement et la quantité quotidienne de nourriture est adaptée. En cas de perte plus importante, la ration alimentaire est augmentée, et si nécessaire de la nourriture en poudre est ajoutée. Les cages sont collées les unes aux autres pour augmenter les intéractions sociales. Dans les deux protocoles, en cas d’absence d’amélioration de l’état de l’animal, nous ferons intervenir la vétérinaire responsable.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le modèle envisagé a déjà été induit chez la souris. Sa reproductibilité et le fait de pouvoir induire l’AVC dans une zone confinée du cerveau en font le modèle d’AVC le plus adapté à ce jour selon la littérature pour tester notre hypothèse. Des phénomènes de déconnexion de zones avec des connexions directes à la zone de l’AVC ont déjà été établis dans ce modèle, ainsi que des modifications de l’activité neuronale dans des zones éloignées et sans connexions directes. Ce modèle nous permettra de réaliser des tests comportementaux afin de mettre en évidence des troubles de mémoire après l’AVC. L’âge des souris a été choisi pour étudier les conséquences d’un AVC sur une tâche de mémoire chez un animal adulte.