Effet d’un agoniste synthétique des récepteurs de l’acide rétinoïque dans l’insuffisance rénale chez la souris

Environ un patient sur trois admis dans une unité de soins intensifs va développer une insuffisance rénale aigüe définie par une diminution brutale de la fonction rénale. Il est désormais bien établi que même un épisode peu sévère d’ insuffisance rénale aigüe augmente le risque de décès, indépendamment de toute comorbidité . En outre, il est aussi démontré que l’insuffisance rénale aigüe, y compris chez les enfants, est un facteur de risque majeur pour le développement d’une insuffisance rénale chronique en l’espace de quelques semaines ou de quelques mois. Malheureusement, il n’existe actuellement aucun traitement médical pour traiter l’insuffisance rénale chronique. Le traitement de l’insuffisance rénale aigüe constitue donc un objectif majeur de santé publique. Nous espérons ici démontrer le rôle bénéfique d’un dérivé de la vitamine A dans la récupération rénale après l’ insuffisance rénale aigüe et la transition vers l’insuffisance rénale chronique. Le traitement proposé est déja utilisé en médecine humaine pour traiter certains cancers. Ce projet est une première étape qui pourrait déboucher sur un essai thérapeutique chez des patients sévères admis en unité de soins intensifs et souffrant d’insuffisance rénale aiguë. Pour tester l’effet potentiellement bénéfique de ce traitement sur la fonction rénale au cours de l’insuffisance rénale aigüe, notre projet a plusieurs objectifs : 1) Effet du traitement sur la fonction rénale dans des conditions normales chez la souris. 2) Effet du traitement sur la préservation de la fonction rénale dans les conditions d’insuffisance rénale aigüe et d’insuffisance rénale chronique (modèle préventif) 3) Effet du traitement sur la récupération de la fonction rénale dans les conditions d’insuffisance rénale aigüe et d’insuffisance rénale chronique (modèle curatif).

L’insuffisance rénale chronique est un problème majeur de santé publique, non seulement en raison du risque accru de dialyse et de transplantation, mais aussi parce que l’ insuffisance rénale chronique est associée à une morbidité et une mortalité très élevées, même avant le stade de l’insuffisance rénale terminale. En effet, le déclin de la fonction rénale est associée à des augmentations majeures de la mortalité cardiovasculaire.L’insuffisance rénale aiguë constitue un véritable défi dans les unités de soins intensifs, car il s’agit d’une affection très courante, associée à une importante mortalité et pour laquelle il n’existe actuellement aucun traitement spécifique. Nous avons pu identifier une association, chez l’homme, entre l’expression du récepteur d’un dérivé de la vitamine A et la récupération de la fonction rénale. Ce projet vise tout d’abord à rechercher une relation de causalité et nous dira si la stimulation de ce récepteur, par un médicament déjà disponible dans la pharmacopée, peut améliorer la récupération rénale. Ce projet, en cas de résultats encourageants, pourraient déboucher sur un essai clinique chez l’homme, en particulier chez des patients sévères admis en unité de soins intensifs et souffrant d’insuffisance rénale aiguë. Il est donc d’une importance cruciale.

(1) Une partie des animaux sera soumise à une procédure chirurgicale qui consiste à priver de la circulation sanguine les deux reins pendant 22 minutes. Elle s’accompagne d’injections pour l’analgésie et l’anesthésie. Ce protocole a une durée de 40 minutes. (2) Une autre partie des animaux sera soumise à une procédure chirurgicale qui consiste à priver de la circulation sanguine le rein gauche pendant 25 min (durée totale 30 min) et à exciser le rein droit (durée totale de 10 min). Cette chirurgie se fait en deux temps. Elle s’accompagne d’injections pour l’analgésie et l’anesthésie. (3) Toutes les souris du projet seront soumises à la mesure de leur fonction rénale par une nouvelle technique qui nécessite une anesthésie gazeuse pour injecter par voie intra-veineuse le traceur fluorescent et installer sur le dos de l’animal un capteur de fluorescence miniaturisé. Cette partie de la procédure dure 5 minutes. Une deuxième anesthésie est nécessaire 2h plus tard pour retirer le capteur. Cette partie de la procédure ne dure que 2 minutes. La mesure sera répétée plusieurs fois sur chaque souris à des jours différents selon la procédure (4) Tous les animaux recevront un traitement ou un placebo par gavage à l’aide d’une canule adaptée à la morphologie des animaux. Cette étape est très rapide, environ 30 secondes par animal. Le gavage sera limité à une administration quotidienne pour une durée totale de 5 ou 10 jours (5) Prélèvement du sang sous anesthésie (30 secondes environ), sur un plateau thermostaté ; suivi de l’euthanasie par une méthode règlementaire en vue des différents prélèvements et analyses nécessaires.

La chirurgie et l’induction d’une insuffisance rénale aigue provoquent une douleur, une altération de l’état général et un stress de l’animal : (1) douleur provoquée par la procédure chirurgicale nécessaire pour la néphrectomie et la pose des clamps vasculaires (injections analgésie et anesthésie, ouverture des plans cutané et musculaire, sutures); (2) complications liées à l’anesthésie chimique pour la chirurgie et gazeuse pour la mesure de la fonction rénale (détresse respiratoire, arrêt cardio respiratoire , stress thermique) (3)altération de l’état général : perte de poids, déshydratation ; (4) stress induit par les manipulations quotidiennes et en particulier lors du gavage par voie orale. (5) Douleurs modérées induites par les injections intraveineuses (Mesure de la fonction rénale). (6) Le gavage oral peut être source d’inconfort et d’irritation de la gorge pour la souris. Le profil de sécurité du traitement utilisé dans ce projet est largement favorable et déjà utilisé en pratique clinique. Les effets secondaires décrits chez l’homme sont retrouvés pour des durées de traitements (de 10 à 800 jours) largement supérieures à celle utilisée dans ce protocole (10 jours maximum) Ces nuisances ne peuvent pas être complètement évitées car l’induction d’une insuffisance rénale est absolument indispensable pour le projet.

Tous les animaux seront euthanasiés en fin de chaque procédure, par une méthode réglementaire sous anesthésie générale et analgésie par une personne expérimentée afin de réaliser les différents prélèvements nécessaires pour les analyses.

En raison notamment de la complexité du tissu rénal qui comporte des dizaines de types cellulaires et au vu de l’état encore embryonnaire de la recherche sur les organoïdes, l’étude des maladies rénales requiert l’obtention de tissu rénal prélevé sur l’animal d’expérience ou l’homme. Il n’existe pas de méthode alternative in vitro pour analyser l’évolution de défaillance chronique progressive d’organes. De plus, l’un des critères majeurs de la caractérisation de l’effet thérapeutique du médicament utilisé dans ce projet est l’amélioration de la fonction rénale.

Des expériences préliminaires ont permis d’évaluer l’hétérogénéité inter-individuelle du phénotype étudié dans nos deux modèles expérimentaux. Des lots de 10 animaux sont nécessaires pour obtenir la puissance suffisante pour mettre en évidence les différences phénotypiques entre les groupes d’animaux et s’assurer de la reproductibilité de ces résultats d’une série à l’autre. Chaque procédure sera effectuée deux fois sur des lots indépendants. Le nombre total d’animaux pour ce projet est de 400 souris. Des tests statistiques seront utilisés pour une interprétation fiable des résultats.

Les nuisances seront réduites au maximum grâce à l’utilisation de mesures de Raffinement appropriées : Les animaux sont acclimatés dans l’animalerie au moins une semaine avant le début de la procédure. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation en vigueur pour l’espèce concernée. La surveillance des animaux par du personnel qualifié est quotidienne. Le bien- être des animaux est assuré par un enrichissement de leur environnement grâce à l’utilisation d’une litière à base de cellulose composée de plusieurs éléments, de tailles différentes (matière compacte initialement, décompactée par les animaux), de morceaux de bois à ronger et d’un dôme refuge en cellulose dans toutes les cages. Pour assurer le bien-être des animaux pendant et après la chirurgie, les actes chirurgicaux s’accompagneront d’une prise en charge péri-opératoire de la douleur et d’une anesthésie appropriée. Les souris seront placées dans une couveuse pour faciliter la phase de réveil dans leurs cages initiales. Durant toute la procédure, de la nourriture humidifiée est mise à disposition des animaux directement dans la cage, en plus des croquettes habituelles. En dehors d’une courte période d’isolement limité à deux heures, les souris restent dans leur cage initiale dans les mêmes groupes. Le bien-être des animaux sera également assuré par une surveillance quotidienne de l’aspect et de la motricité ainsi que d’une pesée quasiment quotidienne pendant toute la durée du protocole. Des points limites ont été définis, tels qu’une perte de poids trop importante, une paralysie des membres postérieurs, un saignement de nez, la prostration, l’hérissement du pelage, une surinfection liée à la chirurgie. Il existe aussi un risque de saignement causé par les injections. Il peut survenir aussi des complications liées à l’anesthésie (détresse respiratoire, arrêt cardio-respiratoire, stress thermique).

Concernant le stade de développement : Tous les animaux sont des souris mâles fournis par un éleveur agréé. Ils sont livrés à l’âge de 8 semaines. Une période d’acclimatation de 1 semaine est respectée avant le début des procédures. Les animaux sont donc soumis aux procédures à l’âge de 9 semaines. Des animaux jeunes sont utilisés pour éviter l’accumulation de tissu adipeux autour du pédicule vasculaire rénal, qui peut gêner l’interruption de la circulation. Concernant le choix de l’espèce : Les modèles expérimentaux du projet sont bien maîtrisés dans cette espèce par le personnel du laboratoire et sont bien documentés dans la littérature scientifique. Si les résultats de cette étude s’avèrent positifs, il sera intéressant de tester l’implication de cette voie de signalisation dans des modèles de souris génétiquement modifiées et de tester l’efficacité du traitement chez des femelles dans des modèles expérimentaux plus adaptés. En effet, le rein des femelles est plus résistant que le rein des mâles au modèle expérimental choisi et cela impliquerait de refaire toutes les mises au point pour avoir des lésions équivalentes.