Une économie de souris

Philipp HESS, responsable du département « Environnement, microbiologie et phycotoxines » de l’Ifremer à Nantes
© Ifremer / Sophie Pilven

Les coquillages, et notamment les huîtres consommées durant les fêtes, sont parfois contaminés naturellement par des toxines de microalgues (de Dinoflagellés, principalement). Pour éviter des maladies telles que certaines gastro-entérites, plus fréquentes en période chaude, il est coutumier en France de consommer ces animaux seulement lors des mois dont les noms comportent un r. Les pouvoirs publics ne pouvant plus se satisfaire de cette seule précaution, une réglementation a été mise en place à l’échelle européenne, en 1991, prescrivant la surveillance permanente de tout produit conchylicole par des tests de toxicité. Jusqu’à présent, en l’absence de moyen plus efficace, ces tests recouraient obligatoirement à l’utilisation d’animaux vivants : des souris, soumises à l’injection d’extraits de coquillages puis observées pendant 24 heures, leur mort éventuelle entraînant une interdiction de commercialisation.

Grâce notamment aux recherches conduites dans notre centre, un nouveau type de test est disponible depuis le 1er janvier 2010. Au lieu d’être injectés dans des souris, les extraits de coquillages sont introduits dans un instrument (en photo ci-contre) qui utilise une technique d’analyse chimique mise au point ces dernières années par l’Ifremer en collaboration avec d’autres instituts européens. Cette technique, une chromatographie en phase liquide (qui sert à séparer les molécules) couplée à une spectrométrie de masse (pour identifier les molécules selon leurs masse et charge électrique) permet de détecter des substances que l’on sait être à l’origine d’intoxications humaines ; la mise au point a consisté à étalonner l’instrument afin de pouvoir quantifier précisément ces toxines dont les molécules de base appartiennent à plusieurs groupes de composés chimiques (les azaspiracides, par exemple).

Grâce à une fiabilité supérieure à celle du « test souris » pour détecter des substances connues, cette méthode devrait être profitable au secteur conchylicole et permettre de réduire substantiellement le nombre de souris utilisées (pas totalement, cependant, afin de pouvoir repérer des toxines encore inconnues), donc aussi celui des souris tuées pour préserver notre santé.

Les débuts de l’expérimentation animale

Jean-François BOUHOURS, directeur de recherche émérite de l’Inserm, IFR26 (Inserm/Université de Nantes)

En 1865, Claude Bernard expose les règles « De l’expérimentation chez les êtres vivants »1 pour explorer la « physiologie », c'est-à-dire les mécanismes physiques et les réactions chimiques qui gouvernent, à l’état normal, les grandes fonctions de l’organisme : respiration, digestion, régulation de la température, contractions musculaires, etc.

À cette époque, les êtres vivants sont supposés échapper, au nom d’un « principe vital », aux seuls mécanismes physicochimiques qui gouvernent la matière inanimée. Claude Bernard est persuadé du contraire. Contre ceux qui jugent inutiles les expériences sur les animaux parce qu’ils considèrent la nature humaine comme fondamentalement différente de celle des animaux, il proclame « qu’au point de vue théorique, les expériences sur toutes les espèces d’animaux sont indispensables à la médecine, et qu’au point de vue de la pratique immédiate, elles lui sont très utiles. »2 Il affirme ainsi l’universalité des fonctions biologiques dans le règne animal, Homme compris. Sur ce point il rejoint, par le chemin de l’expérimentation animale, les idées de son contemporain Charles Darwin.

On peut relire aujourd’hui avec admiration le récit3 des circonstances, du raisonnement et des expériences qui ont conduit Claude Bernard à la découverte du stockage réversible du glucose dans le foie (glycogenèse), du mécanisme d’action du curare, ou de celui de l’intoxication par l’oxyde de carbone (CO). La découverte du fonctionnement naturel de l’organisme lui permet de rechercher les causes des dysfonctionnements correspondant à une maladie ; réciproquement, l’étude des dysfonctionnements le met sur la voie empruntée par le mécanisme naturel de la fonction étudiée. C’est avec des chiens, des lapins et des grenouilles disponibles sur les marchés qu’il fait la plupart de ses nombreuses découvertes.

L’élevage organisé d’animaux spécialement destinés à un usage expérimental apparaît au début du XXe siècle, en particulier à l’institut Wistar de Philadelphie où Henry Donaldson, professeur de neurologie, est nommé directeur en 1906. « J’ai sélectionné le rat albinos comme animal de laboratoire, dit-il. On a trouvé que le système nerveux du rat croît de la même manière que celui de l’homme, mais 30 fois plus rapidement. De plus, un rat de 3 ans peut être considéré comme d’âge équivalent à celui d’un homme de 90 ans, et cette proportion se maintient à travers toute la durée de la vie, de la naissance à la vieillesse. »4 Il faut plusieurs années à son équipe pour établir une colonie de rats stable, en bonne santé, qui constitue un modèle de travail fiable. Ces « rats Wistar » et leurs courbes de croissance normale seront les éléments de base de la recherche en nutrition. Sans eux, les vitamines n’auraient pas été découvertes assez tôt pour être utilisées pendant la Première Guerre mondiale, quand il y en a eu grand besoin. Et depuis un siècle, les rats Wistar, qui peuplent les animaleries des laboratoires du monde entier, continuent d’être les auxiliaires précieux de découvertes innombrables.

1 Claude Bernard, Introduction à l’étude de la médecine expérimentale, réédition Le Monde-Flammarion 2010, deuxième partie

2 Ibidem, p.162

3 Ibidem, troisième partie

4 The Laboratory Rat, Academic Press 1990

DOSSIER
Des animaux et des hommes

Expérimentation et protection animales

Bannir la souffrance

L’Europe se dote d’une nouvelle réglementation sur les expérimentations animales.
par Jean-Claude DESFONTIS, Professeur, directeur de l’unité de recherche « Physiopathologie animale et pharmacologie fonctionnelle » d’Oniris-Nantes
© CNRS Photothèque / Alexis Chézière (UMR6187, Institut de physiologie et biologie cellulaires de Poitiers)

À partir du XIXe siècle, l’Homme s’est servi d’animaux en nombre non négligeable pour effectuer des expérimentations scientifiques1. Cette utilisation nouvelle a conduit à de très nombreuses avancées en biologie et en médecine humaine2. Beaucoup moins « consommatrice » d’animaux que le secteur agroalimentaire, elle suscite toutefois des controverses souvent animées par des membres d’associations de protection animale et qui ont contribué à la mise en place progressive, dans tous les pays, d’une réglementation.

Cette réglementation encadre les expérimentations afin de protéger davantage les animaux utilisés, relativement aux souffrances qu’ils peuvent subir, et éviter les dérives, quant aux espèces et au nombre de ces animaux. Depuis la loi Grammont de 1850 (cf. article suivant), un animal n’est plus un bien meuble au même titre qu’un objet inerte. Néanmoins, il sera légalement reconnu comme « être sensible qui doit être entretenu dans les conditions compatibles avec les impératifs biologiques de son espèce » seulement en 1976. L’encadrement des expérimentations est alors renforcé via des procédures administratives d’agrément des établissements et des expérimentateurs après validation des protocoles expérimentaux.

L’éthique en force

Parmi les mesures attendues, les restrictions d’utilisation seront étendues à certaines espèces d’invertébrés (céphalopodes), aux formes foetales de mammifères lors du dernier tiers de leur développement et aux formes larvaires de vertébrés capables de s’alimenter de façon autonome. Il est proposé de classer les expérimentations selon trois catégories de sévérité : légère, modérée et sévère. Comme il est très difficile de connaître le degré réel de souffrance induite chez un animal donné (on ne peut l’explorer comme on teste la résistance d’un matériau), ce classement est essentiellement fondé sur des présomptions raisonnables, qui prennent en compte différents facteurs : types d’opérations effectuées (intervention chirurgicale, restriction alimentaire, privation de contact avec des congénères...) et leurs ampleurs, durées et fréquences, persistance d’effets secondaires, toxicité connue des substances injectées, etc.

Il est aussi prévu de diminuer le recours aux primates et d’officialiser les comités d’éthique en expérimentation animale, auxquels tout nouveau projet d’expérimentation devra obligatoirement être soumis pour accord. Ces comités, apparus en Amérique du Nord et en Europe dans les années 1970, avaient alors peu de pouvoir ; ils interviennent aujourd’hui en plus de la réglementation en vigueur afin d’améliorer les pratiques dans le sens d’une réduction des douleurs ou souffrances.

L’interdiction de toute expérimentation animale n’est pas envisagée parce qu’elle serait incompatible avec les besoins actuellement exprimés par la société en matière de santé. Néanmoins, une démarche éthique, fondée sur une morale (il est mal de faire souffrir), s’impose désormais avec force à tout scientifique en situation d’utiliser un animal.

1. Les secteurs recourant à l’expérimentation animale sont (statistiques pour l’Europe, en 2002) : la biologie fondamentale (34,7 % des animaux utilisés), le développement, la production et le contrôle de qualité en médecine et dentisterie humaines et en médecine vétérinaire (44,5 %), les essais toxicologiques et autres évaluations de sécurité (9,9 %), l’enseignement et la formation (3,2 %), le diagnostic de maladies (2,1 %) et autres activités (5,6 %) ; 75 % des animaux utilisés sont des rongeurs.

En complément...

• Données statistiques relatives à l’utilisation des animaux à des fins scientifiques

Communiqué de presse du 08/12/2009 sur l’évolution des discussions concernant la nouvelle directive européenne

Avancées de la Recherche Médicale et expérimentation animale

• La radio Prun' (92 FM à Nantes), dans son « Labo des savoirs » du 29 mars à 19 h, propose une émission avec des interviews d'auteurs de ce numéro : Monique L'Hostis, Michel Bourin, Jean-Claude Desfontis et Philipp Hess. Le podcast de l'émission est téléchargeable sur le site de la radio

Entre intérêt et passion

ou comment le mouvement de
protection animale s’est développé.
par Éric PIERRE, Maître de conférences à l’Université d’Angers, chercheur au Cerhio, Centre de recherche historique de l’Ouest (CNRS/universités d’Angers, du Maine, Rennes 2 et Bretagne-Sud)
© Charly Debray

En Europe occidentale, la protection animale naît au milieu du XIXe siècle. En France, la Société protectrice des animaux (SPA) de Paris est constituée en 1845 ; rapidement, d’autres SPA sont créées en province. La loi Grammont, du nom du général de cavalerie qui en a défendu le projet à l’Assemblée législative, est votée en 1850. Elle réprime les mauvais traitements abusifs causés aux animaux domestiques en public (elle préserve donc avant tout la sensibilité humaine). Légitimé par cette loi, le mouvement de protection animale se développe et se structure. Ses actions, telles que des réclamations en justice, des remises de médaille à des citoyens, la diffusion de tracts, d'affiches et de communiqués, connaissent un impact progressif. L’analyse des documents qu’il a produits et d’archives officielles (police, justice, ministères de l’agriculture et de l’éducation, partis politiques, Église, etc.) permet de retracer cette évolution et de l’expliquer en s’appuyant sur des travaux d’anthropozoologie.

Ce mouvement se donne d’abord pour objectif de lutter contre la violence, en un siècle où les classes supérieures, auxquelles appartiennent la majorité des protecteurs, dénoncent la brutalité des milieux populaires. Il veut aussi améliorer la santé des grands animaux domestiques (surtout le Cheval), et préserver d’autres espèces utiles à l’Homme, comme des oiseaux insectivores protecteurs des cultures. Il affirme que l’Homme a des devoirs à l’égard des animaux, en particulier celui de ne pas les faire souffrir inutilement. Dans cette logique, les protecteurs acceptent l’expérimentation scientifique sur les animaux quand elle leur semble utile à l’Homme.

Protéger pour l'Homme ou de l'Homme

Cette sensibilité nouvelle provient d’une profonde redéfinition des relations entre l’Homme et les animaux émanant des sciences naturelles et de disciplines pratiques (médecine vétérinaire, zootechnie, etc.) : tandis que l’animal est utilisé plus largement, sa nature paraît moins radicalement distincte de celle de l’Homme. Il existe néanmoins des ambiguïtés et des tendances contradictoires : le souci de protection est plus ou moins assujetti à la rentabilité des animaux ; le goût pour l’animal de compagnie et la bienveillance à son égard se développent parallèlement à l’exploitation industrielle massive d’animaux d’élevage...

À la fin du XIXe siècle, une partie du mouvement protecteur se radicalise, refusant toute souffrance animale, dénonçant l’élimination des chiens dans les fourrières, prônant une répression accrue des brutalités, doutant du bien-fondé ou de l’efficacité du recours à l’expérimentation scientifique sur des animaux vivants (leur souffrance pouvant biaiser les résultats). Certains rédigent une déclaration des droits des animaux inspirée de celle des droits de l’Homme en s’inscrivant dans le combat séculaire pour l’émancipation des faibles (femmes, esclaves, etc.) ; d’autres versent dans une misanthropie qui oppose l’Homme fondamentalement mauvais aux « bons » animaux.

À la veille de la Première Guerre mondiale, la protection des animaux présente des facettes très diverses mais paraît néanmoins sous-tendue par deux modèles opposés : celui qui protège l’animal au profit de l’Homme et celui qui le protège de l’Homme au nom de la compassion. Bien que réducteur, ce schéma semble demeurer pertinent pour comprendre les débats actuels.

En complément...

Les Cahiers d'Histoire

• Amour des hommes - Amour des bêtes. Discours et pratiques protectrices dans la France du XIXe siècle, E. Pierre, Doctorat d’histoire, Université d’Angers, 912 p, 3 volumes.

Des souris pour mieux connaître et réduire l’anxiété

Michel BOURIN, Professeur à la faculté de pharmacie de l’Université de Nantes, chercheur au Laboratoire de neurobiologie de l’anxiété et de la dépression. Michel.Bourin@univ-nantes.fr

Avant d’étudier, chez l’Homme, une nouvelle molécule, il faut avoir une idée précise de son potentiel thérapeutique. Les modèles animaux (des cas d’étude, chez des spécimens d’espèces animales particulières, de caractéristiques ou de pathologies comparables à celles de l’Homme) ne permettent pas de reproduire fidèlement les troubles psychologiques observés chez l’Homme ; ils sont seulement des outils servant à mieux appréhender ces troubles et à découvrir leurs facteurs déterminants ainsi que des substances capables de les réduire.

Les expérimentations animales sont aujourd’hui soumises à l’acceptation de comités d’éthique (Cf. Bannir la souffrance ci-dessus). Celles qui ciblent l’anxiété sont utilisées dans deux buts principaux : rechercher (on dit aussi « cribler ») des nouvelles substances d’intérêts parmi un ensemble de molécules candidates ; étudier des neurotransmetteurs (substances agissant sur le système nerveux) et leurs mécanismes d’action supposés impliqués dans l’anxiété. Ces objectifs ne sont pas indépendants l’un de l’autre car des informations sur le mode d’action de nouvelles molécules peuvent mener à de nouvelles approches dans l’étude des bases biologiques de l’anxiété.

Les différents modèles utilisés pour induire et mesurer l’anxiété chez l’animal sont fondés sur l’étude des comportements spontanés (exploration, prise de nourriture) ou sur celle de comportements plus complexes (avec des apprentissages, par exemple). Les modèles de comportement spontané s’appuient sur les réactions de l’animal à la punition, la non-récompense (frustration) et la nouveauté. Voici trois exemples de tels modèles.

Boîte à compartiments sombre et éclairé

Les souris sont placées dans une enceinte constituée de deux compartiments, l’un étant sombre, l’autre éclairé. Si ces animaux sont très enclins à explorer leur environnement, ils ont en revanche une aversion naturelle pour la lumière. C’est pourquoi sans l’administration d’un anxiolytique ils s’aventurent peu fréquemment dans le compartiment éclairé.

On observe, chez plusieurs souris, le nombre moyen de transitions entre les deux compartiments. On considère qu’un produit entraînant une augmentation de ce nombre a un effet anxiolytique.

Le labyrinthe en croix élevé

Le dispositif est une plate-forme en croix, dont l’un des axes a une épaisseur de l’ordre du centimètre, l’autre axe ayant deux bras d’une hauteur nettement plus grande. Ces deux « bras dangereux » (leur hauteur est une source d’anxiété) sont comparables au compartiment éclairé de la boîte précédente. Les animaux peuvent circuler librement sur la plate-forme. L’augmentation du nombre d’accès ou du temps passé sur les bras dangereux est considérée comme significative d’un effet anxiolytique.

Test des 4 plaques

Ce test utilise une enceinte dont le fond comporte quatre plaques métalliques rectangulaires, identiques, séparées les unes des autres par un espace de 4 mm et reliées à un générateur de chocs électriques. L’animal est introduit dans l’enceinte et peut l’explorer librement pendant 15 secondes. Passé ce délai, à chaque fois qu’il passe d’une plaque à l’autre, il reçoit un choc électrique plantaire de faible intensité, source d’inconfort (et non de douleur). Une molécule produisant un effet anxiolytique entraînera, par rapport au cas de souris « témoins » (auxquelles on n’a pas injecté de substance anxiolytique), une augmentation du nombre de passages « punis » acceptés par les souris durant la minute de test.

Nous privilégions ce test car il présente l’avantage, par rapport aux deux autres tests, de ne pas faire intervenir des situations différentes qui peuvent brouiller l’interprétation du comportement observé. En effet, une fois que la souris se trouve dans l’enceinte, son environnement immédiat est homogène et invariable ; elle n’y voit que des murs blancs et le sol avec les quatre plaques. La mesure du niveau d’anxiété ne dépend donc ni des endroits du dispositif où la souris se trouve, ni d’une diversité de déplacements possibles, ni du lieu où est installé le dispositif.

Ces tests, validés en examinant l’effet de substances connues pour être anxiolytiques chez l’Homme, permettent d’explorer les effets de nouvelles substances sur la réduction de l’anxiété. À cette fin, on peut pratiquer chez l’animal des injections dans des zones particulières du cerveau. Les tests comportementaux permettent alors de cerner le potentiel d’action d’une substance donnée sur une structure ou sur un processus cérébral particulier intervenant dans l’anxiété. Ces injections variées permettent aussi de mieux connaître les rôles respectifs de différents systèmes cérébraux dans la genèse de l’anxiété. C’est notamment pourquoi ce type d’expérimentation fait progresser la connaissance des états d’anxiété chez l’Homme. Par exemple, on sait maintenant que l’amygdale joue un rôle prépondérant dans l’anxiété.

Tests du « labyrinthe en croix élevé » (à gauche) et « des 4 plaques » © Martine Le Cleach

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