Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 30/03/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-874387)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les vitamines liposolubles sont essentielles pour la santé. Malheureusement, apports et statuts inadéquats en vitamines liposolubles sont très courants. Les émulsions huile dans eau sont souvent utilisées pour encapsuler et délivrer ces vitamines. La plupart des études disponibles reposent sur des études in vitro et mettent en jeu des émulsifiants tels que le polysorbate 80, la carboxyméthylcellulose ou l’hydroxypropylcellulose. Bien qu’il s’agisse d’émulsifiants largement utilisés par l’industrie alimentaire, leur utilisation dans les produits de consommation courante fait l’objet d’une certaine controverse car certaines données suggèrent que ces émulsifiants ont un impact négatif sur le microbiote intestinal, en augmentant sa capacité à pénétrer la couche de mucus normalement stérile, et qu’ils peuvent être à l’origine d’une inflammation intestinale et d’états pathologiques associés. Parallèlement à cette controverse, l’intérêt pour une transition vers des aliments et des ingrédients plus durables est apparue ces dernières années, tant dans la communauté des chercheurs que dans l’industrie alimentaire. Les régimes alimentaires durables sont des régimes alimentaires ayant de faibles conséquences sur l’environnement, qui contribuent à la sécurité alimentaire et nutritionnelle ainsi qu’à une vie saine pour les générations présentes et futures. Ce projet de recherche vise donc à évaluer l’effet inflammatoire/anti-inflammatoire d’émulsions stabilisées par des émulsifiants « durables » (protéines de pois, arabinoxylanes), sans et avec vitamines liposolubles, chez la souris et de comparer leurs effets à ceux induits par une émulsion stabilisée par des polysorbates.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet permettra de clarifier plusieurs questions scientifiques, à savoir : • Connaître l’effet inflammatoire/anti-inflammatoire et l’effet sur la perméabilité intestinale de nouveaux émulsifiants « durables » et voir si les vitamines peuvent réguler cet effet inflammatoire.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à des prélèvement sanguins à la sub-mandibule, ou rétro-orbitaux au début puis 1 fois toutes les 3 semaines pendant la procédure. La durée de chaque prélèvement sanguin est calculée autour de 5 minutes. Le gavage sera réalisé avec les animaux en état de vigile. La procédure de gavage est estimée à 2 minutes hors la préparation de la seringue.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les nuisances attendues sur les animaux sont : 1) Stress lié à la manipulation pendant les prélèvements, pesées hebdomadaires et des changements de litière 2) Stress pendant les prélèvements sanguins submandibulaires ou retro-orbitaux 3) Stress pendant le gavage. 4) Stress lie à la privation d’eau et de nourriture pendant 4h avant les gavages, et la séparation des individus pendant le temps nécessaire pour collecter les matières fécales (approximativement 1 h) Malheureusement il s’agit de gestes nécessaires pour l’expérimentation.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux de cette procédure seront mis à mort afin de prélever les tissus d’intérêt qui seront ensuite étudiés (expression génique, histologie, dosages protéiques et en micronutriments) pour évaluer les effets des émulsifiants sur l’inflammation.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les modèles in vitro (culture cellulaire, chambre d’Ussing) ne reproduisent pas la complexité biologique du tube digestif (mucus, mouvement, échange entre organes, présence d’un microbiote). Le recours au modèle animal demeure la meilleure approche pour étudier l’inflammation puisque (actuellement) seul un modèle animal permet d’avoir une approche intégrée du phénomène d’absorption et inflammation intestinale.
2. Réduction
Ce projet est constitué de 13 conditions au maximum. Ce nombre est choisi en se basant sur les résultats préliminaires physicochimiques qui ont permis d’éliminer les conditions non pertinentes et donc de réduire drastiquement le nombre d’individus. Pour chacune de ces conditions, et compte tenu de la variabilité interindividuelle existant chez la souris et de la difficulté de la mise en place du protocole, des groupes de 10 individus sont nécessaires pour assurer la validité statistique du phénomène observé. Un nombre plus restreint d’animaux ne permettrait pas une finesse suffisante des résultats pour répondre à nos objectifs de recherche.
3. Raffinement
Les animaux seront hébergés en cage de 2 ou 4, et l’environnement sera enrichi par la présence d’un igloo en plastique et de matériel de nidification (bandelettes de papier kraft). Le début des régimes aura lieu après 7 jours d’adaptation dans l’animalerie. Les animaux seront manipulés régulièrement pour les habituer à notre contact et ainsi limiter leur stress. L’enrichissement sera actualisé toutes les semaines afin d’apporter de la nouveauté aux souris. L’enrichissement sera fait avec des igloos, des tubes, des cabanes, du papier kraft, de la cellulose, du bois ou du foin. Des conflits entre animaux au sein d’une même cage pourraient se produire et engendrer des blessures. Dans ce cas, l’animal blessé sera soigné et placé dans une cage individuelle permettant de garder des contacts visuels, olfactifs et auditifs avec ses congénères jusqu’à la fin du protocole. Tout animal présentant des signes de mal-être sera mis à mort. Une phase d’habituation au gavage sera réalisée pendant 3 jours avant le début de l’étude. Les souris seront observées 15 minutes après la procédure pour détecter des signes de douleur ou de détresse. Dans le cas d’une fausse route lors du gavage ou d’un mal-être des souris, les animaux seront mis à mort. Toutes les procédures invasives (prélèvement sanguins, mis à mort) seront réalisées sous anesthésie générale. Lors des prises de sang, si le saignement venait à ne pas s’arrêter, l’animal serait immédiatement mis à mort.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les expériences de biodisponibilité des micronutriments et évaluation de l’inflammation sont le plus souvent réalisées chez la souris, dont le système de digestion et d’absorption est anatomiquement proche de celui de l’Homme. En effet, les modèles cellulaires disponibles (Caco2) ne disposent pas de couche d’eau non-agitée et de mucus, qui sont très importants dans le contexte des études de l’absorption et de l’inflammation intestinale. Les co-cultures Caco2/ HT29 permettent de reproduire partiellement une couche de mucus mais dans des quantités souvent insuffisantes. Ces modèles cellulaires ne permettent pas non plus d’évaluer l’impact des émulsifiant via le microbiote. Le modèle de souris offre des avantages comme la facilité de la mise en œuvre et le faible coût. Enfin, les souris constituent un modèle in vivo de référence pour l’étude de l’effet d’émulsifiants par rapport à d’autres animaux. L’utilisation de ce modèle permettra la comparaison avec des études scientifiques. Les animaux seront âgés de 6 semaines à l’achat et d’environ 7 semaines lors du début du protocole. Ces animaux correspondent donc à de jeunes adultes, afin de ne pas faire intervenir de paramètres confondants tels que le vieillissement et rester comparable avec les études déjà faites, qui utilisent aussi de jeunes adultes.