Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 06/06/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-559673)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La bactérie d’intérêt est une bactérie commensale, anaérobie, qui est présente dans la cavité buccale et le tractus intestinal chez l’humain. D’après les données de la littérature, elle colonise l’hôte dès la petite enfance et persiste tout au long de la vie. Cependant à ce jour, les facteurs qui permettent à certaines bactéries de s’établir dans le microbiote n’ont été que très peu étudiés. L’objectif de ce projet est de comprendre le rôle de la résistance au stress oxydatif dans la capacité de la bactérie d’intérêt à coloniser et à survivre dans la cavité buccale et le tractus intestinal de la souris. Nos travaux in vitro ont mis en évidence le rôle crucial de certains lipides membranaires, les plasmalogènes, dans la résistance au stress oxydatif chez la bactérie d’intérêt. Nous voulons maintenant étudier l’impact des plasmalogènes dans les conditions de vie physiologiques de cette bactérie. Afin de répondre à cet objectif, le projet comportera 4 expériences – Procédure 1 : Comparaison de la colonisation de la souche sauvage et de la souche mutée pour le gène d’intérêt chez des souris adultes sans germe et à flore conrôlée par voie orale et rectale. – Procédure 2 : Test du rôle du plasmalogène dans la capacité de la bactérie d’intérêt à coloniser dans un écosystème à fortes compétitions. La capacité de colonisation de la souche sauvage et de la souche mutée de la bactérie d’intérêt sera comparée chez des souris conventionnelles après administration orale et rectale. Une étude pilote sera menée afin de savoir si un pré-traitement antibiotique est nécessaire. – Procédure 3 : Etude du rôle du gène d’intérêt dans la primo-colonisation de la bactérie d’intérêt chez des souris souriceaux à flore contrôlée et conventionnelle. Les capacités de colonisation de la souche sauvage et de la souche de la bactérie d’intérêt mutée seront comparées chez des souriceaux âgés de 2 semaines. – Procédure 4 : Test du rôle du gène d’intérêt dans la colonisation par transmission verticale chez les souriceaux à flore conventionnelle. Nous comparerons la transmission des deux souches de la la bactérie d’intérêt depuis des souris parentales vers leurs descendances. Les gène sd’intérêts sont présents chez de nombreuses bactéries intestinales appartenant à différents groupes, ainsi nos résultats fourniront des informations fondamentales au-delà de la bactérie d’intérêt.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le bénéfice attendu de ce projet est de mieux comprendre l’importance des lipides membranaires dans la résistance au stress oxydatif lors de la colonisation des bactéries commensales. Au-delà du seul cas de la bactérie d’intérêt, ces résultats ont un intérêt plus large car ces lipides sont présents chez un grand nombre de bactéries. A ce jour, nous connaissons très mal les facteurs essentiels à la colonisation des bactéries dans l’intestin et à leur persistance, en particulier pendant la primo-colonisation dans l’enfance. Ce sont des informations importantes car nous savons que le microbiote joue un rôle clef dans cette période de maturation des fonctions intestinales et immunitaires. De plus, ce projet amènera des connaissances spécifiques sur la bactérie d’intérêt, qui est corrélée dans différentes publications avec un moindre développement des allergies dans l’enfance et à des effets anti-inflammatoires dans certains pathologies. Le projet apportera des connaissances essentielles sur la résistance au stress lors des épisodes inflammatoires et permettra de mieux comprendre pourquoi certaines bactéries bénéfiques sont perdues. Ces connaissances sont nécessaires à moyen terme pour comprendre comment restaurer certaines bactéries dans le cadre de maladies inflammatoires. A plus long terme, le projet vise à contribuer au développement d’approches thérapeutiques de modulation ou de restauration du microbiote intestinal.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Gavage et administration rectale (quelques minutes sur chaque souris, une à trois fois au cours de l’expérience) Prélèvement de fèces et d’un écouvillon buccal (quelques secondes, 2 à 3 fois par semaine sur chaque animal, pendant toute la durée de l’expérience) Le prélèvement de sang prend environ 1 minute et sera répété 2 fois en l’espace de 2 semaines. Administration d’antibiotiques dans l’eau de boisson pendant 1à 2 semaines.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Nos données préliminaires montrent que l’administration de la bactérie d’intérêt chez les souris n’a pas d’effet négatif visible sur les animaux : pas de perte de poids ni d’augmentation du stress des animaux, pas d’inflammation au-delà des effets induits par la contention et les administrations orales ou rectales. Les administrations orales et rectales, peuvent causer des irritations de l’œsophage ou du rectum dues à la sonde. Ces irritations seront réduites grâce à l’usage de sonde souple de taille adaptée. D’après notre expérience, l’administration des antibiotiques dans l’eau de boisson n’engendre pas chez les animaux de gêne perceptible.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de l’expérience afin de prélever les organes, du sang et tissus d’intérêt et d’effectuer des analyses complémentaires.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’objectif de ce projet est de comprendre le rôle de la résistance au stress oxydatif dans la capacité de la bactérie d’intérêt à coloniser et survivre dans la cavité buccale et le tractus intestinal de la souris. Nos travaux in vitro ont mis en évidence le rôle crucial de certains lipides membranaires, les plasmalogènes, dans la résistance au stress oxydatif de la bactérie d’intérêt ce qui a permis de réduire ainsi de manière significative notre utilisation d’animaux dans notre projet. Nous voulons maintenant étudier l’impact d’autres molécules dans les conditions physiologiques de cette bactérie. L’utilisation d’un modèle murin est nécessaire pour démontrer le rôle d’un gène dans la colonisation intestinale car malgré l’existence de modèles cellulaires in vitro comme les d’organoïdes intestinaux, ceux-ci ne reproduisent pas l’environnement intestinal. La plupart des modèles ne permettent pas de reproduire l’absence d’oxygène. De plus ces modèles ne permettent pas d’étudier les interactions de notre bactérie d’intérêt avec l’hôte et avec les autres bactéries. Enfin, il n’existe pas à ce jour de méthode permettant d’analyser le processus de colonisation intestinale. La souris est un modèle adapté car l’environnement intestinal et la composition du microbiote sont assez similaires à l’humain.
2. Réduction
Le nombre d’animaux a été calculé avec l’aide de statisticiens et il est le minimum nécessaire et suffisant pour déterminer si les différentes souches ont des capacités de colonisation différentes dans nos différents modèles. D’après nos résultats préliminaires, nous ne nous attendons pas à ce qu’il existe un biais lié au sexe. Nous suivrons les animaux de manière longitudinale afin de réduire le nombre d’animaux utilisés. De plus, afin de réduire le nombre d’animaux dans les différentes études, à la fin du premier réplicat les résultats seront analysés et nous n’entreprendrons le second réplicat expérimental que si cela est justifié par des nécessités statistiques. Nous ré-utiliserons certains animaux de notre expérience pilote à des fins de reproduction, nécessaire à l’expérience visant à vérifier la transmission verticale de la bactérie. Les autres animaux ne pourront être réutilisés car nous devrons précéder au prélèvement du tractus intestinal.
3. Raffinement
Dans la réalisation de ce projet, l’ensemble des procédures a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats, dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress. Nous nous efforçons de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une évaluation régulière des animaux et à la mise en place de points limites pertinents. Le gavage et l’administration rectale seront pratiqués avec du matériel adapté : sondes de gavage souples adaptées à l’âge de souris et à usage unique. Cela permettra de réduire significativement les nuisances liées aux gestes techniques eux-mêmes. De plus, si la colonisation fonctionne avec une seule administration, les autres administrations ne seront pas pratiquées. D’après les données provenant d’expériences précédentes, l’administration des antibiotiques dans l’eau de boisson chez ne provoque pas de nuisances chez animaux.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est une espèce de référence pour étudier les relations hôte-microbiote car l’environnement intestinal murin et la composition du microbiote sont assez similaires à l’humain. Les animaux utilisés seront des souriceaux de 3 semaines, avant que le microbiote n’ait fini sa maturation afin d’évaluer la colonisation de la bactérie pendant la période juvénile, et des adultes de 7-8 semaines afin d’avoir des animaux avec un microbiote stabilisé et d’étudier la colonisation chez l’adulte.