Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 24/07/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-107488)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’objectif général du projet est de comprendre dans quelle mesure et comment les bactéries intestinales influencent les processus associés à l’addiction aux drogues et plus particulièrement à la nicotine, composé actif principal du tabac. En effet l’addiction reste un enjeu de santé publique majeur, le tabac étant la principale cause de mortalité précoce, et il reste beaucoup à découvrir sur les mécanismes qui sous-tendent cette pathologie. Tous les individus n’ont pas le même risque de développer une addiction après avoir expérimenté une drogue telle que la nicotine. Plusieurs facteurs génétiques et environnementaux contribuent à augmenter ce risque chez certains individus. De plus en plus d’études montrent un rôle très important de la flore intestinale dans le fonctionnement du cerveau et dans le développement de maladies psychiatriques y compris dans l’addiction. Cependant les mécanismes d’action mis en jeu sont encore très peu connus. On sait que les drogues activent le circuit dit de récompense au sein du cerveau. En plus des neurones, le cerveau comprend également un ensemble de cellules dites gliales qui servent de support à l’activité neuronale et mettent en jeu des mécanismes de défense. Il est connu que ces cellules influencent la réponse des neurones du circuit de la récompense aux drogues. De plus en plus d’études suggèrent que les bactéries intestinales influencent fortement leur activité. Ainsi, les objectifs précis du projet sont de caractériser l’impact de la flore intestinale d’une part sur l’activité des neurones et des cellules gliales du circuit de la récompense, et d’autre part de comprendre le lien mécanistique qui existe entre flore intestinale, cellules gliales et neurones en réponse à la nicotine. L’ajout d’une chirurgie au cours d’une des procédures sans ajout d’animaux nécessite une modification du projet initial.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
L’addiction aux drogues représente l’un des enjeux majeurs des systèmes de santé, et leur prévalence s’accroit, sans aucun traitement suffisamment efficace à ce jour. Le projet permettra d’identifier de nouveaux facteurs de prédisposition à l’addiction et en particulier à l’addiction à la nicotine, principal composé actif du tabac. A court terme, il permettra d’identifier dans quelle mesure et comment les bactéries intestinales modifient la réponse du cerveau à la nicotine. Identifier les souches de bactéries, leurs métabolites et mécanismes d’action impliqués dans les effets des drogues, grâce à des approches précliniques impossibles à mettre en œuvre en recherche clinique, pourra ouvrir à plus long terme sur de nouvelles stratégies d’intervention pour aider à la prévention et /ou à la cessation du tabagisme basées notamment sur l’utilisation de prébiotiques et /ou de probiotiques précis et sur des modifications des habitudes de vie ayant une action directe sur la composition de la flore intestinale. .
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à différents tests comportementaux, à raison d’un test maximum par jour, dans le but de tester leurs fonctions locomotrices, mnésiques et sociales, leurs états émotionnels de type anxieux ou dépressif, ainsi que leur sensibilité aux effets hédoniques des drogues. Ils seront soumis à une administration intragastrique; dans la majorité des cas elle sera réalisée une fois par jour pendant 10 jours et une minorité d’animaux recevront jusqu’à 8 administrations en une journée mais seulement une journée. Une minorité d’animaux devront être privés de nourriture mais uniquement pendant une nuit et l’eau sera laissée à volonté. L’exposition à des antibiotiques ou à une nourriture riche en graisse sera réalisée pendant 10jours à quelques semaines chez certains animaux. En outre, certains animaux seront soumis à une seule procédure chirurgicale au cours une infusion ou implantation intracérébrales sera réalisée. La chirurgie dure environ 30 minutes puis l’animal aura une semaine minimum pour récupérer.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les dommages escomptés pour les animaux sont minimes car nous mettrons tout en œuvre pour supprimer douleur et souffrance qui pourraient être induites par les différentes procédures, d’autant plus que les animaux doivent être en bonne santé pour être soumis aux différents tests. Les différents modèles et protocoles qui seront employés pour perturber la flore intestinale ont déjà été testés et validés, et n’ont pas été associés à des altérations majeures de la santé physique ou émotionnelle des animaux. Ils ont été choisi sur cette base. On peut s’attendre cependant à voir l’apparition d’états d’inconfort de type anxieux passagers chez certains animaux soumis à une nourriture riche en gras, exposés à l’administration intra-gastrique, ou à certains tests comportementaux de dépression, ou à une privation alimentaire pendant une nuit, ou à une chirurgie intracérébrale ou de vagotomie. Ces nuisances seront gérées par des points limites spécifiques et précoces et par un protocole d’anesthésie et d’analgésie en cas de chirurgie.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car les cerveaux devront être prélevés pour des expériences ex vivo.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Pour évaluer le rôle des bactéries intestinales, et identifier les mécanismes mis en jeu, sur les processus associés à la dépendance à la nicotine, il est essentiel de faire des mesures sur des modèles animaux ayant un circuit intestin-cerveau fonctionnel, et d’étudier les comportements de prise volontaire et les états psychologiques associés aux effets hédoniques des drogues au plus près de la façon dont ils se manifestent chez l’homme. Ceci ne peut, par essence, être réalisé autrement que sur des animaux vivants, ayant une connectivité physiologique entre intestin et cerveau et un degré de développement de leurs fonctions émotionnelles et cognitives suffisants pour en faire des modèles d’étude pertinents.
2. Réduction
La méthodologie statistique a été discutée en amont de la soumission de ce projet avec des biostatisticiens. Dans les études prévues, notamment l’étude des comportements, la variabilité inter-individuelle est élevée. Il est donc nécessaire de tester au moins 10 et 12 animaux, respectivement, par groupe expérimental, sexe et conditions (parfois en deux réplicas) pour obtenir des résultats statistiquement robustes. Pour l’étude de l’expression des gènes, les experts en bioinformatique préconisent un minimum de 4 animaux par condition. Un groupe contrôle sera systématiquement prévu pour chaque jeu d’expériences et sera spécifique de chaque condition expérimentale testée. Le nombre d’animaux par groupe se base d’une part sur notre expérience solide des procédures et des modèles et souches d’animaux qui seront utilisés dans ce projet, et d’autre part sur la littérature, très abondante sur le sujet et dans laquelle les mêmes souches de souris sont couramment utilisées. Notre expérience dans les différents aspects du projet nous a déjà permis de réduire cette variabilité et de mieux la prendre en compte pour l’expliquer. Les paramètres mesurés seront ensuite comparés entre groupes, sexes et conditions avec des statistiques appropriés, pour mesurer l’effet des différents facteurs et de leur interaction possible sur les différents paramètres d’intérêt. Sur cette base, nous nous efforcerons de réduire au minimum le nombre d’animaux utilisés en ajustant au mieux les protocoles expérimentaux et les analyses statistiques pour obtenir des résultats statistiques robustes tout en tenant compte de la variabilité inter-individuelle des animaux testés.
3. Raffinement
Avant chaque expérience nous passerons plusieurs jours à manipuler les animaux afin de les habituer à l’expérimentateur et à la manipulation. Il y a aura, sauf circonstance imprévue, seulement un expérimentateur par groupe expérimental. Pendant toutes les expériences de comportement les animaux seront manipulés très régulièrement (presque tous les jours), ce qui les rend très peu réactifs émotionnellement à la manipulation, et ce qui permet de détecter le moindre changement d’attitude ou l’apparition de signes externes inquiétants. Pour les autres expériences, ils seront laissés tranquille dans leurs cages au maximum et surveillés plusieurs fois par semaine. Nous enrichirons le milieu avec du coton, et/ou des igloos en carton, et nous nous rapprocherons du comité responsable du bien-être animal pour redéfinir les conditions optimales d’enrichissement si besoin. Concernant les chirurgies, des antidouleurs seront appliqués. Si apparition des signes d’infection et en accord avec le vétérinaire des antibiotique seront donnés. L’état général et les signes de douleur des animaux seront évalués régulièrement. Au moins une fois par jour les animaux sont examinés pour des signes de détresse (changements de posture, yeux plissés, manque de toilettage) et l’incision est examinée pour signes d’infection. Si nécessaire, des doses supplémentaires d’analgésique seront données. Si au bout de 24h le traitement s’avère inefficace et les points limites atteints les animaux seront mis à mort. Ces points correspondent à : une prostration, dos courbé et expression facial très altérée, ou dénutrition majeure, ou perte de poids supérieure à 20%, ou diarrhée systématique pendant plus de deux jours suite aux antibiotiques, ou prise de poids supérieure à 150% ou poids dépassant 45g ou locomotion fortement compromise suite au régime riche en graisse ). Pour l’ensemble du projet une pesée quotidienne et l’utilisation des traitements décrits ci-dessus seront appliqués en cas de dégradation de l’état de l’animal avant atteinte des points limites.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les rongeurs sont les meilleurs modèles, jusqu’à présent, sur lesquels on peut étudier les mécanismes et comportements liés à la psychiatrie, dont l’élevage et le maintien en bonnes conditions physique et émotionnelle reste pratique à réaliser en laboratoire, et dont on sait également manipuler l’activité du cerveau, la flore intestinale et le génome sans dommages durables pour les individus. La souris est, en outre, un modèle particulièrement intéressant lorsqu’on souhaite étudier la flore intestinale et son lien avec le cerveau. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (à partir de 8 semaines), afin que le cerveau soit suffisamment développé notamment pour l’étude de leur comportement Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (à partir de 8 semaines), afin que le développement de leur cerveau soit suffisamment mâture pour la réussite et la reproductibilité des interventions, et l’homogénéité de leur comportement