Les neurones à 26RFa/orexines de l’hypothalamus : cible thérapeutique potentielle pour le diabète de type 2 ? Une étude chez la souris.

Depuis plus de vingt ans, il est clairement établi que des systèmes de régulation situés dans l’hypothalamus jouent un rôle central dans le contrôle de l’équilibre énergétique et glycémique de l’organisme. Un dysfonctionnement de l’un de ces systèmes pourrait ainsi contribuer au développement de maladies métaboliques telles que l’obésité et le diabète de type 2. Ces pathologies sont étroitement liées, donnant naissance au terme « diabésité ». Aujourd’hui elles touchent des centaines de millions de personnes dans le monde et constituent un enjeu majeur de santé publique. Ainsi, mieux comprendre les mécanismes à l’origine de ces maladies permettra de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques et de nouveaux traitements pour leur prévention et leur prise en charge. Néanmoins, notre connaissance des réseaux de neurones et systèmes moléculaires impliqués dans ces processus de régulation reste encore très limitée. Ce projet s’intéresse plus particulièrement à une population de neurones hypothalamiques impliqués dans la régulation de la balance énergétique et glucidique. Ces observations nous ont conduits à proposer le présent projet. Celui-ci vise à étudier chez des souris rendues obèses et diabétiques les altérations du fonctionnement, de l’activité et de la signalisation de ce réseau de neurones, dans son rôle régulateur de la glycémie. L’objectif est donc de déterminer si ce circuit neuronal peut représenter une cible thérapeutique pertinente pour améliorer le contrôle de la balance énergétique et glycémique dans un contexte d’obésité et de diabète de type 2.

De récentes études ont permis d’élucider le rôle et le fonctionnement d’une population neuronale dans la régulation de la balance énergétique et glucidique en condition physiologique. L’objectif de cette présente étude est donc d’étudier les potentielles altérations fonctionnelles, et potentiels défauts de l’activité électrique et de signalisation de cette population de neurones en condition pathologique d’obésité/diabète. Ces recherches apparaissent cruciales non seulement pour la recherche fondamentale mais aussi dans la lutte contre la pandémie de « diabésité », afin de proposer des solutions innovantes dans la prévention, la prise en charge et le traitement de ces maladies.

– Afin d’activer ou d’inhiber les neurones à 26RFa ou bien d’administrer des composés pharmacologiques dans le système nerveux central, les animaux subiront une chirurgie réalisée sous anesthésie / analgésie durant 40 minutes. – Pour établir le profil glycémique des souris, leur glycémie sera suivie par un prélèvement sanguin à l’extrémité de la queue, pendant moins de 10 secondes toutes les 15 minutes, au cours de sessions expérimentales de deux heures. Chaque animal sera soumis à 6 expérimentations au maximum, chacune espacée d’une semaine de repos. – Pour le suivi métabolique, les animaux seront hébergés individuellement durant 15 jours dans des cages d’enregistrement, permettant d’évaluer les paramètres métaboliques, avant d’être réunis avec leurs congénères préalablement connus. – Afin de prélever des tissus à l’issus des tests physiologiques, les animaux subiront une chirurgie terminale sous profonde anesthésie / analgésie.

Le protocole de nutrition qui sera utilisé entraine un surpoids et une hyperglycémie chronique chez la souris constituant un modèle d’obésité et de diabète de type 2 chez l’animal. Ce modèle est très largement utilisé dans la littérature scientifique. – Afin d’être génotypés, les animaux subiront une biopsie de l’extrémité de la queue. Nuisances prévues : douleur à l’incision couverte par l’application locale d’analgésique et potentielle infection prévenue par la désinfection systématique des plaies. – Afin de moduler l’activité de la population neuronale d’intérêt, les souris subiront une chirurgie. Nuisances prévues : douleurs post opératoires minorées par des analgésiques. – Afin de suivre la glycémie, les animaux subiront une mise à jeun avant chaque test physiologique et une incision à l’extrémité de la queue permettant la ponction de gouttes de sang. Nuisances prévues : perte de poids consécutive à la mise à jeun dont le retour à la normale sera surveillé après chaque test, une semaine de repos minimum entre chacun d’entre eux ; douleur à l’incision couverte par l’application locale d’analgésique et potentielle infection prévenue par la désinfection systématique des plaies. – Pour le suivi métabolique, les animaux seront hébergés individuellement dans des cages d’enregistrement. Nuisance prévue : hébergement individuel des animaux à 1 animal/cage inhérent à ce suivi, minoré par un temps de test le plus court possible et une mise à mort qui suit immédiatement le test.

A l’issue de chaque procédure, les animaux sont mis à mort pour prélèver les organes.

Seule l’utilisation d’un modèle mammifère intégré, donc in vivo chez l’animal entier, peut nous permettre d’étudier la physiopathologie de l’obésité/diabète, et de caractériser dans ce contexte le fonctionnement des réseaux de neurones hypothalamiques à 26RFa/orexines dans leur rôle de régulateur de la glycémie et du métabolisme. La physiologie de la souris étant proche de celle de l’Homme, utiliser cet animal nous permet de pouvoir imaginer une recherche translationnelle, les innovations thérapeutiques proposées seront donc potentiellement applicables à l’Homme dans le futur. La souris est un modèle animal largement utilisé pour les études physiopathologiques permettant une comparaison de nos données avec celles d’autres équipes. De plus, la souris permet des approches génétiques et chémogénétiques complexes n’existant pas chez d’autres modèles mammifères. Au cours de cette étude la physiologie chez l’adulte sera étudiée. Les souris seront donc âgées d’au moins 8 semaines lors des expérimentations.