Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2022-02-08 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-674609)
277 rats vont être utilisés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, une partie réutilisée pour d’autres projets et le reste tué pour prélèvements. Des rates sont soumises à un régime gras avant et pendant la gestation, puis leur descendance est suivie de la naissance au sevrage pour étudier les effets sur l’aorte et le métabolisme. Le porteur décrit des prélèvements de sang répétés à la queue et des mesures de pression artérielle, et fixe un point limite à 20 % de perte de poids chez les adultes. Il affirme qu’une culture cellulaire ne reproduirait pas la complexité de ce tissu et juge certaines expérimentations « absolument indispensables ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La programmation foetale est un concept qui montre la relation entre le faible poids de naissance et le développement de maladies métaboliques à l’âge adulte telles que les maladies cardiovasculaires, le diabète, le syndrome métabolique, l’obésité et l’hypertension. Les individus qui avaient un faible poids de naissance et qui sont restés petits au début de l’enfance ont rapidement développé une hypertension. Le rebond précoce de l’adiposité est fortement lié à un indice de masse corporelle élevé au cours de l’enfance qui s’est avéré être le facteur de risque du diabète de type 2. Bien que ces maladies ont une part génétique, il y a également une part environnementale. Un régime maternelle hypercalorique (enrichi en graisse) pendant la grossesse va avoir des conséquences sur la descendance. Ce régime aura des impacts directs sur l’ensemble des gènes de la descendance mais également lors de son développement par sa nutrition via le placenta en favorisant l’hyperméthylation du génôme. En effet, l’état nutritionnel de la mère pendant la gestation et/ou la lactation, sont des déterminants clés du développement foetal et postnatal. Dans notre étude nous allons utiliser un modèle de rates Wistar nourries en régime gras pendant 2 mois qui nous permettra d’étudier les conséquences fonctionnelles et métaboliques au niveau des vaisseaux sanguin pendant des périodes spécifiques de développement embryo-foetal. Le projet vise à répondre aux questions: un régime précoce en régime gras entraîne-t-il des modifications de la structure et de la physiologie de l’aorte ? Quels seraient les mécanismes moléculaires et tissulaires responsables de ces éventuelles modifications ? Existe-t-il des fenêtres d’exposition critique pour expliquer l’apparition des altérations moléculaires? L’objectif du projet est d’évaluer l’intégrité des fibres élastiques (élastogenèse et élastolyse) en tant que facteur déterminant des fonctions vasculaires chez la progéniture issue de mère nourie avec un régime riche en gras.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet apportera une meilleure compréhension des mécanismes de régulation de la mise en place de la matrice extracellulaire vasculaire chez le rat et par extension à l’Homme. Ces connaissances fondamentales permettront d’appréhender de façon plus précoce les maladies cardiovasculaires d’un point de vue vétérinaire et humaine mais aussi d’identifier les phases d’exposition critique pour la descendance.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Pour la procédure 1: dans la cadre d’une prévention la glycémie sera mesurée tous les 7 jours en prélevant 10 μl de sang par incision (< 2 mm) d’une veine de la queue. La glycémie devra être située entre 50 et 400 mg/dl. Les rats n'étant pas à jeun les valeurs sont plus élevées. Pour la procédure 2: la pression artérielle sera mesuré de manière non invasive sur animal vigile pour les ratons de 21jours. Cette mesure ne provoque aucune douleur ni prélévement.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’objectif est d’obtenir un déséquilibre métabolique dont les conséquences chez les ratons nés de mères surnutri nous sont déjà connues : hypertrophie myocardique, stéatose hépatique, troubles du développement du système nerveux central, diabète… Pour les femelles surnutrie nous obtiendrons un surpoids et pas d’IRES (insulino-résistance) pour un régime de 2 mois.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Pour les animaux sous régime HFD, Un retour a un état physiologique d’origine étant trop compliqué après un HFD. Les femelles progénitrices HFD (16 femelles/phase => 4 phases 21jours, 14jours, 7 jours et 24H => 64 femelles HFD) seront euthanasié et les organes seront prélévés. Les animaux sous régime normal (les males progéniteurs 13, 3-4/phase et les femmes progénitrice 40, 10femelles/phase) seront réutilisé pour d’autre projet de recherche ou enseignement. Les ratons témoin et HFD seront euthanasié pour prélèvements. Les ratons surnuméraires obtenus seront réutilisés pour d’autre projet de recherche ou enseignement.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Nous souhaitons étudier les conséquences d’une sur-nutritionnelle maternelle (régime riche en graisse HFD) sur le développement et la fonction de l’aorte descendante chez la descandance. Un modèle de cultures cellulaires ne permet pas d’étudier la complexité et la dynamique de ce tissu.
2. Réduction
Les procédures ont été réalisées afin de se limiter aux expérimentations jugées absolument indispensables pour cette étude. Une réflexion biostastistique (G-power) a été intégrée à la création de ce projet afin de réduire le nombre d’animaux tout en assurant la fiabilité scientifique. En raison de la petitesse des animaux et des approches biochimiques, moléculaires ou d’imagerie envisagées nécessitant une quantité certaine de matériels, nous constituerons des groupes d’étude à raison de 20 individus. De plus, entre chaque procédure, un système GO/NOGO sera mis en place afin d’utiliser le nombre d’animaux strictement nécessaire. Les analyses statistiques seront réalisées à l’aide d’un test Mann-Whitney.
3. Raffinement
En amont des procédures, les animaux seront hébergés dans des cages de dimensions réglementaires avec un enrichissement adapté. L’eau et la nourriture seront données de façon ad libitum. Les cycles de jour de 12h seront réalisés. Chaque protocole expérimental débutera par une période d’acclimatation de 2 semaines à nos locaux. Les animaux sont surveillés quotidiennement et une procédure d’estimation de la douleur est mise en place (grille de score RAT GRIMACE SCALE). Le point limite est fixé à 20% de perte/prise du poids corporel (chez les adultes). En fin de protocole les animaux seront mis à mort et des prélèvements (sang aortes) seront effectués. D’autres tissus seront également prélevés et congelés pour d’autres projets scientifiques et pour l’enseignement. Les mâles reproducteurs et les femelles sous régime normal, seront replacés pour d’autres protocoles expérimentaux.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le projet de recherche fait appel à des analyses physiologiques, biochimiques et moléculaires en lien avec des régimes nutritionnels spécifiques. Les rats Wistar sont classiquement utilisés dans la littérature scientifique pour ce type d’étude. Le projet se concentre sur les effets transgénérationnels dans les stades précoces de la vie du régime HFD responsable d’une hyperméthylation du génome de la descendance et vise en particulier à étudier les effets de cette hyperméthylation dans l’élastolyse, l’insuffisance cardiaque et le diabète. Nous regarderons donc les conséquences sur la descendance à 24h, 7J, 14J et 21J moment du sevrage. Les stades de développement utilisés sont: • Rats adultes pour le reproduction (13 males et 104 femelles) • Ratons nouveau nés maintenus à 21 jours, mise à mort de 20 ratons par groupe (HFD vs controle) • Ratons nouveau nés maintenus à 14 jours, mise à mort de 20 ratons par groupe (HFD vs controle) • Ratons nouveau nés maintenus à 7 jours, mise à mort de 20 ratons par groupe (HFD vs controle) • Ratons nouveau nés de moins de 24 heures, mise à mort de 20 ratons par groupe (HFD vs controle)