Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 12/07/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-837010)
720 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. L’objet du projet est l’entretien d’une lignée génétiquement modifiée, avec biopsie d’un bout de queue sous anesthésie pour le génotypage et puçage des animaux. Les individus de génotype inadéquat sont tués après génotypage et les reproducteurs sont tués lorsqu’ils ne produisent plus de portées. Le porteur affirme que ce modèle est « indispensable » pour étudier le rôle d’une protéine dans l’obésité, une approche qui n’existerait selon lui que chez la souris.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La SELENOT est une nouvelle thiorédoxine impliquée dans le contrôle du stress du RE des cellules neuroendocrines. Elle est notamment impliquée dans la production de la POMC et de l’insuline, suggérant que cette protéine anti-oxydante pourrait jouer un rôle dans le maintien de l’homéostasie énergétique et qu’un défaut de son activité pourrait contribuer au développement de l’obésité et ses comorbidités. En effet, il est maintenant bien établi que le cerveau obèse est stressé et que le stress du RE dans l’hypothalamus joue un rôle central dans la résistance à la leptine et le développement de l’obésité. Lors d’un régime riche en graisses (high fat diet, HFD) chronique, les neurones hypothalamiques développent un stress du RE qui induit une résistance à la leptine et à l’insuline, et conduit à un gain de poids. Les données récentes ont permis d’établir que le développement des neurones POMC et la maturation de la POMC sont altérés par le stress du RE qui est associé à l’obésité, entraînant une diminution de la production et de la sécrétion d’alpha-MSH, le régulateur central de l’homéostasie énergétique. Ces observations suggèrent que les neurones POMC pourraient être avantageusement ciblés pour le traitement des dysfonctionnements des neurohormones causés par le stress du RE et associés à l’obésité.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
L’obésité et le diabète de type 2 connaissent une progression significative et synchrone depuis 30 ans de sorte que la pandémie de « diabesity » actuellement observée au niveau mondial constitue un réel enjeu de santé publique. Des études récentes ont révélé que l’hypothalamus de sujets obèses est soumis à un stress oxydatif et inflammatoire permanent, suggérant que des facteurs de contrôle de ce stress pourraient être impliqués dans l’homéostasie énergétique et constituer des cibles thérapeutiques potentielles pour le traitement de l’obésité associée au diabète de type 2. L’utilisation d’approches histologiques nous a permis de réaliser une première évaluation de l’expression de la SELENOT dans le système nerveux central et en périphérie. L’utilisation de souris présentant une invalidation du gène de la SELENOT dans les neurones à POMC présente un avantage pour caractériser le rôle physiologique de la SELENOT dans les contrôles métaboliques neuroendocrines, la prise de nourriture et la prise de poids sous régime HF et le contrôle de la glycémie. De fait, ce modèle de souris POMC (Tg (POMC1-cre)16Lowl/J) est indispensable pour cette étude qui concourra à la compréhension du rôle de la SELENOT dans la production de la neurohormone satiétogène alpha-MSH et les mécanismes moléculaires sous-tendant son action.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux destinés à la reproduction subiront une biopsie caudale (prélèvement d’un bout de queue de 3 mm destiné au génotypage des animaux) sous anesthésie à l’isoflurane : un seul prélèvement, 5 minutes d’anesthésie. Les animaux auront un système d’identification par puçage.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le modèle de souris ciblant la transgénèse aux neurones POMC (Tg POMC1-cre)16Lowl/J) est fondé sur l’expression dirigée de la protéine Cre sous le contrôle du promoteur de la POMC. L’activité de ce promoteur naturel et l’expression de la recombinase Cre dont l’utilisation a été largement rapportée dans la littérature, n’induit pas d’effet délétère, de nuisance ou d’effet indésirable chez les animaux.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
L’ensemble des animaux générés dans ce projet sera destiné à la reproduction et à l’entretien de la lignée POMC-Cre ; SelTfl/+. Les animaux de génotype adéquat seront placés en accouplement tant que les couples donneront naissance à des portées à un rythme régulier et dans des conditions assurant le bien-être des animaux. Les couples âgés ne produisant plus de portées sero mis à mort selon les procédures précédemment décrites. Les animaux de génotype inadéquat donc inutilisables, seront mis à mort après le génotypage. La stratégie de croisement a été réfléchie afin de réduire le nombre d’animaux ne pouvant être utilisés en expérimentation.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’étude de la prise de poids et du métabolisme glucidique n’est possible que dans un système intégré et nécessite donc l’utilisation d’animaux modèles afin d’avoir une approche physiologique de l’implication de la SELENOT dans les régulations neuroendocrines via les neurones à POMC.
2. Réduction
La stratégie de reproduction choisie dans le cadre de ce projet vise à réduire le nombre d’animaux générés en choisissant de travailler sur les animaux homozygotes pour la construction (Tg (POMC1-cre)16Lowl/J), plutôt qu’hétérozygotes. Le nombre d’animaux de génotype non adéquat, générés dans la descendance des croisements est ainsi divisé par deux.
3. Raffinement
Les conditions d’élevage et de manipulation des animaux seront affinées pour réduire au maximum la douleur, la souffrance et l’angoisse éventuelle des animaux. Les animaux reproducteurs seront maintenus à trois par cage pour éviter tout isolement social et leur environnement sera enrichi (présence de matériel pour construire un nid). Pendant toute la durée du séjour, les animaux seront suivis quotidiennement pour déceler tout signe de souffrance. Parmi ces signes, seront notamment relevés : perte de poids importante (20% du poids initial), posture « dos voûté », prostration, plaies, poil terne, vocalisations anormales, agressivité. Si l’un de ces signes ou combinaison de signes apparaît, le suivi de l’animal sera renforcé. Si l’état de l’animal s’aggrave dans les heures qui suivent ou ne s’améliore pas dans les 24h, il sera considéré qu’un niveau de souffrance intolérable est atteint et une mise à mort sera réalisée. L’ensemble des actes pouvant entrainer une douleur sera réalisé sous anesthésie (locale ou générale) et la douleur au réveil sera traitée par des analgésiques. C’est le cas lors du prélèvement de biopsies caudales nécessaires au génotypage des animaux. Dans le cadre de la reproduction de lignées de souris, la mise bas peut s’avérer être une étape critique nécessitant une surveillance particulière. Pour réduire une éventuelle souffrance liée à la mise bas, les femelles seront suivies quotidiennement pour déceler tout signe de gestation puis, lorsque la gestation sera avérée et le terme estimé sera proche, le suivi sera renforcé afin de détecter les signes de mise bas. La mise bas en elle-même sera étroitement surveillée afin de vérifier que la naissance des petits se produit dans un délai normal et l’aide nécessaire sera apportée aux femelles en cas de difficultés au cours de la mise bas.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris présente de nombreux avantages pour l’élevage en animalerie : taille et coûts d’entretien réduits, fortes performances reproductives. De plus, la souris est un modèle animal largement utilisé pour les études de physiologie permettant une comparaison aisée de nos données avec celles d’autres équipes. La souris est également un modèle permettant des approches génétiques complexes qui n’existe pas chez d’autres modèles mammifères. Ainsi, des souris de la lignée C57Bl/6J ont été utilisées afin de générer les animaux portant la construction transgénique (Tg (POMC1-cre)16Lowl/J). Elles seront accouplées avec des animaux de la lignée SelTfl/fl entretenue également sur un fond génétique C57Bl/6J. Reproduction des souris à partir de 8 semaines de vie.