Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 03/02/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-702349)
36 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures classées en gravité sévère. Elles reçoivent un traitement antibiotique pendant neuf jours, puis une transplantation de microbiote fécal par gavage et des tests de course sur tapis roulant, pour établir un lien de cause à effet entre type de flore intestinale et endurance. Le porteur indique que le gavage, les tests physiques et l’antibiotique à large spectre génèrent stress et inconfort intestinal, et héberge chaque animal en cage individuelle. La mise à mort est présentée comme « indispensable » pour accéder aux organes.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le microbiote intestinal représente tous les microorganismes, bactéries, champignons et virus vivant le long du tractus gastro-intestinal d’un hôte. Ces différents microorganismes et plus particulièrement les bactéries vivent en homéostasie au sein de l’intestin, c’est-à-dire qu’il existe un équilibre entre les bactéries commensales (i.e. bactéries non néfastes et contribuant au bon fonctionnement de l’hôte), les bactéries parasites et les pathogènes permettant un état d’eubiose de la flore intestinale. Au cours de la dernière décennie, un certain nombre d’études scientifiques ont été conduites pour établir le lien qu’il existe entre ce microbiote intestinal et la performance sportive. Certains travaux scientifiques, et notamment ceux conduits au laboratoire M2S, ont ainsi mis en évidence un lien direct entre le microbiote intestinal et le muscle squelettique, organe central dans la performance sportive. Récemment, nous avons en effet conduit une étude clinique pilote chez l’humain pour caractériser la composition du microbiote intestinal en fonction du profil glucido-lipidique à l’exercice. Nous avons montré que des sujets utilisant principalement des lipides à l’exercice présentent en très grande majorité un entérotype bactérien dominé par le genre Prevotella (espèce de bactérie). A l’inverse, les individus n’utilisant pas ou peu de lipides présentent un entérotype dominé par le genre Bacteroides (autre espèce de bactérie). En réalisant une transfection fécale des deux entéroypes chez des souris, l’objectif de ce projet vise à déterminer si un lien de cause à effet existe entre le type d’entérotype bactérien et les capacités d’endurance à l’exercice.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les résultats obtenus dans le cadre de cette étude permettront de déterminer si une relation de cause à effet existe entre un entérotype bactérien retrouvé chez les populations sportives et la performance en endurance. Sur le plan de la santé, ils permettront de déterminer si un entérotype bactérien peut être bénéfique pour oxyder préférentiellement les lipides dans la fourniture d’énergie, caractéristique bien reconnu comme étant associé à un meilleur état de santé métabolique.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Aucune intervention chirurgicale n’est prévue. Les 3 groupes expérimentaux auront un traitement antibiotique pendant 9 jours dans l’eau du biberon. Puis 2 groupes expérimentaux seront assujettis à une transfection fécale par gavage soit 3 doses (1 dose/j la première semaine) puis 1 dose par semaine pendant 4 semaines. La durée de manipulation pour réaliser le gavage est de moins d’une minute. Ils effectueront également, avant et pendant la durée de l’étude, des tests de course sur tapis roulant pour évaluer leurs capacités fonctionnels. Un des tests mesurant la vitesse de course maximale durera environ 20min alors que l’autre test mesurant la capacité d’endurance durera environ 1h. Des prélèvements fécaux non-invasifs seront réalisés chez les animaux (durée de la manipulation : moins d’une minute).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les animaux sont hébergés dans des cages individuelles. Les procédures de gavage et les tests physiques peuvent engendrer du stress pour les animaux. Le traitement antiobiotique à large spectre peut générer un inconfort intestinal durant les 9 jours de traitement. Toutefois, ces approches expérimentales sont communément utilisées pour les protocoles de transfection fécale chez l’animal.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A la fin de ces protocoles expérimentaux, les animaux seront euthanasiés. La mise à mort des animaux est indispensable à l’étude pour avoir accès aux différents organes. L’objectif sera entre autres de réaliser des analyses moléculaires sur ces tissus.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les résultats que nous avons obtenus sur la cohorte d’individu sains démontrent que les profils oxydant préférentiellement des lipides à l’exercice sont associés à un entérotype Prevotella dominant chez l’homme. L’étude de la causalité (soit l’effet de l’entérotype sur le métabolisme), ne peut se faire qu’à travers une étude chez le rongeur. Il n’existe pas d’alternative in vitro, ou ex-vivo, pour évaluer de manière efficace l’impact d’un entérotype bactérien sur le métabolisme et les capacités fonctionnelles.
2. Réduction
La cohorte constituée de 36 souris sera répartie en 3 groupes expérimentaux (12 animaux/groupe) afin d’obtenir les effets des différents entérotypes sur les capacités fonctionnelles.
3. Raffinement
Les animaux utilisés dans ce projet nécessitent un hébergement en cage individuelle car il est indispensable d’éviter le transfert du profil microbiote et il est nécessaire de mesurer la consommation quotidienne de nourriture et d’eau. Mais des précautions sont prises. Les animaux seront hébergés dans des cages individuelles, côte à côte et enrichies avec de jouets et un tunnel ce qui permet de limiter l’isolement social et le stress. De plus, tout au long de la durée du protocole, les animaux suivront un contrôle quotidien effectué par les chercheurs via un registre journalier et individuel. Un questionnaire pour mesurer le niveau de souffrance des rongeurs est mis à disposition et disponible dans les locaux de l’animalerie. Le questionnaire fait ressortir les signes visibles de douleur et d’inconfort chez le rongeur (vocalisation, agressivité, retrait d’un membre, autres). En cas d’atteinte des points limites décrits dans chacune des procédures, nous procéderons à la sortie la souris du protocole.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les souris constituent une espèce qui très facile à manipuler et à faire courir sur des tapis. Le matériel que nous avons à disposition est également optimisé pour évaluer les performances physiques chez la souris. Par ailleurs, la nécessité d’avoir une population la plus homogène possible place la souris comme un modèle de choix pour cette expérimentation. Nous disposons par ailleurs de précédentes expériences validant l’usage d’un traitement antibiotique à large spectre chez cette espèce. Les animaux seront âgés de 7 semaines au début de l’expérimentation pour étudier de l’effet de la flore intestinale sur les capacités fonctionnelles et le métabolisme énergétique. Il faut disposer d’animaux adultes dont le métabolisme énergétique est stabilisé.