Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2023-06-29 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-847393)
128 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Certaines sont génétiquement modifiées pour supprimer une réaction inflammatoire cérébrale, et toutes sont isolées en cage jusqu’à huit jours, soumises à un régime gras puis à un jeûne de seize heures, avec contentions dans un scanner corporel, avant mise à mort et prélèvement du cerveau. Le porteur revendique la souris comme un « modèle de référence » pour les études métaboliques et affirme qu’aucun modèle de substitution n’existe pour cette approche intégrée. Les retombées annoncées, une meilleure compréhension de la boulimie, de l’hyperphagie ou de l’anorexie, restent formulées comme une possibilité.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’existence de la réaction inflammatoire postprandiale (PIR) systémique est maintenant bien documentée. En revanche, ses effets sur l’organisme sont encore mal connus. La PIR apparaît chez l’individu sain dans un contexte de physiologie normale. Elle se caractérise par l’augmentation transitoire de facteurs inflammatoires circulants après un repas. La PIR est exacerbée lorsque le repas est riche en graisses. Récemment, notre équipe a montré que la PIR se développait aussi dans le cerveau, elle se caractérise par une activation des cellules inflammatoires spécifiques (les cellules microgliales) chez l’individu sain en réponse à un repas gras. Cette réponse est visible 3 heures après le début du repas. Elle se produit dans l’hypothalamus, une structure impliquée dans la régulation de la prise alimentaire, du poids corporel et du métabolisme énergétique. Nous avons déjà identifié des effets bénéfiques de la PIR en montrant qu’elle contrôlait la prise alimentaire en favorisant la satiété et en limitant les apports caloriques après consommation d’un repas gras. Toutefois, chez les mammifères, il existe un équilibre dynamique entre les apports et les dépenses énergétiques de l’organisme qui reste constant en condition de vie normale. Cet équilibre est appelé homéostasie énergétique. Il vise à faire coïncider la prise alimentaire (calories assimilées) par rapport aux besoins de l’organisme (calories brûlées), liés à son fonctionnement et à l’activité physique. La question est de savoir si la PIR n’agit que sur la prise alimentaire ou contrôle également les dépenses énergétiques de l’organisme. Pour tester cette hypothèse, nous allons mesurer différents aspects des dépenses énergétiques (dont activité locomotrice et métabolisme basal) chez des souris dont la PIR cérébrale a été abolie ou non. Cette approche de perte de fonction sera possible grâce à l’étude d’animaux mutants ne pouvant pas déclencher la PIR au niveau cérébral. Des animaux non mutants seront les témoins de l’expérience. Les animaux seront étudiés dans différents états nutritionnels (sous régime standard ou gras pendant 72 heures). Ils seront également soumis à un test d’effort calorique conventionnel (mise à jeun pendant 16 heures). L’ensemble de ces analyses fonctionnelles sera réalisé en cages calorimétriques dédiées. A la fin des études, les animaux seront mis à mort et les cerveaux seront collectés post-mortem pour analyses histologiques. Au total, 128 souris seront utilisées dans ce projet.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les résultats permettront de mieux comprendre les fonctions de la PIR cérébrale chez l’individu sain, et donnera des informations nouvelles sur les mécanismes cérébraux impliqués dans le contrôle de la satiété et du métabolisme énergétique. Ce projet apportera de nouvelles connaissances sur le contrôle de l’appétit, et pourrait permettre de mieux comprendre les troubles du comportement alimentaire tels que la boulimie, l’hyperphagie, ou l’anorexie.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
La procédure implique une mise en cage individuelle pendant 8 jours au maximum, afin de mesurer les dépenses énergétiques de chaque individu, ce qui peut engendrer stress et inconfort. Des contentions seront réalisées afin d’évaluer la composition corporelle (procédure non invasive mais nécessite un transfert des animaux dans un scanner corporel). Une injection intrapéritonéale d’anesthésique durant 5 secondes sera réalisée avant mise à mort sous sédation.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les principales nuisances sont liées aux conditions d’hébergement isolées pendant 6 à 8 jours. Le stress métabolique induit par la mise sous régime gras pendant 3 jours et par la mise en jeun pendant 16 heures représente une nuisance supplémentaire. Enfin, la contention des animaux (notamment pour mesurer la composition corporelle dans le scanner EchoMRI), et les injections intrapéritonéales d’agent d’anesthésique avant la mise à mort représentent aussi des nuisances. Ces injections seront réalisées une seule fois par animal. Pendant les expériences de calorimétrie, la surveillance quotidienne du bien-être animal sera assurée de manière visuelle, à travers les cages transparentes, et par suivi des enregistrements de prise alimentaire, prise hydrique, et locomotion. De plus, lors des changements de conditions nutritionnelles (introduction du régime gras HFD (High fat diet ) après SD, ou du régime équilibré SD (standard diet) après mise à jeun), une observation directe des animaux sera faite.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les 128 souris seront toutes mises à mort afin de prélever le cerveau en vue d’analyses histologiques.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Cette étude nécessite l’utilisation de modèles expérimentaux vivants. En effet, il n’existe pas actuellement de méthodes ou de modèles de substitution permettant d’étudier l’équilibre énergétique et le dialogue inter-organes d’un point de vue intégré. De plus, les réponses comportementales autonomes que nous souhaitons étudier représentent des paramètres complexes qui ne sont pas modélisables in vitro ou in silico. Ainsi ce projet sera réalisé chez la souris, qui constitue un modèle de référence pour les études métaboliques et neurophysiologiques. Cet animal nous permet d’obtenir des analyses métaboliques et comportementales fines.
2. Réduction
La procédure décrite a été optimisée, standardisée et validée précédemment, ce qui permet de réduire la variabilité interindividuelle, d’éviter des études pilotes supplémentaires, et donc de réduire les effectifs nécessaires au projet. Le fait de travailler avec des animaux standardisés (sexe, âge, et fond génétique maitrisés) dans des conditions d’élevage standardisées (environnement, nutrition, intervention humaine) est un élément qui permet de réduire la variabilité interindividuelle, et donc de réduire les effectifs nécessaires dans l’étude. Nous utiliserons des tests statistiques permettant d’identifier de manière optimale les différences significatives entre les groupes expérimentaux, ce qui permet de mener des études conformes sur des effectifs réduits.
3. Raffinement
Depuis la naissance des animaux dans l’animalerie, tout est mis en place pour réduire la souffrance et l’angoisse des animaux (manipulation par les personnes compétentes, calme dans les pièces). Les animaux seront élevés dans un environnement enrichi. L’enrichissement de l’habitat sera fait grâce à des dômes de nidation et carré de coton qui permettent l’expression de comportements innés et favorisent la protection des animaux. Un suivi quotidien sera assuré pour veiller au bien-être des animaux. Les différentes manipulations des animaux et injections seront effectuées par du personnel compétent, conformément à la législation. Les principaux dispositifs instrumentaux utilisés dans ce projet (cages métaboliques et scanner EchoMRI) permettent des mesures non-invasives. Une liste de points limites a été préalablement établie et si un animal présente des signes de souffrance ou atteint pour une durée de plus de trois jours, un des points limites décrits dans les procédures l’animal sera ecarté de l’étude.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris représente l’espèce la plus adaptée au type de recherche que nous menons. Cet animal nous permet d’obtenir des analyses fines du comportement alimentaire. Enfin, cette espèce a été bien étudiée par la communauté scientifique et nous disposons maintenant d’outils génétiques spécifiques à cette espèce et d’intérêt dans notre projet. Les expériences seront réalisées sur des souris adultes mâles, âgées de 9 semaines. Cet âge correspond à un cerveau mature stabilisé.