Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2023-10-30 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-213642)
736 souris vont être utilisé·es, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une amputation de l’extrémité de la queue sert au génotypage, puis un virus est injecté sous anesthésie, un régime gras est imposé douze semaines, avec gavages de glucose, injections d’insuline, sept prélèvements de sang à la queue et trois jours d’isolement en cage calorimétrique, pour étudier le rôle d’un dérivé lipidique du foie dans le diabète de type 2. Le porteur situe les retombées au conditionnel, l’identification de possibles cibles thérapeutiques. Il justifie la souris par le fait que l’homme partagerait 95 % de son génome avec elle et que le diabète de type 2 y serait bien reproductible.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Chez les personnes en bonne santé, l’équilibre entre la production du glucose et son utilisation est finement contrôlé. Lorsque la glycémie atteint un seuil critique, les cellules beta pancréatiques sécrètent de l’insuline qui a pour action de diminuer les concentrations circulantes de glucose en facilitant son stockage, principalement dans le muscle squelettique et le foie, tout en inhibant sa production par le foie. En cas d’obésité, lorsque l’action tampon du tissu adipeux pour stocker les acides gras est altérée, les tissus non adipeux comme les cellules musculaires, hépatiques et beta pancréatiques, accumulent des acides gras et cette accumulation conduit à un phénomène appelé lipotoxicité et finalement au diabète de type 2. Au cours de l’obésité, les acides gras ectopiques accumulés dans les tissus non adipeux sont métabolisés sous forme de dérivés de de dérivés lipidiques spécifiques. Alors que le rôle de certains de ces lipides dans le développement du diabète de type 2 est bien établi, l’effet d’autres sphingolipides dérivés des céramides sur la résistance à l’insuline et le diabète de type 2 n’est pas bien caractérisée. Les objectifs du projet sont donc au nombre de deux. la relation d’autres lipides avec la résistance à l’insuline et le diabète de type 2 n’est pas bien caractérisée. Des études ont montré que ces derniers auraient un effet positif ou négatif sur la lipotoxicité selon les tissus. Les objectifs du projet sont donc au nombre de deux. D’une part, il s’agit d’étudier l’impact de la modulation des concentrations de ces lipides sur les tissus périphériques tels que les tissus adipeux, muscles squelettiques, cœur et cellules bêta pancréatiques au niveau métabolique durant l’obésité. D’autre part, nous essaierons de déterminer l’effet de la modulation des concentrations de ces lipides sur les mécanismes moléculaires impliqués dans le développement de l’insulino-résistance dans le diabète de type 2.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet permettra d’ouvrir de nouvelles perspectives pour lutter contre le développement d’une résistance à l’insuline des tissus périphériques en comprenant mieux les mécanismes intracellulaires mis en jeu en réponse à la modulation de certains dérivés lipidiques hépatiques. Ces informations seront précieuses pour contrôler le développement de l’insulinorésistance dans le foie, et donc le diabète de type 2. Elles pourraient permettre notamment l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques, préalable au développement de molécules susceptibles de combattre le diabète de type 2.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à plusieurs interventions. Les animaux sont pucés dès l’âge d’une semaine et un bout d’extrémité de la queue de moins de 0,5 cm est prélevé entre 7 et 10 jours après la naissance pour génotypage. Une injection intraveineuse d’un virus adénoassocié sous anesthésie durant quelques secondes. La mise en place d’un régime hyperlipidique durant 12 semaines. Un gavage au glucose pour le test de tolérance au glucose sur animal vigil durant quelques secondes. Une injection intrapéritonéale d’insuline pour le test de sensibilité à l’insuline sur animal vigil durant quelques secondes. 7 prélèvements sanguins à la queue de 1 à 10 µL sur animal vigil lors des tests de tolréance au glucose et sensibilité à l’insuline durant quelques secondes. Une injection intrapéritonéale d’un mélange d’anesthésique et analgésique pour anesthésie durant quelques secondes. Un isolement de la souris pour mesures calorimétriques individuelles pendant 3 jours. Un placement en tube de contention pour mesure de la masse corporelle qui dure moins de 2 minutes. Les animaux seront euthanasiés selon des méthodes réglementaires en fonction des besoins expérimentaux.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le prelèvement d’un bout d’extrémité de la queue pour génotypage peut entrainer une douleur de courte durée. L’anesthésie gazeuse peut entrainer une perte de chaleur et un stress thermique. La mise à jeun des animaux pendant 4 heures lors des tests de tolérance au glucose et à l’insuline peuvent être stressant et entrainer une légère faim. Le gavage de glucose et l’injection intrapéritonéale d’insuline peuvent aussi être stressant à cause de la contention de l’animal. L’injection d’insuline lors du test de tolérance à l’insuline peut induire une douleur de courte durée au niveau de la piqûre de l’aiguille et une hypoglycémie. Le prélèvement du sang à la queue pour mesurer la glycémie des animaux est un geste peu stressant pour l’animal. Une microcoupure de 1mm de l’extrémité de la queue peut entrainer un léger inconfort et une douleur de courte durée. Les mesures de masse grasse et maigre par l’analyseur peuvent entrainer un stress lors de la contention de la souris dans le tube de l’appareil. La mise en cages calorimétriques pour 3 jours afin d’évaluer l’apport alimentaire et hydrique ainsi que la consommation métabolique de O2 et production de CO2 peuvent entrainer un stress à cause de l’isolement d’une souris par cage.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue des différents actes, les animaux seront euthanasiés par deux méthodes réglementaires différentes en fonction des analyses à réaliser sur les organes/prélèvements.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Ce projet vise à étudier les conséquences métaboliques d’une modulation de la concentration hépatique d’un dérivé lipidique chez la souris. Il s’agit d’un projet de physiologie intégré dans lequel tous les organes de régulation de l’homéostasie glucidique sont impliqués. C’est la raison pour laquelle le modèle de souris a été privilégié. Il serait difficile de mener à bien ce projet en utilisant qu’un seul modèle cellulaire car nous pensons que la modulation de la concentration hépatique du dérivé lipidique aura des conséquences intrahépatiques, mais sûrement aussi sur le métabolisme lipidique et glucidique d’autres tissus périphériques tels que les muscles squelettiques, les cellules beta pancréatiques et les tissus adipeux.
2. Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux nécessaires pour atteindre une significativité statistique, nous avons utilisé un programme informatique pour calculer le nombre d’animaux suffisant pour obtenir des résultats significatifs d’un point de vue statistique. Nous nous sommes basés sur des résultats obtenus précédemment sur la mesure des variables. De plus, nous utiliserons un test statistique adapté à notre étude pour déterminer si des différences existent entre les groupes des animaux après traitement ou régime. Nous utiliserons 736 animaux sur 5 ans.
3. Raffinement
Pour atténuer le stress de la manipulation des souris dans le temps, le même expérimentateur effectue toutes leurs pesées régulières afin que les souris soient familiarisées au même expérimentateur. Quand vient l’heure des injections, nous gardons les animaux dans un environnement calme avec le minimum de personne dans la pièce pour éviter tout stress additionnel et inutile aux souris. Si un animal reste prostré dans sa cage pendant 48h maximum, ou montre une anomalie importante de la qualité du poil on ne le laisse pas souffrir et il est euthanasié. Les animaux sont observés tous les jours, y compris le week-end. Une grille de suivi sera mise en place avec comme contrôle une pesée hebdomadaire des animaux. Pour une souris sous régime normal, une perte de poids de 20 pour cent entre 2 suivis hebdomadaires consécutifs sera considérée comme point limite et entrainera l’euthanasie de la souris. Idem, pour une souris sous régime gras, une perte de poids de 20 pour cent entre 2 suivis hebdomadaires consécutifs sera considérée comme point limite et entrainera l’euthanasie de la souris. L’injection de virus adénoassocié est réalisée sous anesthésie et analgésie. Durant toute anesthésie, les animaux seront gardés sous une lampe chauffante pour éviter toute perte de chaleur. Des protocoles d’enrichissement de l’environnement de l’animal sont mis en place avec notamment la présence de nids végétaux et de tunnels.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nous utilisons des souris C57B6J génétiquement modifiées de 6 semaines, âge où les animaux sont sevrés et pubères et sont dans les conditions métaboliques stables. Le fait que l’homme partage 95 pour cent de son génome avec celui de la souris valide l’utilisation de cet animal. De plus, le diabète de type 2 est une pathologie humaine bien reproductible chez la souris.