Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 21/03/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-516755)
Pesées deux fois par semaine pendant huit semaines, dont la moitié sous régime hypercalorique jusqu’à peser près de 50 grammes et devenir prédiabétiques, 144 souris reçoivent ensuite un gavage de glucose ou une injection d’insuline, puis six prélèvements de sang à la queue en deux heures. Quarante-huit autres passent seize heures à jeun avant deux prélèvements, et vingt-quatre subissent une contention de trente minutes, un stress que le porteur présente comme « nécessaire » à l’activation de l’axe nerveux étudié. Au total 216 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes sont tuées à l’issue, pour analyser leur métabolisme du glucose et leur régulation du stress.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’obésité et le diabète de type 2 connaissent une croissance alarmante. La dérégulation de l’équilibre de la glycémie (concentration de sucre (ou glucose) dans le sang), notamment chez des personnes diabétiques ou obèses, est un problème majeur de santé publique nécessitant une recherche constante quant aux thérapies proposées. Dans cet optique, le récepteur de glucose SGLT3 (pour sodium-glucose transporter 3) est une cible de choix. En effet, l’expression ce récepteur, présent dans les neurones de l’intestin grêle et dans les régions du cerveau qui contrôle la faim– est diminuée chez des souris obèses et varie également après une chirurgie gastrique, un traitement très efficace de l’obésité sévère, en particulier chez les patients diabétiques. Néanmoins, ces différentes études anatomiques et fonctionnelles restent aujourd’hui incomplètes pour définir le rôle de SGLT3 dans la détection du glucose et l’équilibre de la glycémie. Ce projet vise à déterminer si la détection du glucose par le récepteur SGLT3 est important dans le contrôle de la glycémie et du poids et, à plus long terme, de proposer de nouvelles cibles thérapeutiques dans le cadre de l’obésité et du diabète. Pour cela, nous étudierons une lignée de souris transgéniques qui n’expriment pas le récepteur de glucose SGLT3.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les résultats issus de ce projet nous permettrons de compléter les travaux sur les mécanismes de détection du sucre-glucose et de transmission des informations de l’alimentation envoyées par l’intestin. En effet, plusieurs études ont suggéré que SGLT3 est impliqué dans le métabolisme du sucre, notamment dans des situations pathologiques telles que l’obésité. Néanmoins ces travaux n’ont pas encore permis de montrer précisément le rôle de SGLT3. Ce projet nous permettra peut-être d’identifier une nouvelle cible de choix dans la lutte contre l’obésité et ses complications.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
-144 souris (72 nourries avec un régime standard et 72 nourries avec un régime hypercalorique) seront pesées et leur prise alimentaire sera mesurée deux fois par semaine pendant 8 semaines. Ces souris recevront ensuite soit un unique gavage avec une solution de glucose, soit une unique injection d’insuline (d’une durée d’environ 45 secondes par souris pour chaque geste). Des mesures de glycémie par prélèvement d’une goutte de sang (d’une durée d’une dizaine de secondes) au bout de la queue seront réalisées 0,15,30,60,90 et 120 minutes après le gavage ou l’injection. – 48 souris seront mises à jeun pendant 16h et subiront 2 prélèvements d’une goutte de sang (d’une durée d’une dizaine de secondes) au bout de la queue. – 24 souris subiront un test de contention d’une durée de 30 minutes ainsi que 3 prélèvements d’une goutte de sang (d’une durée d’une dizaine de secondes) au bout de la queue.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
– Des hypoglycémies peuvent survenir lors du test de tolérance à l’insuline. Le contrôle régulier de la glycémie permettra d’anticiper une baisse de la glycémie trop importante. – Le jeûne de 16h ainsi que le test de contention vont entrainer un stress de l’animal, nécessaire à l’activation de l’axe nerveux que nous étudions ici. – Le régime hypercalorique favorise la prise de poids et l’induction du diabète. Après 8 semaines de régime, les souris WT sont prédiabétiques et en surpoids (environ 50g) mais sans impact sur leur mobilité. – Les souris recevant un gavage de glucose oral pourront présenter une légère irritation de l’œsophage.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue de chacune des procédures, les animaux seront mis à mort afin d’étudier différents paramètres de leur métabolisme glucidique ainsi que de leur régulation du stress.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Cette étude ne peut pas être réalisée sur cellules ou organoïdes car la détection du glucose a des impacts sur l’ensemble du corps et implique des dialogues entre organes. En effet, le glucose produit par l’intestin est détecté dans les vaisseaux et active un signal nerveux vers le cerveau. En réponse, le cerveau va émettre des signaux nerveux en périphérie qui ont des effets bénéfiques anti-obésité et anti-diabète. Pour comprendre comment la production intestinale de glucose exerce ses effets bénéfiques, il est donc nécessaire de l’étudier dans l’organisme entier.
2. Réduction
Le nombre de souris a été calculé au plus juste à partir des connaissances des modèles animaux et du métabolisme glucidique, mais aussi des résultats d’études précédentes ayant permis de valider la preuve de concept, soit 6, 9 ou 18 souris par groupe. Ce nombre a été établi sur différents paramètres prenant en compte les seuils de détection des techniques utilisées, l’analyse statistique et la variabilité entre individus. La mesure de prise alimentaire se fait par la pesée des croquettes dans la mangeoire. Toutes les souris étant hébergées 3 par cage, il est nécessaire de se baser sur le nombre de cage et non sur le nombre d’animaux, pour calculer la taille nécessaire d’échantillon. Ainsi, avec 18 souris par groupe, nous fixons une taille d’échantillon de 6 par groupe. Si aucune différence n’est observée entre les individus mâles et femelles, les données seront regroupées pour augmenter le nombre d’échantillons. Enfin, la réalisation de la procédure 3 est conditionnée aux résultats obtenus au cours de la procédure 2. Si nous n’observons pas de différences dans la contre-régulation induite par le jeûne de 16h, nous ne réaliserons pas cette dernière procédure. Au total, ce projet nécessitera au maximum 216 souris.
3. Raffinement
Les souris contrôles seront commandées à l’âge de 4 semaines et auront ainsi une longue période d’acclimatation avant le début des tests à l’âge de 14 semaines. Pendant cette phase d’acclimatation, les animaux seront observés et pesés régulièrement. Des signes de maladie, de perte de poids, de souffrance, de lésions ou de détérioration de l’état de santé général constituent des points limites au-delà desquels, si aucun moyen de prévention/correction de la douleur n’a été efficace, les souris sont mises à mort. Pour les différentes procédures, les animaux seront en groupe et manipulés dans le calme pour éviter tout stress superflu. Pour prévenir la douleur due à l’incision de la queue, de la crème anesthésiante à base de lidocaïne (anesderm) est appliquée localement sur la queue des souris, 30min avant l’incision. Pour limiter le stress des animaux, les animaux seront manipulés régulièrement par les personnes en charge des procédures expérimentales. Pour minimiser le stress lié à l’éclairage, nous utiliserons un éclairage diffus et faible (
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le rôle du récepteur SGLT3 dans le métabolisme glucidique et énergétique a été étudié chez les rongeurs. Les études réalisées sur des vertébrés inférieurs, tels que le poisson, montrent que les régulations observées ne sont pas les mêmes que les mammifères. Nos études sont réalisées afin de fournir des bases fondamentales à la recherche clinique humaine. Nous souhaitons donc réaliser nos expériences avec des modèles animaux dont les systèmes de régulation sont semblables à l’Homme. Le modèle murin est compatible avec une étude en laboratoire en raison de sa petite taille, de sa manipulation aisée et des nombreux outils d’analyse disponibles. Les animaux provenant d’un éleveur agréé seront commandés à 4 semaines afin qu’ils soient hébergés dans les mêmes conditions que les animaux transgéniques (sevrés à 4 semaines). Les animaux seront tous utilisés à l’âge adulte (à partir de 14 semaines). Les résultats décrit dans la littérature ne proviennent que de souris mâles. Notre objectif est d’approfondir ces résultats mais également d’étudier si nous observons les mêmes résultats chez les femelles. Nous utiliserons donc à la fois des souris mâles et femelles.