Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 10/07/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-728313)
Toutes tuées à l’issue pour prélever leurs organes, 500 souris femelles Balb/c vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont sensibilisées au gluten une fois par semaine pendant huit semaines, par injection dans l’abdomen ou par application sur la peau après provocation d’une inflammation cutanée. Un gavage déclenche ensuite la réaction allergique, avec chute de la température corporelle et douleurs stomacales attendues, la température étant relevée par voie rectale, et six prélèvements de sang sont faits au bout de la queue. Sur le remplacement, le porteur affirme que le modèle in vivo reste « irremplaçable » pour comparer les voies d’exposition et qualifie l’expérimentation animale d' »élément vital » du projet.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les allergies sont répandues et ont été classées comme quatrième pathologie en termes de morbidité par l’Organisation Mondiale de la Santé. Depuis une vingtaine d’années, une augmentation constante de la prévalence de cette pathologie et notamment de la forme sévère (dite anaphylactique) a été constatée. A l’heure actuelle, les mécanismes impliqués dans le développement de la réaction allergique et les causes spécifiques de l’augmentation de leur prévalence sont peu établis. L’allergie au blé est l’une des allergies alimentaires les plus fréquentes, due principalement à un ensemble de protéines, nommé gluten. Le gluten est composé des allergènes majeurs de la céréale. Certaines études tentent de montrer l’intérêt des procédés de transformation dans la réduction des allergies. La fermentation appliquée lors de la fabrication du pain au levain peut engendrer une dégradation des protéines du gluten par certaines bactéries ou enzymes supposant ainsi une diminution de la réponse allergique. Cependant, le nombre d’études reste très limité. L’objectif de ce projet est d’évaluer la réponse allergique du gluten fermenté par une combinaison de bactéries lactiques, d’une levure ou d’une enzyme de grade alimentaire. En effet dans nos précédentes études, une bactérie et une enzyme ont été identifiées pour leur capacité à dégrader le gluten. L’influence de la voie d’exposition (percutanée ou intra-péritonéale) reste également largement à explorer. De ce fait, lors de ce projet, ces deux voies d’exposition sur le développement de l’allergie alimentaire au gluten sera évaluée. Pour cela, un examen approfondi des mécanismes immunologiques impliqués dans l’allergie au gluten et de l’influence du procédé de fermentation sera mené.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet a pour objectif d’évaluer l’impact du procédé de fermentation sur l’allergie au gluten. De ce fait, la réponse immunitaire précise sera élucidée pour chaque voie de sensibilisation (intra-péritonéale et percutanée). A terme, ce projet a pour but de permettre une compréhension plus approfondie du développement de l’allergie au gluten permettant d’améliorer la prise en charge des sujets atteints. Aussi, des solutions préventives pourront être proposées.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les souris seront sensibilisées 1 fois par semaine pendant 8 semaines par une injection intraperitonéale ou une application cutanée sur l’abdomen. Le déclenchement des symptômes de l’allergie sera effectué par un gavage, 7 jours après la fin de la phase de sensibilisation. Pour une injection intrapéritonéale ou un gavage oral, la durée des interventions correspond au temps d’injection ou d’administration (soit environ 10 secondes). Pour l’application cutanée sur l’abdomen ou le dépôt sur les narines, la durée d’intervention correspond au temps d’anesthésie (soit 15 à 20 minutes). Toutes les souris auront également un prévèlement de 50 microlitres (3 à 4 gouttes de sang) à l’extrémité de la queue 1 fois par semaine (de la sensibilisation 3 à la sensibilisation 8) soit 6 prélèvements au total. Ce geste dépend du débit sanguin et dure environ 30 secondes.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Lors de ce protocole, il est possible que les animaux aient des effets indésirables suite aux gestes pratiqués. En effet, les différents moyens de sensibilisation peuvent provoquer certaines nuisances notamment en raison de la répétabilité des gestes (1 fois par semaine pendant 8 semaines). Les souris sensibilisées par voie percutanée pourront ressentir un inconfort abdominal suite à la réalisation d’une inflammation cutanée pour permettre le passage de l’allergène. Les sensibilisations réalisées par voie intra-péritonéale peuvent également provoquer une gêne abdominale au niveau du point d’injection. La phase de déclenchement de l’allergie alimentaire (challenge), peut également contribuer à des nuissances. Une baisse de la température corporelle des animaux est généralement observée. Les souris pourront aussi ressentir des douleurs stomacales liées à l’administration de gluten. La prise de température par voie rectale peut aussi entrainer un inconfort pour les souris.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure afin de collecter les organes pour analyse de la réponse immunologique et des marqueurs de l’allergie.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Dans le cas de l’allergie alimentaire, les modèles in vitro ou in silico ne permettent pas de reproduire efficacement les systèmes biologiques très complexes et en particulier le système immunitaire. Notamment, dans le cas de l’étude de l’influence des différentes voies d’exposition, le modèle in vivo reste irremplaçable. Dans notre étude, les fermentas ont pu être testés sur un type de cellule mimant le processus de provocation, ces tests permettent de mettre en avant l’intérêt de certains échantillons. Dans l’allergie, de multiples types cellulaires peuvent être impliqués et leurs interactions peuvent avoir un rôle dans la physiopathologie. De plus, les allergies alimentaires sont caractérisées par des symptômes que seuls des modèles animaux, et en particulier les souris peuvent adéquatement reproduire. Ce projet présente enfin un réel intérêt dans la mesure où il modélise le développement de la réaction allergique au gluten et étudie l’impact d’un procédé de transformation.
2. Réduction
Le protocole d’allergie alimentaire est régulièrement réalisé au sein du laboratoire. De ce fait, en se basant sur les études précédentes et des tests statistiques, le nombre de souris a été déterminé à 20 souris par sous-groupe (hormis pour l’étude pilote, 10 souris par groupe seront utilisées). Le nombre d’animaux réduit au minimum permettra d’obtenir des résultats statistiquement exploitables pour la réalisation d’analyses statistiques.
3. Raffinement
Seul le personnel expérimenté et qualifié effectuera les expérimentations animales. Ces exigences visent à s’assurer que les procédures nécessaires à l’élevage et à l’expérimentation sont exécutées efficacement, avec les soins appropriés afin de minimiser la souffrance des animaux. Le suivi quotidien des animaux et des signes généraux mais aussi la mise en place lors des procédures expérimentales d’analgésie et d’anesthésie permettront de minimiser l’inconfort et la douleur. Le cycle jour/nuit de 12h des animaux sera respecté. Les souris seront stabulées dans les cages d’un portoir ventilé avec un cycle jour/nuit de 12h (température, humidité). Les souris seront hébergées en nombre de 3 à 5 par cage dans un environnement avec au moins 2 enrichissements (dôme, tube, coton) pour limiter l’angoisse et s’adapter à nos expériences pour des raisons pratiques de logistique. Aussi, une étude préliminaire sera effectuée sur un nombre de souris restreint par groupe (10 souris/groupe soit 20 souris au total), pour observer l’effet de l’application/d’injection de bactéries. Cela permettra d’affiner le protocole et la prise en charge de la douleur le cas échéant.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Lors de cette étude, des souris femelles de souche Balb/c seront utilisées. Ces souches de souris constituent un modèle de choix, reconnu, dans le cadre d’étude du système immunitaire du fait de la caractérisation approfondie de ces souches. Il n’existe aujourd’hui pas de méthodes alternatives pour analyser efficacement et dans son ensemble la réaction allergique. De plus, l’allergie est caractérisée par des symptômes que seuls des modèles animaux peuvent adéquatement reproduire. Ainsi, l’expérimentation animale est un élément vital de ce projet afin de modéliser efficacement la réponse physiologique globale du système. Néanmoins, chaque fois que possible, les études sur les animaux seront remplacées par des systèmes in vitro. Des analyses phénotypiques des populations lymphocytaires (cellules spécifiques de l’allergie) seront réalisées. Les femelles Balb/c utilisées auront 3 semaines de vie à réception et 4 semaines de vie au début des interventions. Quatre semaines est l’âge idéal correspondant à des souris sevrées et adultes ayant un système immunitaire mature.