Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2024-07-18 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-274623)
Pour savoir si un transporteur du fructose intervient dans la sécrétion d’insuline, 192 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever le pancréas, l’intestin et le contenu du cæcum. Chaque animal subit trois gavages de glucose, trois coupures à l’extrémité de la queue et jusqu’à six prélèvements submandibulaires, entre six et dix-neuf semaines d’âge. Un jeûne de six heures précède chaque test de tolérance au glucose, dont le porteur écrit qu’il n’entraîne qu’une baisse modérée de la glycémie. Une perte de poids dépassant 20 %, un poil hérissé, une prostration ou une léthargie de plus de deux jours déclenchent l’arrêt du protocole et la mise à mort de l’animal.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La sécrétion d’insuline est fortement stimulée par le glucose et pas du tout par le fructose lequel représente pourtant 50% des sucres consommés par notre alimentation. Le fructose est structurellement proche du glucose mais est transporté, notamment au niveau de l’intestin, par un transporteur spécifique qui ne transporte que le fructose. Ce transporteur est essentiellement présent dans l’intestin et n’a pas été décrit dans le pancréas. Pourtant chez les souris génétiquement modifiées chez qui ce transporteur n’est pas présent il y a une diminution des taux circulant d’insuline. La découverte d’une nouvelle d’une voie de régulation de la sécrétion d’insuline via ce transporteur semble très importante à caractériser et c’est le but du projet proposé. Ce travail vise à déterminer chez des souris mâles et femelles adultes à quel âge cette diminution des taux circulants d’insuline apparait et quels sont les mécanismes impliqués. Parmi ces derniers, le rôle du transport de fructose sera étudié ainsi que le rôle éventuellement du métabolisme du fructose à la fois dans le pancréas et dans l’intestin, grâce à des modèles de souris spécifiques.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le phénotype observé chez les souris chez qui le transporteur du fructose n’est pas présent, à savoir une baisse drastique des taux circulants d’insuline, ressemble à ce qui est observé dans le diabète de type 1 chez l’humain. Le diabète de type 1 représente environ 10% des cas de diabètes en France et dans le monde. Depuis une vingtaine d’années, le nombre de personnes atteintes de diabète de type 1 ne cesse d’augmenter (+ 3 à 4% /an). Les raisons de ces évolutions sont inexpliquées à ce jour, mais certaines modifications de l’environnement et de leurs interactions avec le génome sont suspectées telles que les facteurs nutritionnels ou la modification de la flore intestinale. Bien que le fructose soit suspecté de conduire à la mise en place d’un diabète de type 2 (mise en place progressive de l’insulino-résistance) le rôle de son transporteur dans la sécrétion de l’insuline n’a jamais été étudié. Notre projet permettra possiblement d’identifier une nouvelle voie impliquée dans la régulation de la synthèse et ou la sécrétion de l’insuline.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les 192 animaux vigiles recevront au cours de la totalité de la procédure 3 gavages oraux de glucose (intervention d’une durée inférieure à 5 secondes), 3 petites coupures à l’extrémité de la queue (intervention d’une durée inférieure à 1 seconde) et ils auront au maximum 6 prélèvements submandibualires (intervention d’une durée inférieure à 20 secondes).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les animaux seront soumis à un stress sur des temps très courts au cours de la contention nécessaire lors des gavages pour le test de tolérance au glucose (moins de 5 secondes), la contention permettant de limiter les fausses routes éventuelles, et lors de la contention pour le prélèvement de sang (moins de 20 secondes). Les animaux seront soumis à stress lors du passage de leur salle d’élevage à la salle d’expérimentation pour les OGTT. Les animaux seront soumis à une légère douleur de l’ordre de la piqure lors du prélèvement de sang. Les souris seront soumises à un jeun de 6h avant les tests de tolérance au glucose ce qui n’entraine qu’une diminution modérée de la glycémie et aucune hypoglycémie.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
L’ensemble des animaux sera euthanasié afin de prélever certains tissus (pancréas, intestin et contenu de caecum)
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Il n’existe pas aujourd’hui de modèle ou de technique in vitro ou ex vivo permettant de simuler les interactions inter-organes impliquées dans le contrôle de l’homéostasie glucidique d’un individu. Le recours à des animaux est donc nécessaire pour intégrer l’ensemble des paramètres spécifiques à chaque souris (génétique, microbiote, alimentation) et biologiques obtenues à partir du sang (glycémie, insulinémie), des tissus producteurs d’hormones (pancréas) et intestinaux (tissus permettant de stimuler la sécrétion d’insuline via la production de molécules de type hormonales).
2. Réduction
Nous avons prévu d’inclure 12 souris par groupe expérimental, car d’après les études déjà menées au laboratoire, ce nombre apparait nécessaire afin de permettre la mise en évidence de différences statistiques significatives. De plus, nous avons fait le choix d’utiliser les mêmes groupes de souris ente 6 et 19 semaines et de n’effectuer les prélèvements finaux de tissus qu’à 19 semaines afin de réduire le nombre d’animaux. Des mâles et des femelles seront utilisés.
3. Raffinement
Les animaux bénéficieront d’un enrichissement avec du papier pour leur nid, d’un bâton à ronger, d’un abri en propylène rouge et de deux hamacs (limitation des bagarres). Les animaux seront habitués à la contention avant le démarrage des gavages pour limier le stress lors de la procédure expérimentale. Les expérimentions étant effectuées dans une salle différente de la salle d’élevage les animaux seront habitués à la salle d’expérimentation 1h avant le début des procédures et maintenus dans leur cage d’élevage avec les mêmes congénères afin de réduire le stress. Les animaux seront surveillés visuellement 1 fois par semaine et leur poids mesuré 1 fois par semaine. Une perte de poids dépassant 20 % du poids initial de l’animal sera considérée comme un point limite. De même des comportements atypiques de type poil hérissé, prostration, absence de toilettage ou léthargie pendant plus de deux jours ou stéréotypie seront également considérés comme des points limites entrainant l’arrêt précoce du protocole sur les animaux concernés et leur euthanasie. Les souris seront à plusieurs par cage pour éviter l’isolement et réduire le stress.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le modèle souris est largement utilisé pour les recherches sur les maladies métaboliques. Nous disposons également de données préliminaires sur ce modèle animal et surtout pour décrypter le mécanisme posé ici (rôle du transporteur et du métabolisme du fructose dans la sécrétion d’insuline) nous disposons de modèles génétiques originaux disponibles uniquement chez les souris. A 6 semaines les souris n’exprimant pas le transporteur de fructose étudié ont une insulinémie normale alors qu’elle est diminuée à 16 semaines. Afin de déterminer à quel âge l’la diminution de la synthése d’insuline se produit nous proposons de suivre les animaux ente 6 et 19 semaines d’âge.