Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 02/10/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-558598)
Former des étudiants ingénieurs et de master à la physiologie de la nutrition: 60 souris et 60 rats reçoivent une boisson sucrée à 20 % de saccharose pendant quatre semaines et sont tous tués à l’issue, dans des procédures d’un niveau de souffrance léger. Chaque animal passe deux tests de comportement de dix minutes, dont le RNT ne dit pas la nature. Les mises à mort sont échelonnées pour que les encadrants corrigent les gestes des étudiants pendant les prélèvements, l’enseignante ouvrant l’abdomen avant que les binômes ne prélèvent le foie et les tissus adipeux. Le porteur écrit que comprendre ces mécanismes est « indispensable » à la formation, et justifie le choix indifférencié du rat ou de la souris par la réutilisation possible de rongeurs venant d’autres protocoles.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Notre école forme des ingénieurs et des étudiants en master en recherche et développement capables d’intégrer la nutrition dans les bénéfices santé de l’alimentation et de comprendre les effets sur l’apparition de dysfonctions métaboliques. Acquérir les connaissances concernant le lien alimentation / santé, les besoins nutritionnels, le comportement alimentaire au travers d’enseignement par la recherche est un objectif majeur de nos formations. Un problème majeur en nutrition, qui est un sujet d’actualité dans le cadre de la pandémie mondiale d’obésité, est la prise de poids et l’augmentation de la masse grasse, qui en retour induit des dysfonctions métaboliques (diabète, maladies cardiovasculaires, accumulation de lipides dans le foie, hypertension).Comprendre les mécanismes par lesquels le poids et l’adiposité augmentent est indispensable pour la formation des ingénieurs et des étudiants en master de nutrition. Ces connaissances, en plus de la formation théorique sur les voies métaboliques , nécessitent d’appréhender la complexité du problème par une approche par la recherche, pour évaluer l’effet de l’alimentation sur le comportement des animaux et sur l’interaction entre les organes et les molécules de signalisation associées, afin de comprendre la mise en place de ces dysfonctions métaboliques. L’objectif de ce projet est de former les étudiants à la physiologie de la nutrition en étudiant les effets de l’ingestion de boissons sucrées (saccharose à 20% dans l’eau) sur l’augmentation de la masse grasse. Les effets des boissons sucrées sont complexes et font intervenir une non compensation énergétique lorsque l’apport énergétique est sous forme liquide et une augmentation de la glycémie et en conséquence de l’insulinémie. En effet, la consommation de sucres, notamment sous la forme de boisson, induit une augmentation de l’ingéré énergétique qui s’ajoute à la consommation de l’énergie quotidienne. De plus, le glucose, le fructose et l’insuline vont stimuler directement la synthèse des lipides dans le foie qui vont être ensuite exportés et stockés dans les graisses.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Cette étude permettra de former les étudiants à la nutrition, au comportement et à l’analyse statistique des données obtenues ainsi qu’à l’anatomie. Il porte sur l’effet des boissons sucrées sur le comportement et la prise de de graisses. Comprendre les mécanismes responsables de l’effet de la consommation de boisson sucrées sur la prise de poids et les conséquences sur le surpoids et l’obésité est un enjeu majeur en santé publique.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Administration de boisson sucrée donnée dans l’eau de boisson (pour 120 animaux sur une durée de 4 semaines) et tests de comportement pour 120 animaux (2 tests de 10 minutes chacun). A la fin de l’expérimentation, tous les animaux (n=120) seront anesthésiés par injection en quelques secondes à l’animalerie 15 minutes avant la mise à mort. Les animaux anesthésiés seront ensuite mis à mort par injection léthale en quelques secondes.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les tests de comportement pourraient induire un stress léger dû à la nouveauté de l’environnement qui fait partie du principe de ces tests. L’injection sur animal vigile est susceptible d’induire de la douleur et un stress modéré mais de courte durée. Le stress induit par l’injection lors de la mise à mort sera atténué par l’injection préalable d’anesthésique.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin d’étudier sur les organes et tissus l’activation de la synthèse de graisse et l’augmentation de la masse grasse.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Cette étude permettra de former les étudiants à la nutrition en étudiant sur des modèles animaux les effets de l’alimentation sur les différents organes, au comportement et à l’analyse des données obtenues, ainsi qu’à l’anatomie sur les animaux morts. Le projet de recherche proposé dans le cadre de ces travaux pratiques requière la mesure des conséquences de l’ingestion des boissons sucrées sur le comportement et la prise de poids et de masse grasse, ce qui empêche le remplacement de l’expérimentation animale par des modèles cellulaires ou moléculaires. Ainsi, les objectifs de ce projet de recherche ne peuvent être atteints sans avoir recours à l’animal.
2. Réduction
Nous avons estimé l’effectif minimal requis pour observer un effet des boissons sucrées à 10 animaux par sexe et groupe. Les données seront mutualisées dans 4 unités d’enseignement sur une durée de 2 ans. Pour chaque année, trois groupes de TP de 15 étudiants au maximum participeront aux prélèvements des organes sur 20 animaux pour chaque groupe de TP et 48 étudiants organisés en 4 groupes de TP de 12 étudiants mesureront le comportement de 4 animaux par groupe de TP, soit 16 animaux pour les 48 étudiants. Les résultats obtenus seront également utilisés pour former 30 étudiants par an aux tests statistiques, en utilisant soit ceux obtenus par leur promotion, soit ceux obtenus par les promotions antérieures (étude de la reproductibilité).
3. Raffinement
Le projet n’imposant pas un suivi de la prise alimentaire, les animaux sont mis en cage collective de trois à quatre animaux. Les cages seront enrichies avec des tunnels transparents. L’expérimentateur ou le personnel animalier passera tous les jours pour vérifier l’état de santé des animaux et de détecter des modifications éventuelles de leur état physique ou de leur comportement, ainsi que la disponibilité de la nourriture et de la boisson de chacune des cages. Les points limites seront appliqués, au-delà desquels les animaux seront temporairement ou définitivement sortis des procédures. Au cours des travaux pratiques, les étudiants seront sous la responsabilité des enseignants titulaires du diplôme de niveau 1 et de chirurgie, assistés de l’animalière et d’un assistant ingénieur. Les étudiants seront divisés en 4 groupes de 12 pour l’étude du comportement et de 3 groupes de 15 pour les études physiologiques.Pour ces derniers TP, les animaux seront mis à mort en séquentiel pour permettre aux encadrants du TP de suivre et corriger les gestes des étudiants au cours des prélèvements post mortem. Au début de la séance, l’enseignante procède à une démonstration sur un animal pour deux binômes (4 animaux). Par la suite, l’enseignante vérifie la mort de l’animal, ouvre la cavité abdominale, effectue le prélèvement sanguin au niveau de la veine cave, et ensuite, les étudiants prélèvent le foie et les différents tissus adipeux. Avant les travaux pratiques, les étudiants suivent des enseignements sur l’expérimentation animale (1h30) incluant la présentation de la réglementation dispensés par la responsable de l’animalerie et l’animalière et 3h de cours sur l’éthique dispensé par l’enseignant spécialiste du comportement animal.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Comme l’homme, le rat et la souris ont un régime alimentaire très diversifié, il est omnivore. De plus l’anatomie et la physiologie du système digestif du rat et de la souris présentent des similarités suffisamment importantes avec ceux de l’être humain pour qu’une extrapolation des résultats obtenus soit envisagée. Ces espèces présentent également une réponse positive à la prise de poids et de masse grasse par l’absorption de boisson sucrée. Le choix indifférencié de la souris ou du rat se justifie par le fait que nous favoriserons la réutilisation d’animaux d’autres protocoles, si cela est possible. Les animaux arriveront à l’âge de jeunes adultes (4-8 semaines), période propice à la prise de masse grasse sous l’effet des sucres.