Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 06/03/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-553134)
Tester si huit aliments fermentés africains protègent contre l’inflammation intestinale suppose d’abord de provoquer cette inflammation. 200 souris reçoivent du DSS pendant sept jours pour déclencher une colite, la souffrance attendue étant déclarée légère pour la moitié d’entre elles et modérée pour l’autre. Chacune est gavée tous les jours pendant vingt-quatre jours, subit un prélèvement de fèces quotidien, une mise à jeun de quatre heures et deux prises de sang, avant d’être tuée pour prélèvement du côlon. Le porteur rappelle que l’effet de ces aliments a déjà été testé in vitro sur des protéases humaines et fécales, et conclut malgré tout que le recours aux animaux est « indispensable ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) constituent l’un des désordres les plus courants du tube digestif et représentent un véritable problème de santé publique. Les MICI se caractérisent par une inflammation chronique du système digestif altérant la qualité de vie des patients. Malgré une incidence croissante et un impact socio-économique majeur, il n’existe actuellement aucun traitement curatif. De plus, les options thérapeutiques actuelles présentent des limites incluant intolérances, pertes de réponse, et effets secondaires souvent graves. D’où l’intérêt de la recherche de nouvelles stratégies thérapeutiques. Les MICI sont des maladies complexes et multifactorielles dont la physiopathologie n’est que partiellement élucidée. Elles affectent des sujets génétiquement prédisposés chez lesquels le dialogue entre le microbiote intestinal et le système immunitaire est déséquilibré. En plus de la dysbiose du microbiote intestinal, de nombreux arguments plaident en faveur du rôle clé des protéases exprimées par l’hôte et le microbiote dans la survenue des MICI. L’augmentation de l’activité de ces enzymes induit des altérations de l’épithélium intestinal et favorise le maintien de l’inflammation. Malgré l’implication démontrée du déséquilibre du microbiote et de l’activité de ces enzymes dans l’inflammation digestive, leur potentiel en tant que cible thérapeutique est peu étudié. Or l’activité de ces protéases peut être régulée par le microbiote intestinal, lui-même étant directement modulé par l’alimentation. L’analyse des données bibliographiques montre que les aliments fermentés permettent de ré-équilibrer la composition du microbiote intestinal. D’autre part, nos études préliminaires in vitro ont montré que 8 aliments fermentés africains (Mabisi, Omashikua, Omaere, M’bannick, Pendidam, Kétoungol, Itutu, Cheka Mwaka) contiennent naturellement des antiprotéases inhibant significativement des protéases surexprimées chez les patients atteints de MICI. Cela suggère un fort potentiel des produits de lait fermenté africains pour lutter contre l’inflammation intestinale.Dans le cadre de ce projet, notre intérêt s’est porté sur le potentiel protecteur des produits fermentés africains contre l’inflammation intestinale induite chez un modèle de souris. Ce projet vise à étudier l’impact des aliments fermentés africains sur i) la composition du microbiote intestinal, ii) les activités protéolytiques et iii) par conséquent sur l’inflammation digestive
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les données acquises permettront de confirmer l’impact de chaque aliment fermenté sur les maladies inflammatoires de l’intestin. En fonction des résultats, de nouvelles stratégies thérapeutiques basées sur les aliments fermentés et ciblant les protéases, dont les activités sont augmentées lors de l’inflammation chronique de l’intestin, pourraient être adoptées pour gérer ces maladies.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
– Gavage des animaux vigiles (200 souris) tous les jours pendant 24 jours (J1 à J24). Les souris seront gavées le J14 matin après une mise à jeun de 4 heures. La durée du geste est évaluée à quelques minutes par souris (3 à 5 minutes/souris). – Prélèvements fécaux (2 ou 3 fèces) pour les 200 souris, tous les jours pendant 24 jours (J1 à J24) Les fèces seront émis naturellement à l’occasion de la pesée des animaux et de l’examen clinique. La durée du geste est évaluée à quelques minutes par souris (3 à 5 minutes/souris). – Mise à jeun des 200 souris une fois pendant 4 heures. Deux prélèvements de sang sur les souris vigiles sera effectué à J24. La durée du geste pour les prises de sang est évaluée à quelques minutes par souris (3 à 5 minutes/souris).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Comme une colite expérimentale sera induite, de la douleur est attendue. La souffrance liée à la manipulation sera essentiellement lors du gavage (fausse route) et de la prise de sang (douleurs). Notons que le prélèvement des fèces et la pesée des souris sont caractérisés par une faible nuisance associée à un léger stress.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront euthanasiés afin de prélever des organes tels que le colon et étudier les effets des aliments fermentés sur l’inflammation.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Préalablement aux essais sur les animaux, l’effet des aliments fermentés a été testé in vitro aussi bien sur des protéases humaines impliquées dans l’inflammation intestinale que sur des protéases fécales issues de sujets sains et malades. Ces tests in vitro constituent un premier argument qui suggère que les produits de lait fermenté africains pourraient réguler les activités protéolytiques et en conséquence diminuer l’inflammation digestive. Comme le régime alimentaire peut moduler la composition du microbiote intestinal, lui-même étant impliqué dans la balance protéolytique et la pathogenèse des MICI, il est alors nécessaire d’étudier à la fois la réponse de l’hôte et du microbiote lors de l’exploration de l’effet des aliments. Cependant, le développement des MICI met en jeu des interactions complexes au sein de l’hôte, qui sont impossibles à reproduire dans un modèle cellulaire ou de culture d’organe. Utiliser uniquement une approche in vitro pour ce projet exclurait ainsi les différentes interactions pouvant survenir chez l’hôte. Le recours aux animaux est alors indispensable pour tester l’impact des aliments fermentés sur l’équilibre protéolytique, leur impact sur la composition du microbiote et pour valider en conséquence leur effet sur la maladie.
2. Réduction
Le nombre de souris nécessaire a été défini en se basant sur des études précédentes publiées dans la littérature scientifique ainsi que sur des essais préliminaires réalisés par des collègues, mais aussi grâce à un test de puissance afin d’incorporer un nombre minimum d’animaux tout en gardant la possibilité d’obtenir des résultats statistiques significatifs. Comme il sera en pratique impossible d’étudier simultanément les 8 aliments fermentés sélectionnés, car cela représenterait un trop grand nombre de souris à la fois, nous conduirons ainsi l’étude en 2 séries permettant de tester chacune l’effet de 4 aliments fermentés différents. Le nombre d’animaux pour chaque série est alors de 10 groupes * 10 souris = 100 souris, soit au totale 2 séries * 100 = 200 souris pour l’ensemble de ce projet.
3. Raffinement
Les souris seront hébergées par 5 dans des cages collectives. L’eau et la nourriture seront disponibles à volonté et les paramètres ambiants seront contrôlés régulièrement (température, humidité…). Un enrichissement de leur milieu sera mis en place afin de favoriser le bien-être des animaux et se matérialisera par du papier absorbant à déchiqueter, des buchettes de bois à grignoter, des tunnels en carton pour se cacher et des tiges métalliques pour grimper. La durée d’administration du produit chimique qui induit l’inflammation sera courte (7 jours) afin de révéler l’effet des produits de lait fermenté sur l’inflammation tout en limitant au strict nécessaire le développement des lésions. Au cours de l’étude, les souris seront examinées individuellement de façon quotidienne ce qui permettra de réagir le plus rapidement possible en cas d’inflammation trop invalidante. Notons que des points limites seront mis en place et seront appliqués.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les rongeurs, en particulier la souris, sont des animaux couramment utilisés pour l’étude de la physiologie intestinale ainsi que ses maladies. Le modèle de colite induite par le produit chimique utilisé dans le projet chez la souris est l’un des modèles les plus couramment utilisés et les mieux documentés. Il reproduit un grand nombre de caractéristiques de la colite chez l’être humain (augmentation de la perméabilité de l’intestin, diarrhée et présence de sang fécal, …). Ceci explique l’utilisation de ce modèle lors des études antérieures sur ces maladies et également pour ce projet. Au commencement de l’expérience, les souris seront de jeunes adultes (6-7 semaines), ce qui correspond à un âge où le métabolisme ainsi que le système immunitaire de cette espèce sont matures. Ceci limite leur fragilité et permet alors d’obtenir un modèle animal qui reflète au mieux la physiologie de l’être humain adulte, âge de plus grande fréquence d’apparition des maladies inflammatoires de l’intestin.