Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 25/04/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-238579)
Les souriceaux étudiés naissent avec un retard de croissance provoqué, leur mère ayant reçu un régime pauvre en protéines pendant une semaine de gestation. 660 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures d’un niveau de souffrance léger à modéré, avec pour une partie d’entre elles huit semaines de régime gras et sucré, des jeûnes de cinq à quinze heures et six prélèvements sanguins en deux heures. Le porteur indique que le transfert des nouveau-nés vers des femelles adoptantes peut provoquer un rejet, ou dans de rares cas un cannibalisme maternel. Les femelles qui ont produit ces portées sont tuées à la fin de leur période de reproduction, sans qu’aucun prélèvement soit effectué sur elles.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’environnement nutritionnel fœtal peut programmer des maladies cardio-métaboliques à l’âge adulte comme la résistance à l’insuline, notamment suite à une exposition à un régime faible en protéines. Des données de la littérature suggèrent que cette programmation passerait en majorité par les hormones du stress, les glucocorticoïdes. En outre, des données récentes suggèrent que les cellules du tissu adipeux pourraient avoir un rôle important dans l’initiation et le développement de la résistance à l’insuline, aboutissant au final à l’émergence d’un diabète. Ce projet a pour objectif de i) valider cette hypothèse et ii) d’étudier les mécanismes et les molécules impliqués.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Cette étude permettra de révéler de nouveaux mécanismes associés au développement de maladies métaboliques suite à une malnutrition fœtale. De plus, cette étude pourrait mettre en évidence de nouveaux marqueurs qui pourraient être utilisés à terme pour diagnostiquer précocement des personnes fragiles ou comme des cibles thérapeutiques pertinentes pour contrer la survenue de maladies métaboliques chez l’Homme.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les souris femelles servant à générer les souriceaux nés avec un retard de croissance intra-utérin (qui sont l’objet de l’étude) seront exposées à un régime hypo-protéique/iso-calorique durant une semaine au cours de la gestation. Une partie des animaux sera ensuite soumise à un régime riche en graisse et en fructose pendant 8 semaines. Les animaux seront impliqués dans deux mesures de composition corporelle (masse grasse, masse maigre, eau) à l’aide d’un équipement d’imagerie en plaçant l’animal dans un tube et en l’immobilisant durant moins de 2 minutes. Les souris seront soumises soit à un test pour évaluer la tolérance au glucose soit un test pour évaluer la tolérance à l’insuline. Pour cela, après une mise à jeun (entre 5h et 15h selon le test), les souris seront injectées en intrapéritonéal ou gavés et 6 prélèvements sanguins de faible volume sur une période de 2h seront réalisés pour mesurer l’évolution de la glycémie au cours du temps (2h pour chaque test effectué, 1 fois par animal). Enfin, une partie des animaux subira une injection unique au niveau de l’abdomen quelques minutes avant l’euthanasie. L’injection sera effectuée sur animal vigile à raison de quelques secondes par animal. Les animaux seront ensuite euthanasiés par une méthode réglementaire afin de réaliser les différents prélèvements nécessaires pour les analyses. Une seconde partie des animaux sera anesthésiée et analgésiée pour réaliser un prélèvement sanguin (2-3 minutes) ou une chirurgie (8-10 minutes) immédiatement suivie de l’euthanasie en vue des prélèvements, sans réveil des animaux.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le retard de croissance intra-utérin est induit par un régime faible en protéines chez la femelle en gestation. Le changement de régime pourrait induire une néophobie et une malnutrition. Afin de garantir un accès au lait similaire pour tous les souriceaux, les femelles seront hébergées de manière individualisée 5 jours avant la mise bas. Cela pourrait induire un léger stress social. Enfin, la manipulation des nouveau-nés pourrait induire un stress chez les petits ainsi que chez les femelles adoptantes pouvant induire un rejet ou dans de rares cas un cannibalisme maternel. A l’âge adulte, une partie des souris sera exposée à un régime riche en graisse et en sucre afin d’induire une altération du métabolisme lipidique et une insulino-résistance. Les animaux seront soumis à des mesures de la composition corporelle qui pourrait induire un stress de courte durée lié à leur placement en boites de contention durant la mesure. Les animaux seront inclus dans plusieurs tests de phénotypages métaboliques. Ces tests impliquent une mise à jeun comprise entre 5h et 15h selon les actes. Cela pourrait induire une sensation de faim au cours de ces périodes. Les challenges métaboliques pourront entrainer un stress et une douleur de courte durée liée à la contention, l’administration par gavage et/ou injection, et les prélèvements sanguin de faible volume, ainsi que des effets physiologiques tels qu’une hypo- ou une hyperglycémie. Enfin, une partie des animaux subira une unique injection au niveau de l’abdomen pouvant induire un léger stress lié à la contention et une douleur de courte durée au point d’introduction de l’aiguille. Les animaux seront ensuite euthanasiés après quelques minutes par une méthode réglementaire. Une autre partie des animaux seront anesthésiés et analgésiés pour réaliser un prélèvement sanguin ou une chirurgie immédiatement suivie de l’euthanasie en vue des prélèvements, sans réveil des animaux.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les souris impliquées dans la production des cohortes seront euthanasiées à la fin de la période de reproduction sans prélèvement. Les souris produites dans le cadre de ce projet seront euthanasiées à la fin des analyses in vivo et l’ensemble des tissus récupérés pour les différentes analyses afin de répondre à la question scientifique.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Ce projet est focalisé sur l’initiation de l’insulino-résistance par l’alimentation périnatale au niveau du tissu adipeux et sa propagation vers les autres tissus. Un organisme vivant est donc nécessaire pour étudier les acteurs mis en jeux. Il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires rentrant en jeu (adipocytes, macrophages résidents, hépatocytes, cellules musculaires) avec les différentes fenêtres temporelles impliquées (périodes périnatale et adulte).
2. Réduction
Le projet impliquera un total de 660 animaux. Nous limitons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. A cause des variabilités inter-animales et intergroupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Compte tenu des données de la littérature (variabilité attendue) et des effets espérés, un effectif de 12 souris par groupe sera nécessaire pour les approches in vivo dynamiques telles que les tests sensibilité insuline et de tolérance orale au glucose. Les approches associées à des mesures moléculaires, et d’histologie nécessiteront un effectif plus faible du fait de la réduction de la variabilité attendue. Pour ces approches, un effectif de 8-6 souris par groupe sera nécessaire, respectivement. Concernant les approches nécessitant un tri de cellules, et vue le développement du tissu adipeux sous régime riche en graisse, un effectif de 8 souris par groupe sera nécessaire pour celui-ci et un effectif de 16 souris par groupe sera nécessaire pour celles sous régime standard. En effet, un pool de deux tissus sera obligatoire pour obtenir le nombre de cellules requises pour les analyses ultérieurs. Les procédures expérimentales ont été affinées pour éviter l’utilisation inutile de souris. En effet les procédures expérimentales et les tests statistiques ont été validées dans des études précédentes. Nous adapterons chaque test statistique en fonction du type de résultats et d’analyse à effectuer.
3. Raffinement
L’ensemble des procédures a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress. La principale contrainte concerne les modifications de régime durant la période de gestation et la manipulation des nouveau-nés lors des adoptions requises dans le cadre de ce projet. Une attention particulière sera portée à cette étape sensible : les petits seront roulés dans la litière souillée et mouillée de la femelle adoptante, puis séchés dans du coton issu du nid afin de faciliter la prise en charge par la femelle adoptante. Le régime riche en graisse sera placé en faible quantité afin de garantir une qualité optimale de l’aliment et son appétence. Les différentes explorations métaboliques mise en œuvre seront effectuées par du personnel formé au geste et selon des protocoles maitrisés et les mises à jeun seront réduite au maximum pour réduire la contrainte sans compromettre l’obtention des résultats scientifiques. De plus, afin de limiter les effets indésirables, les animaux seront suivis quotidiennement par du personnel formé et compétent afin de détecter toute anomalie. Un suivi du poids sera mis en œuvre tout au long du projet. Des points limites ont été établis sur la base de précédentes études sur ce type de modèles expérimentaux. Les mesures appropriées seront mises en œuvre selon les observations réalisées (soins, etc.) et la structure en charge du bien-être animal ainsi que le vétérinaire pourront être sollicités, le cas échéant.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Justification de l’espèce : Le projet a pour but d’identifier le rôle du tissu adipeux dans l’initiation de l’insulino-résistance et les mécanismes impliqués dans sa propagation aux autres organes. Cette résistance à l’insuline, qui conduit au diabète, peut être programmée durant la période fœtale si la mère est exposée à une malnutrition pendant sa grossesse. Ceci pourrait impliquer les hormones du stress. De plus, la propagation de la résistance à l’insuline pourrait nécessiter une communication entre divers cellules et organes. Ainsi, nous avons besoin pour atteindre les objectifs de ce projet, d’un organisme mammifère qui présente des régulations physiologiques avec une communication inter-organes à long terme, répondant à une modification nutritionnelle durant la période fœtale et pas trop éloigner de l’Humain. La souris est le modèle le plus adapté pour ce projet. Justification des stades de développement : Au stade jeune adulte (8 semaines), une fois que la croissance terminée et que la maturité des divers organes est atteinte, la sensibilité des souris à développer une résistance à l’insuline et une obésité en réponse à un régime riche en graisse et en sucre sera étudiée.