Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 25/04/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-731593)
Une canule est implantée dans l’hippocampe de 1 124 souris par chirurgie stéréotaxique, geste qui peut provoquer des crises d’épilepsie et que l’animal peut décoller en se frottant. 1 700 souris vont être utilisées au total, toutes tuées à l’issue, 1 124 dans des procédures d’un niveau de souffrance modéré et 384 dans des procédures d’un niveau sévère. Le porteur ramène les nuisances à leur durée, deux tests de cinq minutes pour les troubles émotionnels et trois minutes de contention pour la mesure de masse grasse, quand 384 souris relèvent tout de même du niveau de souffrance le plus élevé. Toutes sont tuées à la fin de chaque procédure pour analyse de l’expression des gènes, électrophysiologie ou immunohistochimie, afin de comprendre comment un régime gras et sucré consommé dès l’adolescence altère la mémoire.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le thème général du projet porte sur l’effet délétère d’une alimentation déséquilibrée (obésogène) sur la mémoire. Une alimentation trop riche en gras et en sucre augmente le risque de problèmes cognitifs comme la mémoire. La période d’adolescence est particulièrement sensible à ce type d’alimentation car le cerveau est encore en maturation. Les conséquences de difficultés de mémoire chez les adolescents sont importantes car elles vont impacter la performance scolaire et influencer la mémoire pour toute la vie. Il est donc important de comprendre la vulnérabilité spécifique à l’adolescence et de trouver les moyens de prévenir ces déficits de mémoire. Nos études précédentes ont mis en lumière l’implication des hormones thyroïdiennes dans ces déficits de mémoire et ont montré que la chrononutrition permet de prévenir ces troubles. L’objectif du projet présenté ici est de comprendre comment les hormones thyroïdiennes altèrent la mémoire associée à la consommation de régime obésogène durant l’adolescence et comment la chrononutrition permet de prévenir ces troubles. Une recherche pré-clinique est indispensable pour cette compréhension des mécanismes neurobiologiques mises en jeu de par les conditions expérimentales contrôlées (mêle nourriture, même condition de vie) et la possibilité d’étudier le cerveau au-delà de l’imagerie cérébrale.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
L’achèvement des expériences proposées, sur une durée de 4 ans, devrait fournir des preuves de concept pour de nouvelles approches thérapeutiques potentielles utilisant l’alimentation limitée dans le temps (chrononutrition) pour traiter les troubles de la mémoire induits par l’obésité. Le projet fournira également de nouvelles connaissances sur les actions des hormones thyroïdiennes sur le cerveau, ce qui pourrait aider à traiter les pathologies associées à l’hypothyroïdie légère.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Nous effectuerons des chirurgies sur 562 males et 562 femelles. Nous ne ferons pas de prélèvements sur animaux vigiles. 1316 animaux feront des tests de comportement qui n’engendrent pas de souffrance. 384 animaux ferons 2 tests de comportement pour estimer les troubles émotionnels, qui peuvent engendrer de l’angoisse mais chaque test ne dure que 5 min par animal.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les nuisances attendues sont celles associées à la chirurgie stéréotaxique bien que toutes les précautions soient prises pour réduire la douleur ou les infections. L’implantation de canule dans l’hippocampe de souris peut entrainer parfois des crises d’épilepsie. La souris opérée peut parfois décoller la canule implantée en la frottant. La prise de poids sous régime obésogène est modérée et n’entraine pas de nuisance observable. Certains tests de comportement sont stressants mais ils ne durent que 5 min chacun. Enfin la mesure de masse grasse par RMN oblige à faire une contention de l’animal qui entraine un stress mais ne dure également que 3 min et les animaux sont préalablement habitués à cette contention pour atténuer l’angoisse associée.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux sont euthanasiés à l’issue de chaque procédure car nous faisons des analyses post-mortem: analyse de l’expression de gènes, de protéines, électrophysiologie ou immunohistochimie pour préciser les mécanismes moléculaires expliquant les déficits de mémoire et leur prévention par la chrononutrition.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’objectif général du projet vise à comprendre chez l’animal les conséquences comportementales et neurobiologiques de régime obésogène sur la mémoire et les effets de la chrononutrition. Dans ce contexte de recherche, le recours à des modèles animaux pertinents et adaptés à l’étude de la cognition et des émotions reste donc une nécessité expérimentale afin d’appréhender la réalité physiologique de nos résultats. Une recherche d’alternatives et d’autres méthodes dans des bases de données démontre par ailleurs que les solutions de rechange appropriées à ces procédures ne sont pas disponibles ou applicables.
2. Réduction
Pour réduire le nombre d’animaux, nous effectuons plusieurs mesures sur le même animal dans un ordre précis afin qu’une première mesure n’influence pas la seconde. Pour les chirurgies nous nous entrainons sur des animaux produits mais non utilisés (par exemple souris récupérées de croisements de souris transgéniques n’ayant pas le génotype désiré) afin dêtre au point et réduire les pertes pour la réalisation des expérimentations. Le nombre d’animaux utilisé est calculé afin d’avoir des tests statistiques robustes n’obligeant pas à répéter l’expérience. Aucun dupliqua du travail proposé n’est aujourd’hui identifié.
3. Raffinement
Dans ce projet nous avons 5 à 10 souris par cage (excepté après chirurgie où les souris implantées de guide-canules sont 2 par cage pour diminuer le risque d’arrachement des implantations par bagarre). Toutes les cages ont au moins un enrichissement (maison en carton, barre à ronger, frisoti et carré de coton pour fabrique de nid). Nous assurons une surveillance quotidienne afin d’apporter des soins rapidement si nécessaire. Nous privilégions les approches non invasives (imagerie in vivo) et pour celles qui ne le sont pas nous appliquons les soins pre et post opératoires, l’anesthésie et l’analgésie. Nous faisons des habituations aux souris qui doivent subir des brèves contentions afin que celles-ci ne soient pas associées à de l’angoisse. Nous avons mis en place des critères de points d’arrêt précoces où nous intervenons très rapidement pour réduire le stress et la douleur des animaux si cela apparait.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nous utilisons uniquement des souris car les expériences de comportement sont validés dans cette espèce et les appareillages sont disponibles. Les traitements nutritionnels sont faciles à conduire et divers aliments/régimes alimentaires sont disponibles commercialement. Enfin, nous disposons pour ce projet de diverses souris transgéniques permettant de répondre aux questions scientifiques posées, par exemple des souris déficientes pour la signalisation des hormones thyroïdiennes. La plupart des expérimentations en neurosciences sont conduites sur des rongeurs (rat ou souris), nos expériences enrichissent le corpus de données en permettant des comparaisons directes avec ce qui est déjà publié. Nous étudions les souris entre 3 et 15 semaines d’âge. Ces âges couvrent la période d’adolescence jusqu’à l’état adulte. Cette période du développement est en accord avec nos objectifs d’étudier l’effet d’une alimentation obésogène consommée dès l’enfance et couvrant la période d’adolescence.