Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 28/05/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-367704)
Rendues obèses par douze semaines de régime hyperlipidique pour la moitié d’entre elles, opérées deux heures trente pour l’implantation d’un dispositif d’enregistrement cérébral, laissées quatre semaines à récupérer, puis soumises à sept tests comportementaux en deux semaines : 2 880 souris vont être utilisées, dans des procédures d’un niveau de souffrance léger pour 384 d’entre elles et modéré pour les 2 496 autres. Deux de ces tests provoquent un stress anxieux que le porteur qualifie d’effet qu’on ne peut ni ne veut réduire. Il annonce des logiciels d’intelligence artificielle pour tirer le maximum de données de chaque animal, sans détailler le calcul qui aboutit à 2 880 souris. Elles sont tuées à la fin du projet pour prélever leur cerveau.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’obésité, majoritairement conséquente à la surconsommation d’aliments à haute densité énergétique comme le régime hyperlipidique (HL), est un des défis de santé public les plus sérieux du 21ème siècle. En plus d’être un facteur de risque de maladies métaboliques et cardiovasculaires, le surpoids et l’obésité affectent les fonctions cérébrales et ont été associés à une haute prévalence de troubles anxieux par rapport à la population générale. L’anxiété amplifiant la menace que représente l’obésité, le besoin d’identifier des interventions thérapeutiques appropriées est imminent. Tout comme chez l’humain, les modèles rongeurs d’obésité induite par régime HL présentent des comportements anxieux accrus. De manière intéressante, l’obésité ainsi que les troubles anxieux sont associés dans les études cliniques à un dysfonctionnement du cortex insulaire (ou insula). Cependant, il n’est pas encore clair si le dysfonctionnement de l’insula pourrait contribuer à l’anxiété induite par l’obésité. Nous proposons donc d’évaluer chez la souris l’impact du régime HL sur la fonction de base de l’insula et au cours de comportements anxieux, et de manipuler l’activité de l’insula afin d’atténuer l’anxiété induite par le régime HL.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les bénéfices attendus du projet comprennent : 1- Compréhension accrue des mécanismes neurobiologiques : L’obésité ainsi que les troubles anxieux sont associées dans les études cliniques à un dysfonctionnement d’une région cérébrale nommée le cortex insulaire (ou insula). Cependant, il n’est pas encore clair si le dysfonctionnement de l’insula pourrait contribuer à l’anxiété induite par l’obésité. Nous souhaitons mieux comprendre les mécanismes sous-jacents afin d’améliorer le diagnostic et le traitement de patients obèses anxieux. 2- Développement de nouvelles stratégies thérapeutiques : L’obésité est un facteur de risque de maladies métaboliques et cardiovasculaires et de plus affectent les fonctions cérébrales. L’obésité et le surpoids ont été associés à une haute prévalence de troubles anxieux par rapport à la population générale. Ce projet constitue une étape nécessaire pour un meilleur diagnostique et une meilleure prise en charge des patients souffrants d’obésité et d’anxiété. 3- Amélioration des interventions préventives : Mieux comprendre l’impact d’un régime obésogène sur l’anxiété pourrait aider à développer des stratégies de prévention pour réduire l’anxiété chez les patients obèses. 4- Avancées dans les techniques de recherche : Le projet utilisera des techniques de pointe telles que l’imagerie par photométrie, la chémogénétique, le séquençage à haut débit du transcriptome, l’électrophysiologie ex-vivo ce qui pourrait également contribuer à l’avancement des méthodes de recherche en neurobiologie et en psychiatrie.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
La moitié des animaux seront soumis à un régime hyperlipidique à 8 semaines et durant 12 semaines. A l’âge adulte (semaine 9), ils subiront une chirurgie d’un maximum de 2h30 suivie d’une période de 4 semaines de récupération. La totalité des animaux seront ensuite soumis à une batterie de tests comportementaux (7 au maximum d’une durée comprise entre 10 et 30 minutes) étalés sur 2 semaines à raison d’un test par jour. Deux des tests comportementaux induisent spécifiquement un stress lié à l’anxiété, que l’on ne peut/ne veut réduire.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Il est important de prendre en compte les potentielles nuisances ou effets indésirables sur les animaux lors de la conduite de ce type de recherche. Certains effets indésirables potentiels sur les animaux pourraient inclure : 1. Faim/soif/malnutrition Les souris soumises à un régime hyperlipidique (HL) développent une obésité, caractérisée par une augmentation significative de la masse corporelle et de la masse adipeuse. Cette modification métabolique peut induire des perturbations de l’homéostasie énergétique, nécessitant une surveillance accrue de leur statut nutritionnel pour éviter les effets délétères associés à la surcharge pondérale. 2. Peur/détresse : Les manipulations peuvent générer une forme de peur ou de détresse chez l’animal, résultant d’une modification de son environnement ou de son interaction avec l’humain. 3. Stress physique/thermique : Les procédures expérimentales elles-mêmes, telles que la manipulation des animaux, les tests comportementaux et les injections de substances, peuvent induire du stress et de la détresse chez les souris de laboratoire. Il est essentiel de concevoir les protocoles expérimentaux de manière à minimiser ces facteurs de stress et à garantir le bien-être des animaux autant que possible. 4. Douleur/lésion/maladie Les procédures chirurgicales, comme l’implantation de dispositifs pour l’enregistrement neuronal, comportent un risque de complications telles que des infections ou des réactions inflammatoires. 5. Environnement non adapté/isolement : un isolement après une peut nuire au bien-être de l’animal, entraînant un inconfort physique ou psychologique. Ces effets indésirables doivent être pris en compte et minimisés pour garantir le bien-être des animaux en respectant les principes des 5 libertés.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issu du projet, les souris seront euthanasiées pour prélèvement du cerveau.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’étude intégrée des effets de la nutrition sur des aspects comportementaux et de fonctionnement cérébral est permise uniquement grâce à l’utilisation du modèle de rongeur soumis à de la nourriture obésogène. Il n’est donc pas possible de remplacer ce modèle souris par des modèles in vitro ou in silico.
2. Réduction
Pour réduire le nombre d’animaux utilisés, nous adopterons une approche statistique rigoureuse permettant d’obtenir des résultats fiables avec un minimum d’animaux. Le nombre d’animaux nécessaires a été soigneusement calculé pour garantir la robustesse des résultats tout en limitant leur utilisation. Nous utiliserons également des techniques avancées de neurosciences computationnelles pour maximiser les données comportementales extraites de nos souris. Des logiciels utilisant l’intelligence artificielle seront employés pour analyser ces comportements et constituer une base de données détaillée. Ces méthodes permettent de tirer le maximum d’informations de chaque animal tout en minimisant leur nombre.
3. Raffinement
Les animaux seront hébergés en cages collectives enrichies en nids de coton afin de limiter le stress dû à l’isolement. La température, l’hygrométrie et le cycle jour/nuit seront régulés dans l’animalerie agréée. Les animaux auront à disposition de la nourriture et de l’eau à volonté. Ils seront surveillés quotidiennement par les animaliers tout au long de leur vie, et bénéficieront d’une surveillance plus particulière par les expérimentateurs en période expérimentale. L’état général des animaux (état du pelage, sociabilité, posture, mobilité, …) sera inspecté. En cas de signe de mal-être, l’animal sera isolé et soigné. Les éventuelles agressions entre congénères seront stoppées par l’isolement de l’agresseur, et la victime sera soignée (désinfection des plaies, aide à la cicatrisation). En l’absence d’amélioration significative de l’état de l’animal, il sera euthanasié dans les 48h. Une médication pré-chirurgicale sera systématique afin d’éviter la souffrance post-opératoire. Des points limites suffisamment prédictifs sont mis en place pour éviter la souffrance tout au long de la vie de l’animal.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les souris sont un modèle largement utilisé pour l’étude des circuits impliqués dans la peur et les troubles anxieux. Les traitements nutritionnels et l’induction de l’obésité sont faciles à conduire et l’équipe Ferreira dispose d’une expérience de longue date pour conduire des approches nutritionnelles chez cette espèce. De plus, la région cérébrale d’intérêt de notre étude possède la même structure chez la souris que chez l’humain. Notre étude repose sur une procédure unique qui utilise plusieurs techniques génétiques avancées. Pour cela, nous utiliserons différentes lignées transgéniques comme la lignée VGAT afin d’étudier le rôle des interneurones dans l’hyperexcitabilité induite par l’obésité/anxiété ainsi que la lignée 5HT2CR KO afin d’étudier le rôle d’un des récepteurs à la sérotonine. Les animaux seront utilisés au stade adulte, afin de travailler sur des neurones et circuits neuronaux des aires cérébrales ciblées matures. Le régime alimentaire hyperlipidique sera suivi à partir de 8 semaines, et les chirurgies seront réalisées à 16 semaines.