Impact du diabète paternel sur la santé métabolique de la descendance

Le diabète et l’obésité chez les parents peuvent augmenter le risque que leurs enfants développent plus tard des problèmes cardiovasculaires. Cependant, les mécanismes qui expliquent ce phénomène sont encore mal connus. On sait que l’environnement et le mode de vie peuvent modifier le fonctionnement de certains gènes et influencer ainsi la santé de la descendance. Mieux comprendre ces effets est important pour améliorer le diagnostic et la prévention des maladies. Ce projet vise à étudier l’effet du diabète chez le père sur la santé métabolique de ses descendants. Pour cela, nous utiliserons un modèle de souris dans lequel le diabète peut être provoqué chez les mâles. Le poids de ces animaux sera suivi régulièrement avant qu’ils soient accouplés avec des femelles non diabétiques. Cette approche permettra d’obtenir des petits issus de pères diabétiques ou non diabétiques. L’étude portera ensuite sur les descendants. Des groupes de neuf animaux de chaque sexe seront constitués et étudiés à l’âge adulte (3 à 4 mois). Au total, quatre groupes seront analysés. Tous les animaux feront l’objet d’un suivi de leur croissance grâce à des pesées hebdomadaires, et leur consommation alimentaire sera mesurée. Des tests seront également réalisés pour évaluer la manière dont leur organisme régule le sucre dans le sang. Ces travaux ont pour objectif de mieux comprendre l’origine de certaines maladies métaboliques et cardiovasculaires. À plus long terme, ils pourraient contribuer à améliorer la prévention, le diagnostic et la prise en charge de ces pathologies.

Les effets indésirables causés durant les actes expérimentaux sont : 1) des nuisances légères : lésions liées aux injections sous-cutanées et aux prélèvements sanguins. Le diabète est induit chez les mâles après injection sous-cutanée sans anesthésie. À partir du 7ᵉ jour suivant l’induction du diabète, la glycémie sera mesurée une fois par semaine par prélèvement d’environ 10 microlitres de sang au niveau de la queue, sans anesthésie, pendant trois cycles de spermatogenèse. 2) des nuisances sévères : douleurs liées à la pathologie diabétique. Les symptômes cliniques observés chez les souris diabétiques sont l’hyperglycémie, la glycosurie, la polydipsie et la polyurie. En l’absence de prise en charge, une déshydratation peut survenir. Toutefois, les niveaux de glycémie attendus (inférieurs à 35 mmol/L) sont considérés comme tolérables et limitent les risques de déshydratation. 3) du stress lié à l’isolement temporaire lors des tests du métabolisme des glucides. Des douleurs transitoires peuvent survenir lors des prélèvements sanguins au niveau de la queue, lors de l’administration de solutions sucrées par gavage et lors des injections intrapéritonéales. Ces effets sont de courte durée et réversibles. Les tests du métabolisme des glucides nécessitent une mise à jeun préalable (4 à 6 heures). De même, la veille de l’euthanasie, les animaux seront mis à jeun. Les animaux subiront au maximum deux administrations par gavage, deux prélèvements sanguins et une injection intrapéritonéale au cours du protocole. La contention répétée des animaux pourra également être source de stress.

Au cours du protocole expérimental, des administrations seront réalisées par voie intrapéritonéale (IP) et par voie orale (PO), à raison d’une injection IP et d’une administration PO par animal, selon le schéma expérimental défini (sur 36 animaux). L’induction du modèle sera réalisée par une injection sous cutanée de tamoxifène (médicament bien connu) qui devrait engendrer peu de douleurs aux animaux. Dans le cas d’une souffrance légère, la surveillance de l’animal sera renforcée avec une observation bi journalière. L’eau complémentée en sucrose sera remplacée par une eau sans sucrose enrichie en pyruvate 1% jusqu’à la fin du protocole expérimentale. Les prélèvements sanguins nécessaires aux mesures de la glycémie, seront limités à un volume de 10 ul par animal et réalisés au niveau de la queue. Ceci est rendu possible par l’utilisation de glucomètre à bandelettes réactives.

Les effets indésirables causés durant les actes expérimentaux sont : 1) des nuisances légères : Lésions liées aux injections sous-cutanées et prélèvements sanguin. Le diabète est induit chez les mâles Kir6.2-V59M après injection de tamoxifène en sous-cutané sans anesthésie. Dès le 7ème jour après l’induction de diabète chez les mâles, la glycémie sera mesurée 1 fois par semaine par prélèvement de 10 microlitres de sang au niveau de la queue sans anesthésie pendant 3 cycles de spermatogenèse. 2) des nuisances sévères : Douleurs liées à 2 types de maladies. Diabète paternel : Les symptômes cliniques de nos souris diabétiques sont l’hyperglycémie, glycosurie, polydipsie et polyurie. Si le diabète n’est pas traité, la mort résulte de la déshydratation. D’après nos résultats obtenus à partir de souris femelles diabétiques, les glycémies devraient être inférieures à 35 mmol/l. Ces valeurs sont tolérables pour les animaux et limitent les risques de déshydratation. 3) Stress lié à l’isolement lors de test de tolérance au glucose (OGTT) ou à l’insuline (ITT). Douleurs possibles lors de l’incision à la queue pour les prises de sang et lors du gavage avec une dose de glucose (OGTT) et lors des injections intrapéritonéales d’insuline (ITT). Ces nuisances ou effets indésirables sont toutes temporaires et réversibles. Lors des tests OGTT et ITT les animaux seront soumis à des restrictions alimentaires afin de réaliser les tests sur animaux à jeun (4h ou 6h). De même, la vielle au soir de l’euthanasie, les animaux seront mis à jeun. Les souris subiront deux gavages durant le protocole, deux prises de sang à la veine caudale et une injection intrapéritonéale, qui pourraient engendrer des douleurs temporaires être réversibles. Contention des animaux à plusieurs reprises lors des tests OGTT et ITT.

Tous les animaux (géniteurs diabétiques, mères reproductrices et descendants) entrant dans cette procédure seront mis à mort. Les mâles seront soumis à l’euthanasie à l’âge de 3-4 mois.

Notre sujet de travail porte sur les troubles métaboliques causés par un diabète paternel. À ce jour, les souris génétiquement modifiées sont les seuls modèles animaux permettant de reproduire de manière fiable ces pathologies. En effet, il existe de fortes similitudes entre les mécanismes de régulation de la glycémie chez l’humain et chez la souris. Par ailleurs, des outils génétiques robustes ont été développés chez la souris, ce qui en fait l’un des meilleurs modèles d’étude pour comprendre les désordres métaboliques. Pour la partie reproduction, nous utiliserons des mâles reproducteurs âgés de 8 à 14 semaines afin d’exclure l’impact de l’âge paternel sur l’apparition des troubles métaboliques. Les tests d’homéostasie glucidique seront conduits entre l’âge de 3 et 4 mois.