Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 04/08/2026
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-230957)
Tués au jour 21 de la lactation pour prélever leurs organes, 544 rats vont être utilisés, des femelles accouplées et leur descendance, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré. Les femelles sont gavées chaque jour à la sonde du sixième jour de gestation jusqu’à trois semaines après la mise bas, soit 38 jours au plus, pour mesurer ce que trois substances connues pour induire des enzymes hépatiques font à leurs hormones thyroïdiennes et au développement nerveux de leur descendance. Les petits sont posés sur le dos dès le quatrième jour pour évaluer s’ils se retournent en moins de deux secondes, puis isolés quelques minutes et soumis à un clic mécanique à partir du dixième jour, chaque jour jusqu’à obtention d’une réponse. Le rat est retenu, indique le porteur, pour sa gestation courte, la disponibilité d’une souche caractérisée et les recommandations des instances réglementaires.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet s’inscrit dans la continuité d’un projet précédent, qui a permis de mieux caractériser les paramètres clés de la toxicité neurodéveloppementale associée à une perturbation des taux d’hormones thyroïdiennes. Ces travaux ont conduit à la publication de trois articles scientifiques. Ce nouveau projet s’attachera à caractériser plus précisément le mécanisme d’action reliant une diminution des concentrations en hormones thyroïdiennes, consécutive à une augmentation de leur métabolisation hépatique, à d’éventuels effets sur le neurodéveloppement. Ce projet visera ainsi à approfondir la compréhension des liens mécanistiques entre induction enzymatique hépatique, déséquilibre de l’homéostasie thyroïdienne et altérations neurodéveloppementales. À cette fin, il s’appuiera à la fois sur des substances décrites dans la littérature scientifique et sur des molécules internes, toutes identifiées comme inducteurs d’enzymes hépatiques impliquées dans la métabolisation des hormones thyroïdiennes.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet permet d’améliorer la compréhension des mécanismes biologiques reliant l’induction du métabolisme hépatique des hormones thyroïdiennes à des effets sur le neurodéveloppement. Il contribue à mieux caractériser les conséquences d’une perturbation thyroïdienne secondaire à une action hépatique, en documentant à la fois les modifications hormonales et les marqueurs morphologiques et moléculaires observés chez la ratte et sa descendance. Les résultats attendus permettront également de comparer plusieurs substances partageant des mécanismes d’action proches, afin d’affiner leur caractérisation toxicologique et de mieux identifier les paramètres pertinents pour l’évaluation de leur potentiel de perturbation endocrinienne. À plus long terme, ce projet apportera des connaissances utiles à l’évaluation du risque pour la santé et à l’amélioration des stratégies de développement et de sélection de composés.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les femelles gestantes et allaitantes vigiles seront administrées journalièrement à l’aide d’une sonde souple adaptée à leur taille et âge, pendant maximum 38 jours (du jour 6 de gestation au jour 20 ou 21 après la mise bas). Cette technique est réalisée en moins de 15 secondes et n’engendre pas de douleur. Durant la période de gestation, un prélèvement sanguin, pourra être réalisé sur animaux vigiles et/ou animaux anesthésiés. Chaque femelle gestante pourra faire l’objet d’un micro-prélèvement à la veine saphène sur animaux vigiles pour un maximum de 200µL ou un prélèvement sanguin plus important, dans la limite des volumes recommandés, pourra être réalisé sous anesthésie à la veine sublinguale ou submentale. Ce prélèvement de sang sera réalisé sur une période d’une durée inférieure à 2 minutes. Au moment du sacrifice terminal (jour 21 de la lactation) un prélèvement à l’aorte abdominale sera réalisé sous anesthésie gazeuse et sans réveil. Pendant la lactation des tests de développement seront réalisés sur les rats juvéniles. Pour mesurer le réflexe auditif, les petits seront isolés quelques minutes et soumis à un son extérieur (clic mécanique) à partir de l’âge de 10 jours, chaque jour jusqu’à l’obtention d’une réponse positive au test. Pour tester la mobilité, le petit sera également déposé sur le dos pour évaluer sa capacité à se retourner en moins de 2 secondes à partir de l’âge de 4 jours, chaque jour jusqu’à l’obtention d’une réponse positive au test. Des organes seront prélevés après la mise à mort des femelles et leur descendance au jour 21 de la lactation.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Un stress léger peut se produire lors de la manipulation ou de la contention des rattes et de leur descendance ainsi que pendant la période d’hébergement isolé des femelles gestantes. Le gavage effectué à l’aide d’une sonde souple peut induire un léger inconfort et très rarement une irritation de l’œsophage. Un échantillon de sang peut être prélevé sur animaux vigiles par ponction à la veine saphène ou un prélèvement peut être fait après anesthésie par ponction à la veine submentale ou à la veine sublinguale. Le prélèvement de sang peut induire une douleur légère et de légers hématomes au point de prélèvement. De plus, au moment du sacrifice terminal (PND21) un prélèvement à l’aorte abdominale sera réalisé sous anesthésie gazeuse et sans réveil. Afin d’évaluer si le développement des rats juvéniles est normal, pour le système auditif, les petits seront isolés quelques minutes et soumis à un son extérieur (clic mécanique) à partir de l’âge de 10 jours, chaque jour jusqu’à l’obtention d’une réponse positive au test. L’animal sera également déposé sur le dos pour évaluer sa capacité à se retourner en moins de 2 secondes. La nuisance engendrée est un stress léger car les tests sont peu invasifs et non douloureux. Les effets toxiques attendus devraient être modérés, car les trois substances étudiées sont des produits connus : les données disponibles dans la littérature et dans les études précédentes, notamment l’étude de toxicocinétique menée en amont de ce projet permet d’évaluer la tolérance aux doses prévues chez des femelles gestantes et allaitantes ainsi que chez leur descendance, indiquent que peu de signes cliniques sont attendus aux doses retenues. Les signes de toxicité pouvant apparaître en cours d’études incluent des pertes de poids, une diminution de la consommation de nourriture ou des signes cliniques de type augmentation de la salivation, augmentation ou diminution de la mobilité et de l’agressivité, tremblements. D’autre part, des signes cliniques liés à la difficulté à mettre bas naturellement incluant un effort expulsif prolongé, agitation, écoulement vaginal inhabituel, respiration laborieuse, ou des signes cliniques liés à une difficulté à téter des petits à la naissance incluant déshydratation, pâleur, retard de croissance peuvent être observés.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
En raison du but de l’étude qui est d’évaluer les effets sur la gestation, la lactation et le développement de la descendance, tous les rats seront mis à mort au terme de la procédure pour prélèvements d’organes.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Avant la réalisation de l’étude in vivo, des essais in vitro, notamment sur cultures d’hépatocytes et de thyréocytes en 3D, sont utilisés pour évaluer le potentiel toxique hépatique et thyroïdien des substances. Toutefois, ces approches ne permettent pas de reproduire la complexité d’un organisme entier, en particulier les interactions entre organes et les conditions physiologiques propres à la gestation et à la lactation. Elles ne permettent donc pas, à elles seules, de prédire de manière complète les effets chez la femelle gestante et sa descendance. L’étude chez l’animal reste ainsi nécessaire pour mesurer de façon intégrée les effets sur la mère, les modifications hormonales, l’exposition de la descendance et les conséquences potentielles sur le neurodéveloppement. Les résultats obtenus seront comparés aux données in vitro et utilisés pour alimenter des modèles mathématiques, afin d’améliorer à terme la prédiction des effets sur les hormones thyroïdiennes et le neurodéveloppement, tout en renforçant progressivement le remplacement des études animales.
2. Réduction
Ce projet est conçu dans le respect du principe de Réduction, en veillant à utiliser le nombre minimal d’animaux compatible avec l’obtention de résultats scientifiquement robustes. Le nombre d’animaux retenu, fondé sur l’expérience du laboratoire, est limité au strict nécessaire pour répondre aux objectifs de l’étude, notamment pour garantir une puissance statistique suffisante pour l’évaluation des paramètres hormonaux. Ainsi, un effectif restreint de 8 femelles accouplées par groupe sera utilisé. Par ailleurs, plusieurs substances seront étudiées au sein d’une même étude, permettant le recours à un groupe témoin unique et contribuant ainsi à limiter le nombre total d’animaux. En outre, seules des molécules préalablement sélectionnées au moyen de méthodes alternatives et considérées comme non dangereuses à ce stade seront évaluées in vivo, afin de restreindre le recours à l’animal au cours du processus de recherche et développement. Enfin, ce projet contribuera également au développement et à la validation d’approches alternatives susceptibles, à terme, de réduire plus largement le nombre d’animaux utilisés en toxicologie.
3. Raffinement
Les conditions d’hébergement enrichies et adaptées aux rattes gestantes et allaitantes (matériel de nidification), le personnel formé ainsi que l’utilisation d’une manipulation douce des animaux permettent de réduire le stress pré procédural au strict minimum. Les animaux sont observés quotidiennement y compris les week-ends, avec une attention plus particulière le 1er jour de traitement (au moins 2 observations dans la journée) ainsi qu’au moment de la mise bas théorique à partir de GD 21. Ils sont pesés à intervalles réguliers pour vérifier leur croissance et leur bien-être. La consommation de nourriture est également mesurée à intervalle régulier. Des points limites suffisamment prédictifs et adaptés aux femelles gestantes et allaitantes ainsi qu’aux rats juvéniles seront appliqués. Des micro-prélèvements sanguins seront privilégiés. Lors des prises de sang, l’usage d’un tapis chauffant pourra être utilisé pour maintenir la température corporelle des animaux sous anesthésie. Le jour précédent leur mise à mort (sauf pour les rats juvéniles à PND 4), les animaux sont déplacés dans une salle proche de la salle d’autopsie pour éviter le stress du transfert le jour même. Les prélèvements de sang sont réalisés dans une salle séparée et différente de celle utilisée pour la mise à mort. Ce projet est réalisé avec des produits de référence connus à des doses choisies pour perturber l’homéostasie de l’axe hypothalamo- thyroïdien tout en minimisant les nuisances sur le bien-être animal.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le rat est le modèle expérimental choisi en raison de sa courte durée de gestation, de son utilisation fréquente dans les études de toxicologie du développement et de la disponibilité de souche suffisamment caractérisée. Les modèles rongeurs et notamment le rat sont recommandés par la communauté scientifique et les instances réglementaires. Des données historiques issues des études précédemment conduites sont disponibles dans le laboratoire avec l’espèce et la souche choisies. Ces caractéristiques permettent d’obtenir une grande quantité d’informations sur la physiologie et la pathologie de ces animaux. Des jeunes femelles rats accouplées, âgées de 8 à 12 semaines au début de l’étude, seront utilisées dans ce projet, conformément aux pratiques en toxicologie du développement et aux recommandations internationales. Leur descendance sera suivie jusqu’à l’âge de 21 jours après la naissance, ce stade de développement étant particulièrement adapté à l’évaluation des effets des substances administrées à la femelle gestante et allaitante sur le développement embryonnaire, fœtal et postnatal précoce, après exposition in utero puis au cours de la lactation via le lait maternel. En effet, la période allant de la naissance jusqu’à la fin de la lactation, est reconnue comme une fenêtre de sensibilité particulière aux expositions susceptibles d’affecter le neurodéveloppement.