Depuis 2021, les États membres de l’Union européenne doivent publier sous un format standardisé les résumés non techniques (RNT) des projets d’expérimentation animale autorisés sur leur territoire.
Le système européen ALURES, qui recense ces RNT, est exclusivement en anglais et manque cruellement d’ergonomie (un nouvel outil proposé depuis 2026 résoud partiellement ce problème). L’OXA regroupe donc régulièrement ici les RNT français pour en faciliter l’exploration et la compréhension d’ensemble.
Le contenu des résumés non techniques est rédigé à des fins de communication par les établissements d’expérimentation animale. Ces résumés sont donc soumis, au minimum, au biais de désirabilité sociale, qui peut avoir pour conséquence de mettre en avant de manière détaillée les bénéfices attendus et de limiter les détails et la description des contraintes imposées aux animaux. Par ailleurs, n’étant pas sourcées ni soumises à une relecture par les pairs, les affirmations contenues dans les RNT sur des sujets scientifiques n’ont aucune valeur de preuve, mais fournissent des indications sur le cadre théorique dans lequel les établissements travaillent.
NB. La sélection d’une période temporelle, plutôt que d’une simple date, sera disponible dès que l’extension de filtrage utilisée le permettra.
La durée des projets, disponible dans la base ALURES, n’est pas indiquée ici dans la mesure où elle désigne uniquement une durée prévue d’autorisation et n’apporte aucune information sur la durée réelle des projets.
Documents
Niveau de souffrances
Dernières données ajoutées :
- 235 projets autorisés en avril 2026 (01/05/2026)
- 296 projets autorisés en mai 2026 (01/06/2026)
Rôle du récepteur au neuropeptide Calcitonin Gene Related Protein dans un noyau spécifique de l’hypothalamus dans les effets bénéfiques de la production intestinale de glucose.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Objectifs
Avec l’augmentation mondiale de l’obésité, du diabète et des maladies du foie qui y sont liées, il devient essentiel de trouver de nouvelles façons de prévenir ou limiter ces problèmes de santé. Des travaux récents montrent que lorsque l’intestin produit du glucose entre les repas, cela envoie un signal au cerveau qui aide le corps à brûler plus d’énergie, à manger moins et à mieux réagir à l’insuline. Ce mécanisme naturel aide donc à lutter contre l’obésité et le diabète. Ce signal passe par différentes zones du cerveau, dont une région située à l’arrière du cerveau qui influence ensuite une région plus centrale connue pour être responsable de la sensation de satiété. Les communications entre ces deux régions sont réalisées par des connexions nerveuses plus ou moins directes et la libération de molécules chimiques. Ce projet cherche à comprendre si la production de glucose par l’intestin agit sur la satiété via des connections directes entre la partie arrière du cerveau et la partie centrale et si ces connexions contrôlent la faim via la libération d’une molécule chimique particulière. Pour tester cela, nous utiliserons différentes techniques chez la souris adulte pour modifier l’expression du récepteur de cette molécule chimique dans la partie centrale du cerveau qui contrôle la faim. Grâce à des souris génétiquement modifiées et à des injections ciblées de virus dans différentes zones du cerveau, nous pourrons déterminer si l’absence de ce récepteur empêche la production de glucose par l’intestin d’exercer son effet coupe-faim. Notre hypothèse est simple : si ce récepteur manque dans les parties qui réalisent la connexion entre la zone arrière et la zone centrale du cerveau, alors la production de glucose par l’intestin ne pourra plus réduire la prise alimentaire.
Bénéfices attendus
La régulation de la faim est réalisée principalement par deux régions du cerveau : une située à l’arrière et une centrale. Définir comment ces deux régions communiquent et quels sont les éléments nécessaires à la régulation de la faim est essentiel pour comprendre comment est contrôlée la prise alimentaire, pour étudier si ces connexions sont altérées dans différentes pathologies (obésité, diabète) et pour proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques. Ce projet s’intéresse à un message particulier produit par l’intestin en dehors des repas qui exerce des effets anti-diabète et anti-obésité, par l’intermédiaire de l’activation de ces deux régions du cerveau. Les résultats de ce projet permettront de caractériser comment ces régions communiquent, dans le cadre spécifique de ce signal intestinal. Cette caractérisation permettra ensuite de proposer différentes stratégies pour activer ce signal et produire ses effets bénéfiques sur l’organisme.
Procédures
Les souris de cette étude seront soumises à une procédure chirurgicale sous anesthésie gazeuse pour injecter des virus dans une zone précise du cerveau (durée 45 min). En pré-médication, 1 injection d’analgésiques sous la peau sera effectuée (15 secondes) et au moment de l’intervention chirurgicale, une injection locale d’analgésiques sera rajoutée (30 secondes). Pour gérer la douleur post-opératoire une injection sous la peau d’un analgésique 1H après la pré-médication puis sera effectuée 1 fois/jour pendant 2 jours (3x 15secondes). Deux semaines après, la glycémie des souris sera mesurée. Pour cela, une goutte de sang sera prélevée (2 fois à 1 semaine d’intervalle) à l’extrémité de la queue après application d’une crème anesthésiante. Puis les souris de cette étude seront soumises à une deuxième procédure chirurgicale sous anesthésie gazeuse pour implanter un cathéter dans leur veine porte (située entre l’intestin et le foie) (durée 1H). En pré-médication, 2 injections d’analgésiques sous la peau seront effectuées (2x 15 secondes) et au moment de l’intervention chirurgicale, une injection d’analgésique locale sera rajoutée (30 secondes). Pour gérer la douleur post-opératoire une injection sous la peau d’un analgésique sera effectuée 1 fois/jour pendant 3 jours (3x 15secondes). Enfin, une injection d’analgésiques (10 secondes) sera réalisée avant la mise à mort des souris. La mise à mort sera réalisée par l’injection d’un médicament à visée euthanasique.
Impact sur les animaux
L’injection du virus peut entrainer une faible réponse immunitaire localisée. L’intervention chirurgicale réalisée dans le cerveau peut entrainer des problèmes neuro-musculaires. Les interventions chirurgicales sont susceptibles de provoquer de la douleur post-opératoire, notamment au niveau des sutures de l’abdomen. Le prélèvement d’une goutte de sang à la queue, peut provoquer du stress et une douleur transitoire
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour prélèvement d’organes et analyses.
Remplacement
Cette étude ne peut pas être réalisée sur des modèles in-vitro car la détection du glucose dans la veine porte a des impacts sur l’ensemble du corps et implique des dialogues entre les organes. En effet, le glucose produit par l’intestin est détecté dans les vaisseaux et active un signal nerveux vers le cerveau. En réponse, le cerveau va émettre des signaux nerveux en périphérie qui ont des effets bénéfiques anti-obésité et anti-diabète. Pour comprendre comment la production intestinale de glucose exerce ses effets bénéfiques, il est donc nécessaire de l’étudier dans l’organisme entier.
Réduction
Le nombre de souris utilisées dans la procédure d’étude a été calculé au plus juste à partir des connaissances des modèles animaux et des connaissances acquises par les études précédentes. Afin de réaliser une analyse statistique, des groupes de 13 souris maximum par condition et par sexe seront utilisés pour répondre aux questions posées dans le projet. Au total, ce projet réalisé sur 4 ans nécessitera 208 souris transgéniques et 104 souris de type naturel.
Raffinement
Les chirurgies seront réalisées sous anesthésie avec un traitement analgésique et antalgique adapté pendant plusieurs jours afin de limiter la souffrance, la douleur et le stress de l’animal pendant et après cette chirurgie. Les chirurgies seront réalisées par des personnes expérimentées avec du matériel biocompatible et adapté à la souris. Pendant la chirurgie, les souris seront placées sur un tapis chauffant afin de maintenir leur température corporelle entre 36 et 38°C et un gel lubrifiant sera déposé sur les yeux. En fin de chirurgie les animaux seront réhydratés par une injection sous-cutanée de solution physiologique et surveillés dans une pièce chauffée à 24°C pour faciliter leur récupération . Le suivi post-opératoire se fera dans une pièce dont la température sera réglée à 24°C pendant une semaine pour favoriser la reprise de poids des souris. De l’aliment hydraté sera également mis à disposition dans la cage les jours suivants la chirurgie. La mise en place d’une grille de score pendant toute la durée du projet permet d’adapter la surveillance et l’utilisation d’antalgiques selon l’état de l’animal. Cette grille de score et l’utilisation de points limites adaptés ont permis de déterminer les critères d’arrêt de souffrance à tout moment du projet.
Choix des espèces
En ce qui concerne la régulation de la faim, les études réalisées sur des vertébrés inférieurs tels que le poisson, montrent que les régulations ne sont pas les mêmes que chez les mammifères. Nous souhaitons donc réaliser nos expériences avec des modèles animaux, comme la souris, dont les systèmes de régulation sont semblables à l’Homme. Le protocole sera réalisé chez des souris adultes âgées de 12 semaines.
Les neurones à 26RFa/orexines de l’hypothalamus : cible thérapeutique potentielle pour le diabète de type 2 ? Une étude chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
Objectifs
Depuis plus de vingt ans, il est clairement établi que des systèmes de régulation situés dans l’hypothalamus jouent un rôle central dans le contrôle de l’équilibre énergétique et glycémique de l’organisme. Un dysfonctionnement de l’un de ces systèmes pourrait ainsi contribuer au développement de maladies métaboliques telles que l’obésité et le diabète de type 2. Ces pathologies sont étroitement liées, donnant naissance au terme « diabésité ». Aujourd’hui elles touchent des centaines de millions de personnes dans le monde et constituent un enjeu majeur de santé publique. Ainsi, mieux comprendre les mécanismes à l’origine de ces maladies permettra de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques et de nouveaux traitements pour leur prévention et leur prise en charge. Néanmoins, notre connaissance des réseaux de neurones et systèmes moléculaires impliqués dans ces processus de régulation reste encore très limitée. Ce projet s’intéresse plus particulièrement à une population de neurones hypothalamiques impliqués dans la régulation de la balance énergétique et glucidique. Ces observations nous ont conduits à proposer le présent projet. Celui-ci vise à étudier chez des souris rendues obèses et diabétiques les altérations du fonctionnement, de l’activité et de la signalisation de ce réseau de neurones, dans son rôle régulateur de la glycémie. L’objectif est donc de déterminer si ce circuit neuronal peut représenter une cible thérapeutique pertinente pour améliorer le contrôle de la balance énergétique et glycémique dans un contexte d’obésité et de diabète de type 2.
Bénéfices attendus
De récentes études ont permis d’élucider le rôle et le fonctionnement d’une population neuronale dans la régulation de la balance énergétique et glucidique en condition physiologique. L’objectif de cette présente étude est donc d’étudier les potentielles altérations fonctionnelles, et potentiels défauts de l’activité électrique et de signalisation de cette population de neurones en condition pathologique d’obésité/diabète. Ces recherches apparaissent cruciales non seulement pour la recherche fondamentale mais aussi dans la lutte contre la pandémie de « diabésité », afin de proposer des solutions innovantes dans la prévention, la prise en charge et le traitement de ces maladies.
Procédures
- Afin d'activer ou d'inhiber les neurones à 26RFa ou bien d’administrer des composés pharmacologiques dans le système nerveux central, les animaux subiront une chirurgie réalisée sous anesthésie / analgésie durant 40 minutes. - Pour établir le profil glycémique des souris, leur glycémie sera suivie par un prélèvement sanguin à l’extrémité de la queue, pendant moins de 10 secondes toutes les 15 minutes, au cours de sessions expérimentales de deux heures. Chaque animal sera soumis à 6 expérimentations au maximum, chacune espacée d’une semaine de repos. - Pour le suivi métabolique, les animaux seront hébergés individuellement durant 15 jours dans des cages d’enregistrement, permettant d'évaluer les paramètres métaboliques, avant d’être réunis avec leurs congénères préalablement connus. - Afin de prélever des tissus à l’issus des tests physiologiques, les animaux subiront une chirurgie terminale sous profonde anesthésie / analgésie.
Impact sur les animaux
Le protocole de nutrition qui sera utilisé entraine un surpoids et une hyperglycémie chronique chez la souris constituant un modèle d'obésité et de diabète de type 2 chez l'animal. Ce modèle est très largement utilisé dans la littérature scientifique. - Afin d'être génotypés, les animaux subiront une biopsie de l'extrémité de la queue. Nuisances prévues : douleur à l’incision couverte par l’application locale d’analgésique et potentielle infection prévenue par la désinfection systématique des plaies. - Afin de moduler l’activité de la population neuronale d’intérêt, les souris subiront une chirurgie. Nuisances prévues : douleurs post opératoires minorées par des analgésiques. - Afin de suivre la glycémie, les animaux subiront une mise à jeun avant chaque test physiologique et une incision à l’extrémité de la queue permettant la ponction de gouttes de sang. Nuisances prévues : perte de poids consécutive à la mise à jeun dont le retour à la normale sera surveillé après chaque test, une semaine de repos minimum entre chacun d'entre eux ; douleur à l’incision couverte par l’application locale d’analgésique et potentielle infection prévenue par la désinfection systématique des plaies. - Pour le suivi métabolique, les animaux seront hébergés individuellement dans des cages d’enregistrement. Nuisance prévue : hébergement individuel des animaux à 1 animal/cage inhérent à ce suivi, minoré par un temps de test le plus court possible et une mise à mort qui suit immédiatement le test.
Devenir
A l'issue de chaque procédure, les animaux sont mis à mort pour prélèver les organes.
Remplacement
Afin de mieux comprendre la physiopathologie de l’obésité/diabète, et de caractériser dans ce contexte le fonctionnement des réseaux de neurones hypothalamiques à 26RFa/orexines dans leur rôle de régulateur de la glycémie et du métabolisme, l’utilisation d’un modèle in vivo intégré est obligatoire. Il est nécessaire de pouvoir étudier la communication qu’il existe entre le système nerveux et les systèmes périphériques de l’organisme afin de comprendre l’influence du premier sur le second ; dans notre cas l’influence du réseau de neurones à 26RFa/orexines sur la régulation de la glycémie et du métabolisme énergétique (tel le comportement alimentaire ou l’activité physique). La physiologie de la souris étant proche de celle de l’Homme, utiliser cet animal nous permet de pouvoir imaginer une recherche translationnelle, les innovations thérapeutiques proposées seront donc potentiellement applicables à l’Homme dans le futur. Il n’existe alors à ce jour pas d’alternative non-animale.
Réduction
Dans un objectif de réduction du nombre d’animaux utilisés dans ce projet, une planification expérimentale a été réalisée en amont. De plus, pour chaque expérience, le nombre d’animaux nécessaire par groupe a été estimé afin d’obtenir des résultats fiables tout en réduisant au mieux le nombre d’animaux utilisés. Anticiper ainsi les effectifs adaptés permet de réduire le nombre d’animaux utilisés, de diminuer le risque de devoir répliquer une expérience avec de plus gros effectifs ainsi que le double emploi. Ces estimations ont été réalisées avec le site BiostaTGV® qui calcule le nombre d’animaux requis en fonctions de plusieurs paramètres : la force de l’effet attendu, la variabilité entre individus, et les paramètres statistiques souhaités. Le design de nos expérimentations prévoit quand cela est possible (différents tests physiologiques par exemple) qu’une souris subisse successivement différents tests, réduisant de ce fait de façon significative le nombre de groupe d’animaux nécessaire.
Raffinement
Les conditions d’élevage et de manipulation des animaux seront raffinées pour réduire au maximum la douleur, la souffrance et l’angoisse des animaux. Ils seront maintenus à un minimum de trois par cage pour éviter l’isolement social et leur hébergement sera pourvu de matériel pour la nidification et d'un tube de plastique rouge leur fournissant un abri. La taille des cages est réglementaire. L’état général des animaux sera quotidiennement évalué et les signes de mal-être seront surveillés attentivement. L’établissement de points limites nous permettra de veiller au bon suivi des animaux et de leur apporter au besoin les soins adéquats. Si les points limites sont dépassés, il sera considéré qu’un niveau de souffrance intolérable est atteint et l’animal sera en fonction des cas, écarté des expérimentations ou mis à mort. L’ensemble des actes pouvant entrainer une douleur sera réalisé sous anesthésie/analgésie (locale ou générale). Il sera prévu, pour les animaux devant subir plusieurs tests au cours d'une même procédure, une période de rétablissement minimum d’une semaine entre chaque test, leur permettant une stabilisation de leur poids corporel et la reconstitution initiale de leur volume sanguin après prélèvement.
Choix des espèces
Seule l’utilisation d’un modèle mammifère intégré, donc in vivo chez l’animal entier, peut nous permettre d’étudier la physiopathologie de l’obésité/diabète, et de caractériser dans ce contexte le fonctionnement des réseaux de neurones hypothalamiques à 26RFa/orexines dans leur rôle de régulateur de la glycémie et du métabolisme. La physiologie de la souris étant proche de celle de l’Homme, utiliser cet animal nous permet de pouvoir imaginer une recherche translationnelle, les innovations thérapeutiques proposées seront donc potentiellement applicables à l’Homme dans le futur. La souris est un modèle animal largement utilisé pour les études physiopathologiques permettant une comparaison de nos données avec celles d’autres équipes. De plus, la souris permet des approches génétiques et chémogénétiques complexes n’existant pas chez d’autres modèles mammifères. Au cours de cette étude la physiologie chez l’adulte sera étudiée. Les souris seront donc âgées d’au moins 8 semaines lors des expérimentations.
Caractérisation des sous-populations de neurones « Ghost » de l’hypothalamus dans l’obésité.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
L'obésité est un problème mondial, touchant plus de 13% de la population et entraînant des comorbidités graves telles que le diabète, l'hypertension et les maladies cardiaques. Cette condition résulte principalement de troubles de la balance énergétique. Cependant, les thérapies actuelles ont des limites en termes d'efficacité à long terme. Pour développer de nouvelles stratégies, il est essentiel de comprendre les mécanismes biologiques régulant la balance énergétique. Dans ce contexte, il existe dans notre cerveau des neurones capables de détecter différents nutriments issus de l’alimentation, afin d’adapter nos choix alimentaires. Certains de ces neurones ont longtemps été considérés comme responsables de la satiété, mais des études récentes ont dévoilé leur grande hétérogénéité. L'objectif est d'identifier ces sous-populations de neurones susceptibles de dysfonctionner dans l'obésité. Pour cela, une caractérisation de la structure, de l'activité électrique et de la fonction de ces neurones grâce à des lignées de souris transgéniques sera effectuée. Les bénéfices escomptés incluent une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans les dysfonctionnements neuronaux liés à l'obésité, ouvrant la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques.
Bénéfices attendus
À l’heure actuelle, l’Organisation Mondiale de la Santé estime à plus d’1 milliard le nombre de personnes obèses à travers le monde, ce qui représente un problème de santé publique de la plus haute importance. Malheureusement, les traitements disponibles à l’heure actuelle ne sont que peu efficaces pour lutter contre cette pathologie, et seules des techniques extrêmement invasives comme la chirurgie bariatrique permettent une perte de poids durable (sans garantie de succès systématique). Il est donc crucial d’approfondir nos connaissances sur les mécanismes biologiques participant au développement de l’obésité, dans l’espoir de fournir à l’avenir de meilleurs traitements aux personnes affectées. À court terme, notre projet apportera des informations nouvelles sur les mécanismes biologiques qui favorisent le développement de l’obésité et des comorbidités associées. En outre, il s’inscrit pleinement dans un contexte de recherche international visant à décrypter les rôles spécifiques des différentes souspopulations de "neurones de la satiété". À plus long terme, ce projet pourrait ainsi conduire à la mise au point de nouvelles approches thérapeutiques pour lutter contre l’obésité.
Procédures
Gavage oral (1440 animaux) : un gavage oral sera réalisé 1 fois par jour durant 5 jours, sans anesthésie. La durée de l’administration orale de tamoxifène ne dure que 15 secondes par animal, en prenant en compte la contention de l’animal et l’administration de l’agent pharmacologique à proprement parler. La durée de l'administration de la dose d’euthanasiant quant à elle ne dure que 10 secondes à prenant en compte la contention et l’administration en elle même.
Impact sur les animaux
Certaines souris de l'étude (à l’exception des souris de la lignée KISS-Cre-GFP) seront soumises à une administration orale de tamoxifène. Le tamoxifène est un agent pharmacologique susceptible d’induire des effets indésirables. Il induit une perte temporaire de tissu adipeux. Il entraine donc une perte de poids, qui est néanmoins temporaire. Le gavage oral est une méthode indolore, mais implique une immobilisation totale de l’animal, induisant du stress chez ce dernier. Des douleurs post-opératoires sont possibles pour les souris qui subiront une injection stéréotaxique bilatérale de virus (deuxième partie du projet, uniquement pour la lignée KISS-Cre-GFP), par neurochirurgie. Les nuisances les plus importantes sont attendues lors de la neurochirurgie. L’incision de la peau du crâne et la déshydration induite par l’anesthésie peuvent provoquer des douleurs post-opératoires. Ces douleurs devraient s’estomper dans les jours suivant la chirurgie, grâce au traitement analgésique mis en place.
Devenir
Pour la procédure 1: toutes les souris seront gardés en vie à l'issue du gavage. Après des temps précis de régime hypercalorique, les souris seront mises à mort aux temps définis. Pour la procédure 2 : toutes les souris seront gardés en vie de la chirurgie. Après des temps précis de régime hypercalorique, les souris seront mises à mort aux temps définis.
Remplacement
Le but de ce projet est d’étudier la relation entre l’activité des sous populations de neurones et la consommation de régime obésogène. Dans ce contexte, les neurones que nous étudions interagissent avec d’autres structures du cerveau mais également avec des organes périphériques qui influencent l’activité neuronale via des signaux hormonaux. Les effets que nous étudions sont donc la résultante de cette communication entre divers réseaux de neurones et la périphérie. Des interactions aussi complexes ne peuvent être modélisées in vitro, et les variables mesurées ici telles que le comportement alimentaire nécessite évidemment un animal vivant. De même, il n’existe aucun modèle informatique qui pourrait remplacer l’animal dans le cadre de cette étude.
Réduction
Nous avons utilisé un test de puissance pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaires chez les deux sexes, pour obtenir des résultats exploitables statistiquement. Le nombre d’animaux que nous demandons est le nombre maximal dont nous estimons avoir besoin. Si nous nous rendons compte en cours de projet que ce nombre peut encore être réduit, il le sera bien évidemment.
Raffinement
Nous avons défini différents points de raffinement tout au long de l’étude : 1) Les animaux arriveront dans la pièce d’hébergement à l’âge de 6 semaines et seront habitués pendant au moins 2 semaines. Toutes les expériences seront réalisées par du personnel formé et entraîné. 2) L’enrichissement des cages se compose de carrés de cellulose pour nidifier, de bâtonnets en bois pour ronger et de tunnels en carton, qui permettront aux souris de se cacher. En outre, nous utiliserons ces tunnels pour transporter les souris, qui est la méthode de manipulation la moins stressante pour ces animaux. 3) Environnement sonore : Une radio est installée dans la pièce d’hébergement afin d’atténuer l'impact des bruits extérieurs qui pourraient se produire accidentellement. 4) Des points limites précoces et terminaux appropriés ont été́ définis : ces critères prennent en compte l'apparence, l'évolution du poids, le comportement, les signes cliniques (température et respiration) et l'aspect de la plaie (le cas échéant). Des mesures conservatoires sont prévues pour chaque critère, afin de prendre en charge promptement toute modification de l’état de l’animal. Lorsqu’un point limite précoce est atteint, nous demanderons un avis vétérinaire afin d’envisager la mise en place de soins personnalisés compatibles avec le maintien de l’animal dans l’étude. En cas d’échec ou si un point limite terminal est atteint, l’animal sera retiré de l’étude et mis à mort, pour lui éviter toute souffrance que nous ne pourrions soulager.
Choix des espèces
La régulation du poids corporel et du comportement alimentaire sont depuis longtemps étudiés chez la souris, qui représente donc une espèce adaptée à ce type d’études. De plus, les lignées transgéniques dont nous avons besoin pour mener à bien ce projet ont été créées chez la souris. Enfin, la forte proximité biologique entre l’Homme et la souris en ce qui concerne le contrôle de la prise alimentaire fait de cette espèce un bon modèle prédictif. Toutes les souris de ce projet arriveront à l’âge de 6 semaines dans notre animalerie, mais nous ne débuterons les expériences qu’à partir de l’âge de 8 semaines, sur des souris adultes. Il est admis qu’à 8 semaines, la croissance des os est achevée, ce qui facilite les procédures impliquant une chirurgie stéréotaxique (car les points de repère anatomiques se situent sur le crâne). Les souris seront logées dans des cages collectives pour favoriser les interactions sociales
Etude des gènes de l’hypothalamus et du sommeil dans la SLA après un régime hypercalorique
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
Objectifs
La sclérose latérale amyotrophique représente la maladie neurodégénérative la plus répandue du système moteur chez l'adulte. Actuellement, elle demeure incurable et invariablement mortelle, généralement dans un délai de 2 à 5 ans après l'apparition des premiers symptômes, principalement en raison de l'insuffisance respiratoire. La sclérose latérale amyotrophique se manifeste sous des formes sporadiques et familiales, avec des modifications de gènes identifiés. Notre objectif est de comprendre les mécanismes génétiques et cellulaires observés dans la maladie lors de la phase avant l’apparition des symptômes moteurs. Lors de cette phase on observe des troubles du sommeil ainsi qu’une perte de poids. Pour atteindre l'objectif de l'étude, nous utiliserons des modèles souris qui présentent les différentes mutations identifiées à savoir SOD1, FUS et TDP43 couvrant la majorité des formes de sclérose latérale amyotrophique.
Bénéfices attendus
A l’heure actuelle, seul un traitement est proposé aux patients atteints de SLA, lorsque le diagnostic de la maladie est clairement établi, un processus qui peut prendre plusieurs mois. L’efficacité est très faible puisqu’il ne permet d’augmenter la durée de vie des patients que de quelques mois. Le régime hypercalorique a montré son efficacité sur les patients avec un progression rapide, cependant les patients le tolère très mal psychologiquement. De plus, nous n’avons pas de mécanisme cellulaire, moléculaire ou génétique l’expliquant cet effet dans les patients. Étudier le régime hypercalorique dans les modèles préclinique murin permettra de décrire ces voies et de mettre en place des traitements. Ceux-ci cibleront spécifiquement des voies cellulaires de façon pharmacologique sans passer par un régime que les patients n’arrivent pas à suivre. Ce projet permettra de mettre en évidence de nouveaux cible thérapeutiques spécifiquement pour retarder des symptômes chez les patients atteints de SLA.
Procédures
Les animaux auront en totalité un régime spécial depuis l’âge de 35-40 jours jusqu’à environ vers 100 jours de vie chez les SOD1 (variations interindividuelles). Pour les FUS et TDP43 un traitemant par régime sera proposé vers 4 mois ou vers 10-12 mois pour une durée maximale de 60 jours. Une chirurgie de 30 minutes sur animal anesthésie et suivi d'un isolement de 2 semaines pour les mesures du métabolisme et du sommeil (une semaine de calibration et une semaine de mesure). Un prélevement de tissue sera réalisé avant l'âge de 10 jours sur les nouveaux-nés vigils afin de les caractériser génétiquement.
Impact sur les animaux
La SLA n’est pas décrite comme douloureuse dans les modèles et chez les patients. La chirurgie peut entraîner une perte de poids, une inflammation et du stress. L’évolution de la pathologie sera établie en fonction d’une échelle définie au laboratoire (scoring). Un développement d’atteintes motrices et une mort précoce typiques de la SLA est attendu chez les souris SOD1. Une perte de poids qui commence aux alentours de 75 jours et peut atteindre 20% au cours du temps, et des symptômes moteurs qui apparaissent aux alentours de 90 jours par des problèmes d’extension des pattes arrières, suivis d’une paralysie progressive qui touche d’abord les pattes arrières puis les pattes avants. Un régime hypercalorique ne génère aucune douleur ni souffrance, mais au contraire prolonge le bien-être des animaux malades en limitant la perte de poids. Ce régime est bénéfique chez les animaux malades et peut développer une légère obésité sans autres problème métabolique chez les animaux sauvages. Le prélevement nécéssaire à la caractérisation génétique des nouveaux-nés peut induire une douleur et un stress de courte durée.
Devenir
Mise à mort pour prélèvement de tissus.
Remplacement
La SLA est une maladie neurodégénérative complexe qui affecte différents types de neurones le long de l’axe moteur, et implique la participation de divers types cellulaires neuronaux et non-neuronaux, telles les cellules gliales et les muscles striés. Notre projet va étudier les mécanismes neuronaux de l’hypothalamus impliqués dans la perte de poids chez les modèles expérimentaux de SLA ainsi que leur traitement par le régime riche. Cette approche n’est donc réalisable qu’in vivo, sur l’organisme entier.
Réduction
Le nombre d’animaux qui sera utilisé est basé sur des observations faites dans le laboratoire par des études préliminaires ce qui a permis de calculer la puissance statistique, d’éviter les biais de taille d’effet (nombre suffisant permettant l’exploitation statistique). Ce qui nous a permis de calculer le nombre minimum nécessaire par groupe. Secondairement lorsque les données seront récoltées nous affinerons pour analyser les résultats. De plus pour réduire le nombre d'animaux nécéssaires nous utiliserons les génotypes non conformes générés. Ces expériences seront conduites en aveugle pour l’expérimentateur, permettant d’éliminer tout biais.
Raffinement
Un enrichissement de l’environnement des animaux sera renforcé (bâtonnets à ronger, coton compressé pour faire des nids, maisons de carton, tunnel), le maintien des interactions sociales et la surveillance quotidienne des animaux permettront d’assurer de leur bien-être et de détecter rapidement tout changement de comportement associé ou non à la pathologie étudiée afin qu’il puisse être pris en charge. Des points limites permettant de soustraire l’animal à la souffrance ont été établis. Précisément, les animaux présentant un phénotype moteur plus important seront suivis quotidiennement, à partir de 90 jours selon un système d’évaluation des capacités motrices des animaux. De la nourriture en gel sera donnée en fonction de l'état de santé de la souris. Pour la procèdure chirurgicale une anesthésie générale et analgésie sera mis en place ainsi qu’un tapis chauffant pour lutter contre l’hypothermie, et du gel ophtalmique pour protéger les yeux, et les barres d'oreilles seront placés de façon atraumatique aux niveaux des zygomatiques. Une acclimatation et habituation au dispositif de calorimétrie indirect est prévu.
Choix des espèces
Parmi les modèles de SLA, les souris sont les plus appropriées à notre étude car: 1) elles présentent le niveau de complexité du cerveau et de la moelle épinière adéquat, 2) leur développement pré- et post-natal mime celui de l’homme, 3) il existe plusieurs lignées de souris adaptées exprimant la SLA qui reproduisent parfaitement les symptômes de la maladie et sont donc adaptées à l’évaluation préclinique de traitements médicamenteux. L'âge du début de l'expérience sera compris entre 30 et 45 jours pour la lignée SOD1. Et à partir de 4 mois ou vers 10-12 mois pour les lignées FUS et TDP43. Et ces âges seront respectés pour les souris témoins pour chacune des lignées.
Role(s) sur le sommeil et la thermoregulation d’un facteur de transcription exprimé dans l’hypothalamus anterieur -modification
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
Les variations de glycémie liées à un diabète mal contrôlé sont fréquemment associées à des troubles du sommeil (sommeil fragmenté, cauchemars, apnées du sommeil, fatigue diurne) et à des défauts de thermorégulation (sueurs, hypothermie). L’hypothalamus antérieur contrôle plusieurs fonctions telles que le sommeil et la thermorégulation. Nous avons observé qu’un gène connu pour contrôler la synthèse de l’insuline en réponse au glucose dans le pancréas est également présent dans l’hypothalamus antérieur. Ce projet expérimental a pour but : (1) de caractériser anatomiquement et fonctionnellement les neurones exprimant ce gène dans l’hypothalamus ; (2) d’étudier le rôle de ce gène dans l’hypothalamus antérieur et sa régulation par le glucose; (3) d’établir dans quelle mesure la régulation de ce gène pourrait être responsable des troubles du sommeil et de la thermorégulation.
Bénéfices attendus
L’ensemble de ce travail apportera une meilleure connaissance des réseaux neuronaux contrôlant le sommeil et la thermorégulation ainsi qu’un éclairage moléculaire nouveau sur le lien entre le diabète et certaines de ses comorbidités dans le système nerveux central. Ces connaissances fondamentales sont susceptibles d'ouvrir des pistes thérapeutiques nouvelles pour le traitement des troubles du sommeil associés au diabète, en ciblant par exemple les modifications post-traductionnelles de ce facteur de transcription.
Procédures
enregistrement de l'activite veille/sommeil en cage individuelle ( 2x 48h, n=292 souris ) procédure chirurgicale injection intracerebrale ( n= 242 animaux , durée de l'intervention : 30 minutes + 1h de reveil) chirurgie terminale sous anesthésie sans réveil en vue du prélèvement du cerveau (n=242 animaux durée analgesie 30 minutes avant +15 minutes)
Impact sur les animaux
En l’absence de stimulation, aucun phénotype dommageable n’a été rapporté les lignées murines utilisées dans ce projet. L’effet de la stimulation de ces quelques neurones de l'hypothalamus antérieur est transitoire (1h) et son effet sur les animaux sera suivi en continu. Des perturbations du rythme de sommeil sont envisagées. Les chirurgies sont susceptibles d’entrainer une sensibilité post chirurgie. Les animaux récupèrent habituellement en quelques heures. Le sommeil des animaux est enregistré en en cages individuelles. Le régime alimentaire riche en graisse induit une obésité et un diabète.
Devenir
les animaux sont mis a mort pour permettre l'analyse post-mortem de leur cerveau (expression de gènes et de protéines d'interêt)
Remplacement
Il n’est pas possible d’étudier une fonction physiologique complexe comme la régulation du sommeil hors d’un organisme vivant.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé est optimisé pour permettre de mettre en évidence le résultat de façon statistiquement significative (puissance du test 80% risque alpha 5%) tout en minimisant le nombre d’animaux requis . La taille des groupes est donc calculée dans chacune des procédures en fonction des effets attendus. Dans le cas de l'étude anatomique, uniquement descriptive, le nombre retenu (n=10) est celui généralement mentionné dans les publication anatomiques comparables. La séquence expérimentale est optimisée (ex : étude anatomique suivant les test de sommeil) de façon a minimiser le nombre d’animaux nécessaires à l’étude.
Raffinement
Les modèles conditionnels dans lesquels les modifications génétiques sont restreintes à quelques neurones de l’hypothalamus antérieur permettront d’éviter des phénotypes plus dommageables. Pour les enregistrements (48h), les animaux sont placés avec les memes elements d'enrichissement en cages individuelles où ils gardent un contact visuel entre eux. Les approches non invasives sont systématiquement privilégiées. L’administration par voie orale se fera, après habituation, en proposant le principe actif dans un petit volume de gélatine aromatisé aux fruits rouges. Lorsqu’une expérimentation nécessite une intervention chirurgicale, en plus de l’anesthésie générale, des anesthésiques locaux et des analgésiques seront systématiquement administrés en péri-opératoire.
Choix des espèces
L’existence et la disponibilité de souris génétiquement modifiées qui n’existent dans aucune autre espèce de vertébrés homéothermes (dont la température est régulée) nous permet d’entreprendre l’étude des mécanismes physiologiques complexes du système nerveux central tels que l'alternance veille /sommeil avec une approche causale du rôle d’un gène pour une fonction étudiée. Le rythme de sommeil, initialement très irrégulier avant le sevrage, mature progressivement. Le rythme de sommeil est considéré comme de type adulte 5 à 6 semaines après la naissance. De même, la thermorégulation, absente chez les souriceaux nouveaux-nés, se met en place progressivement. Nous enregistrerons donc le sommeil lorsqu’il est stable, sur des souris adultes, mais pas âgées, entre 2 et 6 mois.
Connexions du noyau de l’habénula ; afférences des neurones TBR1 de la région noyau entopédonculaire/hypothalamus latéral.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
Ces dix dernières années, un nombre important de travaux précliniques ont adressé le rôle d’une structure particulière du cerveau, l’habénula, dans diverses pathologies psychiatriques, en particulier la dépression, ainsi que dans des processus de récompense/motivation, notamment associés à l’addiction. Les connexions de cette structure sont relativement bien connues car étudiées depuis plus de 50 ans par diverses approches anatomiques et dernièrement par des techniques de traçages génétiques. Cette structure de petite taille est cependant hétérogène, étant constituée de plusieurs types de neurones qui semblent impliqués de manière différentielle dans les diverses réponses émotionnelles et motivationnelles et qui définissent des compartiments dans l’habénula. Ainsi les objectifs des recherches actuelles par de nombreux laboratoires sont de précisément étudier ces divisions. Cependant, ces neurones ne forment pas une population homogène et, jusqu’à aujourd’hui, il n’y avait aucun marqueur afin de caractériser des populations spécifiques. Nous avons identifié un marqueur potentiel sous la forme d’une protéine : TBR1. En effet, nous avons identifié de nombreux neurones exprimant cette protéine dans le télencéphale basal et nous avons de bons arguments (développement) qui suggèrent qu’ils sont à l’origine de projections dans l’habénula. L’objet du projet est de confirmer la nature de ces neurones, les projections dans l’habénula et identifier certaines de leurs connexions. Ce travail est préliminaire à des études fonctionnelles plus poussées avec des modèles de souris transgéniques permettant de manipuler spécifiquement ces neurones, et donc qui permettront l'étude fonctionnelle de ces neurones dans le cadre de pathologies psychiatriques.
Bénéfices attendus
Nous serons à ma connaissance les premiers à identifier un phénotype chimique spécifique d’au moins une population de neurones spécifiquesprojetant dans l’habénula depuis le télencéphale basal. Ce travail ouvre la voie à des études ultérieures avec des modèles de souris TBR1 pour des études à la fois de traçage et fonctionnelles plus exhaustives. Ceci pourra donc déboucher sur des avancées significatives concernant le rôle de l’habénula dans diverses pathologies psychiatriques et notamment des formes résistantes de dépression.
Procédures
Les animaux recevront des injections ciblées de molécules nous permettant de déterminer l'endroit où les neurones ciblés envoient leurs axones. Cette technique nécessite une intervention chirurgicale de courte durée sous anesthésie générale et avec injection d'analgésiques. La durée de l’intervention est de 30 à 40 mn, essentiellement due au temps de l’injection sur plusieurs minutes.
Impact sur les animaux
Les expériences d’injection de traceurs neuronaux sont susceptibles d’entrainer un inconfort temporaire modéré, particulièrement au niveau des sutures. Cet inconfort disparait avec la cicatrisation en 24h. La douleur est prise en charge par des analgésiques.
Devenir
La mise à mort des animaux est indispensable pour le prélèvement du cerveau 2 à 3 semaines après la chirurgie
Remplacement
La nature anatomo-fonctionnelle de ce projet impose de travailler sur l’animal entier et ne peut s’envisager sur modèles in vitro. Le choix de la souris s'impose comme étant le modèle mammifère le plus adapté.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux utilisé, les coordonnées stéréotaxiques seront déterminées initialement sur animaux morts. Le nombre d’animaux utilisés est déterminé par les données passées sur ce genre d’expérience par rapport à la taille de la région ciblée pour l’injection.
Raffinement
Le poids des animaux sera surveillé dans les trois jours suivant la chirurgie. Tout signe de douleur ou le développement d’un hématome sous cutané sera aussi recherché pendant cette période de trois jours. Si des signes de douleur sont apparents, celle-ci sera prise en charge par un analgésique. Si l’état de l’animal ne s’améliore pas à la troisième journée, une intervention du vétérinaire sera demandée. Afin de faciliter la récupération des animaux, les cages seront enrichies avec des dômes en carton et des nestlets pour permettre la confection d'un nid.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce est dicté par les données actuellement disponibles (Atlas pour les coordonnées d’injection et structures déjà décrites) et la présence de deux lignées transgéniques dans nos locaux. Nous utiliserons les souris issues du croisement de reproducteurs permettant une fluorescence rouge dans les neurones qui sont abondants dans l’habénula. Toutes les chirurgies s’effectueront sur animaux adultes.
Phénotypage métabolique d’une lignée de souris invalidée pour une protéine intervenant dans le stress du réticulum endoplasmique au niveau de l’hypothalamus.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Objectifs
L'obésité entraîne une inflammation au niveau du cerveau qui perturbe son fonctionnement et modifie le comportement alimentaire des patients obèses. Ainsi ils sont moins sensibles à la satiété et ont tendance à manger plus qu'ils ne devraient. Nous étudions une protéine anti-oxydante qui agit au niveau de l'hypothalamus (une zone précise du cerveau, qui régule le comportement alimentaire) mais aussi sur d'autres organes comme le pancréas ou le foie . Cette protéine a la particularité de protéger contre l'inflammation due à l'obésité. Pour étudier cette protéine nous utiliserons un modèle animal, la souris, elle sera génétiquement modifiée et ne produira plus cette protéine anti-oxydante au niveau de l'hypothalamus. Les animaux seront nourris avec un régime alimentaire gras et sucré, afin de les rendre obèses et diabétiques, puis ils passeront plusieurs tests durant lesquels nous mesurerons la quantité de nourriture qu'ils mangent et leur activité physique. Enfin nous mettrons à mort les animaux pour prélever leurs organes et les étudier.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait permettre la mise au point d'un nouveau traitement contre l'obésité et le diabète de type 2, qui connaissent une progression significative depuis 30 ans de sorte que la pandémie actuellement observée au niveau mondial constitue un réel enjeu de santé publique.
Procédures
Le bout de la queue des animaux sera coupé (de 2 ou 3 mm) une seule fois, afin de réaliser un génotypage. Une partie des souris sera nourrie avec un régime hypercalorique pendant 3 mois, ainsi ces animaux deviendront obèses et diabétiques. Des prélévements de sang seront effectués à partir de la queue des animaux qui resteront libres de leurs mouvements (7 prélèvements par animal, chacun des prélévements prendra moins d'une minute). Certains animaux seront opérés pour placer un cathéter dans la veine jugulaire. Ils seront opérés une fois, la chirurgie sous anesthésie générale durera 45 minutes. Après 1 semaine de repos ces animaux suivrons un autre test : ils seront libres de leurs mouvements et porteront un collier. Pendant 2 heures nous mesurerons leur glycémie 15 fois et nous prélèverons un petit volume de sang (au bout de la queue, 8 fois). Il n’y aura qu’un seul test de ce type pour ces animaux. Une partie des animaux seront placés dans une cage individuelle qui mesurera en temps réel leurs déplacements, leur prise de nourriture et d'eau. Ils seront également scannés pour évaluer leur quantité de muscles et de graisses.
Impact sur les animaux
#1. Régime hypercalorique : Après 3 mois de régime hypercalorique les animaux ont un surpoids et présentent les premiers signes d'apparition du diabète de type 2, ces nuisances sont modérées. #2. Test de tolérance au glucose et à l'insuline : Le gavage, l’injection intra-péritonéale et les prélèvements sanguins peuvent stresser les animaux (nuisances légères). La queue des animaux sera coupée au ciseau, cela entraine une douleur considérée comme légère. #3. Pose d’un cathéter dans la veine jugulaire : Plusieurs effets indésirables sont possibles. Des souris peuvent mal supporter l'anesthésie. La chirurgie peut entrainer des douleurs modérées et des problèmes de récupération modérés. #4. Analyse de calorimétrie indirecte : les animaux seront individualisés pendant 5 jours, cela entrainera un stress et une possible perte de poids (nuisance modérée). #5. Mesure du renouvellement du glucose : le risque principal est de créer une hypoglycémie lors du test, si les niveaux de perfusion d’insuline et de glucose ne sont pas optimaux. Cet effet indésirable sera considéré comme modéré. #6. Perfusion intra-cardiaque de paraformaldéhyde ET #7. Prélèvement de sang intra-cardiaque : Des souris peuvent mal supporter l'anesthésie (effet indésirable modéré).
Devenir
Les animaux de génotype non adéquat pour les expériences ou le maintient de la lignée seront mis à mort. Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure, car nous avons besoin de prélever leurs organes pour les analyser ultérieurement.
Remplacement
Afin de comprendre, de façon globale, le rôle de la SELENOT dans le contrôle de l’homéostasie énérgétique au cours de l’obésité associée au diabète de type 2, nous utilisons une lignée de souris transgéniques obtenue par le système Cre-Lox, afin de pouvoir inhiber l'expression de la Sélénoprotéine T, de façon sélective, au niveau des neurones POMC de l'hypothalamus.
Réduction
En accord avec des expériences antérieures et pour limiter le nombre d'animaux utilisés, les processus physiologiques étudiés seront analysés sur des lots de 12 souris par condition de traitement. Ces effectifs nous assureront d’obtenir des données statistiquement analysables. De plus, les procédures n’impliquant pas d’effet néfaste à long terme, pourront être menées successivement sur les mêmes animaux intercalées avec des périodes de repos de 7 jours au cours desquelles les paramètres physiologiques et le bien-être des souris seront régulièrement évalués.
Raffinement
L’ensemble des actes pouvant entraîner une douleur (tatouage, génotypage, actes chirurgicaux) sera réalisé sous anesthésie (locale ou générale selon la méthode la plus adaptée) afin d’en minimiser l’impact au maximum. De plus, les animaux recevront un traitement analgésique avant l'acte qui peut être poursuivi après l'acte si nécessaire pour prévenir la douleur. Le bien-être de l’animal sera évalué quotidiennement par la mesure des prises de nourriture et de boisson, et le suivi du poids de chaque animal. Au cours des expérimentations, une observation continue des animaux nous permettra d’arrêter le protocole en cas de souffrance.
Choix des espèces
Seule l’utilisation d’un modèle mammifère intégré, donc in vivo chez l’animal entier, peut nous permettre de comprendre, de façon globale, le rôle physiologique de notre protéine d'intérêt dans le contrôle de l’homéostasie énérgétique au cours de l’obésité, associée au diabète de type 2; et d’établir des comparaisons pertinentes avec des données qui pourraient être obtenues chez l’homme.
Etude de l’effet préventif de la néoglucogenèse intestinale sur la plasticité neuronale de l’hypothalamus et le statut métabolique et énergétique chez la descendance née de mères avec un régime alimentaire déséquilibré. 2/2
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
Objectifs
L’obésité et le diabète de type 2 connaissent une croissance alarmante qui ne peut être attribuée uniquement aux modifications individuelles du régime. Un développement anormal des régions du cerveau impliquées dans la régulation du poids, pourrait participer à l’apparition de ces pathologies. Le développement de ces régions prend place en période périnatale et est affecté par un environnement maternel obèse et/ou diabétique. Chez la souris, un régime maternel hypercalorique induit chez les descendants des altérations du développement du cerveau et du métabolisme énergétique. La production intestinale de glucose est capable de transmettre des signaux au cerveau en réponse à l’alimentation. La production intestinale de glucose est fortement induite dans les dix premiers jours suivants la naissance, puis décroit progressivement jusqu’au sevrage. La production intestinale de glucose pourrait donc moduler le développement du cerveau spécifiquement dans cette période. Chez l’adulte, l’activation de la production intestinale de glucose a des effets anti-diabète et anti-obésité. Notre hypothèse est qu’une activation de la production intestinale de glucose en période périnatale chez des souris nées de mères nourries avec un régime hypercalorique permettrait de contrecarrer les effets délétères de ce régime sur le métabolisme et le développement du cerveau. Pour vérifier cette hypothèse, nous comparerons les effets d’une activation de la production intestinale de glucose en période périnatale chez des petits nés de mères nourries en régime normal ou hypercalorique sur : 1/ le développement du cerveau, 2/ leur métabolisme à l’âge adulte. Le projet se déroulera dans 2 établissements utilisateurs (EU 1/2 et EU 2/2).
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de comprendre les effets de programmation d’un régime maternel hypercalorique (induisant une légère résistance à l’insuline) sur le développement cérébral et sur le métabolisme de la descendance mâle et femelle et de déterminer si l’activation de la production intestinale de glucose peut être une cible nutritionnelle préventive efficace pour éviter et/ou limiter ces effets négatifs.
Procédures
176 souris mères subiront 5 prélèvements de sang à la queue pendant la période d’accouplement, de gestation et de lactation (de 30 secondes chacun) après 2h de jeûne. 48 souris mères subiront deux injections (une injection de glucose et une injection d’insuline, espacées d’une semaine) lors des tests servant à l’analyse métabolique. Après chaque injection, les souris auront 7 prélèvements d’une goutte de sang (durée de 3 secondes chacun) et un prélèvement de quelques dizaines de microlitres (30 secondes). Les tests seront réalisés à l’EU 1/2. Une mesure de la composition corporelle des 48 mères sera réalisée chez l’animal éveillé par un analyseur dédié. La mesure n’engendre pas de souffrance particulière, elle est rapide (2 minutes) et non invasive. La mesure de la dépense énergétique se fait, de manière non-invasive et sur 48 heures (mesure des échanges gazeux, de la prise alimentaire et hydrique et de l’activité spontanée). Ce suivi des mères depuis la période d’accouplement et jusqu’au sevrage permettra de caractériser leurs statuts hormonal et métabolique. Ces 2 mesures seront réalisées à l’EU 2/2. 256 souriceaux descendants subiront une biopsie de l’extrémité de la queue (inférieure à 1mm) à l’aide de ciseaux de microchirurgie, par un technicien expérimenté afin d’établir le génotype de l’animal (EU1/2). Parmi ces derniers, 64 souris subiront une chirurgie terminale suite à une injection d’analgésique et d’anesthésique (10 secondes chacune) afin de prélever les organes. Cette procédure servira aux analyses au niveau du cerveau (EU1/2). Les autres descendants (192 animaux) subiront 3 prélèvements de sang à la queue (30 secondes chacun) à 3, 5 et 11 semaines d’âge qui permettront le dosage des hormones régulant le taux de glucose sanguin et l’appétit (EU1/2). Ces animaux subiront 4 tests pour l’analyse de leur métabolisme glucidique qui évolue avec l’âge : 2 tests à 7 semaines d’âge puis 2 tests à 14 semaines. Les 2 tests, espacés d’une semaine sur les mêmes animaux, nécessitent deux injections. Après chaque injection, les souris auront 7 prélèvements d’une goutte de sang (3 secondes chacun) et un prélèvement plus important (30 secondes). De plus, dans des conditions identiques aux mères, leur métabolisme énergétique sera étudié par une mesure de composition corporelle chez l’animal éveillé (par un analyseur dédié sans engendrer de souffrance particulière, temps moyen de 2 minutes) et par la mesure de la dépense énergétique sur 48 heures (EU2/2).
Impact sur les animaux
Le régime hypercalorique entraine une prise de poids et une résistance à l’insuline (caractéristique d’un état prédiabétique) au bout de 8 semaines mais ne provoque pas de diabète avant 16 semaines. Les mères ainsi que les descendants qui subiront l’analyse métabolique recevront, lors de deux tests, une injection (soit de glucose ou d’insuline) réalisée par notre personnel qualifié, ce qui assurer la réussite de l’injection et limite les irritations. L’injection d’insuline est susceptible de causer une hypoglycémie. La mesure de la composition corporelle est réalisée sous contention et engendre donc un léger stress. La mesure de la dépense énergétique se fait dans des cages individuelles pendant 48 heures, ce qui peut engendrer un stress. Les nouveau-nés subiront une très petite biopsie du bout de la queue (moins de 1 mm) pour déterminer le génotype, qui sera réalisée entre 5 et 7 jours, en même temps que l’identification par tatouage de la première phalange, ce qui peut engendrer une légère douleur.
Devenir
Les 64 souriceaux seront mis à mort afin d’analyser le développement du cerveau. 48 mères et 192 descendants adultes (240 animaux en total) seront mis à mort afin de collecter les organes tels que le foie, les intestins et les reins permettant l’analyse en biologie moléculaire de la production de glucose par ces 3 organes. Les 96 animaux replacés (64 mères et 32 pères sous régime standard) serviront à produire d’autres animaux transgéniques pour l’établissement utilisateur EU 1/2. Les 64 mères ayant reçu un hypercalorique pendant 8 à 12 semaines développent un léger état prédiabétique qui peut s’aggraver à long terme. Leur maintien en vie dans ces conditions n’est donc pas souhaitable. Elles seront mises à mort une fois que leurs petits seront sevrés.
Remplacement
La production intestinale de glucose contrôle le cerveau via un relais nerveux. La détection, la transmission et l’intégration de ce signal sont réalisées par les connections nerveuses entre l’intestin et le cerveau. Ce projet nécessite de conserver ces communications inter-organes et sera donc réalisé in vivo dans des modèles de souris transgéniques surexprimant la production intestinale de glucose.
Réduction
Le nombre maximal d’animaux utilisés a été estimé à 464 souris sur une période de 5 ans. Le nombre de mères nécessaires par groupe a été calculé au plus juste afin d’optimiser les naissances, particulièrement pour obtenir une production suffisante à la formation de groupes bénéficiant d’un environnement maternel homogène, condition nécessaire pour les études de l’environnement périnatal. Le nombre de souris utilisées pour chaque expérience a été calculé au plus juste par des méthodes statistiques et à partir des connaissances des modèles animaux et du métabolisme glucidique, mais aussi des résultats d’études précédentes ayant permis de valider la preuve de concept : Soit au maximum 12 souris par groupe. Notre personnel qualifié, permet de standardiser nos expérimentations afin de diminuer les sources extérieures de variabilité. A la fin de chaque procédure, des analyses statistiques adéquates seront réalisées. Si aucune différence n’est observée entre les individus mâles et femelles, les données seront regroupées pour augmenter le nombre d’échantillons. Dans un objectif de réduction du nombre de femelles reproductrices, à 3 jours, les portées seront équilibrées à 6 ou 7 petits. Les petits excédents par mère seront « adoptés » par les mères ayant un nombre inférieur. Les souriceaux obtenus en surplus de la quantité requise pour les procédures de ce projet seront élevés dans l’établissement utilisateur et utilisés dans des protocoles expérimentaux ultérieurs. Enfin, cette étude sera réalisée chez des descendants défiés ou non à un régime hypercalorique à l’âge adulte. La réalisation du dernier lot du projet est conditionnée aux résultats des lots précédents et ne sera peut-être pas effectuée.
Raffinement
Les souris sont hébergées par groupes, en milieu enrichi (frisottis, maison en carton, coton). Elles sont surveillées quotidiennement, et pesées au moins 2 fois par semaine. Dans le cas de toute modification physique ou comportementale, la surveillance sera accentuée. Si l’animal ne parvient pas à se rétablir, la mise à mort est envisagée pour raison éthique. Pour raffiner les reproductions et les adoptions croisées, les femelles seront synchronisées pour leur reproduction, en ajoutant de la litière de mâle souillée dans leurs cages, avant le démarrage des accouplements. Lors des prélèvements de sang à la queue, l’incision du bout de la queue n’est réalisée qu’une seule fois après application d’un analgésique local. Lors de la prise de sang, l’animal est libre de ses mouvements sur la grille de la cage et n’a pas besoin d’être maintenu. Les souris seront transportées dans des cages de transport, placées dans un double sac fermé permettant de conserver le confinement et en véhicule climatisé, de l’établissement ½ vers l’établissement 2/2. La mesure de composition corporelle sera réalisée chez l’animal éveillé. A l’issue de la mesure, les animaux seront replacés dans leur cage d’origine. La mesure de la composition corporelle est réalisée sous contention et engendre donc un léger stress. Pour éviter que celui-ci perturbe la mesure de dépense énergétique, un délai de 24h sera laissé avant son évaluation. Le système utilisé permet une mesure non-invasive des échanges gazeux respiratoires, de la prise alimentaire et hydrique et de l’activité spontanée des animaux. Afin d’habituer les souris aux conditions de mesure, elles seront placées dans les cages individuelles 24h en conservant une partie de leur litière et l’enrichissement utilisé dans leur cage d’hébergement. A la fin de la période d’enregistrement, les souris seront remises dans leur cage d’origine avec un enrichissement renforcé. Le stress de l’isolement semble très modéré car au vu des protocoles réalisés sur la plateforme, les animaux remis dans leur cage d’origine après les mesures ne présentent pas de troubles de comportement (bagarre, isolement).
Choix des espèces
Le rôle de la production endogène de glucose par le foie et l’intestin sur le métabolisme glucidique et énergétique a été étudié chez les rongeurs. Les études réalisées sur des vertébrés inférieurs tels que le poisson montrent que les régulations observées ne sont pas les mêmes que les mammifères. Nos études sont réalisées afin de fournir des bases fondamentales à la recherche clinique humaine. Nous souhaitons donc réaliser nos expériences avec des modèles animaux dont les systèmes de régulation sont semblables à l’Homme. De plus, seule une étude chez l’animal entier incluant la complexité des mécanismes physiologiques mis en jeu lors du développement de maladies métaboliques, peut permettre d’atteindre l’objectif de ce projet. Aucune méthode de remplacement ne peut donc être employée. Dans ce projet, nous étudierons l’impact de la production intestinale du glucose sur le développement cérébral qui prend place pendant les trois semaines qui suivent la naissance. Nous utiliserons donc des animaux au stade précoce (21 jours après la naissance). La résistance à l’insuline se développe avec l’âge chez les souris. Il est donc nécessaire d’avoir une analyse des paramètres biologiques des individus à plusieurs stades de la vie. Nous analyserons ces 2 paramètres à 7 semaines (période de puberté) ainsi qu’à 14 semaines d’âge (stade adulte). Dans ce projet, nous étudierons l’impact de la PIG sur le développement cérébral qui prend place en période périnatale chez des descendants de mères ayant un régime alimentaire déséquilibré. Les circuits alimentaires hypothalamiques continuent à se développer pendant la période postnatale chez les rongeurs. Les altérations qui prennent place durant cette période sont toujours visibles chez l’adulte. Nous utiliserons donc des animaux au stade précoce post-natal (21 jours après la naissance). La résistance à l’insuline se développe avec l’âge chez les souris C57BL6J. Il est donc nécessaire d’avoir une analyse des paramètres glycémiques et énergétiques des individus à plusieurs stades de la vie. Nous analyserons ces 2 paramètres à 7 semaines (période de puberté) ainsi qu’à 14 semaines d’âge (stade adulte).
Etude de l’effet préventif de la néoglucogenèse intestinale sur la plasticité neuronale de l’hypothalamus et le statut métabolique et énergétique chez la descendance née de mères avec un régime alimentaire déséquilibré. 1/2
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
Objectifs
L’obésité et le diabète de type 2 connaissent une croissance alarmante qui ne peut être attribuée uniquement aux modifications individuelles du régime. Un développement anormal des régions du cerveau impliquées dans la régulation du poids, pourrait participer à l’apparition de ces pathologies. Le développement de ces régions prend place en période périnatale et est affecté par un environnement maternel obèse et/ou diabétique. Chez la souris, un régime maternel hypercalorique induit chez les descendants des altérations du développement du cerveau et du métabolisme énergétique. La production intestinale de glucose est capable de transmettre des signaux au cerveau en réponse à l’alimentation. La production intestinale de glucose est fortement induite dans les dix premiers jours suivants la naissance, puis décroit progressivement jusqu’au sevrage. La production intestinale de glucose pourrait donc moduler le développement du cerveau spécifiquement dans cette période. Chez l’adulte, l’activation de la production intestinale de glucose a des effets anti-diabète et anti-obésité. Notre hypothèse est qu’une activation de la production intestinale de glucose en période périnatale chez des souris nées de mères nourries avec un régime hypercalorique permettrait de contrecarrer les effets délétères de ce régime sur le métabolisme et le développement du cerveau. Pour vérifier cette hypothèse, nous comparerons les effets d’une activation de la production intestinale de glucose en période périnatale chez des petits nés de mères nourries en régime normal ou hypercalorique sur : 1/ le développement du cerveau, 2/ leur métabolisme à l’âge adulte. Le projet se déroulera dans 2 établissements utilisateurs (EU 1/2 et EU 2/2).
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de comprendre les effets de programmation d’un régime maternel hypercalorique (induisant une légère résistance à l’insuline) sur le développement cérébral et sur le métabolisme de la descendance mâle et femelle et de déterminer si l’activation de la production intestinale de glucose peut être une cible nutritionnelle préventive efficace pour éviter et/ou limiter ces effets négatifs.
Procédures
176 souris mères subiront 5 prélèvements de sang à la queue pendant la période d’accouplement, de gestation et de lactation (de 30 secondes chacun) après 2h de jeûne. 48 souris mères subiront deux injections (une injection de glucose et une injection d’insuline, espacées d’une semaine) lors des tests servant à l’analyse métabolique. Après chaque injection, les souris auront 7 prélèvements d’une goutte de sang (durée de 3 secondes chacun) et un prélèvement de quelques dizaines de microlitres (30 secondes). Les tests seront réalisés à l’EU 1/2. Une mesure de la composition corporelle des 48 mères sera réalisée chez l’animal éveillé par un analyseur dédié. La mesure n’engendre pas de souffrance particulière, elle est rapide (2 minutes) et non invasive. La mesure de la dépense énergétique se fait, de manière non-invasive et sur 48 heures (mesure des échanges gazeux, de la prise alimentaire et hydrique et de l’activité spontanée). Ce suivi des mères depuis la période d’accouplement et jusqu’au sevrage permettra de caractériser leurs statuts hormonal et métabolique. Ces 2 mesures seront réalisées à l’EU 2/2. 256 souriceaux descendants subiront une biopsie de l’extrémité de la queue (inférieure à 1mm) à l’aide de ciseaux de microchirurgie, par un technicien expérimenté afin d’établir le génotype de l’animal (EU1/2). Parmi ces derniers, 64 souris subiront une chirurgie terminale suite à une injection d’analgésique et d’anesthésique (10 secondes chacune) afin de prélever les organes. Cette procédure servira aux analyses au niveau du cerveau (EU1/2). Les autres descendants (192 animaux) subiront 3 prélèvements de sang à la queue (30 secondes chacun) à 3, 5 et 11 semaines d’âge qui permettront le dosage des hormones régulant le taux de glucose sanguin et l’appétit (EU1/2). Ces animaux subiront 4 tests pour l’analyse de leur métabolisme glucidique qui évolue avec l’âge : 2 tests à 7 semaines d’âge puis 2 tests à 14 semaines. Les 2 tests, espacés d’une semaine sur les mêmes animaux, nécessitent deux injections. Après chaque injection, les souris auront 7 prélèvements d’une goutte de sang (3 secondes chacun) et un prélèvement plus important (30 secondes). De plus, dans des conditions identiques aux mères, leur métabolisme énergétique sera étudié par une mesure de composition corporelle chez l’animal éveillé (par un analyseur dédié sans engendrer de souffrance particulière, temps moyen de 2 minutes) et par la mesure de la dépense énergétique sur 48 heures (EU2/2).
Impact sur les animaux
Le régime hypercalorique entraine une prise de poids et une résistance à l’insuline (caractéristique d’un état prédiabétique) au bout de 8 semaines mais ne provoque pas de diabète avant 16 semaines. Les mères ainsi que les descendants qui subiront l’analyse métabolique recevront, lors de deux tests, une injection (soit de glucose ou d’insuline) réalisée par notre personnel qualifié, ce qui assurer la réussite de l’injection et limite les irritations. L’injection d’insuline est susceptible de causer une hypoglycémie. La mesure de la composition corporelle est réalisée sous contention et engendre donc un léger stress. La mesure de la dépense énergétique se fait dans des cages individuelles pendant 48 heures, ce qui peut engendrer un stress. Les nouveau-nés subiront une très petite biopsie du bout de la queue (moins de 1 mm) pour déterminer le génotype, qui sera réalisée entre 5 et 7 jours, en même temps que l’identification par tatouage de la première phalange, ce qui peut engendrer une légère douleur.
Devenir
Les 64 souriceaux seront mis à mort afin d’analyser le développement du cerveau. 48 mères et 192 descendants adultes (240 animaux en total) seront mis à mort afin de collecter les organes tels que le foie, les intestins et les reins permettant l’analyse en biologie moléculaire de la production de glucose par ces 3 organes. Les 96 animaux replacés (64 mères et 32 pères sous régime standard) serviront à produire d’autres animaux transgéniques pour l’établissement utilisateur EU 1/2. Les 64 mères ayant reçu un hypercalorique pendant 8 à 12 semaines développent un léger état prédiabétique qui peut s’aggraver à long terme. Leur maintien en vie dans ces conditions n’est donc pas souhaitable. Elles seront mises à mort une fois que leurs petits seront sevrés.
Remplacement
La production intestinale de glucose contrôle le cerveau via un relais nerveux. La détection, la transmission et l’intégration de ce signal sont réalisées par les connections nerveuses entre l’intestin et le cerveau. Ce projet nécessite de conserver ces communications inter-organes et sera donc réalisé in vivo dans des modèles de souris transgéniques surexprimant la production intestinale de glucose.
Réduction
Le nombre maximal d’animaux utilisés a été estimé à 464 souris sur une période de 5 ans. Le nombre de mères nécessaires par groupe a été calculé au plus juste afin d’optimiser les naissances, particulièrement pour obtenir une production suffisante à la formation de groupes bénéficiant d’un environnement maternel homogène, condition nécessaire pour les études de l’environnement périnatal. Le nombre de souris utilisées pour chaque expérience a été calculé au plus juste par des méthodes statistiques et à partir des connaissances des modèles animaux et du métabolisme glucidique, mais aussi des résultats d’études précédentes ayant permis de valider la preuve de concept : Soit au maximum 12 souris par groupe. Notre personnel qualifié, permet de standardiser nos expérimentations afin de diminuer les sources extérieures de variabilité. A la fin de chaque procédure, des analyses statistiques adéquates seront réalisées. Si aucune différence n’est observée entre les individus mâles et femelles, les données seront regroupées pour augmenter le nombre d’échantillons. Dans un objectif de réduction du nombre de femelles reproductrices, à 3 jours, les portées seront équilibrées à 6 ou 7 petits. Les petits excédents par mère seront « adoptés » par les mères ayant un nombre inférieur. Les souriceaux obtenus en surplus de la quantité requise pour les procédures de ce projet seront élevés dans l’établissement utilisateur et utilisés dans des protocoles expérimentaux ultérieurs. Enfin, cette étude sera réalisée chez des descendants défiés ou non à un régime hypercalorique à l’âge adulte. La réalisation du dernier lot du projet est conditionnée aux résultats des lots précédents et ne sera peut-être pas effectuée.
Raffinement
Les souris sont hébergées par groupes, en milieu enrichi (frisottis, maison en carton, coton). Elles sont surveillées quotidiennement, et pesées au moins 2 fois par semaine. Dans le cas de toute modification physique ou comportementale, la surveillance sera accentuée. Si l’animal ne parvient pas à se rétablir, la mise à mort est envisagée pour raison éthique. Pour raffiner les reproductions et les adoptions croisées, les femelles seront synchronisées pour leur reproduction, en ajoutant de la litière de mâle souillée dans leurs cages, avant le démarrage des accouplements. Lors des prélèvements de sang à la queue, l’incision du bout de la queue n’est réalisée qu’une seule fois après application d’un analgésique local. Lors de la prise de sang, l’animal est libre de ses mouvements sur la grille de la cage et n’a pas besoin d’être maintenu. Les souris seront transportées dans des cages de transport, placées dans un double sac fermé permettant de conserver le confinement et en véhicule climatisé, de l’établissement 1/2 vers l’établissement 2/2. La mesure de composition corporelle sera réalisée chez l’animal éveillé. A l’issue de la mesure, les animaux seront replacés dans leur cage d’origine. La mesure de la composition corporelle est réalisée sous contention et engendre donc un léger stress. Pour éviter que celui-ci perturbe la mesure de dépense énergétique, un délai de 24h sera laissé avant son évaluation. Le système utilisé permet une mesure non-invasive des échanges gazeux respiratoires, de la prise alimentaire et hydrique et de l’activité spontanée des animaux. Afin d’habituer les souris aux conditions de mesure, elles seront placées dans les cages individuelles 24h en conservant une partie de leur litière et l’enrichissement utilisé dans leur cage d’hébergement. A la fin de la période d’enregistrement, les souris seront remises dans leur cage d’origine avec un enrichissement renforcé. Le stress de l’isolement semble très modéré car au vu des protocoles réalisés sur la plateforme, les animaux remis dans leur cage d’origine après les mesures ne présentent pas de troubles de comportement (bagarre, isolement).
Choix des espèces
Le rôle de la production endogène de glucose par le foie et l’intestin sur le métabolisme glucidique et énergétique a été étudié chez les rongeurs. Les études réalisées sur des vertébrés inférieurs tels que le poisson montrent que les régulations observées ne sont pas les mêmes que les mammifères. Nos études sont réalisées afin de fournir des bases fondamentales à la recherche clinique humaine. Nous souhaitons donc réaliser nos expériences avec des modèles animaux dont les systèmes de régulation sont semblables à l’Homme. De plus, seule une étude chez l’animal entier incluant la complexité des mécanismes physiologiques mis en jeu lors du développement de maladies métaboliques, peut permettre d’atteindre l’objectif de ce projet. Aucune méthode de remplacement ne peut donc être employée. Dans ce projet, nous étudierons l’impact de la production intestinale du glucose sur le développement cérébral qui prend place pendant les trois semaines qui suivent la naissance. Nous utiliserons donc des animaux au stade précoce (21 jours après la naissance). La résistance à l’insuline se développe avec l’âge chez les souris. Il est donc nécessaire d’avoir une analyse des paramètres biologiques des individus à plusieurs stades de la vie. Nous analyserons ces 2 paramètres à 7 semaines (période de puberté) ainsi qu’à 14 semaines d’âge (stade adulte).
Role(s) sur le sommeil et la thermoregulation d’un facteur de transcription exprimé dans l’hypothalamus anterieur
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
Les variations de glycémie liées à un diabète mal contrôlé sont fréquemment associées à des troubles du sommeil (sommeil fragmenté, cauchemars, apnées du sommeil, fatigue diurne) et à des défauts de thermorégulation (sueurs, hypothermie). L’hypothalamus antérieur contrôle plusieurs fonctions telles que le sommeil et la thermorégulation. Nous avons observé qu’un gène connu pour contrôler la synthèse de l’insuline en réponse au glucose dans le pancréas est également présent dans l’hypothalamus antérieur. Ce projet expérimental a pour but : (1) de caractériser anatomiquement et fonctionnellement les neurones exprimant ce gène dans l’hypothalamus ; (2) d’étudier le rôle de ce gène dans l’hypothalamus antérieur et sa régulation par le glucose; (3) d’établir dans quelle mesure la régulation de ce gène pourrait être responsable des troubles du sommeil et de la thermorégulation.
Bénéfices attendus
L’ensemble de ce travail apportera une meilleure connaissance des réseaux neuronaux contrôlant le sommeil et la thermorégulation ainsi qu’un éclairage moléculaire nouveau sur le lien entre le diabète et certaines de ses comorbidités dans le système nerveux central. Ces connaissances fondamentales sont susceptibles d'ouvrir des pistes thérapeutiques nouvelles pour le traitement des troubles du sommeil associés au diabète, en ciblant par exemple les modifications post-traductionnelles de ce facteur de transcription.
Procédures
enregistrement de l'activite veille/sommeil en cage individuelle ( 2x 48h, n=292 souris ) procédure chirurgicale injection intracerebrale ( n= 48 animaux , durée de l'intervention : 30 minutes + 1h de reveil) chirurgie terminale sous anesthésie sans réveil en vue du prélèvement du cerveau (n=242 animaux durée analgesie 30 minutes avant +15 minutes)
Impact sur les animaux
En l’absence de stimulation, aucun phénotype dommageable n’a été rapporté les lignées murines utilisées dans ce projet. L’effet de la stimulation de ces quelques neurones de l'hypothalamus antérieur est transitoire (1h) et son effet sur les animaux sera suivi en continu. Des perturbations du rythme de sommeil sont envisagées. Les chirurgies sont susceptibles d’entrainer une sensibilité post chirurgie. Les animaux récupèrent habituellement en quelques heures. Le sommeil des animaux est enregistré en en cages individuelles. Le régime alimentaire riche en graisse induit une obésité et un diabète.
Devenir
les animaux sont mis a mort pour permettre l'analyse post-mortem de leur cerveau (expression de gènes et de protéines d'interêt)
Remplacement
Il n’est pas possible d’étudier une fonction physiologique complexe comme la régulation du sommeil hors d’un organisme vivant.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé est optimisé pour permettre de mettre en évidence le résultat de façon statistiquement significative (puissance du test 80% risque alpha 5%) tout en minimisant le nombre d’animaux requis . La taille des groupes est donc calculée dans chacune des procédures en fonction des effets attendus. Dans le cas de l'étude anatomique, uniquement descriptive, le nombre retenu (n=10) est celui généralement mentionné dans les publication anatomiques comparables. La séquence expérimentale est optimisée (ex : étude anatomique suivant les test de sommeil) de façon a minimiser le nombre d’animaux nécessaires à l’étude.
Raffinement
Les modèles conditionnels dans lesquels les modifications génétiques sont restreintes à quelques neurones de l’hypothalamus antérieur permettront d’éviter des phénotypes plus dommageables. Pour les enregistrements (48h), les animaux sont placés avec les memes elements d'enrichissement en cages individuelles où ils gardent un contact visuel entre eux. Les approches non invasives sont systématiquement privilégiées. L’administration par voie orale se fera, après habituation, en proposant le principe actif dans un petit volume de gélatine aromatisé aux fruits rouges. Lorsqu’une expérimentation nécessite une intervention chirurgicale, en plus de l’anesthésie générale, des anesthésiques locaux et des analgésiques seront systématiquement administrés en péri-opératoire.
Choix des espèces
L’existence et la disponibilité de souris génétiquement modifiées qui n’existent dans aucune autre espèce de vertébrés homéothermes (dont la température est régulée) nous permet d’entreprendre l’étude des mécanismes physiologiques complexes du système nerveux central tels que l'alternance veille /sommeil avec une approche causale du rôle d’un gène pour une fonction étudiée. Le rythme de sommeil, initialement très irrégulier avant le sevrage, mature progressivement. Le rythme de sommeil est considéré comme de type adulte 5 à 6 semaines après la naissance. De même, la thermorégulation, absente chez les souriceaux nouveaux-nés, se met en place progressivement. Nous enregistrerons donc le sommeil lorsqu’il est stable, sur des souris adultes, mais pas âgées, entre 2 et 6 mois.
Implication de l’hypothalamus dans l’altération de l’homéostasie glucidique induite par l’action centrale des triglycérides inter-estérifiés.
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Objectifs
La consommation d’aliments ultra-transformés riches en huile végétale hydrogénée est néfaste pour la santé des individus puisqu’elle contribue à l’obésité et au diabète de type 2 (DT2). Afin de remplacer les huiles végétales hydrogénées, l’industrie agroalimentaire commence à utiliser l’inter-estérification des graisses végétales. Des études récentes suggèrent que la consommation de ces graisses inter-estérifiés peuvent altérer l’homéostasie glucidique et donc favoriser le DT2. Il est donc important de comprendre les effets moléculaires de ces graisses inter-estérifiées sur la régulation de l'homéostasie glucidique. Des résultats préliminaires suggèrent que la consommation d’un régime contenant des graisses inter-estérifiées conduit à l’accumulation dans le foie, le tissu adipeux et l’hypothalamus de dérivés lipidiques comme les céramides. les céramides sont connus pour induire une résistance à l’insuline qui favorise l'installation d'un DT2. L'objectif de ce projet sera de déterminer l’implication du métabolisme des céramides dans la dérégulation de l’homéostasie glucidique induite par la consommation de graisses inter-estérifiées. Pour cela, la synthèse des céramides sera inhibée chez des souris (pharmacologiquement ou génétiquement) qui seront soumises à un régime contenant de l’huile de palme inter-estérifiées. Les taux de céramides seront analysés par une approche lipidomique. La régulation de l'homéostasie glucidique sera étudiée chez ces souris soumises à un régime contenant de l’huile de palme inter-estérifiées. Une analyse transcriptomique des tissus sera réalisée afin d’identifier les gènes dérégulés par les graisses inter-estérifiées. Cette analyses permettra également de caractériser les cibles moléculaires des céramides dans la dérégulation de l'homéostasie glucidique induite par les graisses inter-estérifiées. Ce projet devrait permettre de mieux comprendre l'implication des graisses inter-estérifiées dans le développement du DT2 et ainsi d’affiner les conditions de sécurité alimentaire nécessaire à leur utilisation par l’industrie agro-alimentaire.
Bénéfices attendus
Ce projet identifiera l’implication des graisses inter-estérifiées dans le développement du diabète de type 2 et permettra d’affiner les conditions de sécurité alimentaire nécessaire à leur utilisation par l’industrie agro-alimentaire.
Procédures
Les souris de la procédure 1 recevront des injections aigues intra-carotidienne d’huile de palme inter-estérifié pendant 30sec. Les souris de la procédure 2 recevront des injections aigues intra-carotidienne d’huile de palme inter-estérifié pendant 30sec. La moitié des souris de la procédure 2 subiront un test de tolérance au glucose (IP-GTT) (120min/souris) à la fin de l’expérimentation, avant le sacrifice. Aux temps 0, 15, 30, 60, 90 et 120 min : prélèvements à la queue d'une goutte de sang afin de mesurer la glycémie et aux temps 0, 15, 30 et 120 min : prélèvements à la queue de sang afin de mesurer l'insulinémie. L’autre moitié des souris de la procédure 2 subiront un test de tolérance à l’insuline (ITT) (120min/souris) à la fin de l’expérimentation, avant le sacrifice. Aux temps 0, 15, 30, 60, 90 et 120 min : prélèvements à la queue d'une goutte de sang afin de mesurer la glycémie. Les souris de la procédure 3 subiront des chirurgies d'injections stéréotaxiques intracérébroventriculaires (30min/souris) afin d'injecter des adénovirus dans le troisième ventricule. Pour les souris de la procédure 3, il s'en suivra, 28 jours plus tard d'une deuxième chirurgie pour poser un système de pompe et de canule pour réaliser des perfusions intracérébroventriculaires pendant 28 jours d'émulsions contenant les lipides inter-estérifiés d’intérêt. Les souris de la procédure 4 subiront des chirurgies d'injections stéréotaxiques intracérébroventriculaires (30min/souris) afin d'injecter des adénovirus dans le troisième ventricule. Pour les procédures 3 et 4, à la fin des expérimentations nous réalisons un test de tolérance à l’insuline (ITT) (120min/souris). Aux temps 0, 15, 30, 60, 90 et 120 min : prélèvements à la queue d'une goutte de sang afin de mesurer la glycémie. 3 jours plus tard nous réalisons un test de tolérance au glucose (IP-GTT) (120min/souris) à la fin de l’expérimentation, avant le sacrifice. Aux temps 0, 15, 30, 60, 90 et 120 min : prélèvements à la queue d'une goutte de sang afin de mesurer la glycémie et aux temps 0, 15, 30 et 120 min : prélèvements à la queue de sang afin de mesurer l'insulinémie. S'ajoutent aux nuisances expérimentales, l'isolement des souris des procédures 3 (28 jours pour 360 souris) et 4 (2 mois pour 360 souris).
Impact sur les animaux
Les procédures font intervenir des injections stéréotaxiques dans le troisième ventricule et des perfusions dans le ventricule latéral, chirurgies qui peuvent entrainer des effets indésirables sur les animaux tels qu'une perte de poids, des troubles alimentaires, un manque de toilettage, de la prostration, une agressivité lors de la manipulation, des douleurs ou gêne au niveau du crane.
Devenir
A l'issue de la procédure 1, les souris seront mises à mort afin d'évaluer l'incorporation des triglycérides inter-estérifiés depuis la périphérie vers le cerveau. A l'issue des procédures 2, 3 et 4, les souris seront mises à mort afin de collecter les tissus pour réaliser des RTqPCR, des immunohistochomies et des analyses lipidomiques.
Remplacement
Le contrôle du métabolisme fait intervenir de nombreux organes (foie, intestin, cerveau, muscles, tissus adipeux) qui communiquent entre eux en permanence pour informer l'organisme des besoins énergétiques et contrôles les flux d'énergie en fonction des besoins. Il est très difficile de mimer in vitro toutes ces interactions et c'est pour cela que l'utilisation des modèles animaux vivants est encore nécessaire. De plus, nous allons effectuer en parallèle de nos études in vivo des études in vitro sur des cultures cellulaires pour disséquer les effets de l'huile de palme interérifiée et identifier les mécanismes moléculaires les relayant.
Réduction
Pour réduire le nombre d'animaux, nous avons commencé des études in vitro sur des cultures cellulaires pour tester les concentrations d'huile de palme que nous pourrons utiliser in vivo. Nous avons aussi réalisé une étude in vivo pour tester les concentrations d'huile de palme inter-estérifiée à utiliser pendant les expériences. Ainsi nous utiliserons le nombre minimum de souris nécessaire à générer des données interprétables. Les échantillons prélevés sur chaque animal permettront de générer un grand nombre d'informations sur des marqueurs moléculaires (métabolites, transcripts, protéines inflammatoires). De plus, grâce aux données de la littérature et aux nombreux résultats obtenus lors de projets précédents (nous travaillons depuis plus de 20 ans sur des modèles murins d'obésité), nous avons estimé la taille des échantillons permettant une analyse statistique efficace. En effet les groupes de souris sont générallement très homogènes en terme de tolérance au glucose, données physiologiques ou biochimiques.
Raffinement
Les souris des procédures 3 (360 souris, pendant 28j) et 4 (360 souris, pendant 2 mois) seront exceptionnellement maintenus en cage individuelle afin de contrôler individuellement la prise alimentaire et le poids corporel de chaque individu. Ils seront maintenus dans des milieux enrichis (nid, batons de bois, cotons) ce qui améliorera leur bien-être. Pour les procédures chirurgicales que nous utiliserons, nous avons instauré une médication et un suivi post-opératoire approprié permettant de réduire les possibles douleurs à leur minimum. Nous avons également mis en place une grille d'évaluation permettant au chercheur de suivre les signes de souffrance des animaux.
Choix des espèces
Les modèles précliniques de souris obèses et insulino-résistantes partagent avec l'humain de fortes homologies dans les régulations physiologiques, en particulier le contôle de l'homéostasie glucidique et de l'adiposité. Le laboratoire travaille depuis de nombreuses années sur la souris en régime gras et a accumulé un grand nombre d'informations physiologiques et moléculaires qui seront utilisées pour interpréter les résultats obtenus. Les souris utilisées seront âgées de 8 semaines au début des procédures, âge à partir duquel toutes les structures cérébrales sont matures.
Etude du taux mitotique des astrocytes dans l’hypothalamus
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
Ce projet vise à étudier un type d'astrocyte (les cellules non neuronales du système nerveux les plus abondantes chez les mammifères) décrit dans une région du cerveau importante dans la régulation du sommeil. Nous voulons tester l'hypothèse selon laquelle ces cellules correspondent à des cellules en cours de division, ce qui ferait de cette zone une zone de prolifération astrocytaire importante compte tenu de la densité observée de ces cellules. La mise en oeuvre de ce projet permettrait de caractériser le taux de division des astrocytes au cours de la période post-natale En effet, les astrocytes de notre région d'intérêt n'ont encore jamais été caractérisés malgré leur rôle dans la régulation du sommeil lent.
Bénéfices attendus
Ce projet servira à mieux caractériser le noyau préoptique ventrolatéral de l'hypothalamus, notre région d'intérêt impliquée dans le déclenchement et le maintien du sommeil lent ainsi que dans la thermorégulation, et s'inscrit dans le cadre d'un projet visant à étudier le rôle des astrocytes de cette région. Des études récentes soulignent l'importance des astrocytes de cette région dans la régulation du sommeil lent. Or les troubles du sommeil concernent 30% de la population générale et sont associés à de nombreuses pathologies telles que l'hypertension artérielle, le diabète, la dépression ou encore les accidents vasculaires cérébraux. Une meilleure compréhension du rôle des astrocytes et des interactions neurone-astrocyte dans la régulation du sommeil est donc nécessaire pour faire face à cet enjeu de santé publique.
Procédures
Notre projet consiste à injecter un produit qui permettra de suivre les cellules en prolifération. Nous réaliserons donc une injection intrapéritonéale sur animal vigil (1min par animal). Les animaux seront enuite replacés dans leur cages jusqu'à leur mise à mort pour l'analyse.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables sont ceux liés à l'injection en elle-même. Le produit utilisé n'est cependant pas nocif et dilué dans du PBS, donc pas irritant non plus. La contention peut, elle, induire un stress léger.
Devenir
La mise à mort est nécessaire pour notre projet car nos expériences demandent que nous puissions prélever du tissu cérébral profond fixé afin de visualiser au microscope les cellules en prolifération marquées par le produit injecté.
Remplacement
Un modèle animal est nécessaire pour étudier le comportement de ces cellules tout en prenant en compte l'ensemble des variables intervenants au cours du développement de l'animal. La visualisation des astrocytes, qui permettra de confirmer que les cellules marquées sont bien des astrocytes, est rendue possible par l’utilisation d’une lignée de souris transgénique. Le fait d’utiliser des souris transgéniques qui nous permettent de visualiser l’ensemble de leur anatomie est crucial. Aucune modélisation ne permet de parfaitement simuler un cerveau, ses cellules et les différentes interactions entre elles. Toutefois, le modèle souris a été choisi pour les raisons évoquées plus haut.
Réduction
Afin de mesurer le taux de division des astrocytes de notre région d'intérêt, nous devons réaliser ces mesures dans une région contrôle. Le cortex moteur primaire (une aire du cortex cérébral qui participe à la planification, au contrôle et à l'exécution des mouvements volontaires des muscles du corps) n'a jamais été décrit comme une zone où les astrocytes se divisent, et servira donc de région contrôle dans notre étude. De plus, le cortex moteur primaire et notre région d'intérêt sont colocalisés sur les coupes de cerveau sur lesquelles nous travaillerons, ce qui permet de minimiser le nombre de coupes nécessaires. De même, nous travaillerons sur les deux hémisphères de chaque coupe réalisée de sorte à réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés dans ce projet.
Raffinement
Les injections seront réalisées par du personnel habitué, réduisant ainsi le temps de manipulation et donc le stress éventuel des animaux.Des points limites ont été prévus. Si malgré la prise en charge par des analgésiques, le niveau de douleur de l’animal, évalué par des critères quantifiables adaptés, reste trop élevé, nous procèderons à l’euthanasie de l’animal. Une attention particulière sera portée aux souris les plus jeunes de manière à diminuer l'impact de leur manipulation.
Choix des espèces
Les souris sont des animaux de petite taille, à développement rapide, modifiables génétiquement et qui montrent de grandes similarités avec l'homme en terme de mécanismes moléculaires et cellulaires. De plus, toutes les études que nous avons réalisées jusqu’à présent sur ces morphologies astrocytaires ont été effectuées chez la souris. Nous devons à présent démontrer que l’origine de ces doubles, mis en évidence chez la souris, viennent de divisions cellulaires récentes. Il n’y a donc aucun intérêt à changer de modèle à ce niveau. Pour notre projet, l'utilisation d'un modèle murin est la seule approche possible. Les trois groupes d'animaux correspondent à des animaux utilisés 4, 30 et 80 jours après leur naissance. L'objet de notre étude étant de caractériser la fonction des astrocytes "en doublets" du noyau préoptique ventrolatéral, en testant l'hypothèse selon laquelle il s'agirait d'astrocytes en division ou récemment divisés, nous travaillerons 4 jour après la naissance des animaux (mise en place du réseau astrocytaire), à 30 jours post-natal (stade de référence pour l'étude du sommeil), et à 80 jour post-natal (stade mature chez la souris, auquel nous avons réalisé d'autres études complémentaires de celle-ci). L'intérêt de travailler avec des souris à ce dernier stade est de pouvoir comparer les données obtenues à ce stade avec celles obtenues chez les souris à 4 et 30 jours post-natal, et ainsi étudier la mise en place du réseau astrocytaire au cours du développement post-natal et son impact sur le comportement de sommeil.