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)
Recyclage des mitochondries et cancer du poumon : comprendre pour mieux traiter
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Objectifs
Les cellules produisent l’énergie dont elles ont besoin grâce aux mitochondries, de véritables « centrales énergétiques ». Lorsqu’elles sont endommagées, ces structures peuvent provoquer la mort des cellules. Les cellules cancéreuses, en revanche, ont développé un système de tri et de recyclage appelé mitophagie, qui leur permet d’éliminer les mitochondries défectueuses et ainsi de survivre, même face aux traitements. Nos travaux ont montré que ce mécanisme est activé tout au long du développement du cancer du poumon et qu’une protéine clé joue un rôle central dans ce processus. La bloquer rend les tumeurs plus sensibles aux traitements. Ce projet vise à mieux comprendre ce mécanisme afin d’améliorer l’efficacité des thérapies actuelles, notamment la chimiothérapie, les thérapies ciblées et l’immunothérapie.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra à terme de proposer de nouvelles options thérapeutiques pour les patients souffrants de cancer du poumon.
Procédures
Dans ce projet les souris seront soumises à différentes types d’interventions comme : -des contentions : pour les anesthésier (30 secondes, 1 fois), pour les traiter (30 secondes, de 1 fois à 30 fois), pour leur administrer des composés pour la visualisation des tumeurs (30 secondes, nombre voir ci-après), -des administrations de composés thérapeutiques (10 secondes, 30 fois au maximum), d’un produit pour visualiser les tumeurs (10 secondes, 30 fois au maximum) -de prélèvements sanguins (30 secondes, maximum 4).
Impact sur les animaux
Les nuisances subies par les animaux seront du stress lors des contentions et des administrations, une gêne respiratoire uniquement pour le groupe de souris représentant le cas de stade avancé de tumeurs pulmonaires.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de prélever les organes pour réaliser les analyses in vitro nécessaires à notre étude.
Remplacement
Le développement d’un cancer ne dépend pas seulement de la transformation d’une cellule normale en cellule cancéreuse. Il repose aussi sur l’environnement qui entoure la tumeur, composé d’autres cellules, de signaux liés au métabolisme et de phénomènes inflammatoires. Tous ces éléments interagissent et collaborent pour permettre à la tumeur de se développer. La croissance d’une tumeur résulte donc d’un dialogue constant entre les cellules cancéreuses et leur environnement, en particulier avec le système immunitaire. À l’heure actuelle, il n’existe pas de méthode globale capable de reproduire toutes ces interactions complexes en laboratoire. C’est pourquoi l’utilisation de modèles animaux, comme la souris, reste indispensable pour étudier le développement du cancer dans un organisme vivant.
Réduction
Dans un but de réduction, nous utiliserons indifféremment les mâles et les femelles, ce qui nous permettra d’utiliser la grande majorité des animaux générés dans les élevages. Des études préalables in vitro permettent de sélectionner des gènes d’intérêt afin de réduire le nombre tester in vivo, et l’ordre de réalisation des procédures servira à comparer différentes conditions afin de sélectionner la plus efficace pour réduire le nombre d’animaux utilisé dans certaines expériences.
Raffinement
Afin de garantir le bien-être des animaux, ceux-ci seront observés chaque semaine à l’aide d’une grille d’évaluation adaptée. Cela permettra de détecter rapidement tout signe de douleur, de stress ou de problème de santé. L’utilisation de modèles génétiques contrôlables permet de maîtriser le développement de la maladie et d’assurer un suivi attentif et régulier des animaux. L’évolution des tumeurs pulmonaires sera suivie au cours du temps grâce à une technique d’imagerie réalisée sous anesthésie, ce qui permet une évaluation précise tout en limitant l’inconfort. Cette approche aide à définir au plus juste le moment d’arrêter l’expérimentation, dans le but de préserver au maximum le bien-être des animaux. Toutes les procédures potentiellement stressantes ou douloureuses, comme certaines injections et les examens d’imagerie, seront réalisées sous anesthésie. Enfin, un gel protecteur sera systématiquement appliqué sur les yeux afin d’éviter leur dessèchement et toute atteinte visuelle.
Choix des espèces
La souris est une espèce animale relativement proche phylogénétiquement de l’homme, ce qui pourra permettre d’extrapoler rapidement les résultats obtenus chez la souris vers le développement de traitements chez les patients atteints de cancer du poumon. Le cancer ne se développe pas seulement lorsqu’une cellule normale devient cancéreuse. Il a aussi besoin d’un environnement particulier autour de la tumeur, composé d’autres cellules, de signaux métaboliques et de réactions inflammatoires, qui favorisent sa croissance. Le développement d’une tumeur dépend donc d’une interaction étroite entre les cellules cancéreuses et leur environnement, notamment avec le système immunitaire. Aujourd’hui, il n’existe pas de méthode alternative capable de reproduire toutes ces interactions, c’est pourquoi l’étude du cancer dans des souris reste indispensable. Les souris seront utilisées à l’âge de 8-12 semaines (équivalent âge humain = 16 ans) ou à 78 semaines (équivalent âge humain = 56 ans) afin d’étudier le développement du cancer du poumon chez des individus jeunes et âgés.
Caractérisation des liens entre les mitochondries et les maladies neurologiques à l’aide de modèles murins génétiquement modifiés
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système nerveux
Objectifs
La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative. Elle se déclare à l'âge adulte (40-80 ans) et évolue, en 3 à 5 ans, vers la paralysie complète et le décès du patient. Elle est causée par la mort de certains neurones, entraînant un affaiblissement progressif et une atrophie des muscles. A ce jour, il n'existe pas de traitement contre la SLA car les mécanismes physiopathologiques sont méconnus. La SLA touche les deux sexes et son incidence augmente avec l'âge à partir de 40 ans. De plus, elle peut dans certains cas être associée à des troubles cognitifs de type démence. Des travaux précédents sur une cohorte de patients souffrant de cette forme de démence, avaient permis d’identifier une mutation sur le gène d'une protéine de la mitochondrie. Un modèle murin portant la même mutation a été créé et caractérisé. Parmi tous les facteurs impliqués dans la pathogenèse, certains défauts structurels dans la cellule s’avèrent essentiels et pourrait contribuer à la pathogenèse des maladies neurodégénératives. Nous émettons l'hypothèse qu’un type de désorganisation cellulaire déclenche des cascades inflammatoires dans le système nerveux central, contribuant à la pathogenèse des maladies mitochondriales et neurodégénératives. L’objectif de ce projet sera d’évaluer l’effet de l’inhibition de cette cascade sur la neurodégénération grâce au modèle de souris génétiquement modifiées qui a été créé.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre les mécanismes moléculaires à l’origine de la neurodégénérescence. Il permettra également de mieux caractériser un modèle animal pertinent pour tester de nouveaux traitements ciblant les maladies mitochondriales et neurodégénératives, en vue de prévenir ou ralentir leur progression. Si l’invalidation de certains gènes montre un effet protecteur, cela pourrait ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques. Le projet financé et mené en collaboration avec des cliniciens, s’inscrit dans une démarche translationnelle. Il présente des retombées cliniques et sociétales potentielles, notamment en améliorant le diagnostic moléculaire et l’implication des patients pour plusieurs maladies rares. En ciblant les mécanismes pathogènes, il contribuera à l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques. À ce jour, les options thérapeutiques restent limitées, et la prise en charge de ces maladies a un fort impact sur la santé publique. Si les bénéfices économiques sont difficiles à quantifier à ce stade, les avancées attendues en matière de diagnostic et de traitement pourraient avoir un impact majeur pour les patients.
Procédures
Tous les animaux subiront une unique chirurgie sans réveil de l’animal d’une durée de moins de 5 minutes, sous anesthésie et analgésie
Impact sur les animaux
Chez cette lignée de souris, les animaux naissent sans problème apparent. À partir de 10 semaines, ils prennent moins de poids que les autres, puis commencent à en perdre vers 6 mois, en raison d’un dérèglement de leur métabolisme. Vers un an, ils développent une maladie musculaire liée à un dysfonctionnement des mitochondries. Leur état se détériore alors rapidement, avec une perte de poids importante, des tremblements et de graves problèmes cardiaques, entraînant la mort autour de 14 mois (avec une survie moyenne de 10,8 mois). Des troubles de l’apprentissage et de la mémoire apparaissent dès 10 mois, mais l’atteinte neurologique reste modérée et n’est pas la cause principale de la mort, qui est due à l’insuffisance cardiaque. Les signes visibles de la maladie apparaissent en fin de vie, notamment une perte de poids de plus de 5 pour cent, parfois supérieure à 15 pour cent en une semaine. Les animaux peuvent ressentir un inconfort et une légère douleur passagère lors des injections. L'opération sera pratiquée sous anesthésie générale, qui peut entraîner certains effets secondaires comme un refroidissement du corps, une sécheresse des yeux ou, très rarement, une baisse du rythme cardiaque ou respiratoire.
Devenir
Un total de 48 animaux sera donc utilisé dans cette procédure. Tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure afin de prélever les tissus d’intérêt à analyser pour répondre à notre question scientifique.
Remplacement
Pour mieux comprendre le lien entre mutation génétique et pathologie, une première étape a consisté en la caractérisation d’un modèle cellulaire : des expériences ont été réalisées sur des fibroblastes issus de patients porteurs de la mutation d'intérêt. Ces expériences ont permis d'identifier de potentiels mécanismes impliqués dans les atteintes mitochondriale et neurodégénérative. Cependant, pour l’étude de maladies neurodégénératives avec des composantes motrices et cognitives, les modèles cellulaires ne peuvent pas être utilisés pour disséquer les effets des variations moléculaires sur des profils de comportements. C’est pourquoi nous devons utiliser le modèle murin pour mieux comprendre la pathologie au cours du temps et pour tester si l’inactivation d’un processus moléculaire peut ralentir ou inverser les processus pathologiques permettant d’envisager des voies d’intérêt thérapeutiques dans l’avenir. L'utilisation de modèles murins, permet aussi d'accéder à des tissus auxquels on n'a pas accès chez l'homme, en particulier la récupération de tissus post mortem permettant des études électrophysiologiques.
Réduction
Avec l’aide de biostatisticiens, des protocoles ont été établis pour analyser plusieurs paramètres à partir d’un même prélèvement, ce qui permet de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés. Dans cette logique de réduction, un calcul de puissance a été réalisé afin de déterminer la taille minimale des groupes nécessaires pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Des statistiques prédictives ont également été utilisées pour ajuster les effectifs, en tenant compte de notre expérience, de la nature des expériences, des paramètres mesurés et de leur variabilité. Il a ainsi été déterminé que des groupes de 3 souris par stade d’analyse sont suffisants. Deux stades de développement seront étudiés, avec 4 génotypes d’intérêt, chez les mâles et les femelles. Cela représente un total de 48 souris. Parmi elles, 36 développeront un phénotype dommageable, les 12 autres n’en présenteront pas. Enfin, des tests statistiques seront réalisés pour garantir une interprétation fiable et robuste des résultats obtenus.
Raffinement
La dimension des cages permettra aux souris d’être hébergées dans un groupe dont la taille dépendra du poids des animaux (6 animaux (25-30g), 5 animaux si poids supérieur à 30g) leur permettant de répondre à leurs besoins comportementaux. Un suivi quotidien des animaux, axé sur leur état général de santé, est prévu. Il sera associé à l’utilisation d’une fiche d'observation détaillée permettant un suivi optimal des animaux. Ce suivi quotidien permettra d’identifier précocement tout signe clinique, de stress ou de douleur notamment en lien avec le phénotype dommageable des animaux. Le phénotype de notre modèle murin étant associé à une perte de poids, nous pèserons nos animaux chaque semaine dès leur entrée en procédure, et renforcerons la fréquence de pesée en cas d’observation d’une perte de poids . De plus l'analyse de survie a révélé que les souris avaient une survie significativement réduite par rapport à leurs compagnons de cages non génétiquement modifiés, avec une survie médiane de 10.8 mois. Ainsi, dès 8 mois, en plus d’être pesés une fois par semaine, une surveillance accrue sera mise en place : la fréquence du suivi augmentera, de l'eau et de la nourriture gélifiées seront placées au sol dans la cage pour éviter des complications si les animaux éprouvent de l'inconfort ou des difficultés à atteindre la nourriture et la source d'eau. De plus si des signes de stress sont observés, l’enrichissement de la cage sera amplifié (maison en carton, coton, etc.). Tous les animaux seront euthanasiés à 10 mois maximum afin d’éviter d’observer une mortalité liée au phénotype dommageable. Des points limites sont définis et seront respectés pour éviter toute souffrance des animaux. La procédure chirurgicale sera réalisée sous anesthésie générale avec une prise en charge analgésique adaptée.
Choix des espèces
Nous avons choisi la souris car il s’agit de l’espèce la plus utilisée et la mieux caractérisée en recherche biomédicale, notamment pour l’étude des maladies neurodégénératives. Son système nerveux présente de fortes similarités avec celui de l’humain et il existe de nombreux modèles transgéniques validés de sclérose latérale amyotrophique (SLA) permettant de reproduire des aspects essentiels de la pathologie. La souris est également adaptée pour des suivis sur plusieurs mois, grâce à sa durée de vie relativement courte, sa taille permettant des manipulations standardisées et l’existence de nombreuses ressources génétiques. Dans notre projet, nous utiliserons un croisement de deux lignées génétiquement modifiées : l’une reproduit une mutation retrouvée chez des patients atteints de SLA, l’autre est modifiée au niveau d’un gène impliqué dans l’inflammation. Ce croisement nous permettra d’évaluer si l’invalidation de certains gènes liés à l’inflammation peut limiter les effets de la neurodégénérescence. Deux stades de développement seront étudiés, avec 24 animaux par stade : – un stade précoce (5 mois), correspondant à l’apparition des premiers signes moléculaires, sans symptômes visibles ; – un stade avancé (10 mois), proche de la phase terminale de la maladie, où les animaux présentent une perte de poids importante et une cardiomyopathie sévère
Etude des altérations de la signalisation calcique dans la mitochondrie au cours de la progression de l’insuffisance cardiaque liée au syndrome métabolique – MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
Le diabète est en pleine expansion dans notre société. Or le diabète entraine très souvent des complications cardiaques avec notamment l’apparition d’un mauvais fonctionnement du cœur, appelé cardiopathie diabétique, et pouvant mener à l’insuffisance cardiaque. Une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans cette dysfonction représente un challenge important pour les chercheurs et les cliniciens afin d’améliorer la qualité de vie des patients. Notre projet a pour but d’identifier et de comprendre pourquoi la cellule du cœur ne bat plus correctement. Nous nous intéressons à la source d’énergie dans la cellule du cœur, appelée mitochondrie. Plus précisément, nous allons analyser comment les mitochondries réagissent au cours de l’évolution de la pathologie de cardiomyopathie diabétique. Ces informations permettront de proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Notre étude permettra de préciser les modifications de la structure dans la mitochondrie en charge de la communication du signal calcium au cours de la progression de la maladie au niveau cardiaque, mais aussi dans les autres organes, afin d’envisager à terme le développement de nouvelles molécules plus spécifiques et avec une meilleure efficacité pour un plus grand nombre de patients insuffisants cardiaques.
Procédures
Le protocole dure au total 16 semaines. Les souris seront mises sous régime standard, sous régime enrichie en lipides et en sucrose (développement d’un stade précoce de la dysfonction contractile) ou sous régime enrichie en lipides et en sucrose complémenté par un traitement hypertenseur (développement d’un stade avancé de la dysfonction contractile). Le développement du diabète chez les souris sera mesuré par un test à 10 semaines. Pour cela, les souris seront mises à jeun pendant 6 heures, puis une injection de glucose ou d'insuline, selon le test, sera réalisée et la glycémie sera mesurée toutes les 15 minutes pendant 1 heure par prélèvement d’une goutte de sang à l’extrémité de la queue (durée prise de sang : quelques secondes). Un test d’endurance sera également effectué à 15 semaines sur tapis de course (durée du test : 2 min d’habituation sur 3 jours consécutifs et 20 min maximum de mesure le jour du test). Une échographie sera effectuée à 12 et 14 semaines sous anesthésie légère (durée examen :
Impact sur les animaux
Nous nous attendons durant ce régime riche en sucre et en gras à une prise de poids corporelle importante et rapide, à une augmentation de la glycémie ainsi qu’à un dysfonctionnement cardiaque caractérisé par un cœur plus gros et un remplissage du cœur par le sang diminué, raison de l’étude. L’ajout d’un traitement hypertenseur entraine une hypertension modérée qui aggrave la dysfonction cardiaque. Le test sur tapis pourra entrainer un léger essoufflement. Lors des tests métaboliques, les injections et prises de sang peuvent entrainer un stress et une douleur.
Devenir
Les animaux sont mis à mort en fin d’expérimentation pour permettre l’analyse (moléculaire et cellulaire) des différents organes.
Remplacement
Le recours à l’animal vivant est nécessaire pour cette étude car pour obtenir un modèle de cardiomyopathie diabétique impliquant un mauvais fonctionnement contractile du cœur suite à un dérèglement d’origine métabolique et multi-organe, un régime riche en gras et en sucre doit être mis en place sur plusieurs mois et l’analyse du diabète et de la fonction cardiaque doit être réalisée sur un animal vivant.
Réduction
[Modification : Le nombre d’animaux par procédure a été calculé à l’aide d’un logiciel de statistiques afin de déterminer le plus précisément possible le nombre minimal d'animaux permettant d'obtenir des résultats statistiquement exploitables. Par ailleurs, les prélèvements des autres organes en parallèle du cœur ont été mutualisés sur chaque procédure afin de limiter le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Afin de supprimer toute souffrance ou douleur liées aux injections et prélèvements, ceux-ci seront réalisées sous prémédication analgésique et anesthésique local. L’examen échographique sera réalisé sous anesthésie générale. Par ailleurs, des points limites et critères d’arrêt adaptés à chaque procédure ont été définis. Les souris sont soumises à une période d’habituation sur le tapis de course et une stimulation par la voix et à l’aide d’un pinceau a été mise en place en remplacement des stimulations par flux d’air. La mise à jeun courte de 6h avant les tests métaboliques ou 4h avant le sacrifice est réalisée au matin, ce qui correspond au début de période diurne pour les animaux (c’est à dire à leur période de plus faible activité et en situation post-prandiale). [Modification : Pour la stabulation, les animaux sont placés à maximum 5 souris par cage ou 3 par cage pour les souris obèses] et en respectant les groupes sociaux, dans un environnement enrichi (boules de coton, dôme) avec un change réalisé toutes les deux semaines quel que soit la diète utilisée.
Choix des espèces
La physiologie de la souris étant « proche » de celle de l’Homme, pour la problématique étudiée ici, nous avons choisi de réaliser l’ensemble de nos expériences chez cette espèce animale. Les animaux auront 5-7 semaines lors de la mise en place du régime alimentaire pour 6 mois, menant à un âge de 21-23 semaines à l'issue de la procédure. La mise en place du régime dès cet âge permet le développement d’une cardiopathie diabétique.
Révéler les fonctions émergentes de la mitochondrie dans le contrôle de l’inflammation
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Objectifs
Les mitochondries, des organelles bioénergétiques fondamentales, émergent comme des régulateurs importants pour la mise en place des réponses immunitaires. En particulier, un enzyme liée au métabolisme cellulaire et localisée dans les mitochondries semble représenter un point critique de régulation par les mitochondries. Notre projet consiste à explorer et déterminer le rôle de cette enzyme dans a mise en place de réponses immunitaires antibactériennes. Afin de valider nos découvertes obtenues in vitro dans un environnement immunitiaire complexe, nous devons effectuer différentes analyses dans des modèles d’infections bactériennes chez le petit animal (souris).
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet seront, d'une part, la description de nouveaux mécanismes immunitaires nouveaux liant métabolisme mitochondrial et régulation des réponses immunitaires. D’autre part, la description de ces mécanismes permettra le développement de nouveaux outils thérapeutiques dans les pathologies liées aux infections microbiennes.
Procédures
Sur l'ensemble de l'étude et pour chaque animal, il est prévu: un gavage (intervention de 1 minutes), une injection (intervention de 1 minute), deux prélèvements sur animaux anesthésiés (prise de sang, intervention de 3 minutes) suivis d'une injection (intervention de 1 minute) .
Impact sur les animaux
Les injections sur animal vigil peuvent entraîner une legère gène de courte durée. Les infections bactériennes peuvent également occasionner une gène pour l'animal. Une légère gène peut-être occasionée par l'anesthésie et le prélèvement sanguin.
Devenir
Les animaux à l'issue de chaque procédure seront euthanasiés afin de permettre d'une part une analyse détaillée du système immunitaire et évaluer l'inflammation ainsi que les atteintes d'organes.
Remplacement
La réponse immunitaire fait appel à une très grande variété de cellules immunitaires qui interagissent entre elles et avec les pathogènes. Il n'existe donc pas de modèle in vitro permettant d'évaluer globalement ces processus. Néanmoins, une large phase d'expérimentation in vitro nous permettra de diminuer au maximum le nombre d'animaux, notamment en ciblant nos expériences sur les souches bactériennes les plus pertinentes.
Réduction
Des tests statistiques stringents sont utilisés afin d'ajuster le nombre d'animaux nécessaire.
Raffinement
Le principe de raffinement décrit au second alinéa de l'article R. 214-105 du code rural et de la pêche maritime sera appliqué. Le bien-être des souris sera pris en compte tout au long de la procédure expérimentale. Le bien-être animal sera évalué en utilisant des points limites décrits et gradés dans les procédures. Les souris seront hébergées dans des cages de 2 L, à raison de 5 animaux par cage. Chaque cage recevra un enrichissement du milieu. Pour réduire la douleur et la souffrance, les gestes techniques effectués sur les animaux seront réalisés par du personnel habilité et chevronné. Les injections intrapéritonéales seront effectuées selon les directives officielles du IACUC (Institutional Animal Care and Use Committee). L'état des animaux sera évalué tout au long de leur vie selon une grille d'évaluation de l'état des animaux spécifique de l'animalerie, assez large pour détecter toute détresse ou stress. De plus, tout au long des procédures, l’état général des animaux sera évalué quotidiennement par le personnel de l'animalerie. Il est admis que si l’animal perd plus de 15% du poids du corps ou si la température corporelle diminue de plus de 4 degrés, il doit être euthanasié. L'utilisation d'analgésiques ou de molécules anti-inflammatoires est impossible ici car ces molécules influencent les réponse immunitaires.
Choix des espèces
Il n'existe pas de méthode alternative pour l'objectif de ce projet (évaluation de la réponse anti-microbienne suite à une altération du métabolisme cellulaire via la déficience d'une enzyme ou de la dynamique mitochondriale). Un système biologique qui reproduit partiellement ou entièrement les conditions cliniques, analytique et/ou moléculiare de notre objet d'étude n'existe pas. Il est impossible d'obtenir les informations fournies dans cette étude, sans l'utilisation de lignée de souris (sources bibliographiques consultées). Le modèle souris est un modèle privilègié car il présente de grandes similarités avec l'homme, en particulier en ce qui concerne le système immunitaire. La littérature abondante concernant les fonctions du système immunitaire et du métabolisme basée sur des études chez la souris permettra d'ajuster nos approches et de limiter l'utilisation d'animaux au strict minimum. Les animaux utilisés seront à minima de jeunes souris adultes totalement matures du l'âge varie entre 10 et 25 semaines.
Etude de la corrélation entre la préférence thermique du bar et l’optimum thermique de ses mitochondries.
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
Objectifs
Dans ce projet, nous évaluerons l’impact d’un réchauffement de l’environnement sur la capacité du bar européen à tolérer ou fuir une augmentation de la température de l’eau de son milieu naturel. L’objectif du projet est de déterminer à quelle température il préfère résider ; ainsi qu’à partir de quelle température il fuit, et si ces températures préférées de l’animal sont corrélées aux températures optimales de la centrale énergétique de leur cellule. Le modèle bar est choisi car au stade juvénile, le bar réside dans les estuaires, qui sont extrêmement sujets aux variations thermiques spatiales et temporelles. L’efficacité de la centrale énergétique de la cellule à convertir l’énergie des nutriments en énergie utilisable par les cellules sera aussi mesurée à différentes températures. La corrélation entre la température optimale d’efficacité de la centrale énergétique de la cellule et la température préférée de l’animal sera évaluée. Nous prédisons que la préférence thermique des bars juvéniles s’explique par l’optimum thermique du fonctionnement de leur centrale énergétique cellulaire. Les individus qui passent plus de temps dans une eau relativement chaude ont des centrales énergétiques cellulaires qui ont une efficacité maximale à des températures plus élevées que les individus qui préfèrent les eaux moins chaudes. Les données de ce projet nous fourniront des prédictions quant au comportement et à la physiologie des bars juvéniles dans les nourriceries lors d’évènements de chaleur aigus.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’acquérir des connaissances fondamentales sur le comportement et la physiologie du bar sauvage face aux variations temporelles et spatiales de son environnement thermique. A court terme, ce projet nous permettra de mesurer la préférence thermique du poisson sans le contraindre à rester dans un environnement qu’il aurait naturellement fui. Ce projet permettra de savoir si la température préférée de l’animal est corrélée à la température optimale du fonctionnement des centrales énergétiques cellulaires. Ce projet permettra aussi d’évaluer l’effet du conditionnement thermique (15°C et 20°C) sur la température préférée de l’animal et l’optimum thermique des centrales énergétiques cellulaires. A long terme, la réalisation de ce projet nous aidera à mieux mettre en place la surveillance des poissons in situ dans le but d’évaluer leur utilisation de l’espace en fonction de leur environnement thermique. Des connaissances manquent sur les réponses des poissons face aux vagues de chaud. On ne sait pas où se déplacent les animaux dans la journée, en fonction des changements de température réguliers et extrêmes. L’étude de la préférence thermique des poissons nous aidera à prédire leur déplacement sur la côte. Les données de ce projet nous fourniront aussi des prédictions quant à la mise en place des récepteurs dans les nourriceries de bars afin d’évaluer les déplacements des poissons marqués.
Procédures
Chaque poisson aura au maximum 5 pêches et transferts sans anesthésie (4 aller-retours du bac d’élevage au dispositif de mesure de la préférence thermique et l’aller pour la mise à mort) de moins de 3 minutes par transfert. Chaque poisson sera isolé pendant 24h avec une variation de température (par rapport à la température de conditionnement : refroidissement de 8°C et réchauffement de 12°C) qu’il pourra fuir pour retourner à une température préférée. Cette étape sera répétée au maximum 2 fois. Une seule pesée sans anesthésie dans une bassine avec de l’eau sera réalisée suite à la mesure de la préférence thermique, avant le retour vers le bac d’origine. Au préalable de la mesure de la préférence thermique, les poissons seront pesés toutes les 6 semaines sous anesthésie, et au minimum 3 semaines avant la mise à mort pour mesurer le fonctionnement des centrales énergétiques. Cette procédure sera répétée au maximum 12 fois.
Impact sur les animaux
Pour transférer les poissons de leur bac d’origine aux bacs de test et inversement, chaque poisson sera pêché individuellement sans anesthésiant avec une épuisette pour être déposé dans un seau de transport à couvercle opaque. L’animal sera transporté dans le seau sur une courte durée du bac d’élevage au bassin expérimental (3 min, < 100m). L’animal sera ensuite maintenu individuellement dans le bassin expérimental pendant 24h. Après 12h d’habituation dans le bassin expérimental, la température de l’eau d’une des 2 piscines va être diminuée puis augmentée par tranche de 2h (1h de transition + 1h de pallier). Pour les poissons conditionnés à 15°C, la température sera diminuée à 7°C et 11°C, puis augmentée à 19°C, 23°C et 27°C. Pour les poissons conditionnés à 20°C, la température sera diminuée à 12°C et 16°C, puis augmentée à 24°C, 28°C et 32°C. La nuisance générée est estimée légère pour les températures intermédiaires (
Devenir
Les animaux retourneront dans leur bac d’origine pour 7 jours. Puis leur mise à mort sera nécessaire pour prélever les tissus (cœur, foie, cerveau et muscle rouge) pour mesurer les performances mitochondriales.
Remplacement
A ce jour, seule l’expérimentation animale permet de réaliser une étude qui englobe l’ensemble de l’organisme et ses réponses physiologiques. Cela permet notamment de caractériser le résultat d’interactions complexes entre différents tissus et fonctions cellulaires, offrant ainsi la possibilité d’avoir un suivi complet des réponses des centrales énergétiques cellulaires face à l’environnement de l’animal.
Réduction
Le nombre de poissons a été réduit au minimum et basé sur nos études précédentes qui montrent une relation statistique significative entre les performances animales et le fonctionnement des centrales énergétiques cellulaires à partir de n = 40 par conditions expérimentales.
Raffinement
- Le transfert de chaque poisson entre les bacs d’origine et le bac de test (< 100 m) se fera dans un seau avec un couvercle opaque afin de limiter l’émersion du poisson et diminuer le stress généré par cette manipulation. - Une fois le poisson déposé dans le dispositif expérimental, il sera surveillé (via une caméra) par un expérimentateur pendant 10 minutes. Si le poisson est toujours extrêmement agité, au bout de 10 min, il retournera à son bac d’origine. - Le poisson s’acclimatera dans le dispositif expérimental pendant 14h (une nuit) sans subir de changement de température. - Lors de la mesure de la préférence thermique, l’animal choisira toujours sa température préférée, sans contrainte. - Il sera transféré du dispositif expérimental à son bac d’origine (et inversement) sans changement de température afin qu’il ne soit exposé à aucun choc thermique. Tout au long du déroulement des expériences, une observation quotidienne de l’état des poissons sera réalisée. Des points limites suffisamment stricts et spécifiques au projet seront appliqués.
Choix des espèces
Le bar européen est une espèce largement distribuée en Europe et une ressource économique et nutritive pour de nombreux pays. Il est donc important de prédire les réponses du bar face au réchauffement climatique. Juvénile – entre 0 et 1 an, car au stade juvénile, le bar réside dans les estuaires, qui sont extrêmement sujets aux variations thermiques spatiales et temporelles. En novembre 2024, les animaux avaient un poids de 28 g et une longueur totale de leur corps de 13.4 cm.
Influence du mercure sur le fonctionnement des mitochondries dans les cellules au cours du développement chez des oiseaux en milieu naturel
- Conservation des espèces
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Objectifs
Les rivières sont des milieux sensibles à la pollution chimique car le ruissellement y concentre les polluants libérés dans l’environnement. Pourtant l’impact de la pollution sur les organismes vivant dans les rivières reste mal compris. Chez les eucaryotes (c'est-à-dire les organismes dont les cellules possèdent des noyaux), les mitochondries sont responsables de la production d’énergie à l'intérieur des cellules pour les fonctions vitales des organismes. Le fonctionnement des mitochondries devrait donc jouer un rôle majeur dans la capacité des organismes à faire face aux sources de stress dans l'environnement. Les études de toxicologie sur des cellules en culture et des animaux de laboratoire ont clairement montré que de nombreux polluants perturbent le fonctionnement des mitochondries. Pourtant, l’impact des polluants sur les mitochondries dans les populations naturelles reste quasiment inexploré, et les conséquences de cet impact sur la croissance, la reproduction et la survie des organismes sont très mal connues chez les vertébrés sauvages. Le projet a pour objectif de mesurer l'impact du mercure sur le fonctionnement des mitochondries lors de la croissance des jeunes chez une espèce d'oiseau vivant dans les rivières. On se focalisera ici sur le mercure car il s’agit d’un polluant dont les effets sur les mitochondries ont été clairement montrés en laboratoire. Dans les populations naturelles d’oiseaux, le mercure est associé à une survie et/ou une reproduction diminuées, mais on ne sait pas quel est le rôle des mitochondries dans cette diminution. Ici, on cherche à comprendre si c'est le niveau de mercure dans l'environnement auquel les oisillons sont exposés avant ou après l'éclosion (c'est-à-dire durant la formation des oeufs et l'incubation ou durant la croissance au nid) qui influence le plus le fonctionnement des mitochondries. Dans une population suivie depuis 10 ans et où les niveaux de mercure ont été mesurés au préalable à l’échelle de chaque territoire, on réalisera des adoptions croisées partielles d'oisillons juste après l’éclosion entre nids situés dans des territoires à forte et faible concentration de mercure. La croissance de ces jeunes et le fonctionnement de leurs mitochondries seront ensuite mesurés jusqu'à l'envol.
Bénéfices attendus
Le projet vise tout d’abord à apporter des connaissances fondamentales sur l’impact de la pollution sur les organismes en milieu naturel, donc en présence d’autres sources de stress potentielles (parasitisme, prédation, manque de nourriture, etc.), qui peuvent fortement changer les conclusions d’études réalisées in vitro ou en captivité. Pour ce faire, on s’intéresse à des paramètres fondamentaux du fonctionnement des cellules, ici la respiration mitochondriale. Cette étude nous permettra donc de mieux comprendre comment le fonctionnement des mitochondries peut influencer la capacité des animaux à adapter leur métabolisme aux changements environnementaux, et plus spécifiquement quel est l’impact de la pollution au mercure sur le fonctionnement des mitochondries dans la nature ; le projet nous informera aussi sur les conséquences de cet impact sur la croissance, la reproduction et la survie des oiseaux sauvages. Les réponses à ces questions sont essentielles à la fois pour les biologistes évolutifs, pour comprendre les mécanismes qui sous-tendent les adaptations des oiseaux aux variations de l'environnement, et pour les biologistes de la conservation, pour comprendre ce qui rend certains individus, populations ou espèces plus vulnérables que d'autres à la pollution. De façon plus appliquée, le projet apportera également des informations clé pour comprendre l’impact de la pollution au mercure sur un organisme vivant dans les rivières dans la zone d’étude, et ces informations seront mises à disposition des partenaires institutionnels et associatifs locaux, leur permettant de cibler potentiellement des actions de restauration de la qualité de l’eau face à diverses sources de pollution. De telles actions sont en effet souvent d’une efficacité limitée à cause du manque d’information sur les concentrations de ces polluants à une échelle spatiale fine et sur leurs effets biologiques. L'enjeu de ces restaurations est à la fois environnemental mais aussi sanitaire, car les activités humaines liées à l'eau sont nombreuses dans la zone d’étude (pêche, sports d'eau, baignade...).
Procédures
Les individus inclus dans l’expérience seront soumis à trois interventions, uniques pour chaque animal et d’une durée limitée : 1 - au jour 2 après l'éclosion, la moitié des jeunes expérimentaux de chaque nid sera transportée entre le nid d’origine et le nid d’accueil ; ce transport est réalisé une seule fois, pour une durée de 30 min maximum pour chaque individu déplacé ; 2 - au jour 7 après l'éclosion, les jeunes de chaque nid expérimental seront pesés, bagués et subiront une prise de sang très limitée (sur animaux vigiles) ; cette opération dure environ 10 à 15 minutes pour l’ensemble de la nichée, et elle est incluse dans le suivi à long terme de la population ; 3 -au jour 12 après l'éclosion, les jeunes de chaque nid expérimental seront à nouveau pesés, puis mesurés et une prise de sang sera effectuée pour les analyses du fonctionnement des mitochondries (sur animaux vigiles) ; cette opération dure environ 15 à 20 minutes pour l’ensemble de la nichée. Le dérangement induit par chaque visite au nid reste très limité dans le temps et ne devrait conduire à aucune désertion comme constaté dans le cadre du suivi à long terme de la population au cours duquel les nids sont visités régulièrement aux mêmes stades.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables potentiels sur les individus expérimentaux sont : 1 - un risque de refroidissement et/ou manque de nourriture pendant le transport des jeunes entre nids ; 2 - un impact négatif de la prise de sang sur la fin de croissance des jeunes ; 3 - une augmentation du risque de prédation du fait de visites supplémentaires aux nids ; 4 - une dissémination accrue des pathogènes ou parasites entre nids. Le risque d’abandon des nids pendant la phase de manipulation devrait rester nul car les nids ne sont jamais laissés vides au cours des échanges, gardant toujours au moins la moitié des poussins à tout moment. Une diminution du nombre de jeunes au nid peut arriver naturellement (mortalité pendant la croissance) et n’entraîne pas de désertion directe ; ici elle restera très courte. Au cours du suivi à long terme de la population, les nids sont régulièrement visités (pour compter les œufs, vérifier les éclosions, baguer les jeunes, etc.), et les jeunes retirés du nid temporairement pour être pesés. Or ces dérangements n’ont jamais occasionné de désertion directe évidente au cours des 10 années passées du suivi. Le risque d’abandon (ou infanticide) des jeunes suite à l'adoption devrait également rester nul car chez ces espèces de passereaux, les adultes ne reconnaissent pas leurs jeunes et ne sont pas sensibles aux odeurs que les humains peuvent laisser sur eux (nous manipulons régulièrement les jeunes pour le baguage et les mesures sans aucun abandon après le retour au nid ; l’odorat chez ces espèces est extrêmement peu développé). Des expériences d’adoption croisées sont réalisées de façon très fréquente depuis des dizaines d’années chez de multiples espèces d’oiseaux cavicoles, sans augmentation documentée de la mortalité des jeunes. La personne responsable du projet a elle-même conduit par le passé plusieurs expériences d’adoptions croisées chez d'autres espèces, lui conférant une grande expérience dans leur réalisation pratique et les précautions à respecter. Aucun effet à long terme de ces échanges de jeunes n’est attendu non plus sur la composition génétique de la population, puisque les mouvements de dispersion des individus ont déjà lieu naturellement entre rivières dans la zone d’étude et avec les rivières aux alentours.
Devenir
Le projet vise à obtenir des données sur l’impact de l’exposition au mercure au cours de la croissance, et s’inscrit dans le cadre du suivi à long terme de la population étudiée. Ainsi, une fois le suivi de croissance des jeunes expérimentaux réalisé, les oiseaux sont laissés dans les nids où ils se trouvent et entreront ensuite dans la population d’étude s'ils survivent après l'envol jusqu’à l'âge adulte. Ils seront alors suivis é long terme, de la même façon que les individus non expérimentaux les années suivantes.
Remplacement
L’objectif du projet est de décrire les effets de l’exposition chronique des oiseaux au mercure et ses interactions éventuelles avec d’autres sources de stress en situation naturelle sur des paramètres physiologiques fondamentaux (fonctionnement mitochondrial). Il repose donc par essence sur la possibilité de prendre les mesures sur ces oiseaux en nature. Il n’est donc pas possible de remplacer les animaux utilisés par d’autres types de modèles.
Réduction
Pour réduire le nombre d’individus inclus dans l’expérience au strict minimum, nous réaliserons des adoptions croisées partielles entre paires de nids, avec dans chaque nid expérimental une partie (la moitié) des jeunes originaires du nid en question et une partie venant de l'autre nid (jeunes adoptés). La comparaison des jeunes issus de nids différents mais élevés dans les mêmes conditions ou du même nid mais élevés dans des conditions différentes permet de tenir compte des autres effets à côté de l’exposition au mercure, comme la date dans la saison, le nombre de jeunes dans le nid, l'âge des parents, etc. Ce protocole permet ainsi de séparer les différents effets en minimisant le nombre de jeunes impliqués dans l'expérience. En 2024, nous avons pu mesurer les caractéristiques mitochondriales sur environ 100 jeunes au cours de leur croissance dans leur nid d’origine, c’est-à-dire hors expérience. Ces données préliminaires nous donnent un ordre de grandeur de l'effet attendu du mercure a priori et ainsi permettent de calibrer le nombre de jeunes nécessaire. Les résultats obtenus sur ces premières mesures donnent une différence entre territoires les plus et les moins exposés au mercure d’environ 7 %. Sur la base d’une telle différence, le nombre de jeunes à considérer dans l'expérience serait compris entre 450 et 750 jeunes au total. Sachant qu’en moyenne chaque nid expérimental contient 4 à 5 poussins, cela correspond à environ 90 à 180 nids expérimentaux. Des échanges entre 30 paires de nids, soit environ 240 à 250 jeunes, sont prévus sur une année. Cependant, parmi ces paires de nids possibles, les différences de niveaux de mercure seront plus ou moins fortes. Donc l’expérience est prévue sur 3 années, pour un total de 180 nids, soit autour de 750 jeunes, ce qui permettra d'avoir suffisamment de jeunes issus de territoires avec des niveaux d'exposition au mercure variables pour détecter leurs effets. La 3e année d’expérience ne sera réalisée que si le nombre de jeunes qui auront effectivement pu être échangés les 2 premières années n’est pas suffisant ; des analyses statistiques sur les données collectées les 2 premières années testeront si des effets peuvent être détectés, et si c'est le cas, l’expérience ne sera pas reconduite la 3e année.
Raffinement
Le projet vise à mesurer et comprendre l’impact de l’exposition au mercure sur des paramètres physiologiques fondamentaux en population naturelle. Pour ce faire, nous utiliserons la variabilité naturelle de l’exposition au mercure entre les différents territoires sur des rivières aux niveaux d’industrialisation passée différents, pour comparer des jeunes soumis à des concentrations de mercure différentes sans avoir à manipuler directement les doses de mercure. Les procédures expérimentales utilisées pendant la manipulation des oiseaux visent à réduire les impacts négatifs potentiels sur les individus : 1 - on utilisera des chaufferettes pour garder les jeunes au chaud pendant le transport ; ces chaufferettes sont déjà utilisées en routine lors du suivi à long terme de la population, en particulier lorsque la température extérieure est basse ; 2 - on nettoiera et désinfectera le matériel utilisé pendant le transport après chaque échange pour limiter la contamination par des parasites ou maladies entre nids ; 3 - on limitera le temps de transport des poussins entre nids à 30 min maximum, ce qui correspond à des temps de pause de nourrissage qui peuvent être observés naturellement. Si le temps de transport dépasse cette durée car il n’y a pas de nids à proximité l’un de l’autre qui peuvent être appariés, nous prévoirons un nourrissage artificiel pendant le transport en utilisant de la nourriture spécifique pour l’élevage d’oiseaux insectivores, enrichie en protéines et vitamines (pâtée d’élevage) ; 4 - on limitera la quantité de sang prélevée lors des mesures à une quantité largement (6 fois) inférieure au maximum préconisé, ce qui a déjà été réalisé sans effet négatif notable sur la survie jusqu’à l’envol ; 5 - on bloquera l’entrée des nids pendant le temps de manipulation des poussins à prélever pour empêcher les parents de trouver le nid vide ce qui pourrait entraîner une désertion ; 6 - on portera une attention particulière pendant l’approche des nids à ne pas toucher les supports (rochers, murs) autour afin d’éviter de laisser des traces odorantes qui pourraient attirer des prédateurs mammifères. Enfin on restera particulièrement vigilant aux procédures mises en oeuvre pour éviter tout impact négatif non prévu qui apparaîtrait, par exemple sur la survie des jeunes, et ajuster les opérations et manipulations afin de les éviter (temps de déplacement plus court, réduction de la durée des manipulations si besoin, etc.).
Choix des espèces
Le cincle plongeur a été choisi comme espèce d'étude pour 4 raisons principales : (1) comme il s'agit d'un prédateur d'invertébrés aquatiques, il concentre les polluants qui transitent le long de la chaîne alimentaire dans son organisme, ce qui permet de les quantifier et de détecter leur impact sur le comportement, la survie, la reproduction dans une population naturelle ; (2) dans la zone d'étude, les rivières sont fortement variables dans les niveaux et type de pollution, en particulier des concentrations de mercure, permettant là encore de détecter des effets de ces polluants et de quantifier leur variation ; (3) la zone d'étude présente une densité de cincles élevée ce qui permet d'assurer suffisamment de nids expérimentaux pour obtenir une puissance statistique satisfaisante ; (4) enfin, bien que le cincle soit une espèce protégée, son statut de conservation en France est « préoccupation mineure » c’est-à-dire le statut le plus favorable (avec des populations stables). L’objectif du projet est de décrire les effets de l’exposition chronique au mercure sur des paramètres physiologiques fondamentaux (fonctionnement mitochondrial) chez des oiseaux en population naturelle au cours de la croissance. Les oiseaux inclus dans l’expérience seront donc des jeunes au nid, entre le jour 2 après l’éclosion (échanges partiels) et le jour 12 (mesures et prise de sang), les jeunes quittant le nid vers le jour 21 ou 22.
Analyse de mitochondries des souris déficientes en seipines
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Objectifs
L’obésité est un facteur de risque majeur pour les maladies cardiométaboliques. De plus en plus d’évidences montrent que la dysfonction adipocytaire joue un rôle central dans le développement des complications métaboliques de l'obésité. Notre équipe s’intéresse à différents facteurs qui contrôlent l’homéostasie de l’adipocyte. Au cours de ces 10 dernières années, nous avons identifié plusieurs cibles moléculaires impliquées dans la bonne santé adipocytaire. Depuis plus de 15 ans, nous nous intéressons au rôle de la seipine, une protéine dont l'absence entraîne la perte du tissu adipeux. Récemment, nous avons montré que la seipine régulait la bonne santé du tissu adipeux via sa localisation dans les points de contact entre deux structures cellulaires, le réticulum endoplasmique (RE) et les mitochondries. Nous avons d'ores et déjà étudié un modèle murin de déficience inductible et adipospécifique qui de la seipine. Ces dernières années, grâce à des analyses in vitro, nous avons montré que la seipine contrôle l'activité des mitochondries, des organites cellulaires impliqués dans la production de l'énergie et la synthèse des lipides. Afin de confirmer la relevance de nos résultats chez l'animal, nous souhaitons isoler les mitochondries de souris déficientes en seipine et les caractériser. De plus en plus d'évidences montrent que les mitochondries jouent un rôle important dans l'homéostasie du tissu adipeux et que leur fonction est altérée dans le tissu adipeux des souris obèses et des patients atteints d'obésité. Notre travail pourrait permettre de mieux comprendre comment les mitochondries contrôlent les propriétés du tissu adipeux et comment la correction de leurs propriétés pourrait améliorer l'état du tissu adipeux des patients vivants avec une obésité.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra de mieux définir les déterminants de la bonne santé adipocytaire et dans le futur, de proposer de nouvelles pistes thérapeutiques.
Procédures
Les souris recoivent une injection intrapéritonéale (durée 20 secondes) pendant 5 jours.
Impact sur les animaux
Les nuisances principales sont liées aux injections par voie intrapéritonéale de tamoxifène qui permettent l'induction de la délétion. Les souris sont mise à mort 15 jours après l'injection, à ce stade le phénotype est très léger et se traduise principalement par une perte de masse graisseuse sans effet sur le poids total et sans altération du métabolisme.
Devenir
Les animaux sont mis à mort pour permettre les analyses biologiques nécessaires pour le projet
Remplacement
Nous avons déjà validé in vitro que la seipine joue un rôle central dans le contrôle des propriétés des mitochondries. Les expériences proposées ici interviennent à un moment où le rationnel est solide. Cependant, une validation in vivo est indispensable car les propriétes du tissu adipeux restent différentes de celles des modèles celulaires disponibles.
Réduction
Le projet nécessite l’utilisation d’un nombre total de 384 animaux, ce qui dans un souci de réduction correspond au nombre minimal d’animaux permettant d’obtenir des résultats significatifs, en accord avec nos données précédentes. Nous utilisons 6 animaux pour une préparation d'isolement de mitochondries, et pour avoir des données robustes nous avons besoin de 8 préparations par groupe, pour chacun des 4 paramètres étudiés. Nous utiliserons des tests non paramétriques pour tester la valeur statistique de nos données.
Raffinement
Nous utilisons systématiquement des cages avec litières et frisottis et soit un igloo soit un tube tunnel, les deux fabriqués en polycarbonate. Les souris sont hébergées 5 par cages. Nous utilisons des aiguilles micro-fines pour l'injection, qui réduisent la douleur. Nous avons détaillé dans la section concernant la procédure notre stratégie en termes de points limites gradés et adaptés aux nuisances observées. La surveillance quotidienne (week-end) comprise permet une application stricte et efficace de la stratégie élaborée.
Choix des espèces
Nous avons généré et étudié les souris iATSKO. Nous connaissons bien le modèle et nous savons d'ores et déjà que dans le tissu adipeux de ces souris agées de 8 semaines, les mitochondries ont des propriétés altérées. C'est pour cette raison que nous utiliseraons des souris adultes de 8 à 10 semaines, à un stade où la dysfonction mitochondriale est déjà présente.
Stress adrénergique et remodelage cardiaque : rôle de l’interaction eNOS-mitochondrie
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
Le stress adrénergique cardiaque peut entraîner un remodelage physiologique du cœur, comme on l'observe en réponse à l'entraînement physique. Cependant, lorsque ce stress est chronique, il conduit à un remodelage cardiaque défavorable qui est associé à un dysfonctionnement. À ce jour, le principal traitement efficace pour limiter le remodelage myocardique consiste à réduire la surcharge de pression. Par conséquent, il est impératif de mieux comprendre les voies de signalisation qui sous-tendent les (mauvaises) adaptations cardiaques dépendantes du stress adrénergique afin de fournir des pistes pour le développement de nouvelles thérapies. En réponse à la stimulation des recepteurs β-adrénergiques, le myocarde produit des quantités accrues d'oxyde nitrique (NO). Jusqu'à récemment, on considérait que la signalisation du NO impliquait principalement l'activation des voies de la protéine kinase dépendante de la guanosine monophosphate cyclique (GMPc) (GMPc-PKG). Cependant, le NO peut également se fixer directement de manière covalente aux résidus thiol de cystéines, un processus appelé Snitrosylation (SNO). Ce second mécanisme a été moins étudié et fait l'objet du présent projet. La SNO est une modification post-traductionnelle réversible majeure impliquée dans la régulation de l'activité des protéines ; il permet également de protéger les protéines contre l'oxydation irréversible des fragments thiols. Ce processus a été bien décrit dans les mitochondries où il est associé à une production réduite d’espèces réactives de l’oxygène. Les myofilaments cardiaques sont également rapportés comme étant sensibles à l'oxydoréduction et, par conséquent, potentiellement affectés par la signalisation du NO. La question est de tenter de mieux comprendre comment la SNO des protéines myofilamentaires est impliquée dans la régulation de la machinerie contractile cardiaque. L’objectif du projet NitrosoCard est de tester l'hypothèse selon laquelle, en réponse au stress adrénergique, la eNOS (enzyme responsable de la synthèse de NO) peut se relocaliser vers les mitochondries pour moduler la SNO de protéines clés dans la régulation de la réponse du cœur à une situation de stress.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait permettre de mieux identifier les voies de signalisation impliquées dans la réponse du coeur à un stress adrénergique. En effet, il est bien connu qu'un stress adrénergique transitoire peut aboutir à une adaptation bénéfique du coeur alors qu'un stress chronique peut conduire à un remodelage cardiaque défavorable. Néanmoins, à ce jour, les mécanismes cellulaires permettant d'expliquer qu'un même stimulus puisse aboutir à des réponses adaptatives différentes n'ont jamais été identifié
Procédures
Les animaux seront traités quotidiennement, pendant 14 jours, avec un agoniste des récepteurs β-adrénergiques, l’isoprénaline, par injection sous-cutanée (une injection sous cutanée tous les jours pendant 14 jours). A la fin des 14 jours, certains animaux (groupe taités avec l'inhibiteur des NOS, L-NAME) reçoivent une dernière injection cette fois en intrapéritonéale.
Impact sur les animaux
Le traitement sub-chronique à l’isoprotérénol peut avoir des conséquences sur l’état de bien-être des animaux (principalement augmentation de la fréquence et du débit cardiaque). Les animaux seront donc surveillés, tout particulièrement dans les heures qui suivent l’injection sous-cutanée d’isoprotérénol, par un personnel habilité et formé pour ce type d'acte expérimental. L'injection de L-NAME peut aussi être à l'origine de stress (hypertension artérielle). Dans ce cas aussi, les animaux seront particulièrement surveillés dans les heures suivant l'injection. Les autres expérimentations seront réalisées sur des organes, des cellules, des myofilaments isolés et necessiteront l'euthanasies des animaux avant le prélèvement des tissus.
Devenir
A la fin de la procédure, les animaux seront euthanasiés afin de permettre le prélèvement du coeur et ainsi permettre l'isolement primaire de cardiomyocytes, de mitochondries ou des analyses biochimiques.
Remplacement
Il n'existe à l'heure actuelle aucun modèle de substitution in vitro pour évaluer l’impact du stress adrénergique sur le remodelage myocardique. Par ailleurs, l’utilisation d’animaux permet d'étudier des mécanismes cellulaires qui ne peuvent être analysés chez le patient. Par conséquent l'utilisation de modèles animaux apparait comme indispensable à la réalisation de ce protocole.
Réduction
Un grand nombre d'expérimentations sera réalisé sur des cellules ou des mitochondries isolées. Cette approche permet, en contrôlant un grand nombre de paramètres et ainsi en réduisant la variablité d'une expérience à l'autre, de limiter le nombre d'animaux utilisés. De plus, la taille du coeur du rat permet de collecter une grande quantité de matériel biologique et permettra, à partir d'un même coeur de réaliser diffrentes évaluations (biochimie, immuno-précipitation, protéomique).
Raffinement
Les animaux sont stabulés une semaine après leur arrivée, avant toute procédure, afin de s’acclimater à leurs conditions d’hébergement. Afin de permettre la formation de groupes sociaux, les rats sont hébergés en cages de 3 individus avec un enrichissement du milieu (tubes, coton, bâtons à ronger). La nourriture est standard ad libitum et un accès à de l’eau fraiche. La température et l’hygrométrie sont contrôlées. Les animaux sont visités quotidiennement par un animalier formé qui contrôle le bien-être des animaux à l’aide d’une fiche intégrant les différents point limites. Ainsi, en se basant sur cette grille, un score sera attributé à chaque animal afin d'évaluer son état de bien être ou de souffrance. Les résultats de cette observation permettront, en se basant sur un arbre décisionnel, d'opter, si necessaire, soit pour une stratégie d'analgésie soit pour la mise de la mort de l'animal.
Choix des espèces
Le rat est un modèle de choix car la physiologie cardiaque des rongeurs présente de grandes similitudes avec celle de l’homme. Le modèle rongeur a l’avantage de permettre des investigations depuis l’étage cellulaire et moléculaire jusqu’aux mesures in vivo. L’utilisation des même tissus (coeur) ex vivo puis pour des analyses biochimiques permet de réduire le nombre d’animaux utilisés au cours du protocole expérimental. Les animaux seront utilisés à un stade jeune adulte (rats de 12-15 semaines) afin de pouvoir travailler sur un système cardiovasculaire mature et sans facteurs de complications
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
Le diabète entraine très souvent des complications cardiaques avec notamment l’apparition d’un mauvais fonctionnement du cœur, appelé cardiopathie diabétique, et pouvant mener à l’insuffisance cardiaque. Or, le diabète est en pleine expansion dans notre société, ce qui confirme la nécessité de constantes recherches pour mieux cibler les solutions thérapeutiques. Le projet consiste à analyser un modèle de cardiomyopathie diabétique chez la souris induit par une alimentation riche en graisse et en sucre, afin d’en comprendre les mécanismes et d’identifier de nouvelles potentielles pistes thérapeutiques. Plus particulièrement, cette étude vise à : 1) étudier l’impact de l’âge et du sexe sur la communication du signal calcium entre le réticulum, réservoir de calcium, et la mitochondrie, source d’énergie de la cellule, dans le développement du diabète au niveau du foie et du cœur et 2/ identifier les acteurs au niveau moléculaire en réalisant une analyse comparative entre 6 laboratoires européens pour identifier l’impact des conditions d’élevage dans les laboratoires.
Bénéfices attendus
Notre étude permettra de préciser les altérations de la communication entre réticulum et mitochondries au cours du diabète de type 2 et de la cardiopathie diabétique selon l’âge et le sexe, afin d’établir son rôle comme cible thérapeutique pour tous les patients ou seulement des sous-groupes, en vue d’une médecine personnalisée. Ce projet permettra également d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques spécifiques de la cardiomyopathie diabétique car indépendantes des conditions d’élevage ou du technicage des échantillons, dans le cadre d’un projet multi-établissements et via des analyses comparatives à large échelle des mécanismes moléculaires. A plus long terme, nos résultats permettront d’envisager de nouveaux traitements pour les patients
Procédures
Les souris recevront une alimentation riche en lipides et en sucrose pendant 5 ou 15 semaines qui va induire une prise de poids sans altérer leur mobilité sur la durée de l’étude. Une fois par mois et lors des test métaboliques, les souris sont mises à jeun 6 heures et soumises à des prélèvements sanguins de petits volumes au niveau de la queue pour les mesures de glycémie sous analgésie. Ces prélèvements sont au nombre maximum de 15 répartis sur 15 semaines, selon les durées de régime et leur durée n’excèdera pas 30 secondes chaque fois. Lors de chaque test métabolique, les souris sont soumises à une injection (glucose ou insuline) au niveau de l’abdomen (
Impact sur les animaux
Suite à l’alimentation riche en lipides, les souris vont développer une obésité et un prédiabète associé à une hyperglycémie modérée. Nos études préalables démontrent que leur prise de poids ne les empêche pas de se mouvoir dans la cage et d’accéder à la mangeoire et que leur prédiabète ne modifie pas de manière majeure leur prise hydrique ni leur besoin d’uriner. Au cours du test de tolérance au glucose, une hyperglycémie transitoire est induite. Ces variations de glycémie sont des réponses physiologiques transitoires qui n’affectent pas l’état général des souris. L’hyperglycémie provoquée lors du test de tolérance au glucose revient à la normale au bout de 90 minutes. Au cours du test de tolérance à l’insuline, certaines souris sont susceptibles de présenter une hypoglycémie transitoire qui revient à la normale lorsqu’on redonne accès à la nourriture aux souris. Les injections intrapéritonéales associées à ces différents tests peuvent entrainer, de même que les prélèvements sanguins, une douleur transitoire, prise en charge par ailleurs.
Devenir
A la fin des procédures, toutes les souris seront mises à mort pour le prélèvement des organes d’intérêt. Ces prélèvements d’organes sont nécessaires pour constituer une biobanque et analyser les mécanismes moléculaires à l’origine du développement de la pathologie. Pour accroitre notre compréhension de ces mécanismes et tirer le plus d’information de ce modèle, nous allons réaliser des analyses à large échelle sur plusieurs organes afin de mieux comprendre l’influence du métabolisme à l’échelle de différents organes sur la cardiomyopathie.
Remplacement
Il s’agit d’un projet de physiologie intégrée où aucune alternative non animale n’est disponible. D’autre part, on veut également déterminer si la cardiomyopathie diabétique induite par une alimentation obésogène est dépendante ou pas du sexe, et ce paramètre n’est pas analysable autrement que sur animal.
Réduction
Le nombre d’animaux par procédure a été calculé à l’aide d’un logiciel de statistiques afin de déterminer le plus précisément possible le nombre minimal d'animaux permettant d'obtenir des résultats statistiquement exploitables tout en mutualisant les prélèvements des différents organes, soit 160 animaux sur 2 ans.
Raffinement
L’alimentation hypercalorique va induire une prise de poids qui ne gêne pas la motricité des souris qui peuvent toujours accéder à la mangeoire. Le nombre d’animaux par cage est donc réduit par rapport aux conditions standard d’hébergement pour que chacune ait suffisamment de place. Les animaux sont suivis quotidiennement et la mise en place de points limites pertinents permet d'intervenir au plus tôt en cas de difficulté. Le temps de jeûne pour les mesures de glycémie et les tests métabolique est réduit au minimum nécessaire (6 heures) et est mis en place dans le début de la phase diurne, soit en période de faible activité des souris. Pour les mesures de glycémie et les tests métaboliques, les souris sont mises à jeun pendant 6 heures, puis une crème analgésiante est appliquée à l’extrémité de la queue 30 minutes avant de réaliser une incision fine à l’aide d’un scalpel pour prélever une goutte de sang (5µl). Pour les mesures successives lors des tests, la queue n’est pas retaillée mais le coagulum est ôté par un léger frottement avec une compresse stérile, qui provoque à nouveau le saignement de la queue. Une hyperglycémie transitoire est attendue lors du test de tolérance au glucose qui devrait se restaurer au bout de 90 minutes. De même une hypoglycémie transitoire est attendue lors du test de tolérance à l’insuline. Après les examens échographiques réalisés sous anesthésie générale, les souris sont placées dans une couveuse à 37°C pendant 30 minutes pour éviter toute hypothermie et leur permettre de récupérer plus facilement.
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris car leur physiologie est « proche » de l’homme en termes de contrôle de la glycémie et le fonctionnement cardiaque. Nous utiliserons des souris à l’âge adulte (âgées de 5 mois), âge auquel le développement cardiaque est terminé. Cet âge « avancé » permet de majorer les atteintes cardiaques induite par l’alimentation et de reproduire la pathologie de cardiomyopathie diabétique chez l’Homme (intervenant généralement chez le sujet adulte).