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)
Caractérisation des cellules immunitaires associées au tissu adipeux chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
Objectifs
L'objectif du projet est de comprendre le rôle d'un gène particulier dans les cellules immunitaires associées au tissu adipeux, dans des conditions normales et lors d'un régime riche en lipides qui induit de l'obésité.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de faire avancer de manière conséquente notre connaissance des cellules immunitaires associées au tissu adipeux, et qui contribuent au développement de l'obésité. Ce projet permettra à plus long terme d'identifier des cibles moléculaires pour envisager de nouvelles thérapies contre l'obésité et les maladies métaboliques telles que le diabète.
Procédures
Prélevement sanguin : maximum 5 fois par animal, 3 secondes; Régime alimentaire spécifique : 14 semaines; Injection intrapéritonéale : maximum 1 injection par animal, 3 secondes; Mise à jeun : une fois pendant 6h et 3 jours après une deuxième fois pendant 6h; Gavage : maximum 1 fois par animal, 5-10 secondes.
Impact sur les animaux
Le régime riche en lipides est susceptible d'engendrer divers effets métaboliques, et conduit généralement à une prise de poids significative et à une réduction de l'activité. Prélèvement de sang sur animal vigile : douleur modérée au moment de la réalisation du geste. Injection intrapéritonéale : douleur légère de courte durée. Mise à jeun : Jeune de courte durée: stress et sensation de faim. Gavage : stress de courte durée.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour des analyses post-mortem.
Remplacement
Il n’existe pas de méthode alternative pour réaliser ce travail qui nécessite l’analyse de tissus entiers. Le tissu adipeux est un tissu complexe qui comporte de nombreuses cellules qui interagissent afin de maintenir un équilibre. La dynamique du tissu adipeux, des cellules immunitaires qu’il abrite ainsi que les interactions et le recrutement potentiel de cellules d’autres organes sont des conditions qui ne peuvent pas être adéquatement reproduites in vitro.
Réduction
Le nombre de souris à utiliser a été calculé afin que les résultats obtenus puissent présenter une puissance statistique suffisante.
Raffinement
Les animaux seront maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi. Un suivi de score clinique sera effectué pour éviter toute souffrance inutile des animaux.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix car la physiologie de la souris est proche de celle de l’homme. D’autre part les mécanismes immunitaires sont bien caractérisés chez la souris, ce qui en fait un modèle particulièrement adapté pour étudier les cellules immunitaires. Nous utiliserons des souris adultes pour que leurs tissus soient pleinement développés.
Comparaison d’un système nutritif libérant du glucose permettant la promotion de la survie cellulaire de stromales mésenchymateuse issus de moelle osseuse, de tissus adipeux et de myoblastes
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Objectifs
L’objectif du projet est de limiter la mort de différents types de cellules souches, les cellules stromales mésenchymateuses issues de la moelle osseuse (Mo-CSM), ou de tissu adipeux (ADSC) et les myoblastes cellules progénitrice musculaire — après implantation dans un contexte mimant les conditions cliniques de greffe suite à une perte tissulaire importante (musculaire, osseuse ou de tissus mou/adipeux). Actuellement, le comblement de pertes tissulaires majeures repose principalement sur l’autogreffe, qui consiste à prélever le greffon directement chez le patient. Toutefois, cette méthode présente plusieurs inconvénients : nécessité d’une seconde intervention chirurgicale, et quantité ainsi que qualité de tissu prélevé limitées. Une alternative prometteuse consiste à implanter des cellules souches dans le tissu lésé, afin de favoriser la réparation soit par différenciation directe en cellules du tissu cible, soit en stimulant la régénération par les cellules résidentes. Malgré des résultats encourageants, la régénération tissulaire à partir de cellules souches reste limitée, principalement en raison d’une importante mortalité cellulaire post-implantation. En effet, l’environnement dans lequel ces cellules sont greffées est généralement peu vascularisé (environnement ischémique), pauvre en oxygène et en glucose, et caractérisé par une accumulation de déchets métaboliques. Au laboratoire, nous avons démontré que le manque de glucose est un facteur clé de la mortalité des Mo-CSM implantées, ce qui corrobore les résultats de la littérature obtenus avec d’autres types cellulaires. La stratégie développée par le laboratoire consiste à charger les Mo-CSM dans un hydrogel leur fournissant un apport local en glucose, afin de favoriser leur survie grâce à une nutrition in situ. Cet hydrogel est composé de fibrine (matrice de soutien) et de glucose (source nutritive). La preuve de concept de cette approche a déjà été établie, aussi bien in vitro qu’in vivo, avec les Mo-CSM. Nous cherchons désormais à élargir cette stratégie à d’autres cellules souches issues du mésenchyme. L’objectif global du projet est donc de déterminer s’il est possible d’améliorer la survie et la fonctionnalité d’autres types de cellules souches mésenchymateuses (Mo-CSM, ADSC, myoblastes) grâce à cet hydrogel enrichi en glucose.
Bénéfices attendus
Ces expérimentations permettront dans un premier temps de tester la capacité de notre hydrogel d’assurer la survie de nos différents types cellulaire (Mo-CSM/ ADCS / Myoblaste) transplantés dans un environnement physiologiquement pertinent et plus complexe que ce que permettent les études in vitro. Des résultats positifs permettraient de poursuivre les études en implantant cette fois-ci l’hydrogel au sein d’un défaut de taille critique (chez la brebis, par exemple). L’objectif à long terme est ainsi de proposer une alternative aux greffes autologues qui présentent des limites comme le volume prélevable du greffon, sa qualité lorsqu’il s’agit de patients âgés ainsi que la nécessité d’avoir recours à un 2e site chirurgical. De plus, nos résultats sur 3 types cellulaires permettraient d’entrevoir une réponse plus générale dans un cadre plus général d’ingénierie tissulaire ou de thérapie cellulaire, ce projet apportera une réponse au problème majeure que pose la mort massive de cellules transplantées qui sont confrontées à des conditions ischémiques. (transplantation de neurones dopaminergique pour Parkinson, AVC, les infarctus du myocarde, transplantation de CSM pour les défauts osseux de taille critique)
Procédures
Pour tous les animaux (165 souris) : Les animaux subiront une chirurgie pour l'implantation d’hydrogel sous anesthésie et antalgie (1x, durée 20-30 min) et une injection sous cutanée d'analgésique toutes les 12h pendant 24h. Pour les animaux de l’étude de survie cellulaire (45 souris) : La survie sera suivie au moyen d'une imagerie sous anesthésie. La procédure sera répétée à 5 fois pendant la période d’implantation (5x, durée, variable en moyenne 45 min, sur 4 semaines). Au temps terminal de l’étude les animaux seront anesthésiés puis seront mis a mort par surdose d’anesthésiant injecté dans le coeur (1x, durée 10 min). Pour les animaux de l’étude de la formation de vaisseaux sanguin (120 souris) : Les animaux seront mis sous antalgie et anesthésie, et subiront une injection intracadiaque d'un agent de contraste (1X, durée 30 min).
Impact sur les animaux
La chirurgie d’implantation en sous-cutané peut entraîner de la douleur et du stress chez l’animal. La douleur sera néanmoins prise en charge par un traitement analgésique approprié. La perte d’un ou plusieurs points de suture en post-opératoire peut être également observée occasionnellement, mais sans impact sur le bien-être animal. Une autre complication éventuelle est l’infection cutanée (bien que jamais observée dans notre laboratoire). Enfin, la taille des implants en étude 3 peut entraîner une gêne de l’animal mais qui disparait après court temps d’adaptation. Les anesthésies (gaz anesthésiant) nécessaires à l’imagerie non invasive en fluorescence et en bioluminescence vont entrainer du stress au moment de la contention et de la perte de conscience, mais n’entrainent aucune séquelle après le réveil. L’anesthésie gazeuse prolongée peut aussi entrainer une dessèchement oculaire pouvant être prévenue par une bonne préparation des animaux. Les animaux subiront également plusieurs injections sous-cutanées pour la gestion de la douleur, l’anesthésie et l’imagerie en bioluminescence.
Devenir
A la suite de nos expérimentations tous les animaux seront mis à mort; en effet leur état immunodéficient ainsi que la présence du greffon cellulaire d'origine humaine génétiquement modifiée par la firefly luciferase et de la Green Fluorescent Protein rend impossible toute adoption hors animalerie de plus des analyses complémentaires engendrent ou nécéssitent la mise à mort des animaux.
Remplacement
L’environnement ischémique post-implantatoire est un environnement complexe dont de nombreux facteurs (pH, oxygène, osmolarité, etc.) peuvent affecter la survie et la fonctionnalité des cellules implantées. Bien que certains de ces facteurs soient bien caractérisés (oxygène) d’autres n’ont pas ou peu étaient explorés (glucose, pH, etc.). Il n’est donc pas possible, à ce jour, de reproduire cet environnement post-implantatoire dans des modèles in silico ou in vitro. De plus, de nombreuses interactions cellulaires (avec les cellules vasculaires par exemple) et moléculaires (par l’effet paracrine d’hormones ou de facteurs de croissance) peuvent également affecter le devenir des cellules implantées. Bien que des modèles in vitro (organoïde, co-culture) permettent de reproduire certaines des interactions cellules-cellules, ils n’incluent pas toutes les interactions étant pour le moment limité en termes de type cellulaire et ne capturent pas toute la complexité moléculaire et cellulaire de l’environnement post-implantatoire. Pour toutes ces raisons, les alternatives non-animales actuellement disponibles ne sont pas appropriées pour étudier la survie des CSMs en vue d’une étude de leur survie post implantation et il est nécessaire d’avoir recours à un modèle in vivo.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux par procédure, l'étude de la survie cellulaire sera réalisée en imagerie sur les mêmes animaux au fil du temps (et non un animal par unité de temps). Sur la base des résultats obtenus, nous pourrons sélectionner les groupes présentant une survie améliorée afin de vérifier le potentiel angiogène de nos hydrogels chargés en glucose. Pour maintenir un pouvoir statistique suffisant de nos résultats et en se basant sur les variations de résultats observées dans nos études in vivo précédentes en site sous-cutané, nous affecterons 10 implants par groupe.
Raffinement
Avant le début de l'étude, les animaux bénéficieront d'une semaine pour s'habituer à leur environnement. Ils disposeront dans leur cage de tunnels en plastique translucides permettant une manipulation en douceur. L'intervention chirugicale de greffe réalisée sous la peau pourra provoquer un inconfort temporaire, mais celui-ci sera limité grâce à l'administration d'antalgiques avant et après l'opération. Durant les trois jours suivant l'opération, une alimentation plus facile à consommer leur sera proposée pour favoriser leur rétablissement. Compte tenu de la sensibilité du modèle utilisé, les conditions d’hébergement seront adaptées : les litières seront changées dans un environnement stérile et tous les objets entrant en contact avec les animaux seront stérilisés. Après l’intervention, leur comportement, leur apparence générale et d'éventuels signes de douleur seront observés deux fois par jour pendant les trois premiers jours, puis deux fois par semaine par la suite. Si un animal présente des signes persistants de douleur ou d'inconfort malgré les soins (injection d'antalgique et suivie rapproché de l'animal), il sera retiré de l'étude/et ou mis a mort en fonction de la gravité afin d'éviter toute souffrance inutile. Une anesthésie complète et une prise en charge de la douleur seront assurées avant l'intervention. Les animaux, initialement installés ensemble, continueront à vivre dans les mêmes groupes tout au long du protocole.
Choix des espèces
Le modèle animal choisi est la souris SCID (déficit immunitaire combiné sévère (Severe Combined ImmunoDeficiency)). Le modèle souris est connu en termes de caractérisation génétique et immunologique. De plus, la fine épaisseur de la peau murine atténuant peu le signal, ce modèle permet d’utiliser des appareils d’imagerie non invasive, tel que la fluorescence ou la bioluminescence, pour un suivi longitudinal des implants. L'utilisation de souris immunodéficientes (souris SCID) permet d’éviter une réaction immunitaire averse (rejet) lors de greffes d'origine humaine et ainsi d'évaluer le potentiel de cellules d'origine humaine. Les animaux utilisés seront de jeunes adultes de 10 semaines pour avoir des animaux entre 25 et 30 g et qui permettent d'avoir un potentiel de néovascularisation et de néoformation osseuse optimal.
Anticorps bioconjugués pour visualiser le tissu adipeux brun in vivo chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Objectifs
Avec l'augmentation de l'espérance de vie, améliorer ou préserver la santé et la qualité de vie des personnes afin qu'elles puissent être autonomes le plus longtemps possible représente un enjeu majeur de santé publique. L'objectif actuel est de promouvoir le vieillissement en bonne santé en déterminant des paramètres biologiques permettant de mesurer et de prédire son évolution. Le métabolisme énergétique est un régulateur clé de la longévité et de l’allongement de la vie en bonne santé. Les tissus adipeux jouent un rôle très important dans le maintien de l’homéostasie énergétique de l’organisme et leur dysfonctionnement pourrait contribuer à l’altération des fonctions de l’organisme au cours de l’âge. Alors que les tissus adipeux blancs sont spécialisés dans le stockage et la libération de l’énergie, les tissus adipeux bruns (et beiges) dissipent l’énergie sous forme de chaleur. Il est clairement admis que la quantité et l'activité du tissu adipeux brun déclinent avec l'âge. Il est aussi aujourd'hui bien démontré que les tissus adipeux bruns sont associés de manière positive à la santé cardiométabolique chez l'homme. Il est donc important de pouvoir visualiser de manière non invasive le tissu adipeux brun pour définir des trajectoires de santé à l'échelle des individus. Plusieurs méthodes d'imagerie du tissu adipeux brun existent à l'heure actuelle. Elles sont pour la plupart basée sur la détection de sondes marquées et des techniques d'imagerie adaptées. Cependant, les sondes utilisées sont souvent des métabolites comme par exemple le glucose. L'intensité du marquage peut fluctuer en fonction de l'activité du tissu (et de l'état de santé métabolique de l'individu comme en cas d'insulinoresistance) et peut générer des faux positifs par l'activité métabolique d'autres tissus. Dans ce projet, nous proposons une nouvelle méthode d'imagerie pour détecter de manière non invasive des protéines membranaires exprimées par le tissu adipeux brun, in vivo chez la souris. Ceci reposera sur l'injection d'anticorps bioconjugués et de sondes marquées avec des fluorochromes pour une détection du tissu adipeux brun par imagerie en fluorescence in vivo.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mettre au point une nouvelle méthode de visualisation du tissu adipeux brun in vivo de manière non invasive. Etant donné que ce tissu décline avec l'âge et dans des contextes de désordres métaboliques, mesurer sa quantité chez un individu pourrait permettre de définir des trajectoires de santé. La méthode utilisée dans ce projet pourrait aussi être élargie à d'autres tissus et d'autres pathologies. En effet, la basigine est surexprimée par de nombreux types de cellules cancéreuses et la méthode proposée dans ce projet pourrait tout à fait être utilisée pour évaluer le développement de certains types de tumeur. Enfin, la méthode développée dans ce projet pourrait être adaptée pour détecter d'autres cibles protéiques, élargissant ainsi l'intêret et les bénéfices liés à ce projet.
Procédures
Les animaux subiront des prélèvements : soit 1 prélèvement sanguin (juste avant la mise à mort) soit 5 prélèvements sanguins (soit sur 2 jours (5 min, 3 heures, 6 heures, 24 heures et 48 heures) soit sur 7 jours (1, 2, 3, 4 et 7 jours)). Les animaux subiront des injections : soit 1 injection, soit 2 injections (1 injection et 1 injection au minimum 24 heures après) soit 3 injections (1 injection, 1 injection au minimum 24 heures après, et 1 injection 1 heure après), soit 7 injections (1 injection quotidienne pendant 5 jours consecutifs, 1 injection 7 jours après et 1 injection 1 heure après). Certains animaux seront soumis à des modifications dans leurs conditions d’hébergement (température d’hébergement de 4°C pendant 10 jours ou de 30°C pendant 2 mois).
Impact sur les animaux
Certaines nuisances ou effets indésirables sont attendus au cours de ce projet : - le stress des animaux au moment de leur réception, - des problèmes liés à l’anesthésie, - le stress lié à l’isolement et à l’individualisation des animaux en cas d’agressivité, - le stress lié aux températures d’hébergement - le stress lié à la contention nécessaire pour les injections, - les stress liés à l’injection des molécules - et le stress lié aux prélèvements sanguins. Les souris invalidées génétiquement ne présentent pas de phénotype dommageable dans les conditions d’hébergement utilisées dans cette étude.
Devenir
Au terme de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort afin de récupérer le sang et les organes d'intéret pour des analyses ultérieures.
Remplacement
Notre objectif est de visualiser le tissu adipeux brun dans un organisme entier, de manière non invasive. Le recours à l'animal est donc indispensable. Cependant, des tests préalables pour valider l'anticorps et sa reconnaissance par les tétrazines auront été réalisés in vitro.
Réduction
Au regard de la bibliographie concernant des études similaires et de tests statistiques, des groupes de 6 souris par condition seront formés afin de mettre en évidence des différences statistiques. Dans les expériences effectuées sur des animaux de 24 mois, un nombre initial de 10 animaux sera prévu pour pallier aux décès potentiels liés à l’âge. Le nombre d’animaux utilisés dans le projet est réduit au minimum pour obtenir dans chaque groupe étudié un nombre d’individus suffisant pour réaliser les tests statistiques et avoir des données fiables. Mettre moins d’animaux dans chaque groupe serait prendre le risque de devoir refaire ces expériences pour pouvoir obtenir des différences significatives entre les différents groupes. Nous proposons une stratégie de suivi longitudinal de marquage sur les mêmes animaux qui permettrait d’éviter l'euthanasie des animaux à différents temps donnés et ainsi de réduire le nombre d’animaux utilisés. Les tissus et organes prélevés suite à l'euthanasie seront utilisés pour un grand nombre d’expériences différentes. Nous avons en effet mis au point des conditions de préparation des tissus qui nous permettrons, à partir du même échantillon, de faire plusieurs analyses en parallèle. Ceci permet d’optimiser et de réduire le nombre d’animaux utilisés dans notre projet. Par ailleurs, chaque étude est discutée avec l’ensemble de l’équipe de recherche afin de garantir la pertinence de chaque expérience et de partager les prélèvements le cas échéant.
Raffinement
Les procédures seront réalisées dans le respect du bien-être animal pour limiter la souffrance, la douleur ou l’angoisse des animaux, en respectant les points limites préalablement définis. Les animaux seront placés en zone d’acclimatation lors de leur arrivée à la zootechnie. Ils seront pris en charge par le personnel compétent de la zootechnie qui vérifie leur état et place de l’enrichissement dans les cages pour diminuer le stress du transport et permettre aux animaux de faire un nid. Les animaux mâles issus de différents cartons de transport ne seront jamais mélangés lors de la répartition dans les cages d’hébergement. Le caractère grégaire des souris sera respecté puisqu’elles ne seront jamais seules en cage (sauf si un isolement est nécessaire pour cause d’agressivité et de bagarres). Les souris seront surveillées quotidiennement par le personnel de la zootechnie pour repérer des problèmes éventuels ainsi que surveillées une à plusieurs fois par semaine par une personne impliquée dans le projet. De plus, toutes les procédures engendrant de la douleur seront réalisées sous anesthésie générale et un analgésique sera utilisé en parallèle pour minimiser toute douleur. Une grille de score comprenant différents points limites a été établie et dès lors que le score atteindra la valeur seuil, les animaux seront mis à mort.
Choix des espèces
Nous avons décidé de travailler sur la souris puisque cette espèce est un modèle bien établi pour l’analyse des fonctions métaboliques et du vieillissement et dans lequel la biologie du tissu adipeux brun a été particulièrement bien étudiée. Par ailleurs, la cinétique du vieillissement est bien décrite chez la souris, et cette espèce permet de réduire le temps d'expérimentation car elle a une espérance de vie plus courte (2 à 3 ans) que celle du rat (2 à 3.5 ans) ou encore du cobaye (4 à 8 ans). En plus de souris sauvages (contrôles), nous utiliserons une souche de souris génétiquement modifiée. Nous utiliserons des souris sauvages âgées de 2 mois (certaines auront 4 mois en fin de protocole). Les souris âgées de 2 mois, sont matures sexuellement, et présentent un tissu adipeux brun bien développé. L'hébergement à 30°C sera réalisé chez des souris âgées de 2 mois pendant 2 mois (temps efficace pour inactiver le tissu adipeux brun comme montré par les travaux précédents de l'équipe). L'exposition au froid sera réalisée chez des souris âgées de 3 mois et 20 jours, pendant 10 jours. Des travaux précédents de l'équipe ont montré qu'à 24 mois, les animaux présentent des défauts métaboliques importants dans le tissu adipeux brun, c'est la raison pour laquelle nous avons choisi cet âge pour les souris "âgées". Les souris génétiquement modifiées et leurs contrôles seront utilisées à l'âge de 4 mois, ce qui nous permettra de comparer les résultats avec les souris hebergées aux différentes températures.
Remodelage du tissu adipeux en réponse à l’obésité et à la perte de poids chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Objectifs
L’objectif de ce projet est d’analyser les mécanismes de différenciation et d’adaptation des cellules adipeuses en réponse aux variations pondérales, en particulier dans le contexte de l’obésité. L'idée est d'identifier les éléments clés qui favorisent ou freinent l'inflammation et la régénération de la graisse en étudiant : les adipocytes (les cellules qui fabriquent la graisse) et les cellules impliquées dans leur régulation. Pour cela, les cellules du tissu adipeux seront étudiées en parrallèle de l'évaluation de l'état de santé des animaux. L'objectif final est de voir si on peut agir directement sur ces cellules pour rendre le tissu adipeux plus sain, ce qui pourrait non seulement améliorer la gestion du poids mais aussi la santé métabolique en général.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à identifier les acteurs moléculaires essentiels au bon fonctionnement des progéniteurs (cellule à l'origine des cellules graisseuses) et des adipocytes (cellules graisseuses) du tissu adipeux. En effet, la perte de fonction des adipocytes contribue au développement et à l’aggravation des comorbidités associées à l’obésité. Bien que le lien entre les altérations du tissu adipeux et la sévérité clinique de l’obésité soit bien établi, les mécanismes capables de restaurer les fonctions de ce tissu restent aujourd’hui largement méconnus. Nos travaux permettront donc, à terme, de développer des stratégies thérapeutiques innovantes ciblant le tissu adipeux, afin de limiter les désordres métaboliques liés à l’obésité. Par ailleurs, nos résultats pourraient également ouvrir la voie à de nouvelles approches pour optimiser la perte de poids et en améliorer les bénéfices métaboliques. Les bénéfices attendus de ce projet sont donc : 1) de mieux comprendre le fonctionnement des cellules graisseuses 2) les mécanismes de régulation de ces cellules 3) afin de trouver de nouvelles stratégies pour lutter contre l'obésité et les maladies métaboliques associées.
Procédures
La moitié des animaux recevront une molécule pour enclencher le phénotype souhaité (animal vigile, par voir orale 21 fois sur 10 semaines-1minute ou par injection 28 fois sur 14 jours-11minute ou en continu en eau de boisson ou via l'alimentation). La moitié des animaux pourra être sous régime alimentaire spécial (animal vigile, 5 mois maximum en continu). Les animaux seront hébergés à température ambiante ou à thermoneutralité (30 degrés) (animal vigile, 6 mois maximum en continu). Ils pourront recevoir un traitement au cours du projet (animal vigile, 1 fois par jour pendant 8 semaines maximum soit 56 fois, 1 minute). La composition corporelle (taux de gras, de muscle et d'eau) de l'animal sera évaluée de manière non invasive (animal vigile, 26 fois soit 1 fois par semaine pendant 6 mois, 3 minutes). Des challenges métaboliques seront effectués : une exposition au froid pour 25 pourcents des animaux (animal vigile, 21 jours maximum en continu), un test de tolérance au glucose (animal vigile, 1 fois, 2 heures), un test de tolérance à l'insuline (animal vigile, 1 fois, 2 heures) et un test de réponse au jeun (animal vigile, 1 fois, 16h). La dépense d'énergie des animaux sera mesurée (animal vigile, 1 fois, 4 jours). Certains tests nécessiteront des prélèvements sanguins répétés (animal vigile, 15 prélèvements au total : 7 sur une journée, 6 sur une autre puis 2 sur une dernière, l'acte dure quelques secondes). En fin de procédure des mesures seront réalisées (animal vigile ou anesthésié, 1 fois, 5 minutes à 1 heure).
Impact sur les animaux
Dans le cadre de ce projet, les animaux seront soumis à plusieurs actes techniques qui pourront engendrer les nuisances suivantes : 1) Les régimes alimentaires spéciaux pourront entraîner une prise de poids pouvant modifier la mobilité et le comportement des animaux. 2) L'obésité peut conduire à des problèmes cardiovasculaires. 3) Les différentes températures d'hébergement pourront entrainer un stress chez les animaux et une altération de leur thermorégulation 4) Les différents traitements pourraient induire des effets indésirables comme la diarrhée et une perte de poids. 5) Les différentes administrations peuvent induire une douleur légère de courte durée. Les injections répétées peuvent induire risque de péritonite, des lésions cutanées, une irritation de l'oesophage ou à une irritation de la zone d'injection. 6) Les mesures de la composition corporelle et des échanges de chaleur (calorimétrie) peuvent induire un stress léger chez les animaux 6) Les challenges métaboliques induisent un stress et une douleur de courte durée en raison des administrations et des quelques prélèvements d’une goutte de sang ainsi que des effets physiologiques tels qu’une hypo- ou une hyperglycémie durant quelques heures. Une sensation de faim et un léger stress peuvent également être ressentis lors des mises à jeun de quelques heures 7) Les prélèvements sanguins pourront induire une douleur de courte durée aux animaux ainsi qu’un risque d’hématome.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés en fin de procédure afin de permettre des prélèvements post-mortem, principalement des tissus adipeux. D'autres organes seront également collectés, dans une logique de valorisation optimale des données issues de chaque animal au service de la recherche.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’étudier et de comprendre comment sont régulées les cellules du tissu adipeux. Pour cela, il est essentiel d’adopter une approche à l’échelle de l’organisme, ce qui nécessite l’utilisation de modèles expérimentaux adaptés. Les souris sont particulièrement pertinentes, car elles permettent de développer des modèles transgéniques ciblés pour analyser des mécanismes précis. C’est pourquoi l’utilisation de modèles rongeurs est indispensable et ne peut être remplacée. Toutefois, nous exploiterons autant que possible des modèles cellulaires in vitro afin d’affiner nos analyses avant de valider nos résultats in vivo.
Réduction
Cette étude nécessitera 6080 souris. Le nombre d'animaux par groupe a été établi avec l’utilisation d’outils statistiques permettant d’optimiser la puissance de l’étude. Les résultats seront évalués à l'aide de tests statistiques. A la fin du projet, différents organes seront prélevés pour analyse afin de valoriser au maximum l'utilisation des animaux. De plus, nous optimiserons les groupes expérimentaux en partageant les témoins entre protocoles compatibles afin de limiter le nombre total de souris utilisées.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (l’hébergement individuel est limité au maximum) en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture et l’eau. Le milieu est enrichi avec deux enrichissements minimum et les animaux sont vérifiés quotidiennement. Un bâton à ronger est systématiquement mis en place pour les animaux sous régime alimentaire spécifique mou. Ce régime est renouvelé régulièrement pour éviter son oxydation et le changement de cage sera augmenté si l'aliment s'effrite trop afin de réduire l'inconfort des animaux. Le projet a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats dans le respect du bien-être animal. La durée des administrations sera réduite au maximum et quand cela sera possible, les molécules seront combinées pour limiter le nombre d'injection. Les volumes injectés seront également toujours réduit au maximum. Lors des challenges métaboliques, les animaux seront étroitement surveillés (prise de température, suivi pondéral) et les animaux bénéficieront toujours d'un temps de récupération adapté. Pour les mesures de calorimétrie, les animaux seront toujours habitués à leur environnement avant les enregistrements afin de réduire leur stress au minimum. Ainsi, la douleur et le stress sont limitées en apportant des soins adaptés ainsi qu’une surveillance attentive accompagnée de points limites suffisamment prédictifs et précoces.
Choix des espèces
Le modèles murins utilisés sont pertinents car la souris est la seule espèce de mammifère dans laquelle des invalidations géniques ciblées et spécifiques de certains tissus peuvent être réalisées dans l’état actuel des connaissances techniques et scientifiques. Les animaux entreront en procédure entre 4 et 8 semaines de vie car les procédures doivent être initiées pendant la phase précoce de développement du tissu adipeux. Une procédure durera 6 mois maximum.
Impact de la signalisation adipocytaire aux glucocorticoïdes sur la physiopathologie du tissu adipeux, les maladies du foie et conséquences sur le comportement dans un modèle murin
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Objectifs
Les glucocorticoïdes sont des outils thérapeutiques amplement utilisés dans un large panel de maladies chroniques inflammatoires. Néanmoins chez certains patients, l’utilisation à long terme et à fortes doses peut entrainer des maladies telles que le diabète, des maladies du foie et des anomalies de répartition des dépôts adipeux, présentant des altérations fonctionnelles. Ces altérations peuvent également impacter le comportement des animaux et favoriser des troubles de l’anxiété à différents âges. Ce projet de recherche vise à décrire l’impact d’un excès de glucocorticoïdes sur la physiologie des tissus adipeux et les conséquences métaboliques sur d’autres tissus sensibles à l’action de l’insuline tels que le foie et le muscle squelettique ainsi que les conséquences sur l’activité cognitive. De plus, les expériences décrites dans ce projet permettront d’étudier le rôle des glucocorticoïdes dans un contexte d’obésité induite par des régimes obésogènes, sur les maladies hépatiques, la fonctionnalité des organes sensibles à l’insuline et dans l’équilibre glycémique.
Bénéfices attendus
Cette étude vise à mieux comprendre comment les glucocorticoïdes impactent et modifient le comportement des animaux ainsi que le fonctionnement et la morphologie des tissus graisseux, notamment lors de traitements de longue durée. Plus largement, nous examinerons aussi les conséquences de leur action des glucocorticoïdes sur les maladies du foie (par exemple, l'accumulation de graisse dans le foie, l'inflammation, la fibrose ou la cirrhose), induites par des régimes riches en graisses. À terme, ces recherches pourraient montrer que bloquer l'action de ces hormones au niveau des tissus graisseux pourrait devenir une solution pour réduire les effets négatifs de ces traitements ou de ces régimes sur le métabolisme.
Procédures
Une partie des animaux seront soumis à un traitement par injections intrapéritonéales afin d’induire la modification génétique, à raison d’une injection par jour pendant 5 jours soit un total de 5 injections par souris. Les injections seront effectuées sur animal vigile à raison de quelques secondes par animal. Les animaux seront ensuite soumis à différents traitements via des régimes alimentaires spécifiques et/ou l’eau de boisson durant 4 jours à 20 semaines selon les groupes. Les animaux seront impliqués dans une mesure de composition corporelle (masse grasse, masse maigre, eau) à l’aide d’un équipement d’imagerie en plaçant l’animal dans un tube et en l’immobilisant durant moins de 2 minutes. Les souris seront soumises à des tests pour évaluer soit la tolérance au glucose et à l’insuline. Pour cela, après une mise à jeun (entre 5h et 15h selon les actes), les souris seront injectées au niveau de l’abdomen ou par voie orale et 6 prélèvements sanguins de faible volume sur une période de 2h seront réalisés pour mesurer l’évolution de la glycémie au cours du temps (2h pour chaque test effectué, 1 test par souris). Des souris adultes et âgées seront également soumises à des tests de comportement pour mesurer l’anxiété des souris traitées ou non (1 fois, 10 minutes par animal). Enfin, une partie des animaux subiront une injection unique au niveau de l’abdomen quelques minutes avant l’euthanasie. L’injection sera effectuée sur animal vigile à raison de quelques secondes par animal. L’ensemble des animaux seront ensuite euthanasiés par une méthode réglementaire afin de réaliser les différents prélèvements nécessaires pour les analyses. Une seconde partie des animaux seront anesthésiés et analgésiés pour réaliser un prélèvement sanguin (2-3 minutes) ou une chirurgie (8-10 minutes) immédiatement suivie de l’euthanasie en vue des prélèvements, sans réveil des animaux.
Impact sur les animaux
Les modèles transgéniques inductibles subiront des injections pour induire l’invalidation du gène d’intérêt. Les administrations entrainent une contrainte/stress liée à la contention, à la piqure qui sont légers et de courte durée. Une partie des animaux subiront des traitements aux glucocorticoïdes ou seront exposés pendant plusieurs semaines à des régimes obésogènes pouvant induire une obésité associée à une insulino-résistance et le développement des pathologies hépatiques qui restent néanmoins asymptomatiques d’un point de vue phénotypique. Les animaux soumis à une mesure de la composition corporelle subiront un stress de courte durée lié à leur placement en boites de contention durant la mesure (1 fois, environ 2 minutes). Les souris seront inclues dans plusieurs tests de phénotypages métaboliques. Ces phénotypages seront réalisés sur des souris à jeun, pour lesquels l’alimentation aura été supprimée auparavant (entre 5h et 15h en fonction des tests mis en œuvre). Cela pourrait induire une sensation de faim au cours de ces périodes. Elles seront également amenées à suivre des challenges métaboliques. Ces manipulations pourront entrainer un stress et une douleur de courte durée (contention, administration par orale et/ou injection, prélèvement sanguin de faible volume) ou des effets physiologiques tels qu’une hypo- ou une hyperglycémie. Les tests de comportement seront potentiellement générateurs de stress et ou d’angoisse en raison de la néophobie du modèle rongeur. Enfin, avant l’euthanasie en vue des différentes analyses, une partie des animaux subira une unique injection au niveau de l’abdomen pouvant induire un léger stress lié à la contention et une douleur de courte durée au point d’introduction de l’aiguille. Les animaux seront ensuite euthanasiés après quelques minutes par une méthode réglementaire. Une autre partie des animaux seront anesthésiés et analgésiés afin d’effectuer un prélèvement sanguin terminal qui sera suivi d’une euthanasie sans réveil des animaux.
Devenir
L’ensemble des animaux impliqués dans ce projet seront euthanasiés à l’issus des actes mis en œuvre par une méthode réglementaire effectuée selon les bonnes pratiques. L’euthanasie des animaux est requise pour l’étude histologique ou biochimique des tissus sensibles à l’insuline des animaux.
Remplacement
Cette étude vise à mieux comprendre comment les glucocorticoïdes impactent et modifient le comportement des animaux ainsi que le fonctionnement des tissus graisseux, ainsi que d’autres organes sensibles à l’insuline tels que le foie. D’un point de vue évolutif le GR apparait chez les vertébrés terrestres et plus particulièrement chez les mammifères, justifiant l’utilisation d’un modèle mammifère dans ce projet. Ce travail de physiologie intégrée permettra de comprendre d’une part, l’activité sensori-motrice et le degré d’anxiété des animaux et d’autre part, les communications inter-organes et les régulations métaboliques entre les différents tissus. Aucun modèle cellulaire ne permet de reproduire le comportement des animaux et les interactions inter-organes et la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires rentrant en jeu. L’utilisation d’un modèle petit rongeur, comme la souris, se justifie par l’espérance de vie relativement courte de ces animaux, permettant la réalisation du projet dans le temps imparti (5 ans).
Réduction
Le projet impliquera un total de 3648 animaux. Nous limitons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. A cause des variabilités inter-animales et intergroupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Compte tenu des données de la littérature (variabilité attendue) et des effets espérés, un test de puissance statistique a été utilisé pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour cette étude. Les procédures expérimentales ont été affinées pour éviter l’utilisation inutile de souris. En effet, les procédures expérimentales et les tests statistiques ont été validées dans des études précédentes. Nous adapterons chaque test statistique en fonction du type de résultats et d’analyse à effectuer.
Raffinement
L’ensemble des procédures a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive (points limites) et des soins adaptés (anesthésie, analgésie). La principale contrainte concerne les injections intrapéritonéales pour induire le modèle génétiquement modifié. Les administrations de traitement via l’eau de boisson seront surveillées et les biberons changés 3 fois par semaine afin de garantir une bonne qualité de l’eau de boisson. Les régimes seront placés en faible quantité afin de garantir une qualité optimale de l’aliment et son appétence. Les différentes explorations métaboliques et comportementales mises en œuvre seront effectuées par du personnel formé au geste et selon des protocoles maitrisés et les mises à jeun seront réduites au maximum pour réduire la contrainte sans compromettre l’obtention des résultats scientifiques De plus, afin de limiter les effets indésirables, les animaux seront suivis quotidiennement par du personnel formé et compétent afin de détecter toute anomalie. Un suivi du poids sera mis en œuvre tout au long du projet. Des points limites ont été établis sur la base de précédentes études sur ce type de modèles expérimentaux. Les mesures appropriées seront mises en œuvre selon les observations réalisées (soins, etc.) et la structure en charge du bien-être animal ainsi que le vétérinaire pourront être sollicités, le cas échéant.
Choix des espèces
Justification de l’espèce : Le récepteur aux glucocorticoïdes, tel que présent chez l’homme, est spécifique des mammifères et ne permet pas l’utilisation d’autres organismes modèles plus simples. Plusieurs modèles murins transgéniques seront utilisés au cours de notre projet afin de répondre aux différentes questions scientifiques. Justification des stades de développement : Les souris transgéniques seront utilisées à l’âge adulte et/ou âgées car nous étudions l’impact des glucocorticoïdes sur des tissus et organes matures, totalement différenciés.
Identification de facteurs du tissu adipeux impliqués dans l’émergence de l’insulino-résistance programmée par un retard de croissance intra-utérin dans un modèle murin
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
Objectifs
L’environnement nutritionnel fœtal peut programmer des maladies cardio-métaboliques à l’âge adulte comme la résistance à l’insuline, notamment suite à une exposition à un régime faible en protéines. Des données de la littérature suggèrent que cette programmation passerait en majorité par les hormones du stress, les glucocorticoïdes. En outre, des données récentes suggèrent que les cellules du tissu adipeux pourraient avoir un rôle important dans l’initiation et le développement de la résistance à l’insuline, aboutissant au final à l’émergence d’un diabète. Ce projet a pour objectif de i) valider cette hypothèse et ii) d’étudier les mécanismes et les molécules impliqués.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de révéler de nouveaux mécanismes associés au développement de maladies métaboliques suite à une malnutrition fœtale. De plus, cette étude pourrait mettre en évidence de nouveaux marqueurs qui pourraient être utilisés à terme pour diagnostiquer précocement des personnes fragiles ou comme des cibles thérapeutiques pertinentes pour contrer la survenue de maladies métaboliques chez l’Homme.
Procédures
Les souris femelles servant à générer les souriceaux nés avec un retard de croissance intra-utérin (qui sont l’objet de l’étude) seront exposées à un régime hypo-protéique/iso-calorique durant une semaine au cours de la gestation. Une partie des animaux sera ensuite soumise à un régime riche en graisse et en fructose pendant 8 semaines. Les animaux seront impliqués dans deux mesures de composition corporelle (masse grasse, masse maigre, eau) à l’aide d’un équipement d’imagerie en plaçant l’animal dans un tube et en l’immobilisant durant moins de 2 minutes. Les souris seront soumises soit à un test pour évaluer la tolérance au glucose soit un test pour évaluer la tolérance à l’insuline. Pour cela, après une mise à jeun (entre 5h et 15h selon le test), les souris seront injectées en intrapéritonéal ou gavés et 6 prélèvements sanguins de faible volume sur une période de 2h seront réalisés pour mesurer l’évolution de la glycémie au cours du temps (2h pour chaque test effectué, 1 fois par animal). Enfin, une partie des animaux subira une injection unique au niveau de l’abdomen quelques minutes avant l’euthanasie. L’injection sera effectuée sur animal vigile à raison de quelques secondes par animal. Les animaux seront ensuite euthanasiés par une méthode réglementaire afin de réaliser les différents prélèvements nécessaires pour les analyses. Une seconde partie des animaux sera anesthésiée et analgésiée pour réaliser un prélèvement sanguin (2-3 minutes) ou une chirurgie (8-10 minutes) immédiatement suivie de l’euthanasie en vue des prélèvements, sans réveil des animaux.
Impact sur les animaux
Le retard de croissance intra-utérin est induit par un régime faible en protéines chez la femelle en gestation. Le changement de régime pourrait induire une néophobie et une malnutrition. Afin de garantir un accès au lait similaire pour tous les souriceaux, les femelles seront hébergées de manière individualisée 5 jours avant la mise bas. Cela pourrait induire un léger stress social. Enfin, la manipulation des nouveau-nés pourrait induire un stress chez les petits ainsi que chez les femelles adoptantes pouvant induire un rejet ou dans de rares cas un cannibalisme maternel. A l’âge adulte, une partie des souris sera exposée à un régime riche en graisse et en sucre afin d’induire une altération du métabolisme lipidique et une insulino-résistance. Les animaux seront soumis à des mesures de la composition corporelle qui pourrait induire un stress de courte durée lié à leur placement en boites de contention durant la mesure. Les animaux seront inclus dans plusieurs tests de phénotypages métaboliques. Ces tests impliquent une mise à jeun comprise entre 5h et 15h selon les actes. Cela pourrait induire une sensation de faim au cours de ces périodes. Les challenges métaboliques pourront entrainer un stress et une douleur de courte durée liée à la contention, l’administration par gavage et/ou injection, et les prélèvements sanguin de faible volume, ainsi que des effets physiologiques tels qu’une hypo- ou une hyperglycémie. Enfin, une partie des animaux subira une unique injection au niveau de l’abdomen pouvant induire un léger stress lié à la contention et une douleur de courte durée au point d’introduction de l’aiguille. Les animaux seront ensuite euthanasiés après quelques minutes par une méthode réglementaire. Une autre partie des animaux seront anesthésiés et analgésiés pour réaliser un prélèvement sanguin ou une chirurgie immédiatement suivie de l’euthanasie en vue des prélèvements, sans réveil des animaux.
Devenir
Les souris impliquées dans la production des cohortes seront euthanasiées à la fin de la période de reproduction sans prélèvement. Les souris produites dans le cadre de ce projet seront euthanasiées à la fin des analyses in vivo et l’ensemble des tissus récupérés pour les différentes analyses afin de répondre à la question scientifique.
Remplacement
Ce projet est focalisé sur l’initiation de l’insulino-résistance par l’alimentation périnatale au niveau du tissu adipeux et sa propagation vers les autres tissus. Un organisme vivant est donc nécessaire pour étudier les acteurs mis en jeux. Il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires rentrant en jeu (adipocytes, macrophages résidents, hépatocytes, cellules musculaires) avec les différentes fenêtres temporelles impliquées (périodes périnatale et adulte).
Réduction
Le projet impliquera un total de 660 animaux. Nous limitons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. A cause des variabilités inter-animales et intergroupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Compte tenu des données de la littérature (variabilité attendue) et des effets espérés, un effectif de 12 souris par groupe sera nécessaire pour les approches in vivo dynamiques telles que les tests sensibilité insuline et de tolérance orale au glucose. Les approches associées à des mesures moléculaires, et d’histologie nécessiteront un effectif plus faible du fait de la réduction de la variabilité attendue. Pour ces approches, un effectif de 8-6 souris par groupe sera nécessaire, respectivement. Concernant les approches nécessitant un tri de cellules, et vue le développement du tissu adipeux sous régime riche en graisse, un effectif de 8 souris par groupe sera nécessaire pour celui-ci et un effectif de 16 souris par groupe sera nécessaire pour celles sous régime standard. En effet, un pool de deux tissus sera obligatoire pour obtenir le nombre de cellules requises pour les analyses ultérieurs. Les procédures expérimentales ont été affinées pour éviter l’utilisation inutile de souris. En effet les procédures expérimentales et les tests statistiques ont été validées dans des études précédentes. Nous adapterons chaque test statistique en fonction du type de résultats et d’analyse à effectuer.
Raffinement
L’ensemble des procédures a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress. La principale contrainte concerne les modifications de régime durant la période de gestation et la manipulation des nouveau-nés lors des adoptions requises dans le cadre de ce projet. Une attention particulière sera portée à cette étape sensible : les petits seront roulés dans la litière souillée et mouillée de la femelle adoptante, puis séchés dans du coton issu du nid afin de faciliter la prise en charge par la femelle adoptante. Le régime riche en graisse sera placé en faible quantité afin de garantir une qualité optimale de l’aliment et son appétence. Les différentes explorations métaboliques mise en œuvre seront effectuées par du personnel formé au geste et selon des protocoles maitrisés et les mises à jeun seront réduite au maximum pour réduire la contrainte sans compromettre l’obtention des résultats scientifiques. De plus, afin de limiter les effets indésirables, les animaux seront suivis quotidiennement par du personnel formé et compétent afin de détecter toute anomalie. Un suivi du poids sera mis en œuvre tout au long du projet. Des points limites ont été établis sur la base de précédentes études sur ce type de modèles expérimentaux. Les mesures appropriées seront mises en œuvre selon les observations réalisées (soins, etc.) et la structure en charge du bien-être animal ainsi que le vétérinaire pourront être sollicités, le cas échéant.
Choix des espèces
Justification de l’espèce : Le projet a pour but d’identifier le rôle du tissu adipeux dans l’initiation de l’insulino-résistance et les mécanismes impliqués dans sa propagation aux autres organes. Cette résistance à l’insuline, qui conduit au diabète, peut être programmée durant la période fœtale si la mère est exposée à une malnutrition pendant sa grossesse. Ceci pourrait impliquer les hormones du stress. De plus, la propagation de la résistance à l’insuline pourrait nécessiter une communication entre divers cellules et organes. Ainsi, nous avons besoin pour atteindre les objectifs de ce projet, d’un organisme mammifère qui présente des régulations physiologiques avec une communication inter-organes à long terme, répondant à une modification nutritionnelle durant la période fœtale et pas trop éloigner de l’Humain. La souris est le modèle le plus adapté pour ce projet. Justification des stades de développement : Au stade jeune adulte (8 semaines), une fois que la croissance terminée et que la maturité des divers organes est atteinte, la sensibilité des souris à développer une résistance à l’insuline et une obésité en réponse à un régime riche en graisse et en sucre sera étudiée.
Importance du foie et du tissu adipeux dans le maintien de l’homéostasie hépatique chez la souris
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
Objectifs
Les maladies métaboliques du foie représentent plusieurs syndrômes qui vont d' une accumulation importante de lipides dans le foie vers des complications plus importantes allant jusqu'au cancer de foie. Cette pathologie du foie est très fortement associée à l’obésité, la glucotoxicité, la résistance à l’insuline et le diabète de type 2. Les voies métaboliques, qui peuvent conduire au stockage excessif de lipides dans le foie (principalement des triglycérides), sont multiples et font interveir différents organes comme le foie ou le tissu adipeux. Dans ce projet, nous caractériserons des modèles de souris génétiquement modifiés dans le but d’obtenir une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans le développement de la stéatose hépatique, et des syndrômes qui lui sont associés comme la glucotoxicité et la résistance à l’insuline.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu de ce projet est la mise en évidence du rôle des protéines d'intérêt dans le développement de maladies métaboliques telles que l'obésité, l'accumulation importante de lipides dans le foie ou encore l'insulinorésistance. Nous pourrons ainsi identifier les différents facteurs et les voies de signalisation impliqués mais aussi le rôle des différents organes, notamment le foie et le tissu adipeux dans le développement de ces pathologies.
Procédures
Les animaux auront une biospie de la queue pour le génotypage (durée 15 secondes). Les animaux auront des injections par voie intrapéritonéale (durée 15 secondes) pendant 3 jours de suite. Ils seront soumis à des changements de régime alimentaire. Ainsi ils pourront être soumis soit à des régimes gras ou gras et sucrés pendant 16 semaines soit à des mises à jeun de 24h qui peut être suivi d'une réalimentation avec un apport de glucose supplémentaire. Ils suivront des tests physiologiques impliquant soit un gavage, cet acte dure 1 minute/souris soit une injection en intrapéritonéale. Ces tests physiologiques impliquent un prélèvement de sang qui s'effectuera après une légère entaille à l'extrémité de la queue, cet acte prendra 15 secondes par souris. Le prélèvement de sang se fera à partir de la même entaille à 7 reprises. Enfin ils auront une injection par voie sous cutanée d’un analgésique puis une injection par voie intrapéritonéale d'un mélange anésthésique. Chacune des injections se fait en 15 secondes.
Impact sur les animaux
La contention, le gavage, le prélèvement sanguin et les injections sont des sources de stress pour les animaux et peuvent induire une douleur modérée. Le prélèvement caudal d’un millimètre pour le génotypage peut être source de stress et de douleur légère de courte durée pour les animaux. Les animaux seront soumis à des changements des changements de régime alimentaire (régimes gras ou gras et sucrés) pendant 16 semaines pouvant induire un stress léger par une prise de poids avec possiblement une activité réduite . La mise à jeun peut entraîner un stress modéré aux souris.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin d'analyser des paramètres biochimiques et moléculaires.
Remplacement
L’utilisation d'un modèle animal est indispensable pour étudier la régulation de la glycémie de manière intégrée ainsi que le développement de maladies qui font intervenir différents organes. Par ailleurs, l'identification et la validation de cibles thérapeutiques par des traitements pharmacologiques nécessite l'utilisation d'un modèle in vivo mimant le plus fidèlement la pathologie humaine (diabète de type 2 et accumulation de lipides dans le foie). La réalisation d'explorations fonctionnelles sur animal vigile ne peut donc pas être subsituée par des approches entièrement in vitro.
Réduction
Un nombre minimum de souris sera inclus dans chaque groupe mais toutefois suffisant pour assurer la reproductibilité de l’expérience et appliquer des tests statistiques entre les différentes conditions. Notre expertise des études métaboliques chez la souris, et nos résultats antérieurs indiquent qu’un nombre minimum de 10 animaux par groupe est requis pour avoir des données statistiquement analysables. Les analyses statistiques seront réalisées avec GraphPad Prism. La "significativité" des différences expérimentales sera évaluée par un test non paramétrique, le test U de Mann-Whitney, permettant l’analyse d’échantillons de petites tailles. Une analyse avec le test de Kruskal-Wallis sera réalisée pour comparer plus de 2 groupes.
Raffinement
La durée sous régime riche en graisse supplémenté ou non en sucres et les traitements relatifs aux tests métaboliques seront réalisés selon les protocoles préétablis et maitrisés par notre équipe. Les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum et lors de la mise à jeun l'accès à l'eau est conservé. Le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification et de petite maison. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive et des soins adaptés entraînant la mise à mort anticipée si nécessaire. En effet, l’application des points limites établis pour chaque procédure de ce projet sera effectuée.
Choix des espèces
L’espèce souris Mus musculus a été choisie car c’est un excellent modèle pour étudier la physiologie des mammifères dans une population homogène d’animaux (même fond génétique). De plus, la souris représente un modèle de choix pour l'étude des dysfonctionnements métaboliques car de nombreuses voies de régulation métabolique sont conservées entre souris et homme, permettant une extrapolation des résultats obtenus. De plus, l'utilisation de modèles de souris transgéniques (knock-out) permet une étude approfondie des maladies hépatiques et de tester de nouvelles pistes thérapeutiques. Enfin, la disponibilité de données bibliographiques importantes sur la physiopathologie de la souris est un atout important dans l'analyse et l'interprétation de nos travaux de recherche sur ce modèle animal. Nous utiliserons de souris adultes âgées de 8 à 24 semaines. A ce stade de développement, toutes les voies métaboliques hépatiques sont mises en place.
Rôle du canal ionique mécanosensible Piezo1 dans la fonction du tissu adipeux brun et des adipocytes beiges
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Objectifs
Il existe dans notre organisme deux grands types de cellules graisseuses appelées adipocytes : les adipocytes blancs qui stockent les graisses que nous mangeons et les adipocytes bruns et beiges qui brulent ces graisses. L'&ctivation de ces adipocytes bruleurs de graisse contribue au maintien de la température corporelle lors d'une exposition au froid et permet de dissiper l'excédent calorique après un repas. Ainsi favoriser la fonction de ces adipocytes bruleurs de graisse diminuerait la prise de poids. Nous avons récemment découvert que ces adipocytes bruns et beiges bruleurs de graisse expriment en grande quantité une protéine donc l’activation est contrôlée par des forces mécaniques. Cette protéine, appelée Piezo1, est dite mécano-sensible. L'objectif de ce projet est de déterminer si cette protéine mécano-sensible contrôle la capacité des adipocytes bruns et beiges à bruler des graisses lors de l'exposition au froid et après la prise d'un repas et si elle joue un rôle dans ces adipocytes pour moduler le développement de l’obésité induite par un régime riche en graisse.
Bénéfices attendus
L'ensemble des expériences décrites dans ce projet permettront de mieux comprendre le rôle de cette protéine mécano-sensible dans les mécanismes d'activation des adipocytes bruns et beiges bruleurs de graisse et ainsi pourrait permettre de proposer cette protéine comme une future cible pour des médicaments visant à augmenter la fonction et/ou le nombre de ces adipocytes bruleurs de graisse. Cela permettra de favoriser la dépense énergétique et de réduire la masse grasse et ainsi lutter contre l’obésité et ses complications métaboliques comme le diabète de type 2 ou les maladies cardiovasculaires.
Procédures
Les souris seront soumises à un régime riche en lipides pendant 16 semaines. La masse maigre et la masse grasse sera mesurée sur des souris vigiles par un appareil à raisonnance magnetique nucléaire (RMN) qui est une procédure non invasive un peu comme un scanner, la mesure dure 1 min/souris. Les souris vigiles seront soumises à des prélèvements d’une goutte sang lors des tests de tolérance au glucose (GTT) ou à l'insuline (ITT) (0, 15, 30, 45, 60, 90 et 120 minutes). Cette goutte de sang est appliquée sur une bandelette qui est insérée dans un glucomètre pour mesurer la glycémie. Le GTT sera réalisé aprés 8 et 13 semaines de régimes. Le GTT et l’ITT seront espacés de 2 semaines. Pour les experiences à thermoneutralité, les souris seront hébergées à 30 °C pendant 4 semaines maximimum. Pour les expériences d'adaptation au froid par mesure de la température corporelle, les souris seront hébérgées à 5°C pendant 6h ou 10 jours et seront pour ces durées seules dans la cage afin d’éviter le comportement de thermorégulation sociale qui consiste au regroupement d’animaux les uns contre les autres afin de se réchauffer, comportement qui pourrait fausser les résultats de la mesure de la variation de température corporelle.
Impact sur les animaux
Une grille d'observation avec conduite à tenir a été mise en place pour détecter rapidement tous signes de souffrance et prendre les mesures appropriées. Les critères d’appréciation de la douleur sont ceux publiés par l’Office Vétérinaire Fédéral Suisse : « Classification rétrospective des expériences sur animaux selon leur degré de gravité (catégories de contrainte) » (800.116- 1.05), mis à jour en 2004. Les souris seront mises à mort si blessure grave, signes de souffrance et de stress (repli en boule, pelage négligé, maigreur), perte de poids > 20 % par rapport à la pesée précédente ou perte entre 10 et 20 % avec signe de souffrance. Lors des injections en intra-péritonéale répétées, les souris seront plus particulièrement surveillées pour repérer des irritations ou des zones d'infection aux zones d'injection. Pour les injections IP quotidiennes pendant 7 jours, nous alternerons les sites d'injection droite/gauche afin d'éviter de créer une zone inflammatoire au point d'injection. Lors de l'exposition au froid, les souris comme tous les homeothermes sont capables de mettre en jeux différents processus pour maintenir leur température corporelle. Nous surveillerons cependant ces souris plus particulièrment pour détecter tous signes d'hypothermie sévère comme une perte du réflexe de redressement, une prostration ou une léthargie. La température rectale sera mesurée et si inférieure à 32°C la souris sera mise à mort.
Devenir
A l'issue de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort pour récuperer des organes et du sang.
Remplacement
Pour satisfaire au remplacement nous avons fait des études in vitro sur des cellules d'adipocytaires brunes et nous avons ainsi montré que Piezo1 est fortement exprimé dans ces adipocytes et nos expériences in vitro suggèrent que Piezo1 contrôle le développement/fonction des adipocytes thermogéniques, adipocytes qui participent au contrôle de la prise de poids. Les mécanismes du developpement de l’obésité et de ses complications métaboliques sont complexes faisant intervenir un dialogue inter-organe, le système immunitaire, et le microbiote intestinal. Il n’est pas possible pour l’instant d’utiliser des systèmes cellulaires reproduisant cette complexité biologique. Il nous est donc nécessaire maintenant d’étudier le rôle de cette proteine mécano-sensible Piezo1 dans les adipocytes brusn et beiges au sein d’un organisme entier car aucune méthode alternative n’existe.
Réduction
Pour satisfaire à la réduction, une gestion éthique de l’élevage nous permettra de ne pas générer des animaux en excès. Les protocoles utilisés sont bien maitrisés par les participants au projet. Cette expertise permet de définir pour chaque procédure un nombre d’animaux minimum pour obtenir des résultats reproductibles et permettant des études statistiques pertinentes. Ce nombre a été obtenu en utilisant un logiciel dédié qui tient compte de la variabilité de l'effet étudié. En pratique le nombre d'animaux est de 8-12 par groupe pour la plupart des expériences. Différents test statistiques seront utilisés pour déterminer si les différences observées entre les groupes experimentaux sont significatives. Nous choisissons de faire des groupes de 8-12 souris et les procédures seront répétées 3 fois. Cependant, si une différence statistiquement significative est observée après 2 répétitions, nous ne ferons pas la troisième répétition. Ceci nous permettra de réduire le nombre de souris utilisées.
Raffinement
Nous avons généré des souris avec une invalidation de la protéine étudiée restreinte au adipocytes bruns et beiges pour limiter le risque d'apparition d'un phenotype dommageable. L'hébergement sera réalisé dans des locaux appropriés avec un maximum de 4-5 souris/cage sur des portoirs ventilés. L’isolement de souris sera évité hormis pour un temps limité pour les études en cage métabolique et pour l'exposition au froid. Les personnes réalisant les procédures sont autorisées à l'expérimentation animale et respecteront les règles d'éthique. L'environnement est amélioré pour minimiser le stress (igloo, tige de coton, batonnets de bois). Le suivi sanitaire est quotidien et réalisé les jours ouvrables et fériés par les zootechniciens et par des personnes formées pour cela le WE. Cela permettra d'identifier rapidement des souris souffrantes dans les élevages et de prendre les mesures correctives nécessaires (isolement de l'animale pour soins si blessure pas trop grave, mise à mort si blessure importante et/ou signes de souffrance). Si des signes de souffrance apparaissent au cours d'une expérimentations, l'experimentation sera immédiatement arrétée. Une grille d'observation avec conduite à tenir a été mise en place pour détecter rapidement tout signes de souffrance et prendre les mesures appropriées. Les animaux seront anesthésiés par un mélange Kétamine (100mg/kg) / Xylasine (10mg/kg) pour éviter toute souffrance lors de prélévement important de sang par ponction cardiaque entrainant la mort de l'animale.
Choix des espèces
L'utilisation de souris se justifie par le fait que cette espèce a beaucoup d'adipocytes bruns et beiges bruleurs de graisse qui contribuent à la dépense énergétique et à la capacité d'adaptation au froid. Les souris sont donc un modèle de choix pour identifier de nouvelles protéines régulant la fonction de ces adipocytes et la dépense énergétique. Cette espèce est aussi très utilisée dans les études sur le développement de l'obésité et de ses complications métaboliques car lorsque les souris sont nourries avec un régime riche en lipide, elles deviennent obèse en 16-20 semaines. Ce temps relativement court par rapport à d'autres espèces permet d'étudier facilement l'impact de modifications génétiques ou de composés pharmacologiques sur l'obésité. L'obésité des souris est assez proche de celle de l'homme permettant de tirer des informations pertinentes pour l'obésité humaine. Enfin, la souris est l'espèce de mammifère de choix pour réaliser des modifications génétiques (surexpression ou invalidation d'une protéine, globale ou ciblée dans un tissu). Pour l'ensemble des procédures, nous utiliserons des souris males adultes dont l'age sera de 15-24 semaines selons les procedures.
Effets du tissu adipeux sur les conséquences hépatiques d’une exposition aux polluants chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
Objectifs
Les maladies non-alcooliques du foie (i.e. NAFLD: non-alcoholic fatty liver disease) sont devenues une priorité de santé publique à cause de leur prévalence grandissante (20% de la population générale et plus 70% des personnes obèses). Elles débutent avec la stéatose hépatique (foie gras), stade bénin, qui peut progresser vers la stéatohépatite ou NASH (non-alcoholic steatohepatitis), propice au développement des cirrhoses et cancers du foie. Bien que les causes/mécanismes de cette progression pathologique restent à clarifier, l’exposition aux perturbateurs endocriniens (PE) seuls ou mélange, est suspectée. Il apparait donc urgent de développer de nouveaux modèles permettant de mieux évaluer l’impact des PE sur la santé, en particulier dans les NAFLD. Le tissu adipeux, aussi appelé graisse corporelle, est l'endroit principal où notre corps stocke les lipides, c'est-à-dire les graisses. En plus de cette fonction de réserve d'énergie, il joue un rôle important en capturant les perturbateurs endocriniens (PE), des substances chimiques pouvant perturber le fonctionnement de nos hormones, et aide ainsi à protéger les autres organes de leurs effets nocifs. Certaines études ont montré que plusieurs polluants présents dans notre environnement favoriseraient le développement de maladies du foie liées à des troubles métaboliques, comme le « foie gras ». Nous faisons l'hypothèse que le tissu adipeux pourrait agir comme un bouclier pour le foie, en le protégeant des effets de ces polluants.
Bénéfices attendus
Ce travail expérimental pourrait permettre de démontrer le potentiel protecteur du tissu adipeux contre l’exposition aux polluants. Ces résultats pourraient avoir des répercussions importantes en termes de santé publique, notamment en soulignant l’importance du tissu adipeux dans la protection contre les effets néfastes des polluants environnementaux. Une meilleure compréhension de ce mécanisme de protection pourrait ouvrir de nouvelles voies pour la prévention des maladies hépatiques liées à l'exposition aux polluants, et renforcer les politiques de santé publique visant à limiter cette exposition.
Procédures
Pour induire la délétion du tissu adipeux, nous injectons des souris transgéniques avec un agent pharamacologique donné . Cette procédure n’entraine pas d’autre inconfort que l’injection par voie intrapéritonéale. L’exposition aux polluants se fait par gavage hebdomadaire. Cette procédure n’entraine pas d’autre inconfort que celle d’un gavage. Les tests de tolérance (glucose et insuline) sont effectués une fois par mois et requièrent 5x3 soit 15 microlitres de sang, avec une semaine d'intervalle entre les deux tests. L'administration du glucose se fait par voie orale (gavage), celle de l'insuline par injection intra-péritonéale.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sont des irritations aux points d'injection, des douleurs lors des prélèvement à la queue (prise de glycémie), et de l'inconfort lors des gavages oraux.
Devenir
Les animaux sont mis à mort afin de prélever les tissus sur lesquels les analyses moléculaires seront réalisés. Ces analyses sont l'objectif premier du projet et nous permettrons d'établir l’effet du tissu adipeux sur le développement de la NASH en situation d’exposition aux polluants.
Remplacement
Le but de notre étude est d’étudier l’effet du tissu adipeux sur les maladies métaboliques lors d’une exposition à des polluants. Ce dialogue inter-organe ne peut être utilisé hors d’un organisme vivant. Si un phénotype est observé, les mécanismes pourront être abordé ultérieurement sur des modèles cellulaires utilisés au laboratoire.
Réduction
Le projet nécessite l’utilisation d’un total de 192 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. L'utilisation d'un ouill statistique de prédiction prévoit un usage de 16 animaux par groupe pour obtenir des données robustes, notamment pour les tests métaboliques. La répartition du tissu adipeux étant différente chez les mâles et les femelles, il est indispensable de réaliser les analyses sur les deux sexes. Nous utiliserons des tests statistiques adaptés pour évaluer la relevance de nos données.
Raffinement
Nous utilisons systématiquement des cages avec litières et frisottis, ainsi qu'un tube tunnel, tous deux fabriqués en polycarbonate. De plus, nos interventions chirurgicales se dérouleront avec une couverture anesthésique et analgésique adaptée pour les gestes invasif et en conditions de stérilité. Nous utilisons des aiguilles micro-fines pour l'injection, ce qui réduit la douleur. Nous utilisons des sondes de gavage en polypropylène, ce qui diminue la nuisance de cette procédure. Nous avons détaillé dans la section concernant la procédure notre stratégie en termes de points limites gradués et adaptés aux nuisances observées. La surveillance quotidienne, y compris le week-end, permet une application stricte et efficace de la stratégie élaborée.
Choix des espèces
Nous avons généré et étudié des souris qui présente une perte progressive du tiss adipeux. Nous connaissons bien le modèle et nous savons d'ores et déjà que suite à l’injection de tamoxifene, la masse adipeuse va progressivement réduire, de 50% en 1 mois et de 80% en 3 mois. Adulte, des souris de 8 semaines, le phénotype des animaux à cet âge a été caractérisé dans notre publication précédente et nous avons montré que, à ce stade, les animaux traités développent une perte de tissus adipeux.
Evaluation de nanothérapies dans le cancer du sein triple négatif chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Objectifs
Le cancer du sein est le cancer le plus fréquent chez la femme et le cancer du sein triple négatif, qui représente 10-20% des cas de cancer, est le plus agressif avec le pronostic le plus défavorable. Les options thérapeutiques actuelles ne sont pas encore optimales et nécessitent de proposer de nouvelles options thérapeutiques. Notre objectif est donc d’évaluer dans un modèle murin de tumeurs mammaires de nouveaux nanosystèmes permettant de (re)sensibiliser les cellules à la chimiothérapie. La présence d’un cœur d’oxyde de fer dans ces nanothérapies sera également exploitée pour induire une vectorisation magnétique et une hyperthermie locale dont nous évaluerons également l’effet thérapeutique.
Bénéfices attendus
Le bénéfice à court terme est de documenter l’impact du guidage magnétique sur l’accumulation de nanovecteurs dans une tumeur mammaire implantée chez la souris et d’évaluer une thérapie innovante pour le traitement des cancers du sein triples négatif.
Procédures
Les animaux recevront une injection unique au niveau du tissu adipeux mammaire de cellules tumorales et d'au moins une injection de nanothérapie par la veine de la queue. Ces gestes seront réalisés sous anesthésie qui ne durera pas plus de 5 minutes. Concernant les imageries, elles seront également réalisées sous anesthésie et seront au nombre de 4 maximum et d'une durée maximale de 2heures.
Impact sur les animaux
L' effet indésirable attendu est lié au stress induit par les piqures. Le niveau de stress généré par ces gestes sera comparable à celui induit par les changes.
Devenir
A la fin de chacune des procédures les animaux sont euthanasiés pour prélèvements et dosages.
Remplacement
Il existe de nombreux tests d’évaluation de toxicité sur des modèles cellulaires. Ces tests ont été réalisés et nous ont permis de présélectionner les nanoparticules que nous allons évaluer. Les objectifs du projet étant d’évaluer l’accumulation tumorale des nanovecteurs, leur efficacité thérapeutique dans un contexte complexe ou le devenir des nanomédicaments peut être impacté par l'élimination hépatique, ou rénale de l’hôte, l’utilisation d’animaux est donc indispensable.
Réduction
Le nombre d'animaux est réduit au minimum tout en maintenant une puissance statistique suffisante. En effet, une simulation en utilisant G-power, montre que pour mettre en évidence une éventuelle différence d’accumulation/efficacité de nos nanovecteurs supérieure ou égale à 20%, nos groupes doivent être constitués de 12 individus, avec un risque alpha de 0.05 et beta 0.95.
Raffinement
Outre les conditions d'hébergement assurées par la structure (cycle jour/nuit, température, papier pour constitution de nid...) les seront maintenus en normothermie pendant toutes les procédures - normothermie assurée un système de chauffage asservi à la température rectale aussi bien pendant les phases d’hyperthermie locale que lors des études d’accumulation. Pendant l’examen IRM un suivi du rythme respiratoire sera réalisé afin d’évaluer la qualité de l’anesthésie. Le suivi régulier des animaux sera réalisé afin de s'assurer que les points limites adaptés à l'étude ne sont pas atteints. Un arbre décisionnel est mis en place pour arrêter toute souffrance à laquelle les animaux pourraient être exposés. Afin de réduire l’inconfort de l’animal un dépôt de gel ophtalmique sur la cornée sera effectué à chaque phase des protocoles.
Choix des espèces
Les lignées tumorales de cancer du sein triple négatif étant des cellules humaines, des souris nude femelles seront utilisées, cette expèces est retenue car le modèle ainsi obtenu est le modèle de référence. Il s’agira d’animaux âgés de 8 à 10 semaines ayant atteint la maturité sexuelle.
Rôle du tissu adipeux périvasculaire dans la pathologie d’anévrisme aortique
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
Les dissections et anévrismes aortiques sont des pathologies qui touchent les gros vaisseaux. Elles touchent principalement l’aorte thoracique pour les dissections et l’aorte abdominale pour les anévrismes. La rupture de l’aorte est le principal risque lié à ces pathologies avec un taux de mortalité de 80%. La seule solution thérapeutique pour pallier ce risque de rupture est une intervention chirurgicale. Cependant, aujourd’hui, le seul paramètre d’anticipation est la taille de l’anévrisme. Mieux comprendre les mécanismes mis en jeu va permettre de trouver de nouvelles cibles thérapeutiques et des facteurs prédictifs. L’anévrisme de l’aorte abdominale est une forme particulière de pathologie aortique hypertensive comme l’athérosclérose avec des caractéristiques similaires. Il est connu que le tissu adipeux périvasculaire influe sur le vaisseau qu’il entoure. En utilisant un modèle murin d’anévrisme aortique abdominal, nous avons montré qu’un régime riche en cholestérol, comparé à un régime riche en graisse, aggravait l’incidence de l’anévrisme aortique en augmentant le nombre de dissections et de ruptures de l’aorte abdominale. Au niveau du tissu adipeux, nos premiers résultats montrent une modulation de sa composition. Nous pensons donc que le tissu adipeux joue un rôle important sur la physiopathologie de l’anévrisme aortique que nous souhaitons approfondir. A partir du même modèle murin d’anévrisme de l’aorte abdominale déjà utilisé, nous allons étudier l’implication du tissu adipeux périvasculaire dans cette pathologie afin de mieux comprendre les mécanismes par lesquels il impacte l’aorte et afin de trouver des biomarqueurs.
Bénéfices attendus
Nos résultats préliminaires laissent penser que le tissu adipeux périvasculaire agit sur l’artère qu’il entoure en exacerbant, lors d’une hypertension associée à un excès de cholestérol, la réponse immunitaire et diminuerait son effet protecteur vis-à-vis du vaisseau. Notre expérimentation vise à approfondir ces données pour identifier précisément les acteurs de ces modifications délétères, acteurs qui peuvent être des cibles thérapeutiques puisqu’à ce jour, aucun traitement curatif n’existe.
Procédures
- Pose d’une mini-pompe d’angiotensine II en sous-cutanée : ce geste est réalisé une fois par animal, sous anesthésie générale couplée à une analgésie. La durée d’intervention est d’environ 15 minutes. 960 animaux concernés. - Echographie : Ce geste est réalisé sous anesthésie générale. Il n’entraîne aucune douleur. 192 animaux sont concernés et au maximum 3 fois par animal (hebdomadaire).
Impact sur les animaux
La pose des pompes osmotiques en sous-cutanée entraîne une légère douleur et du stress en post-opératoire. Les régimes riches en lipide n’entraînent pas d’effets indésirables autre que la prise de poids et ne dure que 28 jours maximum. Cependant, même si elle ne provoque pas de douleur, l’association des régimes HFD ou HCD au traitement à l’angiotensine II entraîne une mortalité (environ 15% pour HFD et 40% pour HCD) due à une augmentation de l’apparition de dissections aortiques et de ruptures de l’anévrisme aortique induit. Dans ce cas, la mort est très rapide et non douloureuse mais doit être limitée au mieux. C’est pourquoi nous prévoyons de suivre les animaux par échographie afin d’anticiper l’accident vasculaire.
Devenir
Les animaux sont systématiquement mis à mort afin de récupérer les tissus d’intérêts pour analyse.
Remplacement
Aucune alternative à l’utilisation d’animaux vivants ne permet d’étudier les mécanismes d’interaction entre 2 tissus (tissu adipeux et Aorte) dans un contexte physiologique et encore moins pathologique. Le modèle prévu est un modèle standard bien documenté dont l’impact sur l’animal est bien maîtrisé.
Réduction
Le nombre d’animaux pour les expériences envisagées a été précisément défini à l’aide d’un logiciel pour s’assurer de la validation statistique. Des tests statistiques sont utilisés pour analyser les résultats. Par ailleurs, nous avons choisi de réaliser une étude globale de l’expression des gènes qui permet d’observer plus de gènes avec moins d’échantillons et donc moins d’animaux.
Raffinement
La pose des pompes osmotiques est un acte chirurgical réalisé sous anesthésie générale et analgésie. La réponse nociceptive des animaux sera régulièrement testée en cours d’intervention. Les éventuelles modifications du rythme cardiaque et respiratoire seront observées pour ajuster au mieux l’anesthésie pendant l’intervention chirurgicale. Durant les 28 jours de cinétique, les souris seront surveillées quotidiennement afin de détecter une éventuelle réaction cutanée ou une douleur même si elle n’est pas attendue. La douleur de l’animal sera évaluée 2 à 3 fois par semaine selon une grille d’évaluation de la douleur et lorsqu'un point limite sera atteint, l'animal sera euthanasié. Une échographie hebdomadaire sera réalisée afin de suivre les anévrismes et dissections aortiques.
Choix des espèces
Les souris génétiquement modifiées représentent des outils spécifiques dans la plupart des domaines de la recherche médicale. La souris est un excellent modèle pour la maladie humaine, l'organisation de son ADN et l'expression de ses gènes sont très similaires à celles de l'homme et peuvent être modifiés pour se rapprocher au mieux de la pathologie recherchée. L’ensemble des souris utilisées seront des souris adultes âgées entre 3 et 6 mois, âge qui permet de standardiser le poids de l’animal et la taille des vaisseaux.
Évaluation de l’importance du tissu adipeux médullaire dans l’homéostasie osseuse au cours de l’arthrose et la régénération après fracture dans un modèle murin transgénique
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Objectifs
L’ostéoporose et l’arthrose sont deux maladies osseuses liées au vieillissement. L’ostéoporose se caractérise par une diminution de la qualité et de la quantité d’os qui entraîne un risque élevé de fracture et une faible capacité de régénération osseuse. L’arthrose inclut une disparition du cartilage et une modification de l’os sur lequel il repose. Ces dernières peuvent précéder les lésions du cartilage, suggérant que le contrôle de l’intégrité osseuse est important pour la physiologie des articulations. Un symptôme majeur des patients souffrant d'arthrose est la douleur qui est déclenchée par des changements périphériques et centraux dans les voies de la douleur. Cependant, les mécanismes impliqués dans la douleur aiguë et chronique ne sont pas encore bien compris dans l'arthrose. Le tissu adipeux de la moelle osseuse a peu été étudié jusqu’à présent et ses fonctions demeurent très mal connues. Des données récentes suggèrent qu’il contribue à réguler l’intégrité de l’os. Toutefois, son rôle dans la régénération osseuse en cas de fracture et celui dans l’arthrose n’ont jamais été investigués. Nous pensons que le tissu adipeux de la moelle osseuse pourrait jouer un rôle dans les altérations de l’os associées à l’arthrose et à la régénération osseuse après fracture. Les souris transgéniques que nous souhaitons étudier présentent une absence de tissu adipeux, notamment celui de la moelle osseuse. Nous voulons déterminer si cette absence est associée à des modifications de l’intégrité osseuses lors de l’arthrose et dans la régénération osseuse en cas de fracture. Nous voulons déterminer si l’absence d’une protéine spécifique jouant un rôle clef dans la fabrication du tissu adipeux et le stockage de lipides chez la souris est associée à des modifications de l’intégrité osseuses lors de l’arthrose et dans la régénération osseuse en cas de fracture.
Bénéfices attendus
Grâce à cette étude nous pourrons déterminer les conséquences de l’absence de tissu adipeux de la moelle osseuse sur l’homéostasie et la vascularisation osseuses au cours du vieillissement et dans deux contextes de pathologies osseuses : l’arthrose et l’ostéoporose. D’un part l'ostéoporose est la maladie osseuse la plus courante, touchant une femme sur trois et un homme sur cinq de plus de 50 ans dans le monde. D’autre part l'arthrose est la maladie inflammatoire et dégénérative des articulations la plus courante, touchant près de 528 millions de personnes en 2019. La majorité des personnes touchées ont plus de 55 ans, et environ 60 pourcents d'entre elles sont des femmes. Par ailleurs, la lipodystrophie congénitale généralisée (absence de tissu adipeux, notamment dans la moelle osseuse) est une maladie rare, dont la prévalence est estimée à 1-10 cas pour 10 millions. Les patients qui présentent une lipodystrophie congénitale généralisée ont des problèmes osseux. Le modèle utilisé récapitule le phénotype observé chez l'homme, ce qui permettrait de poursuivre les recherches sur l’arthrose et la régénération osseuse post-fracture chez ces patients. Enfin, tester l'effet de l'absence de tissu adipeux de la moelle osseuse au cours du vieillissement ouvrirait les possibilités de traitements thérapeutiques et/ou pharmacologiques visant à moduler ce tissu chez les patients à haut risque de fracture et d’arthrose.
Procédures
Le modèle murin transgénique utilisé présentent une faible masse de tissu adipeux (lipodystrophie), elles peuvent également développer une insulinorésistance et un diabète. Nous mettrons en œuvre deux modèles expérimentaux : un modèle d’arthrose et un modèle d’ostéoporose. Les procédures opératoires seront effectuées sous anesthésie et analgésie (pré- et post-opératoire) pour une durée inférieure à 15 minutes en incluant toute la préparation. Pour ces animaux, un suivi de la glycémie sera mis en œuvre tous les 15 jours par un prélèvement d’une goutte de sang (très faible volume) au niveau de la veine caudale (quelques secondes par animal). Nous réaliserons une évaluation de la douleur et de l’activité physique sur une partie des animaux avant l’induction des modèles d’arthrose (2 fois) et après (2 fois). Ces évaluations seront effectuées sur animal vigile non contraint pour une durée d’environ 30 minutes (temps de préparation/nettoyage compris). Les animaux recevront également deux injections intrapéritonéales d’une solution 7 jours et 2 jours avant l’euthanasie sur animal vigile (quelques secondes par animal). A l’issue de la période de maintien les animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire afin de réaliser les différents prélèvements pour répondre à la question scientifique.
Impact sur les animaux
Les souris transgéniques utilisée présentent une faible masse de tissu adipeux (lipodystrophie), elles peuvent également développer une insulinorésistance et un diabète. La mise en œuvre des modèles d’arthrose et d’ostéoporose pourront entrainer des douleurs post-opératoires, une altération de la locomotion et une perte de poids associé. L’anesthésie nécessaire à la mise en place des modèles représente un risque de complication possible mais faible (hypothermie, hypoventilation, arrêt cardio-respiratoire, etc.). Le suivi de la glycémie au cours du temps par un prélèvement d’une goutte de sang (faible volume) de manière régulière ainsi que les injections intrapéritonéales de solution pourront entrainer une douleur et un stress de courte durée. Enfin, l’évaluation de la douleur et de l’activité physique peuvent provoquer un stress et un inconfort de courte durée.
Devenir
À la fin de l’étude, tous les animaux seront euthanasiés selon des méthodes réglementaires adaptée afin de prélever des tissus pour analyse. Une partie des animaux ne seront pas analysés puisqu’ils seront euthanasiés dans le cadre de l’entretien de la lignée.
Remplacement
Un organisme vivant est indispensable pour étudier les acteurs mis en jeu dans le développement de l’arthrose et de l’ostéoporose nécessaire dans la mise en œuvre de ce projet. Il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires rentrant en jeu dans ces pathologies complexes et multifactorielles. Notre projet se concentre sur le rôle du tissu adipeux de la moelle osseuse dans les altérations de l’os et de l’articulation au cours de ces maladies osseuses liées au vieillissement. Nous pensons qu’il joue un rôle essentiel dans le contrôle du microenvironnement osseux ce qui implique des interactions fonctionnelles étroites entre les cellules du tissue adipeux de la moelle osseuse et celles de son microenvironnement. Certains aspects de ces interactions peuvent être mimés par des co-cultures. Néanmoins dans une vision plus intégrée de ces maladies et dans un souci de comprendre leur développement et leur progression, aucun modèle cellulaire ou moléculaire actuel ne peut remplacer l’approche in vivo.
Réduction
Le projet impliquera un total de 440 animaux. Nous limitons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. A cause des variabilités inter-animales et intergroupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Compte tenu des données de la littérature (variabilité attendue) et des effets espérés, un test de puissance statistique a été utilisé pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour cette étude. Les procédures expérimentales ont été affinées pour éviter l'utilisation inutile de souris. Compte-tenu que les caractéristiques du tissu adipeux de la moelle osseuse sont différentes selon le sexe, les expériences seront réalisées sur des animaux des deux sexes. Afin de limiter le nombre d’animaux utilisés, la définition des groupes/temps choisis sont basés sur les résultats d’études antérieures permettant connaître la cinétique d’apparition de l’arthrose. Par ailleurs, l'analyse statistique sera réalisée et nous adapterons chaque test statistique en fonction du type de résultats et d’analyse à effectuer.
Raffinement
Dans la réalisation de ce projet, l’ensemble des procédures a été mise au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress en utilisant de l’analgésie pré et post opératoire et de l’anesthésie. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau à volonté. Le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification ou de maison de type igloo. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive (point limite) et des soins adaptés (anesthésie, analgésie, etc.). Par exemple dans ce projet, le choix de la litière est adapté au modèle mis en œuvre afin que celle-ci soit la moins désagréable possible et n’augmente pas les potentiels douleurs liées au développement de l’arthrose. De même l’accès à l’alimentation sera facilité et son appétence améliorée notamment durant les phases post-opératoires. Le traitement analgésique sera prolongé au-delà de la période de couverture standard en cas de signe de douleur ou de difficulté dans les déplacements des animaux.
Choix des espèces
Justification de l’espèce/modèle : Le projet est mis en œuvre sur un modèle murin transgénique présentant une faible masse de tissu adipeux (lipodystrophie), et pouvant développer une insulinorésistance. Une telle déficience n’est disponible que chez la souris. De plus, les modèles d’arthrose et d’ostéoporose sont développés chez la souris. Justification des stades : Les études se feront avec des animaux adultes. Le modèle d’arthrose utilisé est le modèle expérimental le plus fréquemment utilisé pour étudier la physiopathologie de l'arthrose et l'efficacité des médicaments contre cette maladie. La chirurgie sera réalisée sur des souris de 12 semaines matures sur le plan squelettique. Le modèle d’ostéoporose sera mis en œuvre sur des souris de 6 à 7 semaines. Il permet de récapituler certains aspects du développement et de la croissance du squelette et de s’affranchir afin des problèmes associés au syndrome métabolique.