Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 30/01/2026
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-052491)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La pneumonie liée à la bactérie pneumocoque demeure une cause majeure de décès dans le monde, et ce malgré les avancées thérapeutiques. L’inflammation, lorsqu’elle est trop intense, conduit à la survenue d’une dysfonction des organes, pouvant conduire entre autres, à une détresse respiratoire conduisant au décès. Il est important de comprendre les mécanismes qui conduisent à cette dérégulation inflammatoire, afin de prévenir sa survenue. En tant qu’aliments thérapeutiques, les lipides dits en oméga-3 (particulièrement présents dans les poissons ou certaines huiles alimentaires) sont reconnus pour leurs propriétés anti-inflammatoires et modulant l’immunité. Des études antérieures réalisées chez la souris suggèrent que l’apport alimentaire des oméga-3 réduit l’inflammation liée aux pneumonies. D’autre part, les souris aux tissus riches en oméga3 sont spontanément protégées de l’inflammation et des lésions pulmonaires après avoir inhalé des composants bactériens inflammatoires. Chez l’humain, une alimentation riche en oméga-3 semble réduire le risque de pneumonie : par exemple, chaque gramme supplémentaire d’acide alpha-linolénique consommé par jour diminuerait ce risque d’environ 30 %. En revanche, lorsqu’ils sont utilisés comme traitement curatif chez des patients déjà atteints de pneumonie, les oméga-3 ne semblent pas réduire la mortalité, ce qui suggère qu’ils seraient surtout utiles en prévention. Pour l’instant, aucun essai clinique n’a encore évalué leur efficacité pour prévenir les pneumonies ou en diminuer la gravité. Notre travail a donc pour objectif de tester le rôle protecteur des oméga-3 dans la pneumonie à pneumocoque. La première étape consistera à comparer des souris “fat-1”, dont les tissus sont naturellement riches en oméga-3, à des souris normales exposées à la même infection. Si un effet bénéfique est observé, une deuxième phase évaluera si une simple supplémentation alimentaire en oméga-3 (sans modification génétique) peut reproduire cette protection. Cette approche, menée par étapes, permettra de mieux comprendre comment les oméga-3 pourraient protéger les poumons contre les infections et d’envisager, à terme, une application chez l’être humain.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
La pneumonie, première cause de décès d’origine infectieuse dans le monde, demeure un enjeu majeur de santé publique. Malgré les progrès thérapeutiques, l’émergence de souches résistantes, une couverture vaccinale incomplète et la variabilité des réponses immunitaires sont problématiques entrainant des formes sévères mortelles. L’identification de stratégies préventives efficaces et accessibles apparaît donc essentielle. Chez l’homme, la qualité nutritionnelle lipidique influence la susceptibilité aux infections et leur évolution. Les lipides oméga-3, aux propriétés anti-inflammatoires et immunomodulatrices, pourraient contribuer à limiter le sepsis et les défaillances d’organes responsables des décès liés à la pneumonie. Les données expérimentales confirment cet intérêt. Dans un modèle murin, dont les tissus sont enrichis en oméga-3, l’exposition à des toxines bactériennes entraîne une réponse inflammatoire et des lésions pulmonaires significativement réduites. De même, une alimentation enrichie en oméga-3 améliore l’évolution et la survie lors de pneumonies expérimentales. Ces observations suggèrent un rôle des oméga-3 au-delà de la simple modulation de l’inflammation, en faveur d’une meilleure régulation de la réponse immunitaire. Chez l’homme, une consommation élevée d’oméga-3 est associée à une diminution du risque de pneumonie, mais les essais de supplémentation menés en réanimation ou chez des patients à risque n’ont pas montré d’effet significatif sur la mortalité ou l’incidence infectieuse. Ces résultats suggèrent des interventions curatives trop tardives et des supplémentations trop courtes. Ainsi, seule une approche préventive prolongée, favorisant un enrichissement stable des tissus en oméga-3, semble pertinente. À ce jour, aucun essai clinique n’a évalué spécifiquement l’efficacité d’une telle stratégie nutritionnelle dans la prévention des pneumonies bactériennes, et les données expérimentales restent partielles. Notre projet vise à développer un modèle murin robuste de pneumonie à pneumocoque pour étudier le rôle protecteur des oméga-3 et leurs mécanismes d’action sur l’immunité et l’inflammation. Ces résultats permettront d’envisager des essais cliniques visant à tester une approche nutritionnelle simple, sûre, peu coûteuse et potentiellement transposable à grande échelle, notamment chez les populations les plus vulnérables.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Si les animaux reçoivent un régime alimentaire particulier, ils seront manipulés ponctuellement (au départ et à la fin) afin d’évaluer leur poids. L’inoculation nasale du pneumocoque est réalisée 1 seule fois, sous anesthésie générale, par le dépôt de 50 l à la base de la cavité nasale, l’inspiration spontanée de l’animal permet son entrée dans les poumons. Après l’inoculation de la pneumonie, l’évolution de la maladie sera suivie chez les animaux toutes 8 heures (y compris la nuit) au moyen d’une grille de score (observation visuelle poussée des signes de maladie avec augmentation graduelle de la fréquence de surveillance si une augmentation du score est constatée) et ce jusqu’à la mise à mort. A cette occasion, ils seront pesés.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Si un régime alimentaire spécial est donné, aucun effet indésirable est attendu car ces régimes sont équilibrés nutritionnellement et bien tolérés (régime supplémenté avec des oméga-6 ou oméga-3). L’inoculation nasale du pneumocoque sous anesthésie (dépôt d’une grosse goutte sous le nez, inspirée spontanément dans les poumons), peut induire un inconfort respiratoire transitoire ou lié à la contention légère. Bien que réalisé sous anesthésie générale, un réflexe de toux peut être généré au réveil. Ces signes peuvent être considérés comme légers. La procédure d’anesthésie indispensable pour éviter le rejet de l’inoculum reste courte (quelques minutes) entrainant une nuisance légère. L’évolution de la pneumonie génère des signes de souffrance (dyspnée, baisse d’activité, poil hérissé, perte d’appétit, perte de poids, fièvre, hypothermie, léthargie voire le décès) considérés comme sévères et durant 5 jours maximum. En revanche, la pneumonie ne conduit pas classiquement à la survenue de douleurs. Des décès sont attendus entre 2 et 5 jours, mais des décès plus précoces peuvent survenir dans les premières expériences, si l’inoculum est trop élevé. L’évaluation de la souffrance sera réalisée par une grille de score référencée et scientifiquement approuvée. Des mises à mort, ne dispensant pas des effets aigus, sont programmées après 1 et 2 jours afin de limiter l’exposition à la souffrance. Les souris seront suivies par un personnel compétent selon les règles de la Structure chargée du Bien-être Animal. Le milieu sera enrichi (coton pour nicher, tunnel en plastique pour se cacher) afin que l’animal puisse exercer son comportement naturel. Pendant la période de régime, les souris seront observées journellement puis après l’inoculation de la pneumonie toutes les 8 heures, y compris la nuit, pour détecter tout signe de stress ou de souffrance après inoculation nasale de la maladie et ce jusqu’à la mise à mort des animaux.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue du projet afin de réaliser des prélèvements de différents tissus (sang, poumon, rate)
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Un modèle de souris transgénique dont les tissus sont intrinsèquement riches en lipides en oméga3 est un modèle précieux. En effet, cette souris possède un niveau d’enrichissement dans ses tissus qui n’existe dans aucun autre modèle murin et qui est non atteignable par des stratégies alimentaires. D’une part, l’ubiquité de l’enrichissement tissulaire en lipides en oméga3 et d’autre part les taux tissulaires obtenus rendent impossible le remplacement de ce modèle de souris par des modèles in vitro. Dans une perspective de translation à l’humain, l’utilisation d’un modèle d’enrichissement alimentaire en oméga-3 chez la souris est complémentaire et permettra de collecter des données scientifiques indispensables. Elle permet de prendre en compte la pharmacocinétique et la pharmacodynamie réelles de l’incorporation tissulaire, ainsi que les interactions complexes entre l’hôte et la bactérie au cours d’une pneumonie. Ces phénomènes intégrés ne peuvent être résumés par des approches in vitro ou in silico. Ce projet permettra de comparer un enrichissement tissulaire élevé spontané (souris transgénique) à celui dû à un régime alimentaire permettant d’en distinguer les effets spécifiques et d’en connaitre les modes d’action et les limites transposables à l’homme par le régime. Enfin, seul un modèle in vivo permet d’observer l’évolution de l’infection (infection locale puis dissémination systémique), son impact sur l’intégrité des tissus du poumon et à distance et la survie qui reste le critère de jugement principal, comme dans la plupart des essais thérapeutiques conduits dans le cadre de la pneumonie, et représentant ainsi un paramètre indispensable à la transposition chez l’homme.
2. Réduction
Le nombre d’animaux retenu est de n = 8 par groupe. Cette estimation repose sur une étude publiée ayant montré, dans un modèle d’injection intrapulmonaire de toxines bactériennes pour simuler une pneumonie chez une souris présentant spontanément des tissus riches en oméga-3, que le taux de leucocytes dans les alvéoles pulmonaires, marqueur clé de l’inflammation pulmonaire et du pronostic, était significativement réduit. Au sein de chaque groupe, nous utiliserons sans distinction de sexe les mâles et les femelles permettant ainsi une réduction des animaux mis à mort lors de l’élevage car n’entrant pas en projet. C’est sur la base de ces données publiées que le nombre d’animaux nécessaires a été calculé pour détecter l’effet attendu. Pour garantir la reproductibilité, tenir compte de la variabilité accrue liée à un modèle différent de pneumonie et considérant que notre critère de jugement principal (la survie à J5) est différent et ne pouvant être résumé par le taux de leucocytes alvéolaires, l’expérience sera renouvelée une fois avec un second lot d’animaux et un nouveau lot frais de bactéries. Ce renouvellement permettra de : • Confirmer que les effets observés sont reproductibles avec un lot différent de bactéries et de souris. • Renforcer la validité statistique et la fiabilité des conclusions Ainsi, l’approche combinant 8 animaux par groupe par cohorte, deux cohortes indépendantes et l’utilisation indifférenciée de mâles et femelles dans les groupes assurent à la fois la rigueur scientifique et le respect du principe de réduction des 3R. De plus, afin de réduire le nombre d’animaux intégrables dans le protocole, en amont de la production des animaux, les souris WT sont croisées entre elles et les souris fat-1 homozygotes entre elles générant des descendants tous intégrables dans le protocole et ce sans génotypage.
3. Raffinement
Par régime, les souris sont hébergées en cage collective, séparées selon leur sexe afin de réduire le stress dû à la captivité et aux expérimentations. Le milieu sera enrichi (coton, sopalin, tunnel en plastique). Une grande attention sera portée à la surveillance de la prise de nourriture, aux comportements liés à la souffrance, et des points limites seront définis. Les souris seront habituées à la contention et à la pesée avant le début du projet. Les souris sont élevées par génotype et les deux sexes sont inclus pour limiter le nombre d’animaux inutilement mis à mort. Après inoculation de la pneumonie, le bien-être animal sera suivi toutes les 8 h grâce à une grille de score pour identifier rapidement la souffrance. Un repérage précoce des animaux présentant une augmentation du score clinique sera mis en place, afin d’augmenter la fréquence de surveillance et détecter plus précocement les points limites : Score [3-7] = surveillance toutes les 4 heures Score [8-14] = surveillance toutes les 2 heures Score [15-21] = surveillance toutes les 30 minutes Une mise à mort après anesthésie profonde puis dislocation cervicale anticipée sera pratiquée si l’un des points limites définis et adaptés à la pneumonie est atteint.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La détermination de l’impact de facteurs métaboliques, tel que le niveau d’enrichissement tissulaire en oméga 3, sur l’évolution d’une pneumonie, est primordiale à notre étude. Cet objectif nécessite l’utilisation de modèles animaux afin de reproduire au mieux le contexte inflammatoire et infectieux local (poumon) et systématique (atteinte des organes à distance) caractéristique de la pneumonie. Bien que relativement éloignée de l’Homme, l’espèce murine reste l’espèce animale de référence dans ce domaine et demeure la plus utilisée en recherche préclinique, avec une abondante littérature qui limite le risque de duplication inutile des travaux et contribue à la réduction du nombre d’animaux employés. Le modèle murin transgénique fat-1 constitue un outil particulièrement précieux, en permettant d’explorer de façon originale le rôle des acides gras polyinsaturés oméga-3 dans la modulation de la réponse immunitaire pulmonaire et dans la prévention de l’inflammation excessive au cours de la pneumonie. Nous utiliserons des souris âgées de 8 à 12 semaines correspondant à un stade de développement jeune adulte de l’animal, et à un poids supérieur à 20g pour les 3 procédures. Ce stade de développement permettra une meilleure tolérance aux procédures en s’affranchissant du risque de mortalité non spécifique. Enfin, la plupart des modèles murins de pneumonie (bactérienne, virale) ayant été développés chez la souris jeune adulte, la comparaison avec la littérature sera facilitée.