Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 08/10/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-072331)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les microplastiques sont de minuscules particules, environ 70 fois plus fines qu’un cheveu, que l’on retrouve sous diverses formes (fragments, fibres, films, billes…) et compositions chimiques. Présents partout dans l’environnement, ils s’accumulent dans tous les écosystèmes, entraînant une ingestion involontaire par l’Homme évaluée à environ 52 000 particules par an. Notre projet vise à comprendre comment les microplastiques ingérés affectent le système immunitaire et l’inflammation intestinale. Nous évaluerons leur capacité à induire une inflammation intestinale, seuls ou en combinaison, dans un modèle murin.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les résultats attendus de ce travail permettront de mieux comprendre par quels mécanismes, les microplastiques affectent la santé de l’intestin et dans quelle mesure ces derniers sont responsables de l’aggravation de l’inflammation de l’intestin. Les résultats nous permettront aussi de déterminer si certains microplastiques sont plus néfastes que d’autres. De tels résultats sont indispensables pour comprendre comment la pollution environnementale influence notre santé digestive et pour proposer de nouvelles approches thérapeutiques aux patients chroniques afin de freiner la progression de la maladie et d’améliorer leur qualité de vie.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Ce projet comporte 4 interventions : (1) L’administration des microplastiques via l’eau de boisson dans les biberons, pendant toute la durée du projet (78 jours) sur 320 animaux (tous sauf les contrôles), (2) le traitement pro-inflammatoire pour induire l’inflammation intestinale sera réalisé sur la moitié des animaux (200) avec un agent chimique administré dans l’eau de boisson 4 fois, à raison de 5 jours tous les 15 jours. (3) La coloscopie, examen de quelques minutes (10 maximum), sera réalisé sur 180 animaux le dernier jour du protocole sous anesthésie générale. (4) Un prélèvement de sang intracardiaque (3 minutes) sera réalisé sous anesthésie générale sur la totalité des animaux juste avant la mise à mort.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’administration des microplastiques via l’eau de boisson ne devrait pas induire de nuisance pour les animaux et ne pas provoquer de perturbation au niveau de la faim et de la soif des animaux. Le traitement pro-inflammatoire (200 animaux) induit des inconforts, de la douleur, une perte de poids liée à une diminution de la prise alimentaire et/ou des saignements rectaux. Ce traitement est sévère mais nécessaire pour étudier les mécanismes de l’inflammation intestinale. Ce modèle est maîtrisé par le laboratoire depuis longtemps et le protocole proposé a été validé dans un projet précédent. Nous savons repérer les symptômes rapidement afin de limiter la souffrance des animaux. La coloscopie (180 animaux) et le prélèvement sanguin intracardiaque (tous les animaux) seront réalisés sous anesthésie générale suivis immédiatement de la mise à mort par d’une dislocation cervicale. Il n’est pas attendu d’effets indésirables de ces interventions pour l’animal.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront mis à mort après la dernière intervention afin de récupérer les différents organes.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
La toxicité des microplastiques a été étudiée in vitro sur des modèles de cellules épithéliales intestinales et cellules immunitaires. Néanmoins, ces modèles in vitro ne permettent pas, actuellement de reproduire entièrement le processus d’inflammation intestinale. En effet, la complexité de la physiologie intestinale implique plusieurs systèmes cellulaires distincts notamment le système digestif, le système immunitaire et le microbiote intestinal. Les réponses inflammatoires sont des processus temporels et évolutifs impliquant tous les organes liés ou non au tube digestif dont les ganglions lymphatiques et la rate. Ainsi, aucun modèle in vitro ne peut actuellement se substituer aux modèles animaux pour étudier de manière fiable et intégrée les mécanismes sous-jacents à notre question de recherche.
2. Réduction
Nous avons réduit au maximum le nombre de souris par groupe, à savoir 40 souris par groupes réparties dans 10 groupes, soit un total de 400 souris, pour obtenir la puissance statistique suffisante pour toutes les analyses prévues, conformément aux exigences éthiques en expérimentation animale. Sur la base des données issues de la littérature scientifique et de nos données précédentes, les test statistiques réalisés ont donné un nombre d’animaux à 40 par groupe afin d’obtenir la puissance statistique nécessaire pour réaliser à la fois les analyses in vivo (colite expérimentale, endoscopie rectale) et post mortem (profil immunitaire par cytométrie en flux, analyses transcriptomiques, microbiote intestinal, histologie, dosages biologiques) aux deux points finaux prévus dans le projet. Les expériences ont été conçues afin de réaliser un maximum d’analyses différentes compatibles sur les mêmes animaux afin d’en réduire le nombre tout en ayant suffisamment de matériel pour réaliser les différentes analyses. Cette approche intégrée vise à maximiser les données obtenues par individu et à limiter au strict minimum le nombre total d’animaux nécessaires.
3. Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des cages ventilées, avec à disposition des copeaux de bois, des cabanes en métal pour se cacher et grimper, et des buchettes de bois pour usure des dents. Pour éviter toute source extérieure de contamination en plastique, les enrichissement en carton et plastiques ne seront pas utilisés. Les coloscopies et prélèvements intracardiaques se feront sous anesthésie générale (isoflurane 4% à l’induction puis réduite à 2% en maintien), sans réveil. Une procédure d’estimation et de suppression de la douleur est mise en place en amont. Pendant la colite, l’activité de la maladie sera scorée quotidiennement. De plus, les animaux seront surveillés deux fois par jour pour détecter des signes éventuels de mal-être (prostration/mouvements, yeux fermés/grimace, dos voûté, aspect du pelage, déshydratation). Le point limite est fixé selon ce score et les signes éventuels de mal-être (Annexe 3). A la fin de ce protocole, les animaux seront mis à mort et les organes prélevés permettront des analyses biologiques. Le modèle de colite expérimentale est un modèle maîtrisé par le laboratoire depuis longtemps. Il est à noter que la sévérité de la réponse au traitement pro-inflammatoire est aussi très dépendante de l’environnement (microbiote intestinal). Si la dose s’avère trop sévère au premier cycle, elle sera réduite pour les cycles suivants. Grâce à notre expertise, nous sommes en mesure de repérer très rapidement les signes cliniques de la maladie afin d’intervenir sans délai et de limiter au maximum la souffrance animale.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est le modèle de choix dans l’étude des maladies inflammatoires de l’intestin. Le modèle d’inflammation par agent chimique est très largement utilisé en raison de sa simplicité d’administration (dans l’eau de boisson), de la facilité de contrôle du dosage (pour déterminer la gravité) et de la durée courte d’analyse du processus inflammatoire et de « récupération ». En matière d’étude préclinique, ce modèle reste le modèle de choix couramment décrit dans la littérature. Les souris utilisées auront 8 à 9 semaines. Le projet démarrera après deux semaines d’acclimatation. Ce stade correspondant au passage à la maturité sexuelle chez la souris soit au passage au stade « Jeune Adulte», ce qui correspond aux besoins du projet, les patients étant majoritairement de jeunes adultes.