Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 30/06/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-223211)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’Homme utilise de nombreux produits de synthèse dans les domaines de l’agriculture. Ces produits et/ou leurs dérivés et métabolites ont contaminé ou contaminent encore notre environnement (eau, sol et air) et semblent avoir pour certains d’entre eux des conséquences néfastes sur la santé des populations sauvages et humaines. La question des effets de ces produits, seuls ou en combinaison, sur la santé humaine est une préoccupation sociétale majeure en France. Dans une étude récente de notre laboratoire, nous avons détecté trois pesticides majeurs dont deux fongicides et un herbicide dans les fluides biologiques humains. Un des deux fongicides n’est plus autorisé en Europe depuis plusieurs années mais il est encore retrouvé dans l’environnement. Plusieurs études in vivo ont déjà montré des effets néfastes de l’herbicide sur la fertilité de animaux, en revanche ses effets en association avec les deux fongicides restent à démontrer. Des études in vitro sur des cellules ovariennes actuellement en cours dans le laboratoire montrent des effets négatifs des deux fongicides sur la prolifération et la synthèse des stéroïdes. Cependant, il n’y a pas de données sur leurs effets sur la fertilité des animaux. Les objectifs de ce projet de recherche sont donc de tester l’effet d’une exposition alimentaire des trois pesticides, seul ou en mélange après sevrage jusqu’à l’accouplement chez les rats femelles et à l’âge adulte chez les mâles mais aussi chez les descendants. Les concentrations choisies de chaque substance sont 10 fois celles retrouvées dans les fluides biologiques chez l’Homme.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet nous permettra de connaître les effets de 3 pesticides retrouvés dans des fluides biologiques humains sur les paramètres reproducteurs des rongeurs. Il permettra aussi de répondre à une inquiétude sociétale sur l’exposition humaine aux polluants environnementaux. Il pourra être un support d’aide à la prise de décision politique et en santé publique en cas d’effets toxiques identifiés expérimentalement.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les rats femelle et mâle seront exposés quotidiennement à des pesticides seuls ou en mélange pendant 4 semaines chez les femelles et 8 semaines chez les mâles. Chez les femelles pendant 15jours, un suivi du cycle oestrien sera réalisé l’aide d’un frotti qui dure une dizaine de secondes. Chez les mâles comme chez les femelles, trois prélévements de sang de quelques secondes seront réalisés sous anesthesie gazeuse avant, milieu et apres exposition. Pour les femelles, à la fin de l’exposition, 2 injections à 34h d’intervalle seront réalisées afin d’hyperstimuler l’ovaire. L’euthanasie sera réalisée sous anesthesie gazeuse.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les animaux pourront ressentir du stress lié à la contention lors de la pesée, des prises de sang ainsi que des frottis vaginaux et des injections pour la stimulation ovarienne concernant les femelles. La prise de sang peut engendrer une légère douleur et un éventuel hématome au niveau du site de prélèvement, les injections peuvent également engendrer une légère douleur au niveau du site d’injection et le gavage, si effectué, peut entrainer une irritation de l’œsophage voir des voies respiratoires supérieures.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
La mise à mort est le sort des 50 mâles et des 50 femelles. L’ensemble des animaux sera euthanasié et les organes seront prélevés pour des études ultérieures.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Des études in vitro sur des cellules ovariennes et hypophysaires actuellement en cours dans le laboratoire montrent des effets négatifs sur la prolifération et la synthèse des stéroïdes. Toutefois, l’étude des effets in vivo de ces polluants sur la reproduction, nécessite de recourir à un modèle animal complexe tel que le rat. En effet, ce modèle nous permettra d’évaluer les réponses physiologiques et la fonction de reproduction qui impliquent plusieurs organes interagissant finement entre eux et ne peuvent donc être analysés qu’au niveau de l’animal entier. Nous pourrons mesurer l’évolution du poids et l’engraissement des animaux exposés et leurs descendants et enfin la fertilité par des marqueurs des fonctions gonadiques.
2. Réduction
Nous avons un effectif total de 50 femelles et 50 mâles qui seront divisés en 5 groupes (contrôle, herbicide, fongicide 1, fongicide 2 et le mélange des 3 molécules) soit 10 animaux par groupe pour chaque sexe. Le nombre d’animaux utilisés par groupe a été défini comme le nombre minimum nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Ainsi, il ressort que 10 animaux/groupe seront nécessaires. Les analyses statistiques seront réalisées à l’aide d’un test ANOVA one way.
3. Raffinement
Nous raffinerons nos expériences avec d’une part l’utilisation des deux sexes et d’autre part en soulageant l’inconfort ou le stress potentiel subi par les animaux tout au long du protocole expérimental. Nous logerons les rats par 2 dans une cage et les animaux disposeront de plusieurs enrichissements (frisotis et tubes en carton). Les rats seront manipulés avec précaution, la prise de sang sera réalisée sur un animal anesthésié sous isoflurane. L’acte dure moins de 5 min par animal et par prélèvement. Après le prélèvement, un point de pression sera alors effectué pour assurer l’hémostase et les animaux seront surveillés jusqu’à leur réveil. Enfin, nous assurerons une auto administration orale grâce à un substrat appétent, le lait concentré non sucré, qui évitera un gavage.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les rats sont des mammifères dont la physiologie est très bien connue. De plus, ce sont des animaux qui présentent une cyclicité rapide (5jours) et peuvent ovuler plusieurs ovocytes, ce qui va limiter le temps d’exposition pour observer un effet. Des altérations ou amélioration de l’activité gonadique seront plus facilement analysables sur un temps court. D’autre part, nous souhaitons utiliser des rats et non des souris, puisque les effets de ces polluants seront testés en collaboration dans un deuxième temps sur un modèle de rate développant spontanément le syndrome des ovaires polykystiques. Pour les femelles, nous les exposerons aux pesticides après le sevrage et nous les étudierons au cours de la puberté et au stade adulte pour étudier la fertilité. Pour les mâles, ils seront exposés au stade adulte afin d’étudier les paramètres reproducteurs.