Le contenu des résumés non techniques (RNT) 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.

Objectifs et bénéfices escomptés du projet

Décrire les objectifs du projet.

Les allergies alimentaires peuvent apparaitre tôt dans la vie, car elles sont liées à des anomalies du système immunitaire, du microbiote et de la barrière intestinale dès la naissance. L’alimentation maternelle peut influencer la maturation de ces systèmes et donc le risque d’allergie. Les sucres du lait humain ont la capacité de renforcer la barrière intestinale, favoriser les bactéries bénéfiques pour la santé et d’induire la tolérance immunitaire. Nous avons démontré qu’une supplémentation en sucre du lait maternel pendant la grossesse protégeait la descendance de l’allergie alimentaire chez la souris, grâce à la présence d’une empreinte immune chez le fœtus et microbienne associé à la protection de la descendance. Chez la souris, nous avons démontré que la naissance par césarienne, supprimant l’empreinte microbienne, ne permettait plus la protection des descendants à l’allergie alimentaire par la supplémentation en sucre du lait maternel pendant la grossesse, malgré la présence de l’empreinte immune chez la descendance. Ces résultats permettent de dire que le transfert microbien à la naissance semble nécessaire à la prévention de l’allergie alimentaire. Dans ce projet, nous souhaitons comprendre si ce transfert à la naissance suffit à prévenir l’allergie alimentaire chez la descendance à lui seul, ou si l’empreinte immune et le transfert microbien sont tous deux nécessaires. L’objectif de ce projet est de ne pas induire l’empreinte immune liée à la supplémentation en sucre du lait maternel chez le fœtus, mais de coloniser des souriceaux nés par césarienne par un transfert de bactéries fécales de mères supplémentées en sucre du lait maternel. Nous pourrons alors évaluer si l’effet préventif de la supplémentation en sucre du lait maternel sur l’allergie alimentaire chez la descendance est toujours présent.

Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?

Nous avons déjà démontré chez la souris qu’une supplémentation prénatale en sucre du lait maternel pendant la grossesse protégeait de la survenue de l’allergie alimentaire chez la descendance. Nous avons également caractérisé les transferts immuns entre la mère et son foetus ainsi que l’empreinte microbienne spécifique transmise de la mère au souriceau. Nous avons démontré que le transfert microbien à la naissance est nécessaire à la prévention de l’allergie alimentaire chez la descendance et que l’empreinte immune n’est pas suffisante pour prévenir l’allergie. Au cours de ce projet, nous souhaitons définir si le transfert du microbiote à la naissance, issus de femelles gestantes supplémentées ou non avec le sucre du lait maternel, peut à lui seul permettre la protection de la descendance, ou si l’empreinte immune associée au transfert microbien à la naissance sont nécessaires à la prévention de l’allergie chez la descendance.

Nuisances prévues

À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?

Des pesées (1-2 minutes) seront réalisées pouvant induire du stress chez la souris, réduit par l’utilisation de tube de transport pour éviter de prendre la souris en main. Une partie des femelles reproductrices sera exposée à un aliment enrichi en un oligosaccharide du lait maternel, dès leur arrivée à l’animalerie et ceci jusqu’à leur mise à mort au 19ème jour de gestation. Des fèces seront récoltées chez les femelles gestantes au jour 18 de gestation (fin de gestation) et la descendance au jour 22 et 44 de vie. L’animal sera placé dans une cage propre sous un poste de sécurité microbiologique pendant quelques minutes, le temps de récupérer les fèces. Une injection intrapéritonéale sera effectuée sur les descendants à 28 et 38 jours de vie afin de les sensibilisées à l’allergène. Lors de l’injection, la souris sera prise en contention pendant quelques secondes afin de réaliser une injection sûre avec une douleur minime. L’adjuvant présent dans la solution de sensibilisation peut enrainer de léger maux de vantre, entrainnant une surveillance des animaux le jour de la sensibilisation. A 45 jour de vie, un challenge oral par gavage de l’allergène sera réalisé sur la descendance. Lors du gavage, la souris sera prise en contention pendant quelques secondes afin de réaliser un gavage oral sûr sans douleur. La température rectale et corporelle et les symptômes cliniques de l’allergie seront suivis les 30 minutes suivants le challenge oral.

Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?

La reproduction ainsi que les pesées, pour confirmer la gestation, peut occasionner un stress chez la souris par la répétition des gestes et la sortie des cages. Un stress sera induit aux femelles adoptantes lors de l’échange de portée. Lors de l’injection intrapéritonéale de l’allergène, une petite lésion au niveau de l’introduction de l’aiguille peut avoir lieu. L’Alhydrogel, un adjuvant présent dans la solution de sensibilisation, peut induire des maux de ventres aux souris. Lors du gavage oral, les symptômes de l’allergie sont provoqués chez les souris (baisse de température, irritation bouche/oreille, isolement/diminution de l’activité). Lors de la prise de température rectale pour mesurer la chute de température induite par la réaction allergique, une irritation du colon peut avoir lieu.

Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.

A la fin de ce projet, la totalité des animaux seront mis à mort. Les femelles reproductrices seront mises à mort à 19 jours de gestation afin de réaliser les hystérectomies. Les femelles adoptantes seront mises à mort après le sexage et la fin du sevrage. La descendance sera mise à mort à la suite du protocole de sensibilisation et du challenge oral dans le cadre de l’allergie alimentaire.

Application de la règle des "3R"

1. Remplacement

3R / Remplacement :

Il est impossible de reproduire efficacement les systèmes biologiques très complexes que sont le microbiote et le système immunitaire intestinaux in vitro ou in silico, et ce, notamment dans le cadre d’interactions complexes comme ici avec des HMO et leur influence au cours de la période prénatale.

2. Réduction

3R / Réduction :

Ce modèle animal utilisé a été conçu pour permettre de réduire un maximum le nombre d’animaux grâce à notre connaissance sur l’efficacité des reproductions sur 12h, les taux de cannibalismes et d’adoption après hystérectomie, et du nécessaire pour obtenir une différence des paramètres observés statistiquement différent entre les groupes (Annexe 2 et 3). Des outils statistiques ont été utilisés afin de réduire au maximum le nombre de souris par groupe pour être statistiquement relevant sur le paramètre principal de l’étude : la présence ou non de symptômes de l’allergie. Nous avons prix en compte le taux de mortalité lors des hystérectomies mais aussi lors des adoptions. Les souris de la procédure 1 qui n’auront été utilisées que pour la récolte de fèces seront utilisées pour augmenter le n de notre précédent protocole. Les souris surnuméraires ou non utilisées seront mises à mort ou utilisées pour des protocoles in vitro.

3. Raffinement

3R / Raffinement :

Seul le personnel expérimenté et qualifié effectuera les expérimentations animales, pour assurer les soins appropriés afin de minimiser la souffrance des animaux, avec un suivi quotidien des animaux. Les souris seront hébergées dans des cages dans un portoir ventilé avec un cycle jour/nuit de 12h (température, humidité) à 2 (femelles reproductrices), 1 (mâle reproducteur) et 4 (descendance) par cage selon les groupes dans un environnement avec au moins 2 enrichissements (dôme, tube, coton). Nous avons observé que les mâles entrés en reproduction deviennent plus agressifs envers leurs congénères du même sexe. Les mâles reproducteurs seront hébergés à 5 par cage avant la première reproduction puis 1 par cage par la suite. Une demande de dérogation pour l’hébergement des mâles a été ajouté à ce projet. Pour limiter le stress des pesées, les souris seront déplacées avec un tube en plastique, présent dans la cage, lui permettant de s’y glisser. Pour limiter cannibalisme ou rejet pendant les adoptions, les nouveau-nés seront imprégnés de l’odeur de la femelle adoptante par l’urine de la femelle et par la litière avant de placer les nouveau-nés dans la cage. L’échange des petits sera rapide sans déplacer le nid. Les femelles adoptantes seront le moins touchées possible. Les adoptions auront lieu dans une salle où seul deux expérimentateurs pourront entrer. De la nourriture sera placée dans le fond de la cage pour limiter le risque de cannibalisme. En cas de rejet, les petits seront séparés de la femelle adoptante pour être placés dans une autre portée, ou euthanasiés si des signes de souffrances ou des blessures sont observés. Pour obtenir le matériel fécal nécessaire à la procédure 2, nous avons besoin de femelles gestantes CT et 2’-FL. Afin d’optimiser l’utilisation de ces animaux, nous allons les utilisés pour augmenter le nombre de groupe d’un projet précédent. La sensibilisation et l’induction de l’allergie alimentaire peut induire un mal-être chez l’animal (Annexe 2). Une surveillance plus élevée des animaux est réalisée au cours de la journée des sensibilisations. Au cours des 30 minutes suivants le gavage oral, un suivi des symptômes cliniques (Annexe 2) et de la température rectale nous permettra de statuer sur l’état de la souris. En cas d’une chute de température supérieur à 5°C ou d’un mal-être trop important chez l’animal, nous prendrons la décision de mettre à mort l’animal avant la fin des 30 minutes.

Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.

Nous avons démontré chez la souris qu’une supplémentation durant la grossesse en prébiotiques et en sucre du lait maternel protégeaient la descendance de la survenue de l’allergie alimentaire. Afin de rester cohérent dans nos études, nous devons rester sur la même espèce. Les souris mâles et femelles reproducteurs seront âgées respectivement de 10 et de 6 semaines à leur arrivée. Les souris seront mises en reproduction à 11 et 7 semaines de vie, l’âge où elles sont mâtures sexuellement. Les souris gestantes seront mises à mort au 19ème jour de gestation afin de réaliser les hystérectomies. Si la reproduction sous 12h n’a pas été efficace, les souris non-gestantes seront de nouveau accouplées avec d’autres mâles la semaine suivante et ceci, jusqu’à ce que le nombre de descendants nécessaire soit atteint. Les souris certifiées gestantes seront utilisées pour l’adoption des nouveau-nés venus au monde par hystérectomie. Après le sevrage des petits à 21 jours de vie, les adoptantes seront mises à mort. La descendance sera sensibilisée à l’allergie à partir de 4 semaines de vie puis provoquée avec le même allergène, puis mise à mort le jour de la provocation de l’allergie à 6 semaines de vie afin d’étudier les cellules immunes dans divers organes.