Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 02/02/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-390842)
192 rats vont être utilisés, tous tués à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent une chirurgie stéréotaxique pour implanter une minipompe diffusant des inhibiteurs dans le cerveau, puis des tests répétés de tolérance au glucose et à l’insuline, pour étudier un lien entre diabète et marqueurs de la maladie d’Alzheimer. Le porteur indique que l’isolement en cage individuelle peut induire un stress chronique et que tous les rats sont mis à mort au bout de cinq semaines pour des études post-mortem. Il affirme que l’étude d’un organisme vivant « dans son intégralité » est « indispensable » et que des approches in vitro ne renseigneraient que sur les cibles moléculaires.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le diabète de type 2 (DT2) est associé à la maladie d’Alzheimer (MA). Réciproquement, le DT2 est fréquent chez les patients atteints de la MA. Des marqueurs moléculaires associés à la MA sont présents chez le rat Goto-Kakizaki (GK) spontanément diabétique. La surexpression de ces marqueurs est associée à la MA et au diabète. L’objectif de notre projet sera de rechercher si l’inhibition de ces marqueurs, directement au niveau du cerveau, peut améliorer l’état diabétique du rat GK. Pour cela, nous allons administrer des inhibiteurs de ces marqueurs pendant 14 jours, dans le cerveau de rats diabétiques (GK) et contrôles Wistar (W) de 3 mois. Cette étude nécessitera au total 96 rats mâles et 96 rats femelles et sera réalisée sur une durée de 5 ans.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet nous permettra de mettre en avant le rôle de ces marqueurs dans le cerveau sur la régulation du métabolisme du glucose et son implication dans le diabète du rat GK. La modulation de ces cibles moléculaires pourrait ouvrir la voie à un traitement du diabète.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les 192 animaux subiront une procédure chirurgicale, par stéréotaxie, pour l’implantation de la canule équipant la minipompe osmotique. Cette chirurgie dure 60 minutes. Des prélèvements de sang seront effectués sur tous les animaux dans le cadre de tests métaboliques de tolérance au glucose et de sensibilité à l’insuline et lors du suivi de la glycémie. Chacun de ces tests dure 2h. Pour le test de tolérance au glucose, des prélèvements de sang de 30 microlitres aux temps 0, 15, 30 et 90 minutes sont réalisés afin de mesurer la glycémie et l’insulinémie. Pour le test de tolérance à l’insuline, une goutte de sang (10 microlitres) sera prélevée pour lecture de la glycémie sur lecteur Accuchek aux temps 0, 15, 30, 60, 90 et 120 minutes. Les 2 tests seront séparés de 2 jours pour permettre la récupération.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’isolement des animaux en cage individuelle après l’implantation de la minipompe reliée à une canule dans le cerveau pourrait induire un état d’anxiété tel qu’un stress chronique qui pourrait se manifester par une modification de la réactivité comportementale des rats. La pose de la minipompe entraîne une gêne et une possible douleur pour l’animal. L’injection en intrapéritonéal dans le cadre des tests métaboliques de tolérance au glucose et de sensibilité à l’insuline est à l’origine d’une petite douleur liée à la piqûre. Une éventuelle hypoglycémie peut arriver dans le cadre du test de tolérance à l’insuline, mais cela est très rare chez le rat.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue de notre procédure, au bout des 5 semaines, tous les animaux seront mis à mort pour des études post-mortem.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le métabolisme glucidique dont nous cherchons à mettre en évidence la régulation suite à la modulation de cibles dans le cerveau nous conduit à devoir travailler sur un organisme vivant dans son intégralité. Des approches in silico et in vitro, notamment sur des neurones en culture, ou ex vivo, sur une structure cérébrale spécifique isolée telle que l’hypothalamus, nous permettraient uniquement de mettre en évidence la modulation de nos cibles d’intérêt (DYRK1A et GSK3β) par les traitements pharmacologiques (EMD92 et LiCl respectivement), mais pas d’étudier la réponse physiologique globale de l’organisme aux traitements suite au dialogue entre le cerveau et les tissus périphériques. Ainsi pour atteindre les objectifs spécifiques de notre projet, l’utilisation d’animaux vivants est indispensable.
2. Réduction
Le nombre d’animaux utilisés est réduit au minimum grâce à l’utilisation de tests statistiques paramétriques et non paramétriques montrant au mieux la différence entre les groupes, et il permet de prendre en compte la variabilité individuelle de la réponse au traitement.
3. Raffinement
Afin de réduire au mieux l’apparition d’une éventuelle douleur, angoisse et stress chez les animaux nous prendrons toutes les précautions nécessaires (recours à l’analgésie, l’anesthésie, maintien de l’enrichissement (morceau de bois et sopalin), habituation, récupération). Pendant la chirurgie, la respiration, l’obstruction des voies respiratoires, le pouls et la température corporelle seront surveillés. Une injection en sous cutané d’anesthésique local, sera effectuée 15 à 20 minutes avant incision de la peau du crâne. De plus tout au long de la chirugie, les animaux seront placés sur tapis chauffant pour éviter l’hypothermie due à l’anesthésie. Des points limites adaptés d’évaluation de la douleur et des critères d’arrêt de souffrance seront déterminés. Pour les rats diabétiques GK une litière adaptée sera mise dans les cages et renouvelée 2 fois par semaine pour éviter l’inconfort des animaux.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le rat est une espèce animale pertinente dans le cas de notre étude parce que les processus physiologiques sont similaires chez le rat et chez l’Homme. De plus, le rat est suffisamment grand pour des mesures physiologiques pratiques et pour des manipulations neurochirurgicales/stéréotaxiques. Enfin le modèle animal sur lequel nous conduisons nos recherches sur le diabète dans l’équipe est le rat. Nous utiliserons des animaux jeunes adultes de 3 mois. A cet âge, le diabète s’est bien développé et stabilisé chez les rats GK.