« Imagerie métabolique cardiaque par TEP [11C]Palmitate et Spectroscopie du phosphore par RMN dans un modèle de rat diabétique de type 2 : évaluation de l’effet de la dapagliflozine » 2/2

La dapagliflozine est un médicament couramment utilisé pour traiter le diabète de type 2. En plus de son effet sur la glycémie, plusieurs études ont montré qu’elle réduit le risque de décès d’origine cardio-vasculaire, un effet encore mal compris. Nous souhaitons donc étudier comment ce médicament influence le fonctionnement du cœur, en particulier la manière dont le muscle cardiaque utilise ses sources d’énergie. Normalement, le cœur consomme du sucre et des graisses pour produire l’énergie dont il a besoin. Nous pensons que la dapagliflozine modifie cet équilibre : elle réduirait l’utilisation du sucre et favoriserait celle des graisses, ce qui pourrait améliorer l’efficacité énergétique du cœur. Pour vérifier cette hypothèse, nous observerons comment le cœur des animaux utilise les graisses et le sucre grâce à des techniques d’imagerie avancées (Tomographie par Emission de Positon et Imagerie par Résonance Magnétique). Nous relierons ces résultats à des mesures complémentaires portant sur le fonctionnement du cœur, la composition des tissus et certains marqueurs biologiques. Enfin, nous vérifierons si les effets du médicament sont similaires chez les mâles et les femelles. Le projet se déroulera sur deux établissements utilisateurs différents.

Bénéfices à court terme : Ce projet permettra de mieux comprendre comment la dapagliflozine agit sur le cœur. Grâce à l’imagerie, nous pourrons observer en temps réel les changements dans la façon dont le muscle cardiaque utilise ses sources d’énergie après l’administration du médicament. Ces observations seront comparées aux données sur le fonctionnement du cœur, l’inflammation et la structure du tissu cardiaque. Le projet montrera également l’intérêt decombiner les techniques d’imagerie pour mieux évaluer les effets bénéfiques des traitements du diabète sur le cœur. Enfin, il apportera des données expérimentales sur une possible différence d’effet du médicament entre les mâles et les femelles, un aspect encore peu étudié. Bénéfices à long terme : À plus long terme, ce travail contribuera à améliorer les connaissances sur les mécanismes d’action des traitements antidiabétiques de la famille de la dapagliflozine. Il permettra notamment de mieux comprendre le lien entre les troubles du fonctionnement cardiaque et les modifications du métabolisme énergétique chez les personnes diabétiques. Ces découvertes pourraient aider à identifier de nouvelles pistes de traitement des complications cardiovasculaires du diabète. Les résultats obtenus pourront également guider la pratique clinique, en précisant quels profils de patients pourraient tirer le plus de bénéfices de la dapagliflozine. Sur le plan méthodologique, le projet favorisera le développement de nouvelles approches d’imagerie cardiaque non invasive. Ces outils pourront ensuite être utilisés pour d’autres maladies du cœur, comme l’insuffisance cardiaque. Enfin, les données issues de ce travail constitueront une base solide pour de futurs essais cliniques chez l’humain. Si les résultats observés chez l’animal se confirment, ils pourraient contribuer à améliorer la prévention et la prise en charge des atteintes cardiaques liées au diabète. En résumé, ce projet apportera rapidement de nouvelles connaissances expérimentales sur les effets de la dapagliflozine sur le cœur, et à plus long terme, il pourrait ouvrir la voie à des progrès cliniques concrets dans le traitement des patients diabétiques.

Induction du diabète de type 2: Les animaux reçoivent pendant 4 semaines une alimentation riche en graisses afin de reproduire un état de pré-diabète. Ils reçoivent ensuite deux injections à une semaine d’intervalle d’un produit (streptozotocine) qui perturbe légèrement la production d’insuline et permet de stabiliser un diabète modéré, similaire au diabète de type 2 humain. Les injections sont réalisées sous une anesthésie légère pour limiter le stress et la douleur. L’évolution de la glycémie est ensuite suivie pendant 8 semaines. Durée: environ 12 semaines. Traitement médical: Les animaux reçoivent ensuite la dapagliflozine, un médicament utilisé chez l’homme pour traiter le diabète, pendant 4 semaines, administrée dans l’eau de boisson de façon naturelle, sans contrainte pour l’animal. Durée : 4 semaines. Imagerie cardiaque: Chaque animal bénéficie d’un examen d’imagerie (Tomographie par Emission de Positons et Imagerie par Resonance Magnetique) pour observer la manière dont son cœur fonctionne et consomme les graisses comme source d’énergie. L’examen est réalisé sous anesthésie et dure environ 1 h 30 par animal. Une petite aiguille est placée dans une veine de la queue pour injecter un traceur non douloureux et prélever de très petites quantités de sang (trois fois au maximum, soit moins de 1 mL au total). Nombre d’animaux : 100. Spectroscopie du phosphore et mesures de relaxation cardiaque: Une seconde séance d’Imagerie par Resonance Magnetique permet de mesurer la composition énergétique du muscle cardiaque. Cette étape est aussi réalisée sous anesthésie et dure environ une heure par animal. Test d’effort: Les animaux effectuent un test d’endurance sur un tapis roulant, dans des conditions non douloureuses et sans stimulation électrique. La vitesse augmente progressivement jusqu’à ce que l’animal montre des signes de fatigue. Durée : environ 30 minutes par séance, une à deux fois par animal. Mesure des pressions cardiaques (PV loop): Cette procédure terminale se déroule sous anesthésie générale et analgésie. Un petit cathéter est inséré dans une artère du cou pour enregistrer la fonction mécanique du cœur pendant 45 à 60 minutes. À la fin de la mesure, l’animal est euthanasié sous anesthésie profonde afin d’éviter toute souffrance. À la fin de l’expérimentation, les tissus (cœur, muscle et peau) sont prélevés après euthanasie pour réaliser des analyses biologiques, histologiques et moléculaire.

Les effets secondaires liés aux procédures expérimentales et au traitement par dapagliflozine pourraient inclure : – Des douleurs et inconfort après injection IP de la streptozotocine: bien que limitée grâce aux mesures de gestion de la douleur – Une perte de poids : une surveillance stricte du poids sera effectuée pour détecter toute variation anormale. – En cas d’inactivité ou mobilité réduite : une diminution de l’activité spontanée peut être observée immédiatement après les interventions chirurgicales ou anesthésiques, mais elle devrait se résorber en 48 à 72 heures. – Le stress dû à l’expérimentation pourrait se manifester par une réduction du toilettage, une diminution de l’exploration ou des comportements de prostration. Le suivi post-procédure inclura une surveillance immédiate post-injection, avec observation de la fréquence cardiaque et respiratoire jusqu’au réveil complet. Une plaque chauffante sera utilisée pour maintenir la température corporelle des animaux sans augmenter leur consommation énergétique. Un suivi quotidien ou biquotidien sera assuré tout au long de l’expérimentation afin de détecter rapidement toute anomalie. L’état des animaux sera évalué en se basant sur des critères objectifs : comportement alimentaire normal, absence de perte de poids, comportement de fouissage et de toilettage normal, interactions sociales adaptées (absence d’agressivité), absence de stéréotypies et observation d’un déplacement actif. L’ensemble de ces mesures permettra de limiter au maximum les effets indésirables et d’assurer des conditions expérimentales respectueuses du bien-être animal. Le suivi quotidien des animaux inclura une évaluation clinique systématique. Une couverture analgésique est prévue pour toutes les procédures potentiellement douloureuses. Produit et voie d’administration : buprénorphine 0,05 mg/kg en sous-cutané (forme standard) ou 0,1 mg/kg (forme à libération prolongée) selon la durée de la procédure. Fréquence et durée d’administration : Une première injection est réalisée 30 minutes avant la manipulation. Une réinjection est prévue toutes les 12 heures pendant 24 à 48 h en cas de signes de douleur légère à modérée (évalués selon les grilles de Morton & Griffiths et l’échelle 4Avet). Si une douleur persistante ou plus marquée est observée, un traitement complémentaire par tramadol per os (5–10 mg/kg) mélangé à la nourriture (gelée aromatisée) pourra être administré pendant 48 à 72 h.

A la fin de la procédure, les rats (n=90) seront euthanasiés par surdosage en pentobarbital pour analyses histologiques et biochimiques. Concernant les 10 animaux supplémentaires pour la mise en place du traceur ([¹¹C]Palmitate), ils seront également euthanasiés afin de permettre une analyse histologique de la distribution tissulaire du traceur au niveau cardiaque.

Dans cette étude, l’espèce sélectionnée est le rat Wistar, un modèle préclinique couramment utilisé pour l’évaluation des effets métaboliques et cardiovasculaires des traitements. Le stade de développement choisi est celui de rats âgés de 8 à 9 semaines au moment de l’expérimentation. L’utilisation de rats adultes permet de limiter les biais liés aux changements physiologiques associés à la croissance.