Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2024-01-24 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-610390)
100 rats vont être utilisés, tous tués à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont piqués à la queue chaque semaine pour la glycémie et subissent trois prélèvements de moelle osseuse fémorale sous anesthésie sur deux mois, pour étudier l’effet du diabète de type 2 sur la production des cellules sanguines. Le porteur indique que l’état diabétique provoque une polyurie sévère imposant des changements de cage fréquents, et prévoit la mise à mort des rats perdant plus de 20 % de leur poids. Il affirme qu’aucune alternative de remplacement n’existe pour cette approche « physiologiste », les rats Wistar et GK étant présentés comme de bons modèles du diabète humain.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le diabète de type 2 (DT2) est une maladie caractérisée par une hyperglycémie chronique, c’est-à-dire un taux de sucre dans le sang au-dessus des valeurs normales. Cette hyperglycémie est due à un déficit, dans le pancréas, des cellules β qui sécrètent l’insuline, seule hormone hypoglycémiante de l’organisme. Nous avons montré que l’inflammation des îlots de Langerhans, structures majoritairement composés par les cellules β, est impliquée dans le développement du DT2. Cette inflammation implique l’arrivée et linfiltration de cellules immunitaires dans les îlots diabétiques. Toutefois, les mécanismes à l’origine de l’expansion des cellules immunitaires dans les îlots DT2 ne sont pas encore bien compris. Notre hypothèse est que l’environnement diabétique entraîne dans la moelle osseuse (MO), le principal site de production des cellules du sang, un déséquilibre en faveur de la production des cellules immunitaires retrouvées dans les îlots.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le bénéfice majeur de cette étude sera l’apport d’une preuve solide que l’hyperglycémie chronique induit des perturbations sur la différenciation et le lignage des cellules sanguines (aussi bien chez les mâles que chez les femelles). L’utilisation des 2 modèles de diabète – diabète induit et diabète spontané – permettra de montrer que respectivement l’hyperglycémie seule ou l’hyperglycémie couplée aux facteurs génétiques, induisent des modifications de l’hématopoïèse. En plus de mieux comprendre l’impact de l’état diabétique sur la moelle osseuse (lieu de fabrication des cellules sanguines), les résultats obtenus permettront d’établir les bases d’une étude sur le dialogue entre les îlots de Langerhans et la moelle osseuse.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
2 types d’interventions : – Une fois par semaine les rats seront piqués à la queue pour récupérer la goutte de sang (10µL) nécessaire à la mesure de la glycémie. Cette intervention dure une dizaine de secondes sur des animaux vigiles . – Cinétique de prélèvements de MO fémorale. 3 prélèvements sur une durée de 2 mois. Cette procédure est réalisée sous anesthésie.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Une fois par semaine les rats seront piqués à la queue pour récupérer la goutte de sang (10µL) nécessaire à la mesure de la glycémie. Cette procédure ne nécessite pas de prise en charge analgésique. L’état diabétique des rats induit une polyurie sévère, ce qui nécessite un change des cages 2 fois par semaine.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue de chaque procédure les animaux seront gardés en vie pendant une période de 2 mois. A l’issue des 2 mois, les animaux seront euthanasiés dans le but de récupérer les organes d’intérêt pour l’étude : les os longs (fémurs et tibias) et le pancréas.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Ce projet s’inscrivant dans une approche physiologiste, il n’y a, à ce stade, aucune alternative de remplacement à celle faisant appel aux modèles animaux. Ils sont les seuls à nous permettre d’analyser l’impact pathologique de l’hyperglycémie sur la synthèse des cellules sanguines. En outre, les rats Wistar et GK représentent de bons modèles d’étude pour les pathologies diabétiques, avec des caractéristiques assez proches de celles observées dans le diabète humain, et sont largement reconnus dans la littérature scientifique.
2. Réduction
Les groupes expérimentaux comporteront un nombre d’animaux réduit au maximum, mais permettant de prendre en compte la variabilité individuelle de l’impact du diabète sur l’hématopoïèse et de valider statistiquement, par t-test, les différences détectées entre les groupes. Un groupe de 40 rats Wistar STZ (20 mâles et 20 femelles) nous semble suffisant pour cette étude, en tenant compte des animaux qui seront écartés, faute de ne pas développer de diabète ou à l’inverse de développer une hyperglycémie trop sévère (> 5g/L) suite à l’injection de STZ. Au vu de l’expertise de l’équipe sur ce modèle, une perte de moins de 10% est à prévoir. Une réduction du nombre d’animaux du groupe Wistar contrôles (20 mâles et 20 femelles) sera appliquée en regard du nombre d’animaux Wistar STZ qui sortira de l’étude.
3. Raffinement
Tous les rats seront surveillés quotidiennement (aspect global, signes de stress ou de douleur). De même pour les paramètres environnementaux des pièces d’hébergement : la température, les horaires des cycles jours/nuits, les taux d’hydrométrie. Pour les rats Wistar le change de litière est fait une fois par semaine avec un enrichissement sous forme de cubes de papier pour qu’ils puissent faire un nid et un bout de bois à ronger. Le changement de l’eau des biberons est fait 2 fois par semaine. Pour les rats Wistar STZ et les rats GK diabétiques qui ont une augmentation du volume et de la fréquence des urines, le change des biberons sera fait 3 fois par semaine. Pour ces rats, le change des cages est fait 2 fois par semaine dans une litière ultra absorbante pour leur apporter un maximum de confort ; nous éviterons le nid qui une fois souillé par l’urine entraine des mauvaises odeurs et de l’humidité ; sera disposé dans la cage un bout de bois à ronger. Les prélèvements de MO seront réalisés sous anesthésie à l’isoflurane et la prise en charge de la douleur prévue avant et pendant la procédure. Quant aux prélèvements sanguins, la douleur engendrée lors de la prise de sang de 10µL à la queue de l’animal ne nécessite pas de prise en charge analgésique. Les animaux seront pesés 2 fois par semaine et les rats ayant perdu plus de 20% par rapport au poids initial seront euthanasiés. Une fois par semaine nous évaluerons par grille de score adapté, l’apparence, le comportement, et l’hydratation des animaux. Seront euthanasiés les rats ayant un score caractéristique de souffrances sévères.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le choix du rat pour cette étude réside dans le fait que cette espèce présente de grandes similitudes dans sa physiologie et physiopathologie avec celles de l’humain. Les rats Wistar seront utilisés à l’âge adulte de 12 semaines. De même pour les rats GK qui à cet âge ont développé le diabète et voient leurs cellules β du pancréas fortement altérées. Les animaux seront maintenus en vie 2 mois après avoir développé le diabète (induit pour les rats STZ ou spontané pour les rats GK).