Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2023-10-23 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-707418)
480 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Elles sont soumises à une alcoolisation forcée à doses élevées, à un régime gras ou à une cirrhose provoquée par injections, avec des injections et gavages répétés, pour comparer trois modèles de maladie du foie et étudier le rôle de la bactérie Enterococcus faecalis. Le porteur indique que l’alcool peut provoquer une réaction forte et rapide, que la cirrhose induite entraîne une inflammation péritonéale, et que les doses de bactéries choisies évitent des symptômes sévères. Sur le remplacement, il affirme qu’aucune approche in vitro ne reproduit les interactions entre intestin, foie et système immunitaire et conclut au recours à la souris.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les bactéries présentes dans les intestins de notre organisme jouent un rôle important dans la susceptibilité des patients atteints de maladies chroniques du foie. Les manifestations cliniques des maladies chroniques du foie sont l’hépatite, la fibrose, la cirrhose ou le cancer du foie. Ces manifestations s’accompagnent de lésions dans le foie de plus en plus graves qui empêchent cet organe vital de fonctionner correctement. Ces patients sont sensibles aux infections bactériennes en raison d’un dysfonctionnement de leur système immunitaire et de la traversée des bactéries présentes dans les intestins dans le sang pour rejoindre le foie. Chez les individus en bonne santé, Enterococcus faecalis (E. faecalis) est une bactérie présente en petite quantité dans les intestins. Elle est plus abondante dans les intestins des patients atteints de maladies chroniques du foie et c’est actuellement l’unique bactérie pour laquelle un lien entre sa surabondance intestinale et la gravité des lésions du foie liées à l’alcool a été mis en évidence. L’origine infectieuse des maladies chroniques du foie est encore mal comprise et les mécanismes sur lesquels elle repose restent à définir. Notre objectif est d’identifier les conditions qui favorisent l’infection du foie par E. faecalis et de déterminer les mécanismes qui permettent à cette bactérie d’aggraver les lésions du foie. Pour cela nous avons isoler 3 souches différentes de E. faecalis ayant des propriétés infectieuses différentes. L’objet de cette demande est de comparer trois modèles précliniques de maladies hépatiques chroniques dans lequel le rôle de ces souches de E. faecalis puisse être caractérisé. En particulier, nous analyserons comment E. faecalis aggrave les lésions du foie générées par l’alcool au cours de la maladie alcoolique du foie, celles induites par un régime riche en graisses, en glucides et en cholestérol au cours de la maladie non alcoolique du foie, et celles observées au cours de la cirrhose du foie. Ceci nous permettra d’établir le modèle pré-clinique le plus relevant pour comprendre les mécanismes d’infection de E. faecalis dans le foie. A plus long terme, ces connaissances seront utiles pour comprendre comment des bactéries présentes dans les intestins aggravent les maladies du foie et seront nécessaires pour envisager des innovations pour améliorer la prise en charge des patients atteints de maladies hépatiques chroniques.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ces 30 dernières années, l’allongement de l’espérance de vie et les progrès de la médecine ont été associés à une augmentation de la population vieillissante et du nombre de personnes immunodéprimées ou affaiblies, et ont conduit à l’émergence de bactéries qui profitent de la défaillance du système immunitaire pour aggraver des maladies. Parmi ces bactéries dites « pathogènes » car elles sont responsables de maladies, E. faecalis est une bactérie à double visage: inoffensive chez les personnes en bonne santé et pathogène chez les patients avec un système immunitaire affaiblie. Son implication dans les maladies du foie est récente et nous manquons d’éléments pour comprendre son rôle aggravant dans ces maladies. L’ambition du projet dans lequel s’inscrit cette demande est d’établir le modèle de maladie hépatique le plus pertinent pour analyser le rôle de E faecalis.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les interventions soumises aux animaux sont les suivantes : – 160 souris vigiles recevront une injection, deux fois par semaine à 3 jours d’intervalles, pendant 7 semaines. – 240 souris anesthésiées recevront 1 injection, 2 jours par semaine, à 3 ou 4 jours d’intervalle pendant 2 semaines. – 250 souris vigiles recevront 3 injections, 1 fois par jour, 3 jours consécutifs. – 250 souris vigiles seront soumises à un gavage oro-gastrique, 1 fois par jour, 4-5 jours consécutives pendant 2 semaines
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Nous soumettrons les animaux à une alcoolisation forcée avec des doses élevées d’alcool. La quantité d’alcool dans le régime peut engendrer une réaction forte chez la souris en peu de temps. Au cours du traitement riche en graisses, en glucides et en cholestérol, les souris accumulent généralement de la graisse abdominale et présentent une accumulation de graisses dans le foie avec une augmentation modérée du ratio foie/poids corporel. Aucune complication évidente n’est enregistrée autre qu’une légère hyperglycémie. L’injection pour déclencher la cirrhose peut entraîner une irritation locale de la peau et une légère inflammation péritonéale. L’infection ne sera pas à l’origine de symptômes sévères car nous utiliserons des doses de bactéries bien tolérés par les souris. L’utilisation d’un antibiotique pendant 3 jours pourra générer un inconfort digestif qui disparaitra après l’arrêt du traitement. Les effets indésirables de l’anesthésie sont l’hypothermie et l’abolition des réflexes comme pour avaler ou cligner des yeux.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Euthanasie pour analyses sur organes post-mortem
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les approches expérimentales chez la souris permettent d’intégrer la complexité des interactions entre l’organisme et la bactérie pathogène. A ce jour, aucune approche in vitro n’est disponible pour remplacer ce type de modèle et « mimer » ces interactions. Au niveau métabolique, les complications qui vont être observées au cours des maladies métaboliques du foie (accumulation de lipides, inflammation, fibrose…) mettent en jeu des interactions entre plusieurs organes en l’occurrence le microbiote intestinal, la barrière digestive dont son système immunitaire, le foie et dans certains cas, les tissus adipeux, interactions qu’il est actuellement impossible de reproduire in vitro. Si nous réalisons en amont un certain nombre d’expériences in vitro sur des hépatocytes, le principal type cellulaire du foie, le foie est composé de différents types cellulaires qu’il est également difficile de mimer in vitro. Le seul modèle auquel nous pouvons avoir recours est donc l’animal permettant d’intégrer la complexité des interactions entre organes et au niveau cellulaire et métabolique et immunologique.
2. Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux euthanasiés, nous avons estimé le nombre d’individus à utiliser par groupe sur la base de nos précédents travaux et de la littérature. Dans les trois modèles testés (alcool, régime riche et cirrhose), nos critères de jugement sont liés à la quantité de bactéries présentes dans le foie et à la modulation des transaminases (des enzymes produites principalement par le foie dont l’augmentation traduit la maladie hépatique). Nous avons évalué que le nombre total d’animaux par groupe nécessaire est égale à 20 pour obtenir des résultats significatifs.
3. Raffinement
Nous veillerons à ce que la réalisation de ce projet soit conforme aux exigences de raffinement liées à l’expérimentation animale. Les souris seront hébergées en petit nombre, par 2 ou 4. Les souris bénéficieront d’un enrichissement dans chaque cage car il diminue le stress de l’animal et facilite la thermorégulation de l’animal. Tout au long des procédures, les souris seront pesées et examinées régulièrement pour détecter des signes de de détresse (changements dans la respiration, poil rêche comportement inhabituel, posture voûtée, perte de poids). La longueur des dents sera vérifiée lors des pesées et coupées avec des ciseaux, si nécessaire. Le temps de manipulation des souris vigiles sera minimisé au maximum afin de limiter le stress et l’angoisse des souris. Les gavages seront réalisés sur souris vigiles pour éviter les fausses routes et réalisés avec un volume réduit et des canules de gavage fines et courtes bien adaptées au modèle murin et à la taille de l’animal. Les gavages seront réalisés par le même ingénieur, formé à cette technique, tout du long du protocole pour limiter le stress des animaux. Le jour des prélèvements d’organes, les souris seront manipulées dans un local différent de celui où seront hébergées les autres souris en attente d’être manipulées.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le modèle murin présente, en plus de qualités propres en terme d’expérimentation, plusieurs avantages pour l’étude des infections par des bactéries pathogènes car les pathologies sont similaires à celles que l’on peut observer chez l’homme. E. faecalis est capable de coloniser le tractus gastro-intestinal des souris, de proliférer et de disséminer via la circulation sanguine comme cela est observé chez certains patients. De plus, les mécanismes cellulaires développés dans les maladies du foie chez la souris sont proches de ceux observés chez l’Homme même si le stade n’évolue pas vers les formes les plus sévères. Dans cette étude, des souris « jeunes adultes » âgées au minimum de 8 semaines seront utilisées. Leur poids devra être supérieur ou égal à 20 g. Il permettra d’assurer une continuité avec les expériences déjà réalisées pour lesquelles les doses de bactéries que nous utilisons ne sont pas à l’origine de symptômes sévères chez ces souris.