Rétinopathie et kératopathie chez les souris diabétiques

La rétinopathie diabétique est une complication du diabète qui atteint l’œil au niveau de la rétine et serait la première cause de cécité avant 65 ans. Le taux élevé de sucre dans le sang entraine une cascade d’évènements impliquant des médiateurs de l’inflammation qui conduisent à la dégradation des cellules neuronales et des capillaires sanguins de la rétine. Ces derniers perdent leur étanchéité, l’augmentation de la perméabilité vasculaire et la rupture de la barrière hémato-rétinienne est une étape clé dans l’installation de la maladie, conduisant à des hémorragies et des exsudats lésant la rétine. La maladie peut évoluer vers une rétinopathie proliférative avec une production anormale de nouveaux vaisseaux peu fonctionnels, des décollements de la rétine et des saignements dans le vitré. Un œdème au niveau de la macula, zone de la rétine responsable de la bonne acuité visuelle, peut survenir à tout moment et entrainer la perte de la vision. Le diabète a également des conséquences sur la cornée et le cristallin, structures dont la transparence est nécessaire pour la vision. Il induit notamment une opacification du cristallin et des anomalies de la cornée : retard de cicatrisation, érosion de l’épithélium, dégradation du film lacrymal, diminution de la sensibilité de la cornée, regroupées sous le terme de kératopathie diabétique qui aggravent les complications au niveau de l’œil pour les diabétiques. Le but de ce projet est de faire appel à des souris diabétiques afin de tester l’efficacité de traitements potentiels visant à améliorer les complications de la maladie au niveau de la rétine ou au niveau de surface antérieure de l’œil. Les études de test d’efficacité de traitetement, comporteront 2 à 6 groupes: 1 groupe de souris diabétiques traitées par un placébo et 1 ou plusieurs groupes de souris diabétiques traitées par la ou les molécules à tester. Nous estimons pouvoir réaliser 4 études au total par an pendant 5 ans

Le bénéfice attendu est de proposer un modèle expérimental pour évaluer l’efficacité de nouveaux traitements des complications du diabète au niveau de la rétine et de la cornée qui sont invalidantes pour les patients et peuvent aboutir à la cécité. La recherche de traitement est en constante évolution, pour intervenir à différents stades de la maladie et préserver au mieux la vision des patients.

Le taux de glycémie sera contrôlé sur bandelette à la fréquence maximum de 2 fois par mois dans l’étude par le prélèvement d’une goutte de sang à la queue de l’animal. Pour l’étude de la kératopathie, l’induction se fera par grattage de la cornée sous anesthésie, uniquement sur un œil et par un acte unique à partir de 14 ou 16 semaines de diabète, la procédure ne durera pas plus de 10 minutes. Les examens ophtalmologiques se feront à l’aide de techniques non invasives. Ces examens sont d’ailleurs réalisés chez l’homme en cabinet médical en ambulatoire sans anesthésie. Ces examens sont également régulièrement pratiqués sur l’animal en clinique vétérinaire dans le cadre des consultations. Pour notre projet, ces examens pourront se faire pour une partie sur animaux vigiles (examens au biomicroscope) mais certains qui nécessitent l’immobilisation complète de l’animal seront pratiqués sous anesthésie légère. Ces examens sont rapides et ne dureront pas plus de quelques minutes. Les administrations de produits se feront soit par instillations (gouttes oculaires), soit par voie sous cutanée, soit par voie intramusculaire ou intrapéritonéale. Ces instillations ou injections nécessitent le maintien de l’animal afin de l’immobiliser. Ces procédures sont extrêmement rapides et ne prendront pas plus d’1 ou 2 minutes. Les gouttes oculaires peuvent être administrées plusieurs fois avec généralement une moyenne de 3 administrations et un maximum de 6 à 8 administrations par jour. Les administrations de produit par injection au niveau de l’œil se feront sous anesthésie locale et générale si besoin, leurs fréquences sont plus limitées, une à deux fois par semaine. Ces procédures sont aussi un peu plus longues et nécessitent de placer l’animal sous un microscope chirurgical. Il faudra compter quelques minutes (en général 5 minutes par animal) pour réaliser de telles administrations. Des prélèvements de sang pourront être réalisés au cours des procédures expérimentales afin de doser le principe actif du traitement administré ou tout autre marqueur d’intérêt. Ces prélèvements se feront sur animal vigile et le temps nécessaire aux prélèvements ne dépassera pas les 5 minutes par animal.

Les animaux deviennent diabétiques à cause d’une mutation spontanée. Les AKITA ont une mutation sur le gène de l’insuline (qui régule la glycémie), l’insuline produite n’est pas fonctionnelle et n’est pas sécrétée hors des cellules beta du pancréas, qui finissent par être détruites. En particulier les mâles développent une hyperglycémie, insulinopénie, polydipsie et polyurie (boivent et urinent plus que la normale) à partir de 4 semaines. Une souris AKITA mâle vit environ 1 an, sa courbe de poids est similaire à celle des souris sauvages. Les souris db/db ont une mutation spontanée sur le récepteur de la leptine (contrôle la satiété, le métabolisme des lipides et du glucose), elles sont hyperphagiques, rapidement obèses (3 à 4 semaines) et diabétiques à partir de 8 semaines (augmentation significative de la glycémie), polydipsiques et polyuriques et hyperinsulinémiques, leur durée de vie est de 18 mois Elles sont obèses et peuvent rencontrer des difficultés à accéder à l’eau et à la nourriture dans une cage traditionnelle. Les examens qui seront pratiqués pour la réalisation du projet ou les administrations de produit par instillations, par voie sous cutanée, par voie intramusculaire ou intrapéritonéales, seront rapides (quelques minutes) et ne devraient pas porter atteinte au bien être de l’animal, elles impliquent le maintien de l’animal manuellement afin de l’immobiliser, cette manipulation est transitoire et sans impact sur sa locomotion future. Certains examens ou administration de produits, notamment au niveau de l’œil, nécessitent l’immobilisation complète pendant plusieurs minutes de l’animal, seront pratiqués sous anesthésie légère. Un système de chauffage est utilisé pour éviter l’hypothermie jusqu’au réveil, l’animal est replacé rapidement dans son environnement habituel, sans conséquences majeures sur son état, si ce n’est la gêne transitoire due à l’injection de produits. Une anesthésie locale est prévue lors d’injections au niveau de l’œil, leurs fréquences sont plus limitées par rapport aux instillations, une à deux fois par semaine, pour éviter les répétitions d’anesthésie sur l’animal. Des prélèvements pourront être réalisés sur animal vigile et la durée de l’action ne dépassera pas les 5 min, le volume sera adapté au minimum pour ne pas nuire à l’animal. Le stress dû au maintien de l’animal, à la piqûre de l’aiguille, une rougeur peut apparaitre au site de prélèvement, ne doit pas impacter le mode vie de l’animal une fois l’action finie.

A l’issue de chaque procédure, tous les animaux qui auront suivi la totalité de la procédure expérimentale seront mis à mort pour permettre de réaliser les évaluations ex vivo (évaluations histologiques, dosage de produit…).

Les modèles de souris diabétiques sont bien décrits dans la littérature pour l’étude des complications du diabète en général, et notamment au niveau de l’œil, pour la rétine et la cornée. Les souris choisies développent un diabète représentatif de la maladie humaine soit de type 1 (insulino dépendant) soit de type 2 (insulino indépendant). Les souris AKITA sont diabétiques car elles n’ont pas d’insuline fonctionnelle. Les souris db/db deviennent diabétiques parce qu’elles sont insulino résistantes, l’insuline produite n’est plus assez efficace pour contrôler la glycémie, cela est dû à leur obésité, et l’obésité est un facteur de risque majeur dans le diabète de type 2 chez les humains. Les souris des deux souches arriveront dans notre animalerie à l’âge de 5 à 7 semaines, les atteintes rétiniennes ou cornéennes sont décrites dans la littérature, en général à partir de la 8 -ème semaine pour les deux types de souris, et sont en général suivies jusqu’à la 24 -ème et maximum 32 -ème semaine.