Anticorps bioconjugués pour visualiser le tissu adipeux brun in vivo chez la souris

Avec l’augmentation de l’espérance de vie, améliorer ou préserver la santé et la qualité de vie des personnes afin qu’elles puissent être autonomes le plus longtemps possible représente un enjeu majeur de santé publique. L’objectif actuel est de promouvoir le vieillissement en bonne santé en déterminant des paramètres biologiques permettant de mesurer et de prédire son évolution. Le métabolisme énergétique est un régulateur clé de la longévité et de l’allongement de la vie en bonne santé. Les tissus adipeux jouent un rôle très important dans le maintien de l’homéostasie énergétique de l’organisme et leur dysfonctionnement pourrait contribuer à l’altération des fonctions de l’organisme au cours de l’âge. Alors que les tissus adipeux blancs sont spécialisés dans le stockage et la libération de l’énergie, les tissus adipeux bruns (et beiges) dissipent l’énergie sous forme de chaleur. Il est clairement admis que la quantité et l’activité du tissu adipeux brun déclinent avec l’âge. Il est aussi aujourd’hui bien démontré que les tissus adipeux bruns sont associés de manière positive à la santé cardiométabolique chez l’homme. Il est donc important de pouvoir visualiser de manière non invasive le tissu adipeux brun pour définir des trajectoires de santé à l’échelle des individus. Plusieurs méthodes d’imagerie du tissu adipeux brun existent à l’heure actuelle. Elles sont pour la plupart basée sur la détection de sondes marquées et des techniques d’imagerie adaptées. Cependant, les sondes utilisées sont souvent des métabolites comme par exemple le glucose. L’intensité du marquage peut fluctuer en fonction de l’activité du tissu (et de l’état de santé métabolique de l’individu comme en cas d’insulinoresistance) et peut générer des faux positifs par l’activité métabolique d’autres tissus. Dans ce projet, nous proposons une nouvelle méthode d’imagerie pour détecter de manière non invasive des protéines membranaires exprimées par le tissu adipeux brun, in vivo chez la souris. Ceci reposera sur l’injection d’anticorps bioconjugués et de sondes marquées avec des fluorochromes pour une détection du tissu adipeux brun par imagerie en fluorescence in vivo.

Ce projet permettra de mettre au point une nouvelle méthode de visualisation du tissu adipeux brun in vivo de manière non invasive. Etant donné que ce tissu décline avec l’âge et dans des contextes de désordres métaboliques, mesurer sa quantité chez un individu pourrait permettre de définir des trajectoires de santé. La méthode utilisée dans ce projet pourrait aussi être élargie à d’autres tissus et d’autres pathologies. En effet, la basigine est surexprimée par de nombreux types de cellules cancéreuses et la méthode proposée dans ce projet pourrait tout à fait être utilisée pour évaluer le développement de certains types de tumeur. Enfin, la méthode développée dans ce projet pourrait être adaptée pour détecter d’autres cibles protéiques, élargissant ainsi l’intêret et les bénéfices liés à ce projet.

Les animaux subiront des prélèvements : soit 1 prélèvement sanguin (juste avant la mise à mort) soit 5 prélèvements sanguins (soit sur 2 jours (5 min, 3 heures, 6 heures, 24 heures et 48 heures) soit sur 7 jours (1, 2, 3, 4 et 7 jours)). Les animaux subiront des injections : soit 1 injection, soit 2 injections (1 injection et 1 injection au minimum 24 heures après) soit 3 injections (1 injection, 1 injection au minimum 24 heures après, et 1 injection 1 heure après), soit 7 injections (1 injection quotidienne pendant 5 jours consecutifs, 1 injection 7 jours après et 1 injection 1 heure après). Certains animaux seront soumis à des modifications dans leurs conditions d’hébergement (température d’hébergement de 4°C pendant 10 jours ou de 30°C pendant 2 mois).

Certaines nuisances ou effets indésirables sont attendus au cours de ce projet : – le stress des animaux au moment de leur réception, – des problèmes liés à l’anesthésie, – le stress lié à l’isolement et à l’individualisation des animaux en cas d’agressivité, – le stress lié aux températures d’hébergement – le stress lié à la contention nécessaire pour les injections, – les stress liés à l’injection des molécules – et le stress lié aux prélèvements sanguins. Les souris invalidées génétiquement ne présentent pas de phénotype dommageable dans les conditions d’hébergement utilisées dans cette étude.

Au terme de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort afin de récupérer le sang et les organes d’intéret pour des analyses ultérieures.

Nous avons décidé de travailler sur la souris puisque cette espèce est un modèle bien établi pour l’analyse des fonctions métaboliques et du vieillissement et dans lequel la biologie du tissu adipeux brun a été particulièrement bien étudiée. Par ailleurs, la cinétique du vieillissement est bien décrite chez la souris, et cette espèce permet de réduire le temps d’expérimentation car elle a une espérance de vie plus courte (2 à 3 ans) que celle du rat (2 à 3.5 ans) ou encore du cobaye (4 à 8 ans). En plus de souris sauvages (contrôles), nous utiliserons une souche de souris génétiquement modifiée. Nous utiliserons des souris sauvages âgées de 2 mois (certaines auront 4 mois en fin de protocole). Les souris âgées de 2 mois, sont matures sexuellement, et présentent un tissu adipeux brun bien développé. L’hébergement à 30°C sera réalisé chez des souris âgées de 2 mois pendant 2 mois (temps efficace pour inactiver le tissu adipeux brun comme montré par les travaux précédents de l’équipe). L’exposition au froid sera réalisée chez des souris âgées de 3 mois et 20 jours, pendant 10 jours. Des travaux précédents de l’équipe ont montré qu’à 24 mois, les animaux présentent des défauts métaboliques importants dans le tissu adipeux brun, c’est la raison pour laquelle nous avons choisi cet âge pour les souris « âgées ». Les souris génétiquement modifiées et leurs contrôles seront utilisées à l’âge de 4 mois, ce qui nous permettra de comparer les résultats avec les souris hebergées aux différentes températures.