Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 09/08/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-773302)
2 190 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles sont infectées par la bactérie Citrobacter rodentium ou reçoivent du sulfate de dextran sodique qui provoque une colite, avec pertes de poids, atteintes intestinales et parfois la mort, et subissent une imagerie quotidienne sous anesthésie pouvant durer jusqu’à quatorze jours. Le porteur reconnaît que l’infection conduit à la mort d’une partie des animaux et fixe des points limites, dont une perte de poids de 20 pour cent. Il affirme que les organoïdes in vitro ne reproduisent pas la propagation de l’infection à plusieurs organes, ce qui rendrait « essentiel » le recours à la souris.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’objectif global de ce projet est de comprendre l’interaction entre la formation immunitaire au début de la vie et l’infection. Il aura deux objectifs principaux : (i) comprendre quelles cellules, bactéries, métabolites et molécules immunitaires sont impliqués pendant la réaction de sevrage pour entraîner les réponses à l’infection à l’âge adulte ; (ii) examiner comment l’infection au début de la vie affecte la réaction de sevrage. En fin de compte, nous voulons identifier de nouveaux traitements ou biomarqueurs du microbiote et du système immunitaire au début de la vie pour améliorer la réponse immunitaire à l’infection.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le projet peut faire progresser les connaissances scientifiques et profiter à la santé humaine. On sait peu de choses sur la façon dont le microbiote intestinal au début de la vie forme l’immunité à l’infection tout au long de la vie. Ce projet a le potentiel d’ajouter des données importantes au domaine scientifique en fusionnant la microbiologie, l’immunologie et la recherche sur le développement précoce de la vie. Ce projet vise à identifier à la fois les biomarqueurs d’une formation immunitaire saine ou perturbée, ainsi que les composés potentiels qui peuvent restaurer une empreinte immunitaire saine. En recherchant et en testant différentes bactéries, métabolites et composés immunitaires, ce projet a le potentiel d’identifier des agents thérapeutiques qui pourraient être utilisés en médecine humaine comme de nouvelles thérapies de prévention de la dysrégulation immunitaire et des infections.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Gavage oral, en une seule fois, de la bactérie, qui durera quelques secondes et échantillons fécaux non invasifs seront prélevés. Anticorps administrés par injection i.p. qui durera quelques secondes, une fois par jour pendant un maximum de 6 jours. Les souris sans germes seront traitées avec des composés dérivés du microbiote (des acides gras à chaîne courte et/ou bactéries filamenteuses administrés respectivement via six injections intrapéritonéale sur 14 jours ou par un unique gavage) de la naissance à 28 jours. Les animaux seront également soumis à une anesthésie à l’isofluorane pendant l’imagerie in vivo de l’infection et durera 5 à 10 minutes. Cela se produira tous les jours jusqu’à 14 jours pendant l’infection.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Un traitement antibiotique chronique chez les mères entraîne une prise de poids réduite chez les souriceaux qui se rétablit à l’âge adulte après l’arrêt du traitement antibiotique. Ce retard de prise de poids dure donc jusqu’à 4 semaines (0-4 semaines d’âge) chez les souriceaux. L’infection à C. rodentium entraîne une perte de poids, une réduction de l’activité, une pathologie intestinale et la mort. L’infection par C. rodentium sera menée jusqu’à 12 jours (pic d’infection) avec une surveillance quotidienne des souris. Le traitement au sulfate de dextran sodique (DSS) entraîne une perte de poids et une pathologie intestinale chez les souris. Le DSS sera utilisé jusqu’à 7 jours consécutifs à la fois (14 jours au total par souris) avec une surveillance quotidienne.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Toutes les expériences nécessitent l’analyse des cellules immunitaires dans les tissus intestinaux et d’autres organes, ainsi que l’évaluation de la propagation de l’infection aux organes périphériques. La seule façon d’évaluer cela est de mettre les animaux à mort à la fin de chaque expérience. Tout sera mis en œuvre pour respecter les principes des 3R.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Aucune alternative non-animale n’est actuellement disponible pour mener cette recherche. Bien que les nouveaux modèles organoïdes tridimensionnels puissent partiellement reproduire in vitro les réponses d’un seul organe à une infection en combinaison avec des cellules immunitaires particulières, ces systèmes ne sont pas en mesure de reproduire la propagation systémique des infections à différents organes, ni le recrutement de la grande variété de cellules immunitaires dans l’intestin ou d’autres sites immunitaires tout au long de la période d’infection. Par conséquent, pour répondre à ces questions concernant la formation par le microbiote de l’immunité au début de la vie et des réponses aux infections, il est essentiel d’utiliser des modèles animaux.
2. Réduction
D’après la littérature (1, 2), les effectifs par groupe prévus permettent d’atteindre des tailles d’effet compatibles avec la question biologique, en prenant en compte la forte variabilité des données (microbiote) et le caractère doublement emboité du plan d’expérience (via les effets portée et cage). Le calcul de ce nombre tient compte d’un minimum de sang, de cellules et d’organes à prélever pour analyse et inclut pour chaque série d’expériences le nombre nécessaire de contrôles. Il prend également en compte la nécessité de reproduire les résultats, afin de pouvoir identifier et exclure les artefacts expérimentaux et donc les erreurs d’interprétation. Nous avons utilisé l’outil statistique G*power pour déterminer le nombre minimum de souris à utiliser par groupe pour obtenir des résultats significatifs, en tenant compte de la variabilité inhérente à l’expérience. Ces tests ont été développés à partir d’outils référencés. Les données seront analysées grâce à des modèles d’ANOVA ajustés sur plusieurs facteurs (sexe de l’animal, traitement). Plusieurs facteurs de variabilité indésirable seront à prendre en compte grâce à des modèles emboîtés (modèles mixtes) tels que l’effet portée, cage et répétition de l’expérience.
3. Raffinement
Le degré de sévérité des procédures expérimentales dans lesquelles les animaux sont inclus est léger ou modéré. Le degré de souffrance modéré concerne les expériences conduisant à une infection et une maladie inflammatoire, dont la gravité peut être facilement suivie par la perte de poids, l’aspect général et le marqueur d’inflammation et donc la douleur estimée. Dans ces expériences, l’état des souris sera contrôlé quotidiennement par la pesée, l’aspect général et l’inspection des selles. Si la perte de poids dépasse 20%, si la souris présente des signes de détresse clinique grave (léthargie, posture voûtée permanente, piloérection marquée, absence de toilettage), ou si les selles contiennent du sang, l’expérience sera arrêtée et les souris souffrantes seront mises à mort.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Ce projet vise à explorer et comprendre les interactions complexes, dans le temps, entre les cellules du système immunitaire et le microbiote. Il est donc impossible de modéliser de telles interactions in vitro ou in silico, d’autant plus que relativement peu de choses sont connues dans ces interactions. Le modèle de choix est la souris, qui se prête idéalement aux expériences concernant le système immunitaire et le microbiote intestinal. Les souris que nous utiliserons seront des souris gestantes, des souris de naissance, des jeunes souris entre la période postnatale et le péri-sevrage (0-4 semaines), et des souris adultes (6-10 semaines). Ce projet étudie l’influence du microbiote intestinal pendant la grossesse et au début de la vie sur les résultats des infections à l’âge adulte. Il est donc nécessaire d’utiliser des souris gestantes et de tester leur progéniture tout au long de la vie jusqu’à l’âge de 10 semaines.