Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 06/02/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-780985)
72 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles subissent neuf gavages, dont cinq en deux heures pour vider leur microbiote, un geste que le porteur qualifie lui-même de stress sévère, puis une coupe de la queue et un prélèvement de sang avant mise à mort pour prélever le cerveau. Le porteur étudie le lien entre microbiote intestinal et attrait pour les régimes gras et sucrés, un enjeu qu’il présente comme majeur. Il affirme qu’aucun modèle in vitro ne reproduit ces relations entre intestin, cerveau et comportement.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’augmentation de la consommation alimentaire liée au plaisir à manger est un facteur clé dans l’augmentation de la prévalence du surpoids et de l’obésité. La compréhension des dérégulations de ce système du plaisir à manger est un enjeu scientifique et médical majeur. Parmi les nouveaux acteurs de la régulation du comportement alimentaire, le microbiote intestinal est de plus en plus étudié . Des données préliminaires pointent son rôle potentiel dans la régulation du comportement du plaisir à manger dans le cadre d’alternance entre des régimes normaux et régimes gras/sucrés. Ce type de comportement est largement répandu dans la population en général et dans les stratégies nutritionnelles pour la perte de poids, qui sont généralement peu efficaces en termes de perte de poids sur le long terme. Ce travail pourra permetre de mettre en évidence le rôle de certaines bactéries en particulier et leurs cibles au niveau de certaines régions du cerveau impliquées dans la régulation de la prise de nourriture. Des modifications du comportement alimentaire et notamment du plaisir alimentaire qui entraine une augmentation de la prise alimentaire ont été mises en évidence chez des souris lorsqu’elles sont exposées plusieurs fois (effet YOYO) à un régime gras/sucré. En parallèle des modifications du microbiote intestinal et une prise poids plus importante ont été observées chez ces souris YOYO en comparaison avec des souris maintenues en permanence sous un régime gras/sucré. Ceci mettant en évidence l’aspect détrimentaire de l’alternance des régimes alimentaires. L’objectif de ce projet est de mettre en évidence un éventuel lien de cause à effet entre les modifications du microbiote intestinal et le comportement alimentaire. Pour cela, le microbiote caecal de souris YOYO (ayant été exposées plusieurs fois au régime gras sucré) ou pas sera transféré à des souris receveuses naives n’ayant jamais consommé de régime gras/sucré. L’objectif de ce travail est d’une part d’analyser le comportement des souris receveuses et d’autre part de mettre en évidence les aires cérébrales activées par les microbiotes YOYO. Pour cela, des analyses de biologie moléculaire ou des immunohistochimies dirigées contre des gènes impliqués dans le comportement alimentaire et des protéines marqueurs de la neuroinflammation seront réalisées sur les cerveaux des souris receveuses.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
L’augmentation de la consommation alimentaire liée au plaisir à manger est un facteur clé dans l’augmentation de la prévalence du surpoids et de l’obésité. La compréhension des dérégulations de ce système du plaisir à manger est un enjeu scientifique et médical majeur. Parmi les nouveaux acteurs de la régulation du comportement alimentaire, le microbiote intestinal est de plus en plus étudié. Des données préliminaires pointent son rôle potentiel dans la régulation du comportement du plaisir à manger dans le cadre d’alternance entre des régimes normaux et régimes gras/sucrés. Ce type de comportement est largement répandu dans la population en général mais également dans les stratégies nutritionnelles mise en œuvre pour la perte de poids, qui sont généralement peu efficaces en terme de perte de poids sur le long terme. Ce travail pourra permettre de mettre en évidence le rôle de certaines bactéries en particulier et leurs cibles au niveau du cerveau afin, à long terme, d’envisager des développmenents thérapeutiques utilisant les bacteries indentifiées pour moduler la prise alimentaire.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à une contention nécessaire lors des 9 gavages (quelques secondes) réalisés lors de la déplétion du microbiote (5 gavages en 2h), le transfert du nouveau microbiote (3 gavages en 48h) et au cours du test de tolérance au glucose (un gavage à la fin des 8 semaines). Pour ce test les souris subiront une petite coupure à l’extrémité de la queue (incision : 1 seconde) et massage de la queue pour récupérer la goutte de sang (quelques secondes). Un prélèvement de sang à la veine submandibulaire sera réalisé une fois sur animaux vigiles en fin de procédure avant l’euthanasie. Ce prélèvement dure 10-15 secondes.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les animaux seront soumis à un stress de par leur placement en cage individuelle tout au long de la procédure. Lors de la déplétion du microbiote, les gavages au polyéthylène glycol (PEG), d’une durée de 10 secondes, constituent un stress sévère compte tenu de leur fréquence (5 gavages en 2h). Lors du transfert de microbiote, les gavages d’une durée de 10 secondes, constituent un stress modéré car ils sont espacés de 24h. Une petite coupure au niveau de la queue réalisée une seule fois par l’expérimentateur lors du premier prélèvement du test.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les 72 souris seront euthanasiées pour prélever les cerveaux.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Il n’existe aujourd’hui pas de modèle ou de technique in vitro permettant de simuler les relations entre le microbiote intestinal, le système nerveux central et le comportement alimentaire d’un individu. Le recours à des animaux est donc nécessaire pour intégrer l’ensemble des données sur la composition et l’abondance du microbiote intestinal et des données phénotypiques et comportementales obtenues sur les mêmes animaux.
2. Réduction
Nous avons prévu d’inclure 24 souris par groupe expérimental et nous avons 3 groupes expérimentaux. Chaque groupe sera divisé en deux sous-groupes de 12 animaux qui seront respectivement dédiés à l’analyse de l’expression de gènes ou au marquage de protéines. D’après les études déjà menées au laboratoire, nous estimons que 12 animaux par sous-groupe sont nécessaires afin de permettre la mise en évidence de différences statistiques significatives.
3. Raffinement
Les animaux bénéficieront d’un enrichissement avec du papier de nidification et une maison en propylène rouge pour permettre aux souris respectivement de faire un nid et de se cacher. Elles auront également un bâton à ronger. Afin de palier au stress dû à l’isolement des animaux , les cages seront en plexiglass transparentes et mises côte à côte pour permettre les interactions visuelles et sonores entre les animaux. Ces enrichissements permettent d’assouvir au mieux les comportements naturels de l’animal. Les animaux seront surveillés chaque jour (surveillance visuelle) au moment de la prise alimentaire (mesurée par pesée de l’aliment). Un score clinique sera établi lors de la surveillance quotidienne. Une perte de poids dépassant 20 % du poids initial de l’animal sera considérée comme un point limite majeur. Des points limites spécifiques lors des gavages seront également mis en place.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Des souris C57BL6 mâles adultes (agés de 12 semaines au début de la procédure) seront utilisés. Le modèle souris est largement utilisé pour les recherches sur les maladies métaboliques induites par des régimes riches en énergie en raison de ses réponses reproductibles. Des données préliminaires sur ce modèle animal sont de plus disponibles notamment sur les souris donneuses dont sont issus les microbiotes qui seront transférés. Il est donc indispensable d’utiliser des animaux de la même espèce, du même âge et du même sexe que les souris donneuses de microbiote. Nous avons choisi de travailler sur des animaux de 12 semaines d’âge afin de travailler sur des animaux adultes ayant un microbiote stabilisé.