Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 17/03/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-793858)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le diabète entraine très souvent des complications cardiaques avec notamment l’apparition d’un mauvais fonctionnement du cœur, appelé cardiopathie diabétique, et pouvant mener à l’insuffisance cardiaque. Or, le diabète est en pleine expansion dans notre société, ce qui confirme la nécessité de constantes recherches pour mieux cibler les solutions thérapeutiques. Le projet consiste à analyser un modèle de cardiomyopathie diabétique chez la souris induit par une alimentation riche en graisse et en sucre, afin d’en comprendre les mécanismes et d’identifier de nouvelles potentielles pistes thérapeutiques. Plus particulièrement, cette étude vise à : 1) étudier l’impact de l’âge et du sexe sur la communication du signal calcium entre le réticulum, réservoir de calcium, et la mitochondrie, source d’énergie de la cellule, dans le développement du diabète au niveau du foie et du cœur et 2/ identifier les acteurs au niveau moléculaire en réalisant une analyse comparative entre 6 laboratoires européens pour identifier l’impact des conditions d’élevage dans les laboratoires.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Notre étude permettra de préciser les altérations de la communication entre réticulum et mitochondries au cours du diabète de type 2 et de la cardiopathie diabétique selon l’âge et le sexe, afin d’établir son rôle comme cible thérapeutique pour tous les patients ou seulement des sous-groupes, en vue d’une médecine personnalisée. Ce projet permettra également d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques spécifiques de la cardiomyopathie diabétique car indépendantes des conditions d’élevage ou du technicage des échantillons, dans le cadre d’un projet multi-établissements et via des analyses comparatives à large échelle des mécanismes moléculaires. A plus long terme, nos résultats permettront d’envisager de nouveaux traitements pour les patients
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les souris recevront une alimentation riche en lipides et en sucrose pendant 5 ou 15 semaines qui va induire une prise de poids sans altérer leur mobilité sur la durée de l’étude. Une fois par mois et lors des test métaboliques, les souris sont mises à jeun 6 heures et soumises à des prélèvements sanguins de petits volumes au niveau de la queue pour les mesures de glycémie sous analgésie. Ces prélèvements sont au nombre maximum de 15 répartis sur 15 semaines, selon les durées de régime et leur durée n’excèdera pas 30 secondes chaque fois. Lors de chaque test métabolique, les souris sont soumises à une injection (glucose ou insuline) au niveau de l’abdomen (
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Suite à l’alimentation riche en lipides, les souris vont développer une obésité et un prédiabète associé à une hyperglycémie modérée. Nos études préalables démontrent que leur prise de poids ne les empêche pas de se mouvoir dans la cage et d’accéder à la mangeoire et que leur prédiabète ne modifie pas de manière majeure leur prise hydrique ni leur besoin d’uriner. Au cours du test de tolérance au glucose, une hyperglycémie transitoire est induite. Ces variations de glycémie sont des réponses physiologiques transitoires qui n’affectent pas l’état général des souris. L’hyperglycémie provoquée lors du test de tolérance au glucose revient à la normale au bout de 90 minutes. Au cours du test de tolérance à l’insuline, certaines souris sont susceptibles de présenter une hypoglycémie transitoire qui revient à la normale lorsqu’on redonne accès à la nourriture aux souris. Les injections intrapéritonéales associées à ces différents tests peuvent entrainer, de même que les prélèvements sanguins, une douleur transitoire, prise en charge par ailleurs.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A la fin des procédures, toutes les souris seront mises à mort pour le prélèvement des organes d’intérêt. Ces prélèvements d’organes sont nécessaires pour constituer une biobanque et analyser les mécanismes moléculaires à l’origine du développement de la pathologie. Pour accroitre notre compréhension de ces mécanismes et tirer le plus d’information de ce modèle, nous allons réaliser des analyses à large échelle sur plusieurs organes afin de mieux comprendre l’influence du métabolisme à l’échelle de différents organes sur la cardiomyopathie.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Il s’agit d’un projet de physiologie intégrée où aucune alternative non animale n’est disponible. D’autre part, on veut également déterminer si la cardiomyopathie diabétique induite par une alimentation obésogène est dépendante ou pas du sexe, et ce paramètre n’est pas analysable autrement que sur animal.
2. Réduction
Le nombre d’animaux par procédure a été calculé à l’aide d’un logiciel de statistiques afin de déterminer le plus précisément possible le nombre minimal d’animaux permettant d’obtenir des résultats statistiquement exploitables tout en mutualisant les prélèvements des différents organes, soit 160 animaux sur 2 ans.
3. Raffinement
L’alimentation hypercalorique va induire une prise de poids qui ne gêne pas la motricité des souris qui peuvent toujours accéder à la mangeoire. Le nombre d’animaux par cage est donc réduit par rapport aux conditions standard d’hébergement pour que chacune ait suffisamment de place. Les animaux sont suivis quotidiennement et la mise en place de points limites pertinents permet d’intervenir au plus tôt en cas de difficulté. Le temps de jeûne pour les mesures de glycémie et les tests métabolique est réduit au minimum nécessaire (6 heures) et est mis en place dans le début de la phase diurne, soit en période de faible activité des souris. Pour les mesures de glycémie et les tests métaboliques, les souris sont mises à jeun pendant 6 heures, puis une crème analgésiante est appliquée à l’extrémité de la queue 30 minutes avant de réaliser une incision fine à l’aide d’un scalpel pour prélever une goutte de sang (5µl). Pour les mesures successives lors des tests, la queue n’est pas retaillée mais le coagulum est ôté par un léger frottement avec une compresse stérile, qui provoque à nouveau le saignement de la queue. Une hyperglycémie transitoire est attendue lors du test de tolérance au glucose qui devrait se restaurer au bout de 90 minutes. De même une hypoglycémie transitoire est attendue lors du test de tolérance à l’insuline. Après les examens échographiques réalisés sous anesthésie générale, les souris sont placées dans une couveuse à 37°C pendant 30 minutes pour éviter toute hypothermie et leur permettre de récupérer plus facilement.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nous utiliserons des souris car leur physiologie est « proche » de l’homme en termes de contrôle de la glycémie et le fonctionnement cardiaque. Nous utiliserons des souris à l’âge adulte (âgées de 5 mois), âge auquel le développement cardiaque est terminé. Cet âge « avancé » permet de majorer les atteintes cardiaques induite par l’alimentation et de reproduire la pathologie de cardiomyopathie diabétique chez l’Homme (intervenant généralement chez le sujet adulte).