Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 12/08/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-799830)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La régulation de la glycémie est placée sous le contrôle de l’insuline dont la sécrétion est fortement stimulée par le glucose lui-même et pas du tout par le fructose, lequel représente pourtant 50% des sucres consommés dans notre alimentation. Le fructose est structurellement proche du glucose mais est transporté, notamment au niveau de l’intestin, par un transporteur spécifique qui ne transporte que le fructose et est ensuite métabolisé par une enzyme également spécifique au fructose. Les souris dont ce transporteur ou cette enzyme ne sont pas présents, absorbent mal le fructose et présentent une modification de leur flore intestinale. De façon intéressante, elles présentent également une forte augmentation de leur glycémie et une diminution de l’insuline dans le sang. De plus, ces variations de glycémie ne sont pas les mêmes en fonction de leur alimentation. Ainsi, La découverte d’une nouvelle voie de régulation de la glycémie via ce transporteur et cette enzyme spécifique du fructose liée à l’alimentation, semble très importante à caractériser et c’est le but du projet proposé. Ce travail vise à déterminer chez des souris mâles et femelles qui absorbent mal le fructose, quel est l’effet de l’alimentation sur la régulation de la glycémie et quels sont les mécanismes impliqués via l’utilisation de différents régimes connus pour interagir avec la flore intestinale.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les caractéristiques observées chez les souris dépourvues du transporteur du fructose et de l’enzyme responsable de sa métabolisation, à savoir une importante augmentation de la glycémie et une baisse du taux circulant d’insuline, reflètent ce qui est observé dans le diabète de type 1. Le diabète de type 1 représente environ 10% des cas de diabètes en France et dans le monde. Depuis une vingtaine d’années, le nombre de personnes atteintes de diabète de type 1 ne cesse d’augmenter (+ 3 à 4% /an). Les raisons de ces évolutions sont inexpliquées à ce jour, mais certaines modifications de l’environnement et leurs interactions avec le génome sont suspectées telles que les facteurs nutritionnels ou la modification de la flore intestinale. Bien que le fructose soit suspecté de conduire à la mise en place d’un diabète de type 2 (mise en place progressive de l’insulino-résistance) le rôle de son transporteur et de la principale enzyme de son métabolisme, dans la sécrétion de l’insuline et dans la régulation de la glycémie n’a jamais été étudié. Notre projet permettra possiblement d’identifier une nouvelle voie impliquée dans cette régulation et peut-être de mettre en évidence des cibles thérapeutiques potentielles.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux vigiles recevront 3 gavages de glucose (intervention d’une durée inférieure à 5 secondes), 1 injection (intervention d’une durée inférieure à 5 secondes), 5 petites coupures à l’extrémité de la queue (intervention d’une durée inférieure à 1 seconde) et ils auront au maximum 6 prélèvements sanguins (intervention d’une durée inférieure à 20 secondes).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les animaux seront soumis à un stress sur des temps très courts au cours de la contention nécessaire lors des gavages, prélèvements et de l’injection (moins de 20 secondes). Les animaux seront soumis à stress lors du passage de leur salle d’élevage à la salle d’expérimentation. Les animaux seront soumis à une légère douleur lors des prélèvements et lors de l’ injection. Les souris seront soumises à 2 périodes de jeûne (4 et 6h) ce qui n’entraine qu’une diminution modérée de la glycémie et aucune hypoglycémie.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
L’ensemble des animaux sera euthanasié afin de prélever et analyser certains tissus (pancréas, foie, intestin et contenu de caecum).
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Il n’existe pas aujourd’hui de modèle ou de technique in vitro ou ex vivo permettant de simuler les interactions inter-organes impliquées dans le contrôle de la glycémie d’un individu. Le recours à des animaux est donc nécessaire pour intégrer l’ensemble des paramètres spécifiques à chaque souris (génétique, microbiote, alimentation) et biologiques obtenues à partir du sang (glycémie, insulinémie), des tissus producteurs d’hormones (pancréas), intestinaux (tissus permettant de stimuler la sécrétion d’insuline via la production de molécules de type hormonales) et impliqués dans le métabolisme des sucres (foie).
2. Réduction
Nous avons prévu d’inclure 10souris par groupe expérimental, ce nombre apparait nécessaire afin de permettre la mise en évidence de différences statistiques significatives. De plus, nous avons fait le choix d’utiliser les mêmes groupes de souris ente 6 et 19 semaines et de n’effectuer les prélèvements finaux de tissus qu’à 19 semaines afin de réduire le nombre d’animaux.
3. Raffinement
Les animaux seront habitués à la contention avant le démarrage des gavages pour limier le stress lors de la procédure expérimentale. Les expérimentations étant effectuées dans une salle différente de la salle d’élevage les animaux seront habitués à la salle d’expérimentation et maintenus dans leur cage d’élevage avec les mêmes congénères afin de réduire le stress. Les animaux seront surveillés visuellement 1 fois par semaine et leur poids mesuré 1 fois par semaine. Des points limites ont été mis en place et seront appliqués.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le modèle souris est largement utilisé pour les recherches sur les maladies métaboliques. De plus, les données préliminaires existantes ont été obtenues à partir de ces modèles animaux qui sont des modèles génétiques originaux disponibles uniquement chez les souris et surtout nécessaires pour décrypter le mécanisme posé ici (rôle du transporteur et du métabolisme du fructose dans la régulation de la glycémie). Il est désormais bien établi que la nutrition lors de la gestation et de l’allaitement, joue un rôle clé dans la programmation métabolique à long terme. Dans cette optique, l’alimentation durant les premières semaines de vie semble particulièrement déterminante dans l’établissement de la capacité à réguler la glycémie. Afin de clarifier l’impact de la nutrition au cours de cette période dite périnatale, nous comparerons les effets d’un apport en fibres et de la malabsorption du fructose sur la régulation de la glycémie, selon que ces interventions soient mises en place dès la naissance ou seulement à partir du sevrage. Nous avons choisi de travailler principalement sur des souris âgées de 6 semaines, car nos données préliminaires mettent en évidence des différences marquées au niveau de la glycémie et du taux d’insuline dans le sang à cet âge. Par ailleurs, afin d’évaluer la persistance ou non de ces différences au cours du temps, la mesure de la glycémie de ces mêmes animaux sera suivie et analysée également à 12 et 18 semaines d’âge.