Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 30/09/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-991267)
Soumis à un régime hyperlipidique pendant vingt-huit semaines, hébergés seuls en cage et placés en cycle lumineux inversé, 336 rats subissent des procédures d’un niveau de souffrance sévère et sont tous tués pour le prélèvement de leurs organes. Ils subissent des prélèvements sanguins à la onzième puis à la vingt-troisième semaine de régime, pendant un test de tolérance au glucose. L’objectif déclaré est de mesurer si une alimentation restreinte à quelques heures par jour corrige les dérèglements métaboliques, avec des retombées annoncées pour le travail de nuit et le décalage horaire. Le porteur reconnaît que l’isolement et le régime gras peuvent altérer la masse et la force musculaires des rats, et indique qu’un effectif de 30 est « correct » pour l’analyse statistique dans ce domaine, alors que le projet en compte 336.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’étude de la destructuration pathologique de l’organisation circadienne de l’organisme, se traduit à long terme par des troubles cliniques sévères (perturbations du sommeil, altérations métaboliques). Notre objectif principal va être d’étudier les voies par lesquelles les horloges principales et secondaires contrôlent la rythmicité des processus physiologique.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet s’inscrit dans le cadre de la recherche sur l’obésité et le diabète. La prévalence de l’obésité est en constante augmentation au niveau mondial (OMS), de même que les maladies qui lui sont associées (maladies cardiovasculaires, diabète…). Le concept de chronobésité, rattachée aux pathologies diabétiques et obésités, découle de l’hypothèse selon laquelle une désynchronisation chronique du cycle veille-sommeil et des rythmes circadiens (cycle d’environ 24 heures) favoriserait la surcharge lipidique. Les rythmes circadiens sont contrôlés par des oscillations moléculaires que l’on nomme « horloges ». L’horloge circadienne principale se situe dans le cerveau, au niveau de l’hypothalamus, elle est synchronisée essentiellement par la lumière, mais également par d’autres facteurs (comportementaux, pharmacologiques ou nutritionnels). En plus de cette horloge principale, des horloges secondaires situées dans les organes périphériques (foie, tissus adipeux, coeur) interviennent également dans le contrôle des rythmes circadiens. Le rythme des prises alimentaires serait régulé par une horloge alimentaire, une meilleure connaissance de la synchronisation alimentaire ouvrira la voie à de nouvelles approches thérapeutiques permettant de corriger les anomalies circadiennes délétères liées aux pathologies métaboliques telles que l’obésité et le diabète. Elle permettrait également de prévenir les troubles métaboliques induits par les désynchronisations dues aux modes de vie actuels (travail de nuit, travail posté, décalage horaire). Les stratégies employées devraient mettre à profit l’effet synchroniseur d’une planification et d’une composition des repas optimisées. Pour mener à bien cette étude, les rats seront soumis à un cycle inversé de 12h/12h : 7h00-19h00 (période nocturne ou d’activité) et 19h00-7h00 (période diurne ou de repos) qui nous permettra d’étudier le rôle de l’horloge alimentaire sur l’impact des désordres métaboliques.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
De jeunes rats agés de 4 semaines seront soumis à un régime hyperlipidique pour induire une obésité et une insulino-résistance pendant 28 semaines. Les animaux subiront des prélèvements sanguins à la 11ème et 23 ème semaine de régime pendant le test de tolérance au glucose.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Un stress lié à l’isolement des animaux et un effet délétère à long terme qui peut survenirsur la masse et la force musculaire des rats soumis au régime hyperlipidique.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Mise à mort pour prélèvements d’organes.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Dans le cadre de notre projet, nous devons avoir recours à un modèle animal pour mimer et pour mesurer les effets bénéfiques que l’on peut attendre d’un changement de pratique alimentaire telle que l’alimentation limitée dans le temps (TRF :Time Restricted Feeding). L’utilisation d‘un modèle animal est incontournable. En effet, ce type de projet ne peut en aucun cas être remplacé par des expériences in vitro. Nous avons besoin d’étudier des paramètres comportementaux et de physiologie intégrée qui implique les interactions entre les nombreux organes et que l’on ne peut pas modéliser in vitro.
2. Réduction
Cette étude ne peut être remplacée par d’autres moyens que les modèles animaux, car nous regardons les dialogues inter-organes avec comme résultante le taux de glucose sanguin, nous utiliserons le minimum de rats nécessaire en respectant le bien-être animal (raffinement des procédures, amélioration de leur environnement). Le nombre d’animaux est minimisé et nous effectuerons les différentes expérimentations sur des mêmes groupes de rats tant que celles-ci se révèlent non invasives et peu douloureuses : IPGTT, ITT, PPT et GTT. Les animaux seront leur propre contrôle, cela nous permet ainsi de diminuer le nombre d’animaux utilisés. Dans le domaine de l’étude d’une désynchronisation des repas, un n de 30 est correct pour l’analyse statistique : Utilisation du Test de Student et du Test ANOVA. Il n’existe pas de modèles in vitro permettant ce type d’analyse. En vue d’appliquer les réglementations Européennes en termes de réduction.
3. Raffinement
Le soin apporté aux animaux par le personnel animalier et les responsables du projet a pour but d’améliorer le bien-être des rats. De réduire, supprimer ou soulager les douleurs. Les causes de souffrance et de stress pourraient provenir du régime alimentaire hyperlipidique ou de l’isolement. Le milieu de vie en cage d’hébergement est enrichi en bâtons de bois. Le suivi des animaux se fait individuellement (manipulation 5jours/7, suivi du poids corporel) tout au long de l’étude jusqu’à la mise à mort. Le mal être inattendue d’un animal est pris en charge selon les points limites établis et à une utilisation des procédures réglementaires et à la mise à mort. Ce suivi permet de valider les résultats scientifiques
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le rat Sprague Dawley développe une obésité sous régime hyper lipidique (5524cal/g) ce régime modélise plus fidèlement les apports caloriques actuels chez l’homme, sans pour autant induire de diabète de type 2. Il est également important de noter que des « sous-groupes » d’animaux apparaîtront au sein de ces animaux, en effet certains prendront du poids suite à la consommation du régime, alors que d’autres se maintiendront à un poids normal, présentant une résistance à l’induction de l’obésité par le régime. Pour ce projet, les changements métaboliques attendus (prise alimentaire, prise de poids, glycémie, insulinémie), les organes impliqués (intestin, cerveau, muscles, foie, tissus adipeux) et le fluide biologique (LCR) sont tels que nous sommes contraints d’avoir recours à un modèle préclinique proche des pathologies métaboliques humaines telles que l’obésité. Les rats Sprague Dawley arriveront à l’animalerie à l’âge de 3 semaines (jeunes sevrés), ils auront une semaine d’habituation à l’animalerie. Ils seront utilisés à l’âge de 4 semaines.Ils seront mis en cage individuellement pour obtenir une obésité juvénile avec prise de poids corporel et de masse grasse, ils seront soumis à deux régimes hyperlipidiques . Un autre groupe de rats du même âge auront une nourriture standard ad libitum. L’objectif est également de vérifier l’efficacité du TRF (Time Restricted Feeding), une approche diététique où l’apport calorique est réduit à quelques heures sans altérer l’apport quotidien en qualité ou en quantité de nutriments afin de lutter contre l’obésité et les troubles métaboliques. Pendant toute la durée de l’étude. Ils seront en cycle inversé et ils seront utilisés pour l’expérimentation à l’âge de 11 semaines.