Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2024-02-07 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-999675)
528 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue pour prélèvements, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des souriceaux dépourvus de microbiote sont colonisés par des bactéries, séparés de leur mère à répétition et soumis à 28 tests neurologiques et 8 tests comportementaux entre 6 et 45 jours de vie, les mères étant gavées une fois. Le projet étudie l’effet de dérivés du tryptophane produits par le microbiote sur le développement du cerveau. Le porteur affirme qu’aucun modèle in vitro assez complexe n’existe pour cet objectif.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La période néonatale est critique pour le développement du cerveau. Or les facteurs qui influencent ce développement sont encore mal connus. Parmi les facteurs candidats figurent les molécules produites par le microbiote intestinal. En effet, la période néonatale est aussi celle de la colonisation microbienne intestinale, caractérisée par une évolution progressive des populations bactériennes résidentes et de leurs capacités métaboliques. A cet égard, le profil des molécules produites par le microbiote intestinal et présentes dans le cerveau de jeunes souris évolue entre la naissance et le sevrage. Cette évolution concerne notamment le profil des métabolites microbiens du tryptophane, un acide aminé essentiel, à structure indolique, . Ces données rejoignent des observations chez l’être humain montrant que, chez des nouveau-nés à terme, le microbiote de ceux nés par césarienne a un potentiel métabolique altéré. En effet, chez les nouveau-nés par césarienne, il n’y a pas de transmission du microbiote vaginal et fécal de la mère, comme c’est le cas lors d’un accouchement par voie basse. En raison de la fréquence accrue de troubles cognitifs chez les personnes nées par césarienne et des effets neuronaux des substances dérivées du tryptophane produites par le microbiote chez les rongeurs, nous supposons qu’une perturbation de la colonisation microbienne intestinale pourrait influencer le développement cérébral. Pour tester cette hypothèse, nous allons simuler, chez des souris initialement dépourvues de microbiote intestinal, une altération de la production de ces substances en les colonisant avec des bactéries produisant ou non les dérivés en question. Ces souris seront soumises de l’âge de 6 jours à l’âge de 45 jours (jeunes adultes) à des tests comportementaux. Leur cerveau sera analysé pour différents paramètres caractérisant l’état du neurodéveloppement.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
En examinant comment les substances issues du tryptophane produit par les microbes intestinaux peuvent agir comme messagers entre le microbiote intestinal et le système nerveux central pendant la période néonatale, nous aiderons à comprendre comment ces mécanismes et ces voies de communication fonctionnent à un moment crucial qui influence la vie d’un individu.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les femelles reproductrices (animaux vigiles, n=96) seront gavées 1 fois à l’aide d’une sonde de gavage souple (durée 1 à 2 minutes). Elles subiront 1 prélèvement de fèces émis spontanément, d’une durée de quelques minutes. Les souriceaux (animaux vigiles, n=128) subiront à J42 1 prélèvement de fèces émis spontanément, d’une durée de quelques minutes. Les souriceaux (animaux vigiles, n=128) dans la périodes entre J6 et J44 subiront en tout 28 tests neurologiques de développement en 4 sessions de 5 à 15 mn, et 8 tests comportementaux en 8 sessions de 6 à 15 mn.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Pour effectuer les évaluations neurologiques, les portées seront séparées temporairement de leur mère ce qui va générer du stress. Lors des prélèvements fécaux les souris seront isolées quelques minutes dans des pots individuels. Le gavage des mères sera effectué par des personnes entraînées, qui les pratiquent en routine, mais un accident pourrait se produire pouvant entrainer une douleur.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort pour des prélèvements d’échantillons biologiques.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Ce projet vise à déterminer l’effet de l’inoculation de 2 souches bactériennes produisant ou non les dérivés métaboliques d’intérêts sur le développement du cerveau de jeunes souris. Ces bactéries sont capables de générer des métabolites pouvant agir sur les structures cérébrales par voie nerveuse ou circulatoire. L’utilisation d’animaux est donc obligatoire, car il n’y a aucun modèle in vitro ou in silico suffisamment complexe qui existe et puisse être utilisé dans cet objectif.
2. Réduction
Le nombre d’animaux a été fixé au strict nécessaire. Le facteur limitant est l’étude biochimique des cerveaux. En effet, l’étude comporte la détermination de plusieurs marqueurs cérébraux qui ne peuvent pas être mesurés simultanément sur les mêmes cerveaux. Nous avons évalué à 8 souris femelles et 8 souris mâles par type de marqueurs. Pour les tests neurologiques et comportementaux, et les analyses dans les autres échantillons biologiques, le nombre sera de 16 souris femelles et 16 souris mâles.
3. Raffinement
Chaque cage comporte un tunnel en plastique transparent, des bâtons à ronger et du matériel de nidification en guise d’enrichissement. Les souriceaux seront conservés avec leur mère pendant la durée de la lactation. Lors des évaluations neurologiques et comportementales avant le sevrage, les souriceaux seront isolés par portée entière dans une cage contenant de la litière de la cage d’origine, et du papier absorbant déchiqueté par la mère. La durée de chaque évaluation sera courte et les souriceaux seront immédiatement replacés dans la portée. Pour éviter le rejet de la portée, le nid n’est pas déplacé pendant le change, la litière est enlevée et replacée autour du nid sans le déranger. Les animaux sont surveillés quotidiennement et pesés une fois par semaine et les points limites préalablement définis sont contrôlés.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Seuls les rongeurs permettent la mise au point de modèles d’animaux à microbiote intestinal particulier en isolateur adaptés à notre étude. La souris a été préférée au rat car, en isolateur, où l’espace est restreint, cette espèce permet de tester simultanément un nombre d’animaux plus important, et d’utiliser des dispositifs expérimentaux de plus petite taille, donc plus nombreux et plus variés. Par ailleurs, puisque la majorité des études publiées au cours des dernières années sur les relations entre le microbiote intestinal et le système nerveux central de l’hôte ont été réalisées chez la souris, les études menées avec cette espèce permettent une meilleure comparaison des résultats avec ceux de la littérature. Les souris sont utilisées de la naissance à la fin de l’adolescence, car nous voulons déterminer l’impact de produits bactériens sur le développement cérébral.