Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Étude des mécanismes de néphropathies et de lésions musculaires de la drépanocytose chez la souris et approche thérapeutique
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système musculosquelettique
1 376 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes subissent des prises de sang sur animal vigile et des injections, 880 sont placées en cage métabolique jusqu'à 18 heures dont une période sans eau, et d'autres portent un modèle de drépanocytose provoquant des crises douloureuses. Le porteur indique anesthésier les gestes les plus invasifs et surveiller la douleur par une grille de score. Il affirme que la souris est "le seul modèle" permettant d'étudier à la fois les atteintes rénales et musculaires de la maladie.
Objectifs
La drépanocytose est la maladie génétique du sang la plus fréquente au monde. Cette maladie se manifeste par une déformation et une rigidification des globules rouges. Ces globules rouges déformés sont plus fragiles et sont la source de l’anémie hémolytique décrite chez les patients drépanocytaires. La forme en faucille de ces globules rouges favorise leur agglomération, l’interruption du flux sanguin et par conséquent, des crises vaso-occlusives, très douloureuses, au niveau de tous les organes du corps. La répétition de ces ischémies (un arrêt ou insuffisance de la circulation sanguine dans une partie du corps ou un organe, qui prive les cellules d'apport d'oxygène) induit des lésions sévères, notamment des organes les plus vascularisés et donc une réduction de la qualité et de l’espérance de vie des patients.Notre projet se concentre sur deux complications chroniques majeures de la drépanocytose : la maladie rénale et la fonte musculaire en s'intéressant aussi le point sur d’autres atteintes tel que la cardiomyopathie et la rétinopathie associée a la drépanocytose. Ainsi, les objectifs de notre projet sont de comprendre : 1- comment telles altérations multi-organes se produisent 2- si le muscle altéré peut avoir des effets déletèrent sur le rein ou vice-versa 3- comment pourrait on les prévenir ou les traiter
Bénéfices attendus
Cette étude pourra révéler une voie commune jusqu'alors non reconnue affectant à la fois le rein et les muscles dans la drépanocytose et éventuellement d'autres maladies hématologiques hypoxémiques. Elle pourra apporter une stratégie thérapeutique puissante pour la progression de la maladie rénale chronique et la fonte musculaire chez les patients atteints de cette maladie. En outre, l'exploration d'une interférence potentielle entre le néphropathie et la sarcopénie associées à la drépanocytose ouvre un nouveau domaine de recherche.
Procédures
Tous les souris (1376 souris) subiront un prélèvement de sang de 20 microlitres a sur souris vigile maintenue en contention manuelle. 160 souris subiront une injection deux fois par semaine pour six semaines sur souris vigile. 160 souris subiront une injection pour 5 jours consécutifs sur souris vigile. 160 souris subiront une injections de la patte postérieure aprés anésthésie gazeuse. 160 souris subiront deux injections séparées de 56 jours, de la patte, postérieure aprés anésthésie à l'isoflurane. 80 souris subiront une injection aprés anésthésie gazeuse. Tout les souris (1376 souris) subiront un prélèvement de sang aprés anésthésie à l'isoflurane et avant mis à mort. 880 souris seront mises en cages metaboliques, pour deux fois, séparées de 24 heures. La premier confinement en cages metaboliques sera pour 18 heures, le second sera pour 6 heures. 880 souris subiront deux mesures de pressions de 20 minutes non ivasives sur souris vigiles sur deux jours consécutifs.
Impact sur les animaux
Les souris subiront le stress d'être isolées pendant 20 minutes pour les mesures de pressions. Elles subiront aussi le stress d'être isolées pendant 6 heures allant jusqu'à 18 heures en cages metaboliques. Elles resteront sans eau pour 18 heures lors du confinement en cage metabolique. Elles subiront une douleur minime lors de certains prélèvements et injections. Cependant, lors des procédures plus invasives les souris seront anésthésiées à l'isoflurane et analgésiées.
Devenir
Etant donné que les organes de ses animaux seront analysés, les animaux de ce projet seront mis à mort.
Remplacement
Le modèle animal permet de réaliser des expériences de physiopathologie rénale et musculo-squelettique de mammifère en prenant en compte tous les paramètres physiologiques qui existent in vivo. Les analyses in vitro ou in silico ne sont pas relevantes en ce qui concernent l'étude des maladies glomérulaires et musculaire car il existe beaucoup de paramètres physiologiques qui entrent en jeu.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimum d'animaux requis afin de permettre une analyse statistiquement pertinente des résultats en prenant compte de la variabilité inter et intra expérience. Les résultats seront analysés par des tests statistiques adaptés à la taille de nos échantillons. Pour chaque animal, un maximum d'organes et de prélèvement biologique sera fait afin de ne pas avoir à refaire des experiences sur de nouveaux animaux.
Raffinement
Afin de réduire l'angoisse et la souffrance des animaux des mesures seront prises : 1) Une surveillance des animaux, quotidienne par les zootechniciens et bihebdomadaire par l'expérimentateur, sera réalisée. Une grille de score d'évaluation de la douleur a été établie permettant d'évaluer la souffrance des animaux et de déterminer des points limites. 2) La procédure terminale sera réalisée sous anesthésie. 3)Les procédures invasives tel que certaines injections seront réalisées aussi sous anesthésie et les souris recevront un traitement analgésique qui sera renouvelé et poursuivie si les animaux présentent des signes de souffrance. 4)Les souris seront hébergées en groupe et l’enrichissement de leur environnement sera à base de coton déchiquetable, préservant ainsi une activité et un exercice naturel.
Choix des espèces
La souris est le seul modèle permettant à la fois de réaliser des expériences de physiopathologie rénale et musculo-squelettique de mammifère et d'utiliser la recombinaison homologue ou l'excision allélique dirigée afin de connaitre la fonction des produits des gènes in situ et in vivo. A partir de 4 semaines, une fois que le sevrage physiologique est effectif et jusqu'à 6 mois pour ne pas observer une potentielle fibrose rénale liée au vieillissement. En effet, l'âge est un facteur de risque de fibrose rénale et utiliser des souris trop âgées induirait une plus grande variabilité de nos résultats expérimentaux.
Exploration de la pression arterielle chez la souris in vivo
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système nerveux
1 370 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modéré à sévère, une large part étant menée sous anesthésie sans réveil. Elles subissent des injections et des mesures de pression artérielle par brassard à la queue, et 530 d'entre elles portent un modèle de sclérose latérale amyotrophique entraînant une paralysie progressive des membres. Le porteur indique adapter les cages avec des tétines allongées pour les animaux affaiblis, et affirme qu'"il n'existe pas de modèle de remplacement" pour cette maladie. Il présente les retombées thérapeutiques au conditionnel et à terme, alors que la mise à mort des animaux est certaine.
Objectifs
L'ensemble des grandes fonctions de notre organisme (digestion, respiration, régulations cardiovasculaires...) est sous le contrôle du système nerveux autonome. Celui-ci se divise en deux grandes branches : le système nerveux autonome sympathique (SNAS) et le système nerveux autonome parasympathique. Nous menons actuellement au laboratoire deux projets de recherche qui utilisent la même procédure expérimentale afin de savoir (1) si certains neurones thoraciques de la moelle épinière qui présentent des propriétés de senseur chimique font partie du SNAS et (2) si lors de la Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA), le SNAS est altéré et contribue à la physiopathologie de cette maladie. Afin de répondre à nos questions, nous regarderons l'effet de molécules, connues pour activer le SNAS, sur la pression artérielle. Celle-ci sera mesurée au niveau de la queue chez l'animal avec un système de brassard comme utilisé chez l’homme. Deux types de modèles murins seront utilisés dont un est un modèle murin de la SLA qui récapitule la maladie humaine (dégénérescence progressive des motoneurones entrainant progressivement une paralysie). Nous faisons l'hypothèse que les modifications génétiques portées par les souris modifient le fonctionnement du SNAS et que sa stimulation induira des effets différents entre souris sauvages et génétiquement modifiées.
Bénéfices attendus
Ce projet éthique fait partie d'un nouvel axe de recherche développé depuis deux ans au laboratoire qui vise à comprendre l'organisation et le fonctionnement du SNAS en situations physiologique et physiopathologique. Dans le contexte de la SLA, les données sur le SNAS sont parcellaires. Des données récentes montrent que le SNAS exerce un contrôle extrêmement puissant à tous les étages de la communication entre motoneurones et muscles. Nous espérons donc que cette étude permettra de démontrer l'implication du SANS dans la SLA et donc potentiellement à terme de développer de nouveaux outils thérapeutiques pour cette maladie pour laquelle encore aujourd'hui aucun traitement même partiel n'existe.
Procédures
1320 animaux recevront une à deux injections sous anesthésie générale sans autre procédure invasive. 50 mâles seront utilisés comme reproducteurs mais euthanasiés avant tous développement de signes cliniques liés à la maladie.
Impact sur les animaux
530 animaux présenteront un phénotype dommageable similaire aux symptômes de la SLA (sclérose latéral amyotrophique) avec diminution de la motricité des membres postérieurs. L'ensemble des animaux (1370) subiront une mise en contention, 2 à 3 injections sous cutanées, une anesthésie sans réveil ainsi que des mesures de pression artérielle répétées au niveau de la queue
Devenir
L’ensemble des animaux seront euthanasiés dès la fin des manipulations.
Remplacement
Il n'existe pas de modéle de remplacement pour aborder la physiologie et la physiopathologie du système nerveux et de la maladie étudiée (SLA ou Sclérose Latérale Amyotrophique)
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés, nous proposons d'injecter deux molécules d'interet par animal. Il n'est neanmoins pas possible d'augmenter le nombre de ces injections afin de limiter les effets croisés entre composés actifs. Le nombre d'animaux par lots à été déterminé grâce à un logiciel de statistiques en estimant qu'une différence est significative à partir de 5mmHg entre les groupes. Les analyses seront faites avec des tests statistiques appropriés.
Raffinement
Le système de mesure de pression artérielle externe permet de n'être absolument pas invasif puisqu'il consiste en la pose d'un ballonnet sur la queue, similaire à ce qui est utilisé sur les bras des patients humains lors de consultations médicales. Les animaux présentant un phénotype dommageable seront suivis quotidiennement avec une grille de scoring validée. Des dispositifs d'adaptation de la vie des animaux commençant à présenter des faiblesses au niveau des membres seront mis en place comme des tétines de biberon plus longues et de la nourriture dans la cage pour un accès à l'alimentation et à l'eau facilité.
Choix des espèces
La souris est un modele le dont le genome est parfaitement connu. Le choix de l'espece souris est motivé par la présence de modeles genetiquement modifiés extremement pertinents pour les questions scientifiques posées. Le système de reproduction des souris permet d'avoir régulièrement des animaux dans un espace relativement réduit. Les souris présentant un déficit d'un gène codant pour un canal calcique seront utilisées lorsqu'elle auront entre 8 et 10 semaines (l'expression visible de l'absence du canal ne changeant pas avec l'âge) . Les souris présentant la maladie SLA (sclérose latéral amyotrophique) seront analysées à différents stades de la maladie et donc à différents âges (pré et postsymptomatiques): 21 jours, 40 jours, 60 jours, 75 jours, 90 jours, 105 jours et 110 jours d'âge).
Effet d’une contamination alimentaire à la Déoxynivalenol (DON) sur le microbiote intestinal et la prolifération de Salmonella chez le porc
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
40 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils reçoivent par voie orale une mycotoxine contaminant l'alimentation puis une souche de Salmonella, avec prises de sang à la jugulaire et prélèvements de fèces sur plusieurs semaines. Le porteur indique attendre une légère hausse de température et une baisse de prise de poids, sans mortalité, et prévoit la mise à mort de tous les animaux pour prélever leurs organes. Il affirme qu'en l'absence de modèle in vitro intégré, le porc est "l'espèce la plus adaptée" pour étudier cette zoonose liée à la viande de porc.
Objectifs
Salmonella est la deuxième cause de zoonose (maladie pouvant être transmise de l'animal à l'homme et inversement) d’origine bactérienne en Europe avec plus de 87 923 cas de contaminations humaines avérées en 2019. La viande de porc a été identifiée comme la première sources à l’origine des infections à Salmonella chez l’homme. Le porc est porteur sain de cette bactérie qu’il héberge dans son tractus digestif. Par ailleurs, le porc est connu pour être particulièrement sensible à la Déoxynivalenol (DON), une mycotoxine produite par des fongi du genre Fusarium. Celle-ci est retrouvée en plus ou moins grande quantité dans les céréales telles que l’orge, le maïs et le blé, et donc dans l’alimentation animale. Cette sensibilité à la DON génère différents problèmes au sein des élevages en cas de contamination. Il est en effet admis qu’une dose trop importante de DON conduit à la diminution des performances chez le porc ; ce qui se traduit principalement par une diminution de la prise de poids. Récemment, il a été démontré que la DON pouvait perturber l’équilibre du microbiote intestinal du porc. Ces données sont encore peu nombreuses mais les premiers résultats décrivent des perturbations du microbiote propices au développement de bactéries pathogéniques et/ou zoonotiques. Malgré ces données, aucune étude ne s’est intéressée aux conséquences d’une contamination à la DON sur le développement de Salmonella dans le système digestif du porc et sa capacité à passer dans d’autres tissus/organes. Cette étude a donc pour objectifs de (1) déterminer si la contamination de l’aliment porcin par la DON favorise, par modulation du microbiote intestinal, le développement de Salmonella ainsi que sa capacité à passer dans d’autres tissus/organes et de (2) mieux comprendre le rôle du microbiote intestinal dans le développement de Salmonella ainsi que sa capacité à passer dans d’autres tissus/organes chez le porc afin de proposer des moyens de maitrise de cette zoonose
Bénéfices attendus
Ce travail permettra de générer des données sur le comportement de Salmonella lors d’une contamination alimentaire par la Déoxynivalenol. Ces données n’ont jusqu’alors jamais été décrites. La compréhension du rôle que joue le microbiote intestinal lors d’une contamination par Salmonella associée ou non à la déoxynivalenol pourra pemettre de proposer des moyens de maitrise de cette zoonose bactérienne.
Procédures
Chaque animal sera soumis à durant les trois semaines qui suivent l'administration de la DON à : - Administration par voie orale de Salmonella ou d’une solution placebo. - Prises de sang au niveau de la veine jugulaire - Prélèvements de fécès sur animaux vigiles lors de défécation naturelle
Impact sur les animaux
Chez le porc, Salmonella typhimurium est susceptible d’induire une légère augmentation de température dans les deux jours suivant l’inoculation. De même, une modification de la texture des fèces peut être attendu. Chez le porc, l’administration de la Déoxynivalenol est suseptible d’induire une diminution de la prise de poids des animaux potentiellement associée à une réduction de la prise alimentaire. Cependant dans l’ensemble des conditions étudiées, aucune mortalité, ni dégradation du comportement et du bien être des animaux n’est attendue.
Devenir
Afin de déterminer si salmonelle a envahi d'autres tissus que le système gastro-intestinal, de déterminer l'impact de la déoxynivalenol et de salmonella sur la barrière intestinale ainsi que d'étudier le microbiote caecal, des prélèvements de tissus/organes sont nécessaires. Ces prélèvements d’organes nécessitent la mise à mort des animaux. C’est pourquoi tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure expérimentale.
Remplacement
Le porc représente l’une des sources majeures de salmonellose pour l’homme. Afin de pouvoir identifier des moyens de lutter au mieux contre cette zoonose, il est indispensable de comprendre le rôle de la flore commensale dans l’implantation et la translocation de Salmonella. Dans ce contexte, et en l’absence de modèle in vitro ou in silico intégré, permettant de mimer l’interaction de la flore commensale porcine avec Salmonella, seul le modèle in vivo permet aujourd’hui de travailler sur un tel niveau global. De plus, le porc est connu pour être particulièrement sensible à la Déoxynivalenol, ce qui peut créer de nombreux problèmes au sein des élevages lorsque l’aliment distribué aux animaux est contaminé par cette mycotoxine. Certaines études suggèrent que cette sensibilité est le résultat d’une modification de la composition de son microbiote intestinal. C’est pourquoi il convient de réaliser cette étude sur le porc qui est, au vu des données, l’espèce la plus adaptée aux objectifs et aux conditions de notre procédure expérimentale.
Réduction
Les 4 lots étudiés sont nécessaires à la réalisation de cette étude. La distinction des effets de Salmonella et de la Déoxynivalenol sur le microbiote intestinal sont indispensables pour mieux comprendre les conséquences d’une contamination à la Déoxynivalenol sur le comportement de Salmonella. Le lot « témoin négatif » permettra de déterminer l’évolution classique du microbiote et du phénotype des porcs et ainsi de pouvoir apprécier les modifications induites par nos différentes conditions. En raison de la variabilité interindividuelle importante des niveaux de colonisation de Salmonella et de la composition du microbiote, il a été déterminé qu’un minimum de 10 animaux par groupe était nécessaire pour chaque temps donné pour assurer la robustesse des tests statistiques. Ainsi : 4 lots x 10 animaux = 40 animaux
Raffinement
L’inculation de Salmonella sera réalisée à la pipette par voie orale par le personnel expérimenté qui apportera la même attention à chaque inoculation de sorte à éviter/limiter les inconforts au moment de l’administration. Dans nos précédentes expériences, suite à l’inoculation de porcs avec cette souche de Salmonella, seule de légères augmentation de la température et une modification de la texture des fèces ont pu être observées chez certains animaux 48h après l’inoculation. Pour surveiller ces paramètres, il est donc prévu un suivi quotidien de la température rectale ainsi qu’un scoring des fèces (échelle de 0 à 5). Les prises de sang seront réalisées de sorte à prélever un volume inférieur à 1% du volume sanguin. Ces prises de sang seront exclusivement réalisées par le personnel expérimenté de sorte à rendre le geste rapide et le plus confortable possible pour les animaux. Afin de limiter la manipulation des porcs, il a été décidé de mélanger la Déoxynivalenol à l’alimentation. Chez le porc, l’administration de la Déoxynivalenol est susceptible d’induire une diminution de la prise de poids des animaux potentiellement associée à une réduction de la prise alimentaire. Le suivi du poids et de la consommation alimentaire sera donc réalisé afin de s’assurer que les animaux continuent à s’alimenter et à prendre du poids de manière suffisante pour maintenir un état de santé et de bien être équivalent à celui des animaux du lot témoin. Dans l’ensemble de notre essai, nous confirmerons l’état de santé et de bien être des animaux dans nos conditions expérimentales comme indiqué au point 5.6.2.
Choix des espèces
Le porc représente l’une des sources majeures de salmonellose pour l’homme. Afin de pouvoir identifier des moyens de lutter au mieux contre cette zoonose, il est indispensable de mieux comprendre le rôle de la flore commensale dans le developpement de Salmonella. De plus, le porc est connu pour être particulièrement sensible à la Déoxynivalenol, ce qui crée de nombreux problèmes au sein des élevages si contamination. Certaines études suggèrent que cette sensibilité peut être liée à la modification de la composition de son microbiote intestinal. C’est pourquoi il convient de réaliser cette étude sur le porc qui est, au vu des données, l’espèce la plus adaptée aux objectifs et aux conditions de notre procédure expérimentale. Les porcs seront mis en lot à partir du sevrage (4 semaines d'âge). A 6 semaines d'âge, les lots 2 et 4 recevront une alimentation contenant de la Déoxynivalenol. Afin de laisser le temps à la Déoxynivalenol de moduler le microbiote intestinal, l’inoculation des animaux par la Salmonella se fera une semaine après pour les lot 3 et 4. Ainsi, les animaux seront inoculés par Salmonella à 7 semaines d’âge. A cet âge les porcs ont atteint une maturité intestinale avec une flore stable et un système immunitaire performant. Ces conditions permettront donc d’étudier de manière optimale la modulation du microbiote et l’implantation de Salmonella en présence ou non de déoxynivalenol.
Validation de l’immunogénicité et la durabilité des réponses immunitaires systémiques et muqueuses d’un candidat vaccin nasal anti- SARS-CoV2 en modèle murin
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
248 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent une identification par poinçon à l'oreille, entre trois et dix prises de sang dans la veine faciale, des instillations nasales et des injections intramusculaires sous anesthésie, pour tester un candidat vaccin nasal contre le SARS-CoV-2. Le porteur décrit des gestes "indolores" et sans effet secondaire noté, avant la mise à mort pour prélever la rate et le poumon. Il affirme qu'il n'existe pas de méthode de substitution restituant "fidèlement" la régulation immunologique visée.
Objectifs
Le coronavirus SARS-CoV2 est une menace pour la santé mondiale et la disponibilité d'un vaccin efficace induisant une réponse immunitaire spécifique, forte et durable contre ce pathogène est nécessaire. Un vaccin efficace contre le SARS-CoV2 doit générer et maintenir une réponse à la fois humorale et cellulaire au niveau systémique et sur les surfaces muqueuses, portes d'entrée et site de multiplication initial du virus. Le présent projet repose sur le développement d’un vaccin protéique, associé à un excipient (confidentiel) et administré par voie nasale. Le pouvoir immunogène de ce candidat vaccin a été validé précédemment notamment en termes de réponse humorale. Les études de protection ont confirmé la capacité de notre vaccin à protéger les souris contre une infection avec le SARS-CoV2 (survie, maintien du poids et réduction des signes cliniques).
Bénéfices attendus
Le développement de ce vaccin nasal anti-SARS-CoV2, capable d’induire des réponses immunitaires au niveau des compartiments muqueux, constitue une voie de recherche prometteuse en complément des autres approches vaccinales actuelles. Ce vaccin, contrairement aux vaccins actuels, pourrait agir au niveau de la porte d’entrée du virus pour permettre d’enrayer la contamination virale en évitant la propagation de l’infection. Ce projet permet de décortiquer les mécanismes immunologiques impliqués dans la protection contre le SARS-CoV2. Par rapport au schéma vaccinal actuel (par voie intramusculaire), ce projet permet également d’avoir les arguments nécessaires pour justifier l’intérêt d’un rappel nasal notamment avec l’induction de la réponse muqueuse, l’amélioration de la réponse immunitaire systémique ainsi que la durabilité de la réponse immunitaire muqueuse induite.
Procédures
Les animaux vigiles seront soumis à : - Une identification individuelle par poinçon à l'oreille (moins d'une minute / animal). - Entre 3 et 10 prises de sang espacées de 14 jours dans la veine faciale (environ 15 secondes / animal). - Deux instillations nasales espacées de 3 semaines (environ 15 secondes / animal). Les animaux anesthésiés seront soumis à : - Deux injections intramusculaires espacées de 3 semaines (2 minutes / animal).
Impact sur les animaux
Notre candidat vaccin nasal a été préalablement administré aux souris et aucun effet secondaire n’a été noté. L’immunisation nasale est un geste indolore réalisé à l’aide d’une micropipette et le stress induit ne dure pas plus que 15 secondes. L’immunisation intramusculaire est réalisée sous anesthésie gazeuse (durée de l’acte 2 minutes). Un effet local transitoire de type inflammation légère au site d’injection peut être observé. Les animaux sont surveillés au réveil et suivis quotidiennement. Le vaccin Pfizer a largement été utilisé chez les souris et aucun effet secondaire n’est documenté. La prise de sang est un acte de classe légère, la douleur est limitée à la piqure d’une aiguille et le stress de l’animal ne dure pas plus de 15 secondes.
Devenir
Les animaux sont mis à mort à la fin de l’étude afin d’étudier la réponse immunitaire induite. La rate et le poumon sont prélevés afin d’analyser respectivement la réponse immunitaire systémique et muqueuse.
Remplacement
Pour ce projet, il n’existe pas de méthode de substitution qui pourrait restituer fidèlement un modèle de régulation immunologique complexe permettant la validation de notre stratégie vaccinale.
Réduction
Le nombre d’animaux est calculé au plus juste à l’aide d’outils statistiques (disponibles sur Anastats.fr) garantissant une puissance de test de 80% minimum en s’appuyant sur les données de la littérature et nos données préliminaires.
Raffinement
Les souris sont hébergées en accord avec la réglementation française et bénéficient d'un enrichissement social et physique (objets en cellulose pour faire un nid ou à ronger) dans la zone d'hébergement défini par la structure chargée du bien-être animal de l’établissement. Un suivi quotidien de l’état de santé des animaux sera réalisé. Tout type de médication pouvant interférer avec l’étude de la réponse immunitaire est proscrit.
Choix des espèces
La souris, très proche de l’espèce humaine sur le plan immunologique, est le modèle idéal pour l’étude de la réponse immunitaire. Les outils immunologiques permettant d’étudier cette dernière sont disponibles. Le modèle BALB/c, utilisé dans des expériences précédentes, a permis de confirmer l’immunogénicité de notre candidat vaccin notamment en termes de réponse humorale neutralisante. Cependant, ce modèle reste limité pour l’étude de la réponse cellulaire mémoire. Le modèle C57BL/6 est le plus adapté pour répondre à l’ensemble des problématiques de ce projet mais dans un premier temps, il est nécessaire de confirmer l’immunogénicité de notre vaccin dans ce modèle en comparaison avec le modèle BALB/c. Adulte. Il n’y a pas la nécessité d’utiliser des animaux plus jeunes ou gestants.
Rôle de CD44 sur les fonctions des lymphocytes T au cours de la stéatohépatite non alcoolique
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
480 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles sont soumises à un régime déficient en méthionine et choline qui déclenche une maladie chronique du foie, avec prises de sang et injection intra-péritonéale, la perte de poids servant de point limite. Le porteur indique surveiller le dos voûté et le poil négligé, et affirme utiliser un nombre "minimum mais nécessaire" d'animaux. Il conclut qu'"aucune autre espèce ne peut être utilisée" car les études in vitro ne reproduisent pas les interactions entre organes.
Objectifs
Les maladies chroniques du foie représentent la principale cause de développement du cancer du foie et sont associées au syndrome métabolique (surpoids, diabète, obésité, hypertension…). Le spectre de ces complications hépatiques va d’une stéatose simple (foie gras), à la stéatohépatite, puis à la fibrose, voire la cirrhose et au cancer. Malgré l'importance clinique de ces pathologies, aucun traitement pharmacologique efficace n’est actuellement disponible. La mise en place d’une inflammation hépatique chronique à bas bruit joue un rôle crucial dans le développement des maladies dans cet organe. Les cellules immunitaires sont impliquées dans les processus inflammatoires suite à un stress microbien, métabolique et aux signaux de danger. Ces cellules sont retrouvées, entre autres, dans le tissu adipeux et l’intestin. Ces organes participent au développement et à l'évolution des complications hépatiques. Notre équipe de recherche s’intéresse à une protéine exprimée à la surface des cellules immunitaires et qui régule leur fonctions, appelée CD44. Celle-ci joue un rôle dans l’inflammation. Chez les patients atteints d’une maladie chronique du foie, l’expression hépatique de CD44 est augmentée en comparaison aux patients sains. De plus, la neutralisation de CD44 prévient et corrige les complications hépatiques, en régulant le recrutement et l’activation de cellules immunitaires dans le foie. Par l’utilisation d’animaux dont le gène CD44 est non-fonctionnel, dans les cellules immunitaires, et soumis à un régime favorisant l’apparition de ces complications hépatiques, nous serons en mesure de démontrer son rôle dans ces maladies. Ces études seront réalisées dans le souci d'utiliser un nombre raisonnable d'animaux sans compromettre les objectifs du projet et tenant compte des exigences de remplacement, réduction et raffinement. Ce projet utilise un nombre d'animaux minimum mais nécessaire pour réaliser des études statistiques pertinentes. De plus, leur bien-être sera scrupuleusement pris en compte en termes de conditions d’élevage (température, hygrométrie), d’hébergement (présence de tige en coton et d'igloo dans les cages), et de soins afin de réduire le plus possible toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durables que pourraient ressentir les animaux.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra, d’une part, la validation in vivo du rôle de la glycoprotéine CD44 dans les lymphocytes T CD4 ou CD8, dans un contexte de complications hépatiques. D’autre part, de décrypter les mécanismes physiopathologiques dans la mise en place et la progression des maladies chroniques du foie. De plus, l’invalidation spécifique de CD44 dans les lymphocytes T CD4 ou T CD8 pourrait nous permettre d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour ces maladies qui actuellement de disposent pas de traitements pharmacologies.
Procédures
Les animaux seront soumis à deux prélèvements sanguins maximum pouvant durer jusqu'à 1min (en fin de régime et en fin de procédure). Une injection intra-péritonéale sera également effectuée en fin de régime. Cette injection durera quelques secondes.
Impact sur les animaux
Avant l’arrivée aux points limites décrits, les animaux pourront subir des nuisances et des effets indésirables auxquels nous serons très attentifs. Au cours de ce projet, le principal effet indésirable est la perte de poids chez l’animal. Les animaux seront donc surveillés trois fois par semaine. Si des signes de souffrances (dos voûté, poil non-entretenu, indifférence du milieu extérieur…) s’ajoutent à la perte de poids, l’animal sera sacrifié pour limiter toute souffrance inutile.
Devenir
A la fin de cette procédure, tous les animaux seront mis à mort afin de prélever leur organes. Ces organes sont ensuite utilisés afin de réaliser des analyses de biologie moléculaire et cellulaire indispensables pour notre étude.
Remplacement
Pour répondre à l’exigence de remplacement, des études seront réalisées in vitro sur des lignées cellulaires afin de mettre au point les différentes conditions expérimentales avant de réaliser les expériences sur les cellules primaires. Il est nécessaire de réaliser des études in vivo car les études in vitro ne permettent pas de reproduire les interactions complexes qui existent entre les différents organes et les différents types cellulaires présents dans un organe.
Réduction
Pour satisfaire à la réduction, nous utiliserons un schéma de croisement qui génère 50% de souris contrôles et 50% de souris dont le CD44 est non-fonctionnel, ce qui évite la génération d’animaux inutiles. Chaque procédure utilise un nombre d'animaux minimum mais nécessaire pour réaliser des études statistiques pertinentes. Nous avons déterminé au travers de nos différents travaux publiés que le nombre adéquat d'animaux à intégrer par groupe doit être compris entre huit et dix. Ce nombre est communément admis et utilisé dans l'ensemble des études publiées dans le domaine du métabolisme. Nous choisirons dans cette demande un nombre fixe de dix animaux par groupe afin d'obtenir une puissance statistique suffisante. Les expériences seront reproduites afin de confirmer la significativité statistique quand celle-ci est proche d'être atteinte lors du premier set d'expérience.
Raffinement
Pour répondre au raffinement, l'hébergement sera réalisé dans des locaux appropriés avec un enrichissement systématique et les personnes réalisant les différentes procédures respecteront les règles éthiques lors des manipulations et sacrifices des animaux. La surveillance quotidienne des animaux par les animaliers et nos surveillances régulières nous permettront d'identifier précocement tout signe de stress ou de souffrance afin d'appliquer les points limites.
Choix des espèces
La souris est une espèce très utilisée dans les études fondamentales et métaboliques. C’est une espèce facile à utiliser grâce à sa natalité importante. Notre expertise nous permet d’avoir des locaux d’hébergement et des conditions d’expérimentation appropriés à cette espèce. D’autre part, la similitude de son patrimoine génétique avec celui de l’Homme nous permet de pouvoir, dans la mesure du possible, extrapoler les résultats et en tirer des conclusions valables pour l’Homme. Les données in vivo de la littérature sont obtenues sur des souris et cette espèce permet d'obtenir assez de "matériel" pour réaliser des analyses protéiques, génomiques et histologiques. Aucune autre espèce ne peut donc être utilisée. Pour cette unique procédure, les souris seront mises sous régime déficient en méthionine et choline à partir de 20 semaines d’âge ou lorsque le poids des souris atteint 30g. Les régimes déficients en méthionine et choline (MCDD) induisent un développement rapide des complications hépatiques. Cependant cette déficience en méthionine et choline induit une perte de poids qui nécessite l’utilisation de souris plus âgées (donc avec un poids plus élevé).
Suivi de la mobilité de la lamproie de Planer, de la truite et du chabot en rivière et de l’efficacité des mesures de restauration de la continuité écologique
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres poissons : 700
1 000 poissons, 700 lamproies et chabots et 300 salmonidés, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis relâchés dans leur rivière. Chaque individu est capturé, anesthésié, mesuré, pesé, puis reçoit un transpondeur implanté par une incision ventrale, en restant hors de l'eau entre 30 secondes et une minute. Le porteur affirme que la cicatrisation est "généralement très bonne" et que l'implantation a "peu d'impact" sur le bien-être des animaux non-humains, tout en signalant une mortalité post-opératoire possible et une perte de puce chez certains individus. Il justifie l'étude par l'évaluation, en milieu naturel, de dispositifs de franchissement destinés à restaurer la continuité écologique.
Objectifs
L’objectif principal est de mesurer la mobilité des lamproies de Planer avant leur reproduction, dans deux cours d’eau présentant des obstacles à la continuité écologique, puis d’évaluer ensuite le bénéfice de l'installation de dispositifs de franchissement (passes) aménagés pour les lamproies. Les deux cours d’eau étudiés abritent également des populations de truite et de chabot, deux espèces pouvant bénéficier des actions mises en œuvre pour la lamproie, et qui seront également intégrées à l’étude. Les déplacements individuels des trois espèces seront analysés en utilisant des marquages à l'aide de puces électroniques et de dispositifs de détection fixes et mobiles.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’acquérir des informations sur les déplacements des lamproies de Planer en milieu naturel et leurs capacités à emprunter des dispositifs de franchissement existants (passes à poissons) ainsi que des dispositifs expérimentaux spécifiquement conçus pour cette espèce (rampes à rugosité). Le bénéfice de ces aménagements pour les autres espèces à enjeu (truite et chabot) sera également analysé. Cette étude servira de retour d’expériences en vue de proposer des adaptations dans le cadre des futurs projets de restauration de la continuité écologique.
Procédures
Après anesthésie générale, les animaux seront mesurés puis pesés, puis une incision ventrale sera réalisée et un transpondeur sera implanté manuellement sur 1000 poissons. Ces interventions nécessiteront de maintenir les poissons entre 30 secondes et une minute hors d’eau.
Impact sur les animaux
La capture, la stabulation et le marquage sont autant d’étapes nécessaires à l’étude et susceptibles d’induire un stress sur les animaux. Des précautions seront prises à chaque étape pour limiter le stress et la douleur des animaux. La cicatrisation après implantation des puces est généralement très bonne, tant sur des lots conservés en pisciculture qu'en milieu naturel. L'implantation n'a pas ou peu d'impact sur le bien-être animal ou la reproduction, car la puce utilisée présente une taille minimale adaptée à la taille de l'individu. En outre, la taille de l'incision est faible, de l'ordre de 2-3 mm.
Devenir
Tous les individus capturés puis marqués seront remis à l’eau vivants pour l'étude de leur comportement in situ.
Remplacement
Le modèle biologique ne peut être remplacé pour cette étude comportementale qui implique de travailler nécessairement sur des individus vivants dans leur milieu naturel. L'évaluation du franchissement des passes à poissons doit obligatoirement être réalisée in situ en étudiant le comportement migratoire de l’espèce considérée, dans le cas présent la lamproie de Planer, la truite de rivière et le chabot. Il est nécessaire de capturer des animaux sauvages en rivière, de les marquer individuellement et de les relâcher vivants. Ensuite, les déplacements sont évalués en utilisant des dispositifs de détection fixes et mobiles.
Réduction
Le projet est prévu sur une durée de 3 ans, avec captures et marquages les deux premières années (maximum 5 ans si report des marquages en cas de conditions environnementales très défavorables). L’effectif prévu est un minimum (règle des 3 R : réduction) pour pouvoir décrire des « patterns » comportementaux dans les deux rivières, et évaluer in fine la franchissabilité et la sélectivité des ouvrages aménagés (2 aménagements visés / rivière). Il est adapté au gabarit des cours d’eau et à la densité de population en place. Chez la lamproie, il peut être attendu un taux de montaison de 30%, taux moyen constaté dans une précédente étude en milieu naturel. Cet effectif théorique attendu doit être nuancé par plusieurs facteurs : - L’implantation des puces ne génère en principe pas (ou très peu,
Raffinement
Le raffinement des procédures sera pris en compte de la capture des animaux jusqu’au relâcher dans leur milieu naturel. Le maintien des conditions thermiques et d’oxygénation optimales sera assuré. Les animaux capturés seront stockés dans un vivier placé dans la rivière. Ainsi, la teneur en oxygène et la température seront constantes. Le bac d'anesthésie sera renouvelé toutes les 20 minutes en moyennes ou plus souvent si le temps d’anesthésie augmente, ceci pour éviter que la température ne varie de plus de 2°C et pour éviter l’altération de l’efficacité de l’anesthésiant. En outre, l’accent sera mis sur la rapidité d’exécution des mesures biométriques et du marquage pour réduire le temps d’anesthésie. Les poissons seront maintenus hors d’eau pendant toute la durée de la prise des mesures biométriques et marquages. L’expérience du personnel permet de réduire le temps global de manipulation à moins d’une minute. La taille des puces sera adaptée à la taille de l’animal (marquage des lamproies > 120 mm à l’aide de tags de 12 mm). Les individus seront placés sur une éponge imbibée d’eau au moment du marquage. Pour les truites, un chiffon humide sera placé au niveau de la tête de l’animal et la règle de biométrie sera humidifiée en permanence pour éviter d’ôter le mucus. Seuls les individus jugés en bon état sanitaire (absence de blessure, de parasites, d’infections visibles) seront marqués, les autres seront relâchés sans marquage, après stabulation. Aucun antibiotique ne sera utilisé, par contre une pommade iodée antiseptique sera appliquée après marquage au niveau de l’incision (pommade recommandée et fournie par le vétérinaire référent).
Choix des espèces
L’espèce cible prioritaire est la lamproie de Planer (Lampetra planeri), espèce abondante dans les deux cours d’eau concernés et impactée par la présence d’ouvrages limitant sa migration. A notre connaissance il existe très peu d’études sur la migration de l’espèce, ses capacités de franchissement d’obstacles et le bénéfice réel des passes à rugosité. Les autres espèces cibles sont la truite commune (Salmo trutta) et le chabot (Cottus gobio) qui peuvent également bénéficier des aménagements réalisés (passes) au cours de ce projet. Pour les lamproies, le stade adulte (après métamorphose) sera ciblé, puisqu’il s’agit d’une étude sur le comportement avant reproduction. Toutefois, la métamorphose pouvant intervenir durant l’hiver donc après les opérations de marquage, les ammocètes de grande taille (> 120 mm) seront également marquées si l’effectif d’adultes escompté n’est pas atteint. Pour les truites, les juvéniles seront marqués dès 80 mm, à l’aide de puces de 13 mm ; les sub-adultes et adultes dès 120 mm à l’aide de puces de 23 mm. Pour les chabots, seuls les individus sub-adultes et adultes > 80 mm seront marqués à l’aide de puces de 13 mm. Ces tailles minimales assurent un ratio « poids du l’émetteur / poids du poisson » inférieur à 2% (
Effet de molécules inhibitrices d’épissage et du complexe spliceosome/histone désacétylase (HDAC) dans des modèles PDX pédiatriques
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
2 160 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales sous la peau, puis des traitements par voie orale et par injections répétées pendant quinze jours, sur des modèles de cancers pédiatriques dérivés de patients. Le porteur situe les retombées dans l'objectif "final" d'augmenter la survie des patients, alors que le prélèvement des tumeurs et des organes après la mort des animaux est immédiat. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne reproduit le comportement tumoral et conclut que le modèle in vivo reste "indispensable".
Objectifs
Les objectifs de ce projet sont : i) D’évaluer l’impact des inhibiteurs d’épissage connus ii) Et des nouvelles molécules duales inhibitrices du complexe spliceosome et et histone désacétylase comme immunomodulatrices sur la réponse anticancéreuse dans les cancers pédiatriques. Après plusieurs tests in vitro, nous avons isolé plusieurs molécules candidates et ce, sur plusieurs lignées de cellules murines à l’origine du neuroblastome (8 molécules), d’ostéosarcome (8 molécules), et de rhabdomyosarcome (8 molécules). Dans une première étape nous testerons ces molécules sur des modèles de tumeurs sous cutané ectopique dans des souris immunocompétentes afin de sélectionner les molécules efficaces et les voies d’injections des molécules. Ceci nous permettra d’utiliser un nombre minimal de souris dans ce projet de modèles PDX. Pour cela, nous utiliserons les méthodes et modèles expérimentaux suivants : i) Des souris NSG qui serviront de modèles de souris PDX. Pour cela des biopsies de patients seront utilisés. Nous utiliserons deux neuroblastomes, deux ostéosarcomes, deux sarcomes d’Ewing et deux rhabdomyosarcomes
Bénéfices attendus
Les résultats du projet démontreront si le spliceosome peut être une cible thérapeutique dans les cancers pédiatriques avec comme objectif final l’identification de potentielles combinaisons médicamenteuses capables d’augmenter ultérieurement la survie des patients.Ce projet apportera les éléments précliniques permettant d’évaluer l’effet thérapeutique de nos molécules et de mieux comprendre les mécanismes liés à ces molécules. Afin de modéliser ces modèles tumoraux pédiatriques, nous utiliserons des modèles dérivés des patients (PDX) dont deux neuroblastomes, deux ostéosarcomes, deux sarcomes d’Ewing et deux rhabdomyosarcomes
Procédures
Une injection unique de cellules tumorales sera réalisée pour le developpement des tumeurs pédiatriques (durée 5 minutes). Dans le cas de la voie d'administration per os, les souris seront administrées 2 à 4 fois par semaine pendant 2 semaines (durée 30 secondes). Un prélevement de sang unique, sera réalisé sous anesthésie générale. Les traitements par injection seront faits toutes les 24h, 48h ou 72h et ce durant 15 jours (durée 30 secondes).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables potentiels seront ceux liés à la présence de tumeurs uniques sur le flanc, sous la peau, ainsi que ceux liés aux traitements par injection ou administration orale..
Devenir
Tous les animaux de l’étude seront euthanasiés pour prélèvements d'organes et de tumeurs post-mortem.
Remplacement
Il n’existe pas actuellement de modèle in vitro permettant d’évaluer les interactions entre les différents compartiments cellulaires (cellules du système immunitaire, cellules tumorales, etc.). Ainsi, la faisabilité et l’efficacité d’une nouvelle approche à visée thérapeutique a recours à un modèle animal. Les modèles cellulaires alternatifs ne permettent pas d'appréhender le comportement tumoral dans toute sa complexité, en particulier les interactions avec le microenvironnement ou encore la réponse aux traitements impliquant souvent différents système au sein de l'organisme (systeme vasculaire, immunitaire...), l'utilisation des modèles appliqués in vivo reste donc indispensable. Ces modèles vont à la fois nous permettre d'étudier l'efficacité de nos molécules et leurs liens avec les mécanismes oncogéniques et metastiques des cancers mais également explorer et valider l'efficacitté de thérapies susceptibles d'être utilisées chez les patients.
Réduction
Une étude approfondie de la littérature a été menée avant d’initier ce projet pour s’assurer de l’absence de résultats publiés s’approchant des objectifs de notre étude. Le nombre d’animaux utilisé lors des expériences sera établi de façon à obtenir des résultats statistiquement significatifs. Le nombre d'animaux utilisé tient compte de la variabilité naturelle des réponses immunitaires et de la nécessité d'utiliser un nombre suffisant d'animaux pour que les données générées soient exploitables sur le plan statistique. Les analyses statistiques seront effectuées en utilisant des tests non-paramétriques dont l'application ne requiert pas la vérification préalable de la normalité incompatible avec les petits échantillons.
Raffinement
Les animaux sont surveillés chaque jour afin de détecter toute modification dans le comportement/déplacement de l'animal. Les zones implantées sont également observées quotidiennement afin de detecter précocement un developpement de la tumeur. Les procédures expérimentales peuvent engendrer une douleur modérée. Pour la limiter, nous avons établie une grille d’observation visant à définir des points limites précoces à partir desquels l’expérience sera arrêtée et cadrant les mesures prises à l’apparition des premiers signes de contrainte/ douleur. Si nous détectons des signes de stress ou de douleur anormaux, nous donnerions un antalgique morphinique pour soulager les animaux. Toutes les injections seront précédées d'une anesthésie locale. Les animaux seront stabulés en groupe, avec accès illimité à la nourriture et à la boisson. Un enrichissement du milieu est également apporté par des sizzlenests et de maisons en cartons.
Choix des espèces
La souris est le modèle le plus utilisé en oncologie notamment du fait de l'existence de souches immunodéprimées qui permettent le développement de tumeur d'origine humaine. Nous utiliserons des souris jeunes (animaux âgés entre 4 et 6 semaines au début de protocole) au moment de l'injection des cellules tumorales. Nous travaillons sur des cancers qui atteignent des individus entre l'enfance et l'adolescence. De ce fait, nous serons amenés à utiliser des jeunes animaux âgés de 4 semaines à 6 semaines afin de pouvoir mimer le stade de développement
Phoques de Weddell bio-océanographes de la banquise antarctique et outils satellites : effet des variations environnementales sur l’écologie des prédateurs marins, la production primaire, et les interactions océan/glace/atmosphère
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
80 phoques de Weddell vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis relâchés dans leur milieu. Chaque individu est capturé sous une capuche, immobilisé par trois personnes, anesthésié, puis subit une prise de sang, un prélèvement de vibrisse et la pose d'instruments collés à la fourrure, sur la banquise antarctique. Le porteur décrit un stress de courte durée et affirme, en s'appuyant sur des études antérieures, que les balises n'ont "pas d'impact biologique détectable" sur les animaux. Il justifie la capture d'animaux sauvages par l'impossibilité de remplacer cette étude comportementale en milieu naturel et revendique la nécessité de poursuivre un suivi engagé depuis 2006.
Objectifs
Les zones englacées constituent l’habitat de reproduction et d’alimentation de grandes populations d’organismes inféodées à la banquise, mais sont aussi une zone d’alimentation majeure pour des espèces subantarctiques se déplaçant à grande distance, démontrant l’importance écologique à grande échelle de la banquise. La forte quantité de plancton dans la banquise est le résultat de plusieurs processus tels que la retraite saisonnière de la glace de mer, le développement d’algues de glace à l’interface océan-glace, et le phytoplancton dans les polynies côtières (trous d’eau au milieu de la banquise), soutenant de grands stocks de zooplancton et de poisson grâce à des chaines alimentaires courtes et rapides. Ces zones englacées sont particulièrement sensibles au réchauffement global, et il est nécessaire de déterminer comment les prédateurs de la banquise utilisent leur environnement physique et biologique pour comprendre et prédire leur réponse au changement climatique dans les différentes régions antarctiques. Les évènements brutaux comme le vêlage de grands icebergs fournissent le cadre idéal d’expériences naturelles pour étudier les conséquences de modifications d’habitat sur l’écologie des prédateurs marins. De plus, les modèles climatiques prédisent l’augmentation de la fréquence des vêlages en réponse au réchauffement global, et il devient opportun d’étudier leurs conséquences sur l’océanographie et les écosystèmes de la banquise. Dans ce contexte, nous proposons d’étudier l’écologie d’un prédateur majeur de la banquise, le phoque de Weddell (Leptonychotes weddellii), à l'aide d'un programme de recherche en Est Antarctique qui a commencé en 2006 et que nous souhaitons faire perdurer car il comprend le vêlage d’un glacier en 2010, que l’on suspecte avoir eu d’importantes conséquences écologiques et océanographiques dans la région. Notre objectif est de relier le comportement de recherche alimentaire des phoques de Weddell (comportement de plongée, durée, profondeur, accélération mesurées par biotélémetrie) aux conditions hydrographiques avant et après le vêlage du glacier, et étudier l’impact de cet évènement sur les interactions glaces/océan et plancton et sur les performances alimentaires des phoques à fine échelle (distribution des proies par acoustique active à l'aide de microsonar embarqué sur les animaux et prélèvements biologiques pour identifier le régime alimentaire).
Bénéfices attendus
Le projet est essentiel pour comprendre les enjeux des changements à venir en Terre Adélie tant d’un point de vue océanographique que d’un point de vue écosystémique via l'écologie d'un prédateur de la banquise. Ce projet s’inscrit dans des thématiques transversales et interdisciplinaires, allant de l’océanographie physique à l’écologie spatiale et fonctionnelle en utilisant des méthodes très différentes pour étudier l'écologie de prédateurs supérieurs avec de l'imagerie satellite, bio télémétrie, acoustique et isotopie. Ce projet permettra la caractérisation et le diagnostic des systèmes marins, dans ce cas en Terre Adélie, une zone unique abritant des écosystèmes benthiques et pélagiques exceptionnels et de nombreuses colonies de mammifères et oiseaux marins. Il permettra aussi d’acquérir des données utiles à la conservation, préservation et gestion durable des socio-écosystèmes marins dans une zone pas encore menacée par la pêche mais qui pourrait le devenir dans les années à venir suite au changement de couverture de banquise. Ce projet crée une réelle dynamique entre différentes disciplines de recherche alliant des physiciens océanographes, spécialistes de la banquise, écologistes et éco-physiologistes pour mieux comprendre l’écologie alimentaire et le devenir de populations de phoques de Weddell et des écosystèmes dont ils dépendent dans un climat changeant.
Procédures
Capture (3 à 10 min), anesthésie (20 à 45 min), prises de sang (18 ml une fois;moins de 0,036% du volume sanguin d’un individu de 300 kg), prélevement d'une vibrisse, équipement d'appareils par collage sur la fourrure, recapture possible pour déséquipement ou relargage à distance radio-commandé.
Impact sur les animaux
Les animaux seront capturés avec une capuche, puis immobilisés par la contention de 3 personnes avant d’être anesthésiés, donc vont subir un stress de courte durée durant la procédure (temps de capture, immobilisation et injection entre 3 à 10 min). La prise de sang et le prélèvement de vibrisse auront lieu durant l'anesthésie de l'animal et n'auront aucun effet sur l'animal (prélèvement de 0,036% du volume sanguin d’un individu de 300 kg et repousse de la vibrisse prélevée). Les instruments sont collés sur la tête ou sur le dos à l’aide de colle epoxy bi-composants selon un protocole éprouvé. Nous nous attendons à ne pas observer d’effet mesurable des instruments sur le comportement alimentaire des phoques car il a été montré qu’une caméra de section deux fois plus grande que celle utilisée ici n’avait pas d’impact significatif sur la durée moyenne des plongée, la dépense énergétique, et la fréquence des mouvements de nage des phoques de Weddell. De plus, lors d’une autre étude qui a comparé le gain de masse et le taux de survie d’éléphants de mer équipés et non équipés, aucun effet de la pose, même répétée, d’équipement n’a été détecté. Enfin une étude récente de l’effet de la pose d’instruments sur des phoques de Weddell et des éléphants de mer par la méthode de la colle epoxy a montré que cette dernière n’avait pas d’impact biologique détectable sur les animaux. À l’échelle des colonies d’étude : Dérangement temporaire lors de la capture de la femelle, et lors de sa recapture. Cependant la densité des animaux autour des trous de respiration pendant la reproduction est faible et en général seules les femelles capturées sont dérangées et les autres animaux présents ne le sont que très peu et de manière temporaire.
Devenir
Tous les animaux étudiés sont remis en liberté, déséquipés après leur suivi.
Remplacement
L’objectif étant d’étudier les phoques de Weddell et leur écologie en mer dans leur milieu naturel, ils ne peuvent pas être remplacés par une autre espèce, par des animaux d’élevage, ou encore par des expérimentations en captivité. Dans le cadre de ce programme de recherche, nous prendrons en compte toutes les données existantes en Terre Adélie depuis le lancement de ce programme de recherche en 2006 afin de repondre à notre objectif, cependant, notre projet necessite un jeux de données sur un grand nombre d'années pour pouvoir suivre les réponses de ces animaux aux variations des conditions océanographiques et de banquise et comprendre les changements dand leur comportement de recherche alimentaire. Il n'est donc pas possible de se limiter à des données existantes, qui correspondent à d'autres habitats et d'autres sous-populations, et ne couvrent pas des periodes assez grandes.
Réduction
La réduction est appliquée, puisque le nombre d’animaux capturés est limité à 6 et 10 individus pour chaque procédure car nous ne pouvons pas obtenir plus d'instruments (extrêmement couteux et limités; seulement une dizaine de balises microsonars sont disponibles dans le monde par exemple) et nous souhaitons privilégier le fait d'etudier un petit nombre d'individus chaque année pendant 5 ans que beaucoup d'individus sur une seule année afin de repondre à notre objectif. D'autre part, l'esimation statistique du nombre d'individus necessaires pour comprendre les variations de leur comportement en fonction des variations environementales n'est pas envisageable, car l'effet mesuré est variable et se caracterise par des changements d'habitats ou de strategies d'alimentation pas toujours facilement quantifiables, et nous ne savons pas en avance les comportements que nous allons observer. Les individus « bio-échantillonnent » leur environnement puisqu’ils se déplacent dans des zones différentes. La collecte de données océanographiques et comportementales au travers de phocidés est devenue une composante essentielle à l’observation des conditions océanographiques et des écosystèmes de l’océan Austral. Nous commençons grâce à l’exploitation de la série de données 2006-2021 à percevoir des variations des conditions environnementales et du comportement associé; il s’avère donc nécessaire de continuer ce suivi. Les instruments externes communément déployées sur les phocidés en milieux polaires (animaux >300kg) n’impactent ni leur survie, ni leur succès de pêche, et nous estimons manipuler chaque année moins de 0,000001 % de l’effectif total de la population de femelles de phoques de Weddell en Antarctique (~202,000 femelles subadultes et adultes).
Raffinement
Les points limites de la procédure et leur raffinement sont les suivant: 1) L’état général de l’animal est évalué́ avant sa capture (embonpoint, absence de malformation et de plaie) afin de ne pas le mettre en danger. 2) Stress lié à la capture : la méthode de capture est manuelle, les phoques de Weddell sont capturés à l’aide d’une capuche couvrant la vue de l’animal pour minimiser le stress de contention. 3) choix de l’anesthésie gazeuse portable au sevoflurane mois risquée avec un réveil plus rapide. 4) Surveillance de l'anesthésie: les paramètres cardiaques et respiratoires de l’individu sont surveillés ainsi que le degré d’anesthésie (cf. table de Woods et al., 1994): protocole de gestion de complications éventuelles lors de l’anesthésie joint à cette demande. 5) Récupération du matériel : 3 solutions a) pas de recuperation possible, les balises tomberont avec le poil des phocidés au cours de la période de mue qui se déroule entre janvier et février ; b) une recapture et déséquipement rapides avec une anesthésie légère (quelques minutes); c) Récupération de la balise par relargage radiocommandé après s’être approché du phoque repéré grâce aux positions GPS envoyées par le système Argos sans recapture prévue de l’individu. 6) Taille des appareils : Nous nous attendons à ne pas observer d’effet mesurable des instruments sur le comportement alimentaire des phoques car il a été montré qu’une caméra de section deux fois plus grande que celle utilisée ici n’avait pas d’impact significatif sur la durée moyenne des plongée, la dépense énergétique, et la fréquence des mouvements de nage des phoques de Weddell (Williams et al., 2004). De plus, lors d’une autre étude qui a comparé le gain de masse et le taux de survie d’éléphants de mer équipés et non équipés, aucun effet de la pose, même répétée, d’équipement n’a été détecté. Enfin une étude récente de l’effet de la pose d’instruments sur des phoques de Weddell et des éléphants de mer par la méthode de la colle epoxy a montré que cette dernière n’avait pas d’impact biologique détectable sur les animaux . 7) Suivi à long terme : les animaux équipés seront transpondés par suivi démographique mis en place dans unautre programme depuis 2006, ce qui nous permet de suivre leur survie et reproduction sur le long terme. La procédure complète dure entre 20 à 45 minutes entre l’anesthésie et le relâcher de l'animal et est intégralement réalisée sur le terrain.
Choix des espèces
Ce projet vise à améliorer notre compréhension de l’écologie, la biologie et la physiologie des phoques de Weddell, des écosystèmes dans lesquels ils évoluent, ainsi que de documenter l’évolution temporelle de ces systèmes et prédire le devenir des populations de ce prédateur marin. Les phoques de Weddell sont la seule espèce de mammifère marin habitant de façon permanente dans la zone de banquise antarctique, ils réalisent des plongées profondes, se déplacent sur de longues distances, et sont soumis à une phase de mue et de reproduction coûteuses en énergie. Ils sont ainsi un modèle animal pertinent pour étudier les adaptations et l’environnement des animaux marins. Ce projet nous permettra de mieux comprendre comment et à quel point les organismes (en particulier les prédateurs marins) sont capables de s’adapter aux changements de la banquise à travers des réponses comportementales à leurs contraintes environnementales. Ces procédures concernent des animaux adultes femelles.
Impact des fongicides sur l’établissement de l’unité neurovasculaire au cours du développement cérébral
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système nerveux
3 678 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les nouveau-nés reçoivent des injections sous-cutanées, 2 400 subissent une perfusion intracardiaque sous anesthésie sans réveil, et les géniteurs comme leur descendance sont exposés à des fongicides via l'eau de boisson jusqu'à des stades allant de 5 à 60 jours. Le porteur relie ce travail à la hausse des troubles du spectre autistique, mais situe les retombées thérapeutiques dans l'espoir d'identifier de nouvelles cibles, alors que les prélèvements de cerveaux, eux, sont certains. Sur le remplacement, il affirme que le modèle murin est "essentiel" et qu'"il n'existe pas non plus d'autres modèles" pour répondre à ses questions.
Objectifs
Depuis quelques années, une augmentation du risque du trouble du spectre de l'autisme (TSA) est retrouvée chez les enfants. Si la plupart des gènes responsables du TSA sont identifiés, l'implication de la composante environnementale reste peu étudiée. Pourtant les femmes enceintes et qui allaitent consomment quotidiennement des pesticides (dont font partie les fongicides); et les effets d'une expostion prénatale à ces produits sur le neurodéveloppement restent à déterminer. La recrudescence de cas de TSA pose la question de l'impact de ces fongicides dans la prédisposition au TSA et le développement cérébral. Le système nerveux central, dont fait partie le cerveau, est composé de neurones mais également de cellules gliales dont les astrocytes. Ces derniers permettent la communication entre le sang et les neurones. La majorité des études sur le TSA se focalisent sur les neurones, cependant le rôle des astrocytes et de leur interface avec les vaisseaux sanguins cérébraux sont importants et largement méconnus. C'est pourquoi notre étude portera sur ces deux composantes. La prévalence au TSA, ainsi que les symptômes, se trouvent être différents entre les femmes et les hommes. Nous réaliserons donc cette étude dans des modèles murins chez les deux sexes, afin d’évaluer l’impact des fongicides dans le développement cérébral selon le sexe. Notre étude permettra de mieux comprendre le mode d’action des fongicides sur le développement cérébral et plus particulièrement sur la composante vasculaire et gliale grâce à des techniques de biologie moléculaire et biochimique (PCR, western-blot, RNA Seq) et des techniques d’imageries (microscopie confocale, à feuille de lumière). Pour cette étude un nombre total de 3678 animaux.
Bénéfices attendus
Notre étude permettra de mieux comprendre le mode d’action des fongicides sur le développement cérébral de souriceaux nouveau-nés sains et prédisposés génétiquement aux TSA, dans l’espoir d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour lutter au plus tôt contre les malformations cérébrales induites par les pesticides, même à faibles doses.
Procédures
Trois interventions seront utilisés dans ce projet. 1) Injection sous-cutanée chez des nouveau-nés de 1 jour et dure 1 minute au maximum (temps d'injection et délai avant de retirer l'aiguille pour que la solution ne sorte pas). Elle est sans douleur et ne nécessite pas d'anesthésie. Nombre d'animaux concernés : 600 animaux. 2) Perfusion intracardiaque : réalisée sous anesthésie générale est sans réveil. Cette procédure dure 20 minutes maximum entre l'induction (anesthésique/analgésie) et la perfusion. Nombre d'animaux concernés : 2400 animaux. 3) Exposition aux fongicides des géniteurs et de leur descendance : exposition via l'eau de boisson. Cette procédure dure 4 mois pour les femelles génitrices, 2 mois pour les mâles géniteurs. Nombres d'animaux concernés : 198 animaux. Pour la descendance, les animaux sont exposés jusqu'au stade de devéloppement d'étude souhaité (5, 15, 30 ou 60 jours). Nombre d'animaux concernés : 3000 animaux.
Impact sur les animaux
Certains lots de souris subiront des interventions (injection de tamoxifen) qui peuvent entraîner des effets modérés (irritation au site d'injection). Les lots d'animaux traités avec les fongicides seront exposés à des doses retrouvées dans l'eau potable et autorisées par l'UE (directive 80-778-EEC) et considérées comme non nuisibles pour la santé. Le but de notre étude est de déterminer les effets nocifs qui peuvent découler de cette exposition.
Devenir
Les animaux utilisés pour les accouplements seront mis à mort par lorsque qu'ils seront trop âgés pour continuer la reproduction. Les animaux utilisés pour les différentes études (histologiques, biochimiques, transcriptomiques, de contractilité des vaisseaux) seront mis à mort afin de prélever les cerveaux et de faire nos analyses.
Remplacement
L’expérimentation animale sur un système murin est essentielle, car nous ne pouvons le remplacer par un système in vitro où il est impossible de recréer les multiples interactions cellulaires d’un système complexe en développement. Il n’existe pas non plus d’autres modèles à l’heure actuelle permettant de répondre à nos questions biologiques.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés sera réduit autant que possible et correspond au minimum nécessaire pour obtenir des résultats scientifiques significatifs. En raison de l’ignorance de l’impact des fongicides sur la fertilité, le nombre de couple reproducteur a été volontairement surestimé par rapport à une situation sans fongicide, mais qu’il sera revu autant que possible à la baisse. Pour l’ensemble des questions il faut obtenir les observations sur au minimum 5 réplicas biologiques pour chaque génotype, à chaque stade et pour chaque condition de traitement. Ce nombre de 5 est un minimum pour intégrer dans notre étude la variabilité entre les animaux. C’est un prérequis dans l’ensemble des publications de travaux scientifiques.
Raffinement
Les élevages sont effectués en groupe avec enrichissement de l’environnement et toutes les précautions sont assurées afin de respecter au mieux le bien-être animal. Les nouveau-nés subissant une injection feront l'objet d'une surveillance accrue pendant la procédure et les jours suivants. Pour chaque intervention pouvant générer de l’inconfort ou de la souffrance, une procédure avec des points limites gradés a été mise en place. En particulier, des points limites intermédiaires permettant la mise en place de soin aux animaux sera mise en place évitant la mise à mort des animaux. Pour tout protocole nécessitant une anesthésie, des analgésiques seront co-administrés pour limiter toute souffrance à l’animal. En plus du mix kétamine/xylazine, de la buprénorphine est injectée aux animaux subissant une thoracotomie ‘perfusion intracardiaque). Le personnel est formé sur l’ensemble de la prise en charge des animaux (gestion optimale de l’élevage, actes de chirurgie ou d’injection intrapéritonéale, gestion de l’anesthésie/analgésie, analyse des points limites).
Choix des espèces
La souris est un mammifère où les règles et les processus qui régissent le développement du système nerveux central et sa plasticité sont similaires à l'homme. Pour les accouplements, les animaux seront utilisés à partir de P60. Pour répondre aux différentes problématiques posées dans ce projet, les animaux exposés in utero/post-natal aux fongicides, seront utilisés à 5 stades de développement : P3, P7, P21, P60 et P120.
Effet du microbiote intestinal sur l’inflammation pancréatique aiguë chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
244 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles subissent des prélèvements sanguins et fécaux, une inoculation orale de microbiote et des injections répétées déclenchant une pancréatite, pour vérifier qu'en l'absence de microbiote intestinal l'inflammation du pancréas est atténuée. Le porteur indique que l'induction de pancréatite ne provoque qu'une légère perte de poids transitoire et un stress de courte durée. Il affirme que ces effets systémiques ne peuvent être reproduits in vitro, faute notamment de lignées cellulaires spécifiques du pancréas.
Objectifs
Le cancer du pancréas est l'une des tumeurs humaines les plus mortelles : moins de 5% des patients survivent plus de 5 ans. Il est crucial de comprendre comment les facteurs environnementaux (non génétiques) contribuent au développement de cette maladie, car cela nous permettrait d'agir sur les facteurs modifiables pour prévenir son développement. L’inflammation du pancréas appelé pancréatite est un facteur de risque pour le développement du cancer du pancréas. Une meilleure compréhension des dysfonctionnements engendrés par la pancréatite pourrait aider à diminuer le risque de la tumeur. Au cours de la dernière décennie, le microbiote intestinal est apparu comme un modulateur de la maladie pancréatique. Récemment, nous avons exploré l'effet du microbiote intestinal sur le développement de l'inflammation pancréatique basale (niveau normal de l’inflammation) ou de la pancréatite (état pathologique ; niveau important de l’inflammation). Les expériences antérieures indiquent que l'élimination du microbiote intestinal par l'utilisation d'antibiotiques à large spectre est protectrice contre la pancréatite. Ces résultats sont cliniquement importants car : i) la pancréatite est l'un des principaux facteurs de risque de développement du cancer du pancréas, ii) ils suggèrent la possibilité de moduler la maladie pancréatique en modifiant le microbiote intestinal, une stratégie qui peut être appliquée à l'homme. Malgré la pertinence de ces résultats, les observations faites avec des souris traitées aux antibiotiques doivent être validées chez des souris axéniques (exemptes de tous microorganismes). L'objectif principal de ce projet est de vérifier qu'en l'absence de microbiote intestinal, les souris présentent une atténuation de la pancréatite.
Bénéfices attendus
Ces expériences contribueront à notre compréhension de la manière dont le microbiote intestinal module l'un des principaux facteurs de risque de développement du cancer du pancréas : la pancréatite. Ces expériences sont très importantes d'un point de vue clinique, car elles nous offrent la possibilité d'agir sur un facteur potentiellement modifiable chez l'homme pour prévenir les maladies du pancréas.
Procédures
Des prélèvements sanguins seront effectués au niveau de la veine de la queue avant et après l'induction de la pancréatite, et utilisés pour réaliser des analyses biochimiques afin d'estimer la gravité de la pancréatite. Le volume de sang prélevé sera inférieur à 100 µl. Une partie des animaux auront une unique inoculation par voie orale d’un microbiote complexe. Il y aura des prélèvements fécaux avant l’induction de la pancréatite. 2-3 pellets par souris seront prélevés. Les pellets fécaux sont émis spontanément par les souris lorsqu’elles sont prises en main. Les souris subiront également des injections qui seront au nombre de 7 (une par heure) pendant une ou deux journée (non consécutives) en fonction des procédures.
Impact sur les animaux
Les procédures d'induction de pancréatite aiguë légère et aiguë modérée ne provoquent pas de signes cliniques ou comportementaux indicatifs de douleur, sauf une légère perte de poids transitoire (pendant un à deux jours). Les gavages et les injections entrainent un léger stress de courte durée (moins d’une minute). Les prélèvements de sang provoquent un léger stress dû à la boite de contention et au prélèvement lui-même mais il est de courte durée (2-3 minutes).
Devenir
A l’issue de la procédure, tous les animaux seront mis à mort par dislocation cervicale. Il s’agit de la méthode de mise à mort la plus rapide afin d’éviter l’autodigestion du pancréas (moins de 1 minute). Nous prélèverons le pancréas, l’intestin, le foie et la rate.
Remplacement
L'effet du microbiote intestinal sur l'inflammation pancréatique est probablement médié par des effets systémiques (par exemple, par le système immunitaire) qui ne peuvent pas être reproduits in vitro. Par conséquent, ces expériences doivent être effectuées sur des souris vivantes. De plus, l'absence de lignées cellulaires spécifiques du pancréas rend difficile la réalisation d'expériences in vitro.
Réduction
Le nombre de souris choisi est basé sur des expériences antérieures réalisées chez des souris dans lesquelles le microbiote intestinal a été appauvri par l'utilisation d'antibiotiques à large spectre, lesquelles sont comparables aux souris axéniques. Ces expériences nous ont permis de conclure que 10 souris par groupe est un nombre suffisant pour détecter des différences statistiquement significatives entre les groupes, si elles existent. Les résultats biochimiques et histologiques seront analysés à l'aide de tests statistiques. Des mesures correctives seront appliquées si un des points limites est atteint.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en isolateur dans des cages standards par groupes de sexe identiques (3-4 par cage). Du papier absorbant à déchiqueter, des buchettes de bois à grignoter et des tunnels en plastique pour se cacher seront ajoutés dans les cages. La litière sera constituée de copeaux stérilisés par irradiation à Les souris recevront à volonté un aliment standard stérilisé par irradiation et de l’eau autoclavée. Il y aura une observation quotidienne des animaux et une observation individuelle hebdomadaire à l’occasion des interventions d’entretien (change de cages, etc…). Les animaux seront manipulés sur plusieurs jours avant le début de procédures afin de les habituer aux manipulateurs. Les gavages, les injections intrapéritonéales, les prélèvements sanguins et les mises à mort seront effectués par une personne expérimentée. Les souris seront observées pendant 5 minutes après la réalisation de chaque injection, prélèvement sanguin et gavage pour vérifier que leur comportement est normal. Une observation individuelle sera effectuée deux fois par jour (matin et soir) à partir du moment de l'induction de la pancréatite. Il y aura également un suivi du poids des souris après l’induction de la pancréatite. Des points limites ont été mis en place. S’ils sont atteints alors la souris sera mise à mort.
Choix des espèces
La plupart des modèles expérimentaux de pancréatite ou modèles génétiques de cancer du pancréas ont été établis chez le rongeur, la souris étant le principal modèle animal utilisé pour étudier la pathologie pancréatique. Par ailleurs, la majorité des études publiées au cours des dernières années sur la relation entre le microbiote intestinal et la pathologie pancréatique ont été réalisées chez la souris. Ces expériences font partie d'un projet plus vaste, dans lequel l'utilisation de modèles génétiques de souris prédomine. Par conséquent, l'utilisation de souris pour réaliser ces expériences est nécessaire pour garantir l'intégration des résultats. Les groupes de souris conventionnalisées seront utilisés à partir de l’âge de 3 semaines pour l’installation du microbiote. Ensuite Lles inductions des pancréatites pour tous les groupes se feront entre l’âge de 7 et 12 semaines afin de les comparer aux résultats du projet antérieur.
Habituation de souris diabétiques à la consommation de matrices alimentaires
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
40 souris diabétiques vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Réutilisées d'un précédent projet, elles sont mises à jeun quelques heures puis placées de façon répétée en cage individuelle, pour les habituer à consommer des matrices alimentaires devant recevoir un actif régulant la glycémie. Le porteur indique que le jeûne et l'isolement répété peuvent générer un stress, et que ces souris sont mises à mort faute d'autre projet prévu. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne peut mimer le choix et l'intégration de la nourriture par un être vivant.
Objectifs
L’objectif de ce projet est d’habituer des souris diabétiques à la consommation de différentes matrices alimentaires dans lesquelles il est envisagé d’incorporer un actif breveté et commercialisé, un dérivé de lait, permettant de réguler la glycémie en réduisant de manière significative la glycémie postprandiale (après un repas) pour les personnes en pré-diabète. Il faut cependant s’assurer au préalable que les souris consomment ces matrices alimentaires sans présence de l’actif, le plus rapidement possible, nécessitant une habituation à cette consommation d’un aliment différent de leur régime habituel pour lever la réticence et/ou le rejet à manger un aliment nouveau (néophobie alimentaire). Cette habituation sera effectuée en 2 phases successives : au cours de la 1ère phase d’habituation, les matrices alimentaires seront placées directement dans la cage des souris pendant plusieurs jours, en leur laissant accès à leur régime habituel et sans mise à jeun préalable, puis au cours de la 2ème phase d’habituation, les matrices alimentaires seront placées dans une cage d’isolement dans laquelle les souris seront mises individuellement après une période de mise à jeun préalable pour qu’elles s’habituent à consommer les matrices alimentaires qui leur seront proposées, le plus rapidement possible, pendant également plusieurs jours. Pour réaliser ce projet, nous réutiliserons des souris diabétiques issues d’un autre projet autorisé (validité toujours en cours) au cours duquel les souris auront été soumises à une procédure expérimentale de classe modérée, et après une parenthèse thérapeutique ou "wash out" d’une semaine entre les 2 projets.
Bénéfices attendus
Le diabète correspond à une élévation prolongée de la concentration de glucose dans le sang (hyperglycémie). Dans le cas du diabète de type 2 (90% des cas de diabète), ce phénomène provoqué par une perturbation du métabolisme glucidique apparaît progressivement et insidieusement. En France, en 2019, près de 4 millions de personnes étaient identifiées diabétiques par l'assurance maladie et prenaient un traitement médicamenteux pour leur diabète (soit 5,3% de la population). A cela, s’ajoutent les personnes diabétiques qui s’ignorent. Cette prévalence ne cesse d’augmenter en France, particulièrement chez les hommes, les jeunes (80 ans). Les personnes diabétiques doivent s’astreindre à un régime spécial, avec notamment un contrôle voire la limitation très stricte de la prise d’aliments sucrés, ce qui peut impacter leur moral. Elles vivent parfois des problèmes de santé mentale comme la dépression, l’anxiété et les troubles de l’alimentation, voire ce qui est maintenant appelé l’épuisement diabétique qui est une des complications psychologiques les plus graves de la maladie. Les personnes qui en sont atteintes ressentent une profonde impuissance et un désespoir intense. Les industriels des secteurs pharmaceutiques et agroalimentaires cherchent donc des molécules et ingrédients pouvant agir sur la limitation du passage dans le sang des sucres ingérés lors des repas. Cette étude préliminaire est donc la base d’un projet consistant à développer des aliments fonctionnels pouvant être consommés par toutes les personnes y compris et surtout les personnes diabétiques. Permettre en effet aux personnes diabétiques de consommer à nouveau yaourts, céréales, chocolat ou barres nutritionnelles lors d’activités physiques leur redonnerait un confort de vie plus important et limiterait la survenue de pathologies associées telles que celles décrites précédemment.
Procédures
Aucun prélèvement et aucune procédure chirurgicale ne sera réalisé sur les 40 souris diabétiques nécessaires à la réalisation de ce projet. Elles seront mises à jeun pendant quelques heures puis placées en cage individuelle sur des temps très courts mais de façon répétée, ce qui pourra engendrer un stress. La période de mise à jeun correspondra cependant à la phase diurne au cours de laquelle la prise alimentaire est très faible chez la souris. Quant au placement en cage individuelle, il sera nécessaire pour contrôler que chaque souris consomme ou non la matrice alimentaire qui lui a été proposée.
Impact sur les animaux
La mise à jeun des souris pendant quelques heures ainsi que le placement en cage individuelle sur des temps très courts mais de façon répétée, pourra engendrer un stress pour les souris. La période de mise à jeun correspondra cependant à la phase diurne au cours de laquelle la prise alimentaire est très faible chez la souris. Quant au placement en cage individuelle, il sera nécessaire pour contrôler que chaque souris consomme ou non la matrice alimentaire qui lui a été proposée.
Devenir
Procédure expérimentale 1 (seule procédure expérimentale) : les 40 souris diabétiques db/db nécessaires à la réalisation de ce projet, réutilisées d’un autre projet autorisé, seront mises à mort à l’issue des expérimentations, aucun autre projet n’étant envisagé sur ce lot de souris.
Remplacement
Le remplacement des expérimentations animales par des méthodes alternatives n’est pas envisageable dans le contexte de ce projet. Il n’est en effet pas possible d’utiliser des modèles in vitro ou ex vivo mimant l’alimentation, c’est à dire le choix et l’intégration de la nourriture par un être vivant. L’ensemble de ces facteurs complexes ne peut être appréhendé qu’in vivo sur un modèle animal.
Réduction
Nous utiliserons le nombre de souris diabétiques minimum nécessaire et suffisant issues d’une expérimentation précédente, après une parenthèse thérapeutique ou "wash out" d’une semaine entre les 2 études, afin d’obtenir des résultats prédictifs et représentatifs. Ce nombre a été déterminé sur la base d’études précédentes réalisées chez le rat suivant le même protocole expérimental d’habituation qui sera suivi.
Raffinement
Les souris seront observées quotidiennement tout au long de l’expérimentation, leur poids sera mesuré 2 fois par semaine, et si une perte de poids supérieure à 20% par rapport au poids maximal est observée ou si des modifications du comportement des animaux sont observées (cachexie, vocalises, convulsions…), celles-ci seront mis à mort dans des conditions éthiques. Des feuilles de papier absorbant seront placées dans leur cage comme enrichissement pour assurer leur bien-être.
Choix des espèces
La souris diabétique est l’espèce animale la plus adaptée pour réaliser cette étude dans le cadre d’un projet visant à développer des aliments fonctionnels pour les personnes diabétiques. Son utilisation est largement décrite dans la littérature scientifique pour évaluer l’effet de composés pharmaceutiques et alimentaires sur cette pathologie Les animaux seront des souris diabétiques âgées de 9 semaines pour le démarrage des expérimentations. Cela correspond à l’âge de souris décrit dans la littérature scientifique pour évaluer l’effet de composés pharmaceutiques et alimentaires sur le diabète
Les lipides bioactifs peuvent-ils réduire l’obésité et améliorer l’insulinorésistance ?
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système musculosquelettique
80 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Rendues obèses par un régime riche en graisses et en sucres, elles subissent sept prélèvements sanguins à la queue, un test de tolérance à l'insuline et des mesures répétées en tube de contention, pour évaluer l'effet de lipides bioactifs sur l'obésité. Le porteur indique que les tests peuvent stresser les animaux et qu'un isolement de quarante-huit heures est imposé pour l'analyse du métabolisme. Il justifie l'usage de la souris par le fait que ces lipides sont destinés à l'alimentation humaine et qu'il est donc "judicieux" de les tester dans l'alimentation d'un modèle animal.
Objectifs
Les lipides bioactifs sont présents en faible quantité dans les plantes, chez certains microorganismes et chez les animaux, en particulier le poisson. Les trois effets biologiques majeurs des lipides bioactifs sont : antioxydant, antimicrobien et anti-inflammatoire. Des études plus spécifiques sur les effets santé ont été menées ces dernières années et montrent qu'ils pourraient aussi impacter le métabolisme des lipides, l’insulinorésistance et le diabète, les maladies cardiovasculaires, voire certaines maladies neurodégénératives. Ces composés bioactifs de notre alimentation pourraient donc avoir des effets bénéfiques potentiels contre les problèmes métaboliques associés à une alimentation de type occidental. Ce projet concerne l'étude des effets curatifs d'une forme particulière de lipides bioactifs sur des souris obèses et fait suite à notre projet précédent qui a permis de mettre en évidence des effets bénéfiques lors d'un traitement préventif.
Bénéfices attendus
Les travaux de la littérature suggèrent que les lipides bioactifs possèdent un fort potentiel pour la santé dans le domaine de l’obésité et des désordres métaboliques associés. La forme que nous allons utiliser n'a pas encore été testée en dehors de notre laboratoire. Nous avons déjà pu mettre en évidence des effets bénéfiques dans le cadre d'un traitement préventif de l'obésité et nous souhaitons vérifier ces effets dans le cadre d'un traitement curatif. Notre hypothèse est que ces lipides bioactifs peuvent réduire l’obésité des souris sous régime enrichie en gras et en sucres et peuvent réduire la résistance à l’insuline et améliorer les troubles métaboliques associés. Ils pourraient être utilisés en alimentation humaine.
Procédures
Nous pratiquerons au total 7 prélèvements sanguins sur animaux vigiles par ponction à la queue (30 secondes par prélèvement). Nous respecterons les recommandations en terme de volumes et de temps de récupération car nous prélèverons moins de 7.5% du volume sanguin total en une semaine. Les animaux recevront deux injections intrapéritonéales (5 secondes par injection), une de solution d’insuline pour le test de tolérance à l’insuline, l’autre d’anesthésique au moment de l’euthanasie. Pour la mesure de composition corporelle hebdomadaire par IRM, l’animal sera mis en tube de contention 2 min, en tout 5 fois. Pour la mesure de motricité, l’animal sera déposé sur un cylindre en rotation 3 fois 5 minutes avec 20 minutes de repos entre chaque séance.
Impact sur les animaux
Les souris obèses recevront un régime riche en graisse et en sucre (type fast-food). Cet état est comparable aux personnes souffrant d'obésité. Les animaux pourront être stressés pendant les différents test non invasifs. Ils seront isolés pendant 48 heures pour l'analyse du métabolisme respiratoire.
Devenir
A la fin de chaque procédure les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des prélèvements de sang et de tissus qui nous permettront de caractériser les effets métabolique et musculaire de notre lipide bioactif.
Remplacement
Les lipides bioactifs que nous allons étudier sont destinés à devenir un complément ou additif alimentaire pour prévenir, ralentir ou soigner le développement de l'obésité et des dommages associés chez l'Homme. Il est donc judicieux de les tester dans l'alimentation plus particulièrement chez un modèle animal.
Réduction
Pour chacune des procédures, le nombre d’animaux par groupe a été estimé sur la base de résultats obtenus par notre laboratoire et d’analyses statistiques pour définir le nombre minimal nécessaire. L'objectif étant d'utiliser ces lipides bio-actifs en alimentation humaine, nous les allons tester chez des mâles et des femelles.
Raffinement
Les souris seront hébergées par 2 pour mieux contrôler tout comportement d’agressivité et de bagarres chez les mâles. La nourriture sera changée tous les 2 à 3 jours afin d'éviter une perte d'appétence (rance). Les animaux seront manipulés avec un tunnel afin d'éviter la préhension par la queue et pour les habituer au test de composition corporelle qui est aussi réalisé dans un tunnel de contention. Pour les différents tests les animaux seront habitués au prélable au nouvel environnement et nous aplliquerons des points limites préalablement définis pour chaque procédure.
Choix des espèces
La souris est un modèle mammifère pertinent pour les études du métabolisme. Nous pouvons obtenir des animaux mimant le syndrome métabolique humain. Les animaux seront âgés de 21 semaines à réception et de 6 mois pour l'euthanasie. D'après les données de notre fournisseur, ces adultes seront "obèses". Nous pourrons ainsi vérifier un effet curatif de nos traitements.