Système endocrinien

Nourris pendant soixante semaines au plus avec un aliment riche en graisses et en sucres, 1 000 souris et 1 000 rats subissent jusqu'à 240 prélèvements sanguins pour mesurer leur glycémie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils développent obésité, diabète, dyslipidémie, insulinorésistance et stéatose hépatique pouvant aller jusqu'à la fibrose, la cirrhose ou un cancer du foie, et sont tous tués à l'issue sans pouvoir être réutilisés. Le protocole vise à vérifier qu'un aliment gras et sucré stérilisé par irradiation induit toujours le même état pathologique et que le modèle reste valide. Sur le dimensionnement de l'effectif, le porteur indique s'appuyer sur son savoir-faire et ses données historiques, et écrit qu'aucune approche statistique n'a été réalisée.

Objectifs

A l’échelle mondiale, les maladies liées au surpoids représentent une part non négligeable des décès estimés à plus de 1,2 million par an. En 2016, 650 millions d’adultes étaient obèses, soit 3 fois plus qu’en 1975. En 2021, le diabète affecte plus de 537 millions de personnes. La dyslipidémie et la stéatose hépatique non- alcoolique sont provoquées par le diabète et l’obésité. La dyslipidémie touche quelques milliers de patients chaque année en France et la société nationale française de gastro-entérologie considère qu’un quart de la population française est touché par la stéatose hépatique non- alcoolique. Par l'alimentation de rongeurs avec un régime riche en lipides et glucides, il est possible d'induire ces phénotypes spécifiques : obésité, dyslipidémie, diabète. Ce protocole a pour objectif de tester un aliment riche en lipides et/ou en glucides stérilisé par irradiation à différentes doses. L’étude permettra d’évaluer si le taux d’irradiation a un impact sur le modèle, en suivant notamment la prise de poids, le maintien du phénotype attendu et l’état général des animaux. Les observations recueillies permettront ainsi de vérifier si le modèle reste valide.

Bénéfices attendus

Ce projet aura des bénéfices pour l’homme. Ce projet pourra amener à long terme des solutions thérapeutiques pour traiter les syndromes métaboliques du surpoids et du diabète. Ce projet permettra de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules. Pour l’animal, les bénéfices attendus sont principalement une amélioration des connaissances scientifiques pour l’espèce utilisée grâce au développement de méthodes de raffinement de plus en plus adaptées et à la sélection de l’espèce la plus adéquate pour répondre aux objectifs scientifiques attendus.

Procédures

Les animaux auront à disposition un aliment standard et/ou un aliment riche en gras et/ou en sucre et une eau standard et/ou une eau additionnée de sucre, pendant 60 semaines maximum. Des prélèvements sanguins pour mesure de glycémie pourront être faits avec ou sans mise à jeun (mise à jeun de 4 à 6 heures maximum) sur les animaux en aigue (maximum 2 mesures par jour par animal, avec 3 jours de récupération entre 2 séries de mesures, ce qui fait 240 prélèvements maximum sur toute la durée du protocole) ou en chronique (une mesure par animal par semaine, ce qui fait 60 prélèvements maximum sur toute la durée du protocole). Une goutte de sang sera prélevée pour mesure de la glycémie sur une bandelette de glucose. La durée de prélèvement sera d’1 minute maximum.

Impact sur les animaux

Au fil de la prise alimentaire riche en gras et/ou sucre et d’un abreuvement standard ou riche en sucre, les animaux pourront exprimés des signes cliniques plus ou moins modérés. Les animaux vont développer une obésité et des syndromes métaboliques tels diabète, dyslipidémie, insulino-résistance, NASH pouvant aller jusqu’à une fibrose, une cirrhose ou un cancer du foie à long terme (après la phase préparatoire). Le prélèvement sanguin peut induire un léger stress transitoire et une légère douleur.

Devenir

En fin de protocole, les animaux ne pourront pas être réutilisés dans un autre projet et seront donc mis à mort selon les procédures en vigueur.

Remplacement

L’induction de modification métabolique chez l’animal fait intervenir plusieurs types cellulaires produisant des facteurs tendant à moduler ou amplifier la réponse. Toute cette cascade d’événement faisant intervenir des facteurs autocrines, paracrines ou exocrines aussi variés que complexes ne permet pas une étude significative et déterminante in vitro. Par ailleurs, l'objet de cette étude est d'évaluer l'impact sur une fonction vitale de l'organisme, ce qui ne peut être fait que sur un organisme vivant.

Réduction

Nous réalisons ce protocole alimentaire pour proposer un modèle animal pertinent avec un nombre minimal et suffisant d’animaux pour atteindre l'objectif scientifique. Notre savoir-faire et nos données historiques permettent d’utiliser le minimum d’animaux avec une optimisation de rendement pour des résultats robustes et reproductibles. Aucune approche statistique n’a été réalisée.

Raffinement

Une surveillance des animaux est faite quotidiennement pour déceler tout signe clinique anormal et atteinte des points limites tout au long de cette phase préparatoire. En cas d'anomalie clinique observée sur un animal, une grille de scoring général sera utilisée afin de déterminer l'atteinte de points limites et de décider du devenir de l'animal. Enfin, les contentions et prélèvements seront réalisés par un personnel formé et expérimenté.

Choix des espèces

Les souris et les rats sont des espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour évaluer les effets bénéfiques d'un produit sur les maladies métaboliques liés au surpoids car elles développent naturellement ce type de pathologie ayant une affinité à la nourriture grasse et sucrée similaire à l’Homme. Les animaux pourront commencer le régime alimentaire à partir de l’âge de 4 semaines (âge minimum). À cet âge, le métabolisme est encore en développement, ce qui permet une meilleure induction de l’obésité par le régime enrichi en graisses et/ou en sucre. De plus, une mise en place précoce du régime permet une meilleure standardisation entre les individus et augmente la robustesse du modèle DIO.

132 rats, jeunes d'un mois et âgés de dix-huit mois, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour prélever le contenu de l'intestin, les muscles de la patte et le cerveau. Ils passent cinq semaines seuls en cage du lundi au vendredi, un hébergement dont le porteur reconnaît qu'il induit un stress modéré et empêche l'expression des comportements sociaux. S'y ajoutent des jeûnes de douze à quatorze heures avant les tests de satiété et de préférence alimentaire, deux prises de sang sur animal vigile emmailloté dans un tissu, deux injections et vingt-quatre heures en cage automatisée. L'enjeu déclaré est de positionner une protéine de maïs, la zéine, dans l'offre alimentaire humaine, le porteur affirmant qu'aucun modèle in vitro ou in silico ne peut intégrer l'ensemble des paramètres étudiés.

Objectifs

Le vieillissement de la population s’accompagne d’une augmentation de la dépendance et des limitations fonctionnelles, dont la perte de masse et de force musculaire est l’une des causes principales. L’apport en protéines de qualité constitue un levier essentiel pour prévenir cela et les protéines du lactosérum sont aujourd’hui considérées comme optimales grâce à leur richesse en leucine, un acide aminé indispensable favorisant la synthèse protéique. Bien que les protéines végétales aient un équilibre en acides aminés de moindre qualité, l’utilisation de protéines végétales de diverses origines permet aujourd’hui de produire des mélanges présentant un profil d’acides aminés globalement satisfaisant. Cependant, il est difficile d’enrichir ces mélanges en leucine. Une protéine végétale se distingue pourtant par sa richesse en leucine : la zéine du maïs. Mais cette protéine est actuellement écartée de l’offre alimentaire car elle est peu soluble et très peu digestible. De nouveaux système de production de zéine ont été développés et permettent d’obtenir une meilleure solubilité et digestibilité (zéine optimisée). L’objectif du projet est ainsi d’étudier l’impact d’un mélange végétal protéique contenant la zéine optimisée sur la digestibilité, la synthèse protéique et le comportement alimentaire chez le rat jeune et âgé.

Bénéfices attendus

La zéine est une protéine peu étudiée mais avec un potentiel important en nutrition humaine du fait de sa richesse en leucine. Son utilisation en nutrition est bloquée par sa faible digestibilité. La production d’une zéine optimisée dont la digestibilité et la solubilité est augmentée permet de lever ce verrou. Le projet permettra d’obtenir les premiers résultats concernant l’effet de ce nouveau produit sur la synthèse protéique dans la population cible, l’individu âgé. D’autres paramètres évalués, comme le comportement alimentaire et la digestibilité, permettront de comparer les effets de la zéine par rapport à d’autres sources protéiques végétales et de la positionner dans l’offre de protéine végétale actuelle. Ce projet participe à promouvoir une transition vers une alimentation plus végétalisée et durable, tout en répondant aux besoins spécifiques des personnes âgées.

Procédures

Pesées. Les animaux sont pesés 5 fois par semaine. La pesée est réalisée en 2 minutes environ. Des régimes comportant des protéines végétales répondant aux besoins des rats sont donnés aux animaux pendant 4 semaines. Deux prélèvements sanguins sur animal vigile sont réalisés au cours du projet sur l’ensemble des rats, la durée ne dépassant pas 3 minutes par prise. L’ensemble des animaux reçoit également, une injection d’analgésique, réalisée sur rat vigile en moins de 30 s (une injection par rat). Tous les animaux reçoivent une injection réalisée sous anesthésie gazeuse en moins de 3 minutes. Mises à jeun : les tests de satiété et de préférence alimentaire sont réalisés après un jeun modéré (soit privation de nourriture pendant la période de repos (maximum 14h), n’entrainant pas de perte de poids, soit après suppression du premier repas en période d’activité. Caractérisation du comportement alimentaire : les animaux sont placés dans des cages automatisées permettant de suivre l’évolution de leur consommation alimentaire pendant 24h. Pour cela les animaux sont préalablement habitués à ces cages, pendant 1h quelques jours avant le test.

Impact sur les animaux

Afin d’évaluer la prise alimentaire (aliments et boisson en libre accès), il est nécessaire d’héberger les rats en cages individuelles du lundi au vendredi pendant 5 semaines. L’hébergement individuel peut induire un stress modéré et empêcher le rat d’exprimer ses comportements sociaux. Pour limiter ce stress, les rats sont placés à 2/cage lors des week-end, toujours avec le même partenaire et dans une cage ayant conservé leur odeur. Pour préciser les modalités de la prise alimentaire au cours du cycle de 24h, chaque rat est placé pendant 24h, une fois au cours de l’expérimentation, dans une cage de mesure automatisée du comportement alimentaire. Le changement d’environnement peut induire un stress léger pour les animaux. Pour le test de satiété (1 test par rat au cours de l’expérimentation) et pour le test de préférence alimentaire (1 test par rat pendant l’expérimentation), les rats sont mis à jeun au maximum pendant 12 à 14h, au cours de leur période de repos (période d’éclairage) pendant laquelle ils ne s’alimentent pas ou peu, ce qui peut être considéré comme un jeune physiologique (pas de perte de poids). Deux prises de sang (à jeun et après l’ingestion d’un repas calibré) sont réalisées pour évaluer les concentrations plasmatiques post-prandiales des hormones de la satiété. Ces prises de sang sont effectuées rapidement (< 3 min), le rat étant maintenu emmailloté dans un tissu. Cette opération peut provoquer un stress modéré. Une injection est réalisée sur rat anesthésié. Cette injection peut provoquer une douleur de piqure.

Devenir

Les animaux sont mis à mort à la fin de la procédure car la détermination de la digestibilité des protéines, et de la synthèse protéique dans le muscle, et l’analyse de marqueurs cérébraux en lien avec la prise alimentaire nécessitent la collecte des contenus de l’intestin, des muscles de la patte et du cerveau.

Remplacement

L’objectif est d’évaluer l’effet d’une nouvelle source protéique pour l’alimentation humaine, la zéine optimisée, sur le comportement alimentaire, la digestibilité et la synthèse protéique chez des rats jeunes et âgés. Cette approche nécessite d’utiliser des modèles in vivo, permettant de prendre en compte les adaptations comportementales de l’individu et les effets physiologiques sur la digestion et le métabolisme protéique. Aucun modèle in vitro ou in silico ne peut intégrer l’ensemble de ces paramètres dans un système complexe permettant de modéliser l’ensemble des interactions entre l’alimentation, le cerveau, l’intestin et les organes associés.

Réduction

Le nombre minimum d’animaux par groupe a été calculé par un logiciel statistique à 10 rats/groupe à partir de données comparables obtenues lors d’études précédentes réalisées dans notre laboratoire afin de garantir qu’avec ce nombre d’animaux les résultats soient interprétables. Les résultats pour chaque groupe sont comparés entre eux à l’aide de tests statistiques adaptés.

Raffinement

A leur arrivée dans l’animalerie, les rats ont une période d’habituation de 7 jours à leur nouvel environnement. Tout au long du projet, le bien-être animal est pris en compte avec un hébergement enrichi et un suivi quotidien des rats par des agents qualifiés. La manipulation régulière des animaux par les mêmes expérimentateurs pour les mesures du poids et de la prise alimentaire permet de suivre de manière rapprochée l’état de santé des animaux et de détecter des modifications éventuelles de leur état physique ou de leur comportement. Pour limiter l'impact de l'hébergement individuel, les cages individuelles sont en plexiglas transparent permettant les interactions visuelles entre les animaux. Les rats demeurent dans la même pièce que leurs congénères, avec lesquels ils restent en contact olfactif et auditif (vocalises). Afin de limiter encore l’impact de l’isolement, les cages sont enrichies au moyen de tunnels (opaques ou transparents). Un enrichissement social est également prévu : les rats sont regroupés par 2 (rats de même sexe, âge et groupe) dans des cages collectives durant les week-ends. Ces périodes de regroupement permettent aux animaux d’exprimer leur comportement d’interaction sociale. Pour déterminer les modalités de la prise alimentaire sur 24h, les rats sont au préalable habitués aux cages de mesure automatisée de la prise alimentaire. Les prises de sang sont réalisées par un expérimentateur expérimenté pour cet acte technique. De plus, l’animal est habitué régulièrement à l’emmaillotage dans un tissu lors des pesées afin de limiter le stress induit par ce même emmaillotage lors des prises de sang. Lors de l’injection permettant l’évaluation de la synthèse protéique, les rats sont anesthésiés par anesthésie gazeuse et ont reçu une dose d’analgésique au préalable. Enfin, des points limites sont appliqués, au-delà desquels les animaux sont temporairement ou définitivement sortis des procédures.

Choix des espèces

Le rat est un mammifère dont la physiologie digestive (c’est un monogastrique) et le comportement alimentaire (c’est un omnivore), notamment la prise quotidienne en plusieurs repas séparés, sont comparables à ceux de l'Humain. Le rat est un modèle reconnu et utilisé par les laboratoires étudiant les mécanismes régulateurs du comportement alimentaire, mais aussi la digestibilité des protéines et le métabolisme protéique. L’objectif du projet est d’évaluer les effets du mélange zéine optimée et isolat de protéines de pois chez l’individu âgé. Ces effets sont comparés à ceux obtenus chez l’individu jeune. Pour cela, des rats jeunes (1 mois) et âgés (18 mois) sont inclus.

Trente-six souris mâles subissent l'ablation des testicules et trente-six autres une opération fictive, vingt-quatre d'entre elles enchaînant six à huit échographies sous anesthésie gazeuse avant d'être gardées jusqu'à dix-huit mois. Elles seront 72 en tout, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'objectif est de mesurer l'effet de la testostérone sur le recrutement de macrophages dans un cancer de la corticosurrénale, la mise à mort servant à prélever les deux glandes surrénales et le sang. La lignée utilisée est une souris chez laquelle des gènes suppresseurs de tumeurs ont été invalidés, et le porteur indique que les lignées cellulaires disponibles ne répondent pas aux androgènes, ce qui le conduit à affirmer la "nécessité" de recourir à l'animal.

Objectifs

Le carcinome corticosurrénalien est un cancer rare et agressif, caractérisé par un pronostic défavorable. À son diagnostic, près de 50 % des patients présentent des métastases, ce qui explique un faible taux de survie à 5 ans. Actuellement, l’unique option curative pour les patients non métastatiques repose sur une exérèse complète de la tumeur primaire. Cependant, le risque de récidive est élevé (30 à 70 %), constituant la principale cause de décès. Pour les patients métastatiques, la chirurgie est inenvisageable, et les traitements existants, bien que lourds, n’améliorent pas la survie globale médiane, qui demeure autour de 15 mois. Les essais d’immunothérapie dans le carcinome corticosurrénalien ont donné des résultats décevants, probablement en raison de l’immunosuppression induite par l’hyperactivité endocrine observée dans environ 50 % des cas. Il est donc essentiel de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques. Il a été récemment montré dans un modèle murin de carcinome corticosurrénalien, que la testostérone produite au moment de la puberté induit un recrutement de macrophages chez les souris mâles, ce qui conduit à une régression de la tumeur. De façon similaire, le traitement des souris femelles portant des carcinomes corticosurrénaliens avec de la testostérone conduit aussi à un recrutement de macrophages et à une diminution de la taille de la tumeur. Ces résultats suggèrent que la testostérone possède un fort potentiel en tant qu’agent antitumoral dans le contexte du carcinome corticosurrénalien. Dans cette étude, l’objectif est d’approfondir la compréhension du rôle antitumoral de la testostérone dans le carcinome corticosurrénalien en utilisant une approche complémentaire de celle déjà réalisée dans nos modèles murins : Confirmation du rôle de la testostérone dans un modèle murin de carcinome corticosurrénalien : Des castrations seront réalisées afin d’évaluer l’impact de la suppression de la testostérone sur la progression tumorale. Cette approche permettra de confirmer son effet protecteur et de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents. L’objectif global de ces expériences est de comprendre l’importance de la testostérone et de comprendre également comment la testostérone est capable d’avoir un puissant effet antitumoral. Finalement ce projet a pour but de développer de nouvelles approches thérapeutiques visant à améliorer le traitement et la survie des patients atteints de carcinome corticosurrénalien.

Bénéfices attendus

La réalisation de ce projet nous permettra de confirmer l’importance de la testostérone dans le cancer de la cortico-surrénale. Cela permettra également de confirmer les données préliminaires obtenus concernant les mécanismes moléculaires antitumoraux sous-jacents. Cette étude a pour objectif de développer de nouvelles approches thérapeutiques pour les patients en utilisant la testostérone ou en ciblant les mécanismes moléculaires mis en évidence ici.

Procédures

Les 72 animaux soumis à l’intervention chirurgicale subiront une injection unique d’anesthésiant/analgésiant qui dure moins d’une minute. Une intervention chirurgicale permettant l'ablation des testicules chez 36 mâles sera pratiquée et 36 mâles subiront une opération fictive. Les interventions chirurgicales seront pratiquées 1 seule fois et durent environ 20 minutes chacune. Les animaux subiront une anesthésie gazeuse afin d’effectuer le suivi échographique. Chaque échographie dure environ 20 minutes. 48 animaux subiront 2 échographies sous anesthésie gazeuse et 24 animaux (opérés à 4 semaines et conservés jusqu’à 18 mois) subiront entre 6 et 8 échographies.

Impact sur les animaux

L’injection de l’anesthésiant/analgésiant peut engendrer une douleur locale, légère, de courte durée. L'opération chirurgicale peut entraîner une douleur post-opératoire qu'il est indispensable de prendre en compte et traiter. Les opérations chirurgicales peuvent également entraîner une perte de poids limitée et temporaire chez les animaux. L’échographie, effectuée sous anesthésie, ne provoque pas de douleur, mais peut induire un stress léger chez les animaux.

Devenir

Tous les animaux ayant subi la procédure seront mis à mort à la fin de l’expérience pour la réalisation de différentes analyses permettant d’évaluer le rôle de la testostérone et de ses mécanismes sous-jacents dans le développement du corticosurrénalome et ainsi pouvoir potentiellement identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour le traitement des corticosurrénalomes

Remplacement

Afin d’éviter la douleur et l’inconfort à l’animal, nous souhaitons remplacer autant que possible les manipulations in vivo par des expériences de culture in vitro sur des lignées de cellules existantes ou provenant des animaux mis à mort sans manipulation préalable. Cependant, l’ensemble des lignées cellulaires de corticosurrénalome disponibles ne répondent pas aux androgènes. De plus, le développement et la progression du cancer vers des stades avancés sont fortement dépendants de l’environnement cellulaire (vascularisation, facteurs de croissance, système immunitaire périphérique…), et ne peuvent pas être reproduits in vitro. Ainsi, la nécessité d’avoir recours à des animaux se justifie in fine par le fait que le développement tumoral est un processus complexe impliquant de nombreux types cellulaires dont les interactions sont cruciales pour favoriser la progression de la tumeur. Pour ces raisons, des méthodes expérimentales n’impliquant pas l’utilisation d’animaux vivants n’apportent pas le même niveau d’information.

Réduction

Dans l’optique de réduire le nombre d’individus par expérience, nous planifions systématiquement plusieurs analyses simultanées, de sorte que les deux glandes surrénales de chaque individu soient utilisées : par exemple l’une pour des analyses transcriptomiques et l’autre pour des analyses protéiques. De même, le sang des animaux mis à mort sera systématiquement recueilli afin de réaliser les analyses hormonales. Le nombre d’animaux par groupe correspond au minimum nécessaire pour une démonstration convaincante des principes scientifiques étudiés, sur la base d’arguments statistiques valides. En prenant en compte les variabilités biologiques intrinsèques aux individus, nous constituerons des groupes expérimentaux de 12 souris. Pour les analyses statistiques nous utiliserons des tests non paramétriques.

Raffinement

Durant la procédure, nous veillerons au bien-être des animaux par l’ajout de coton dans les cages pour faciliter le maintien de la température corporelle. Après l’opération de la nourriture et du gel d’hydratation seront placés au sol pour éviter l’inconfort de l’animal lorsqu’il essaiera de se nourrir ou de boire. La réalisation de la procédure sera effectuée par du personnel qualifié sensibilisé au travail de chirurgie en conditions aseptiques afin de réduire au maximum la durée de l’opération et le risque d’infection. En plus de l’analgésie peropératoire, un protocole d’analgésie post-opératoire a été mis en place, avec une injection sous-cutanée d’anti-inflammatoire à la fin de l’opération. Durant les premiers jours, les animaux seront placés en cage individuelle afin d’éviter d’éventuelles agressions. Cependant, les cages étants transparentes et fermées par une grille, cela permet de maintenir une interaction visuelle et olfactive avec les autres animaux. Les animaux seront surveillés quotidiennement par du personnel qualifié, des points limites précis seront établis et les expériences seront arrêtées en conséquence.

Choix des espèces

Les rongeurs sont les animaux couramment utilisés comme modèles de pathologies humaines, y compris dans le domaine de l’oncologie. Il existe en effet de nombreux modèles murins tumoraux mimant les cancers humains, incluant le cancer de la cortico-surrénale. La connaissance approfondie du génome et de l’expression des gènes chez la souris, ainsi que l’existence de nombreux animaux transgéniques en font un modèle de choix. Au cours de ce projet, une lignée de souris est utilisée. Cette lignée est un modèle préclinique murin de corticosurrénalome reposant sur l’invalidation de gènes suppresseurs de tumeurs mutés chez les patients. Nous réaliserons nos analyses aux 2 stades de développement tumoral identifiés chez les femelles dans le modèle murin. Un stade d’hyperplasie à 6 semaines, un stade de corticosurrénalome métastatique à 18 mois. Chez les mâles, nous avons montré que la régression tumorale s’installe à partir de 6 semaines et se maintient jusqu’à 18 mois sans dissémination métastatique. Afin d’évaluer le rôle de la testostérone dans ce processus, nous réaliserons une castration avant l’initiation de la régression, soit à 4 semaines. Une partie des animaux sera gardée jusqu’à 6 semaines pour vérifier si l’absence de testostérone conduit à une hyperplasie, et l’autre jusqu’à 18 mois afin de déterminer si une privation androgénique prolongée favorise l’émergence de métastases. Par ailleurs, nous réaliserons également une castration sur des animaux âgés de 16 mois, qui seront gardés jusqu’à 18 mois. Cette approche nous permettra de tester si le maintien de la régression tumorale reste dépendant de la testostérone à un âge avancé, ou si cette régression devient irréversible et indépendante des androgènes.

18 000 souris, 2 000 rats et 2 050 hamsters dorés vont recevoir pendant jusqu'à soixante semaines une nourriture riche en graisses et en sucres, et une eau sucrée, afin de développer obésité, diabète, dyslipidémie et stéatose hépatique. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance modéré, avec jusqu'à 240 piqûres de la veine caudale par animal pour mesurer la glycémie, et le porteur reconnaît que la maladie induite peut aller jusqu'à la fibrose, la cirrhose ou un cancer du foie. La majorité de ces 22 050 rongeurs part ensuite vers le laboratoire d'un client qui les utilisera dans son propre projet, les cinquante hamsters servant à entraîner le personnel au prélèvement sanguin étant, eux, tués. Rendre malades des rongeurs par lots pour les livrer comme modèles d'évaluation de médicaments : le porteur compte ce travail parmi les bénéfices pour l'animal, au titre de "l'amélioration des connaissances scientifiques pour l'espèce utilisée".

Objectifs

A l’échelle mondiale, les maladies liées au surpoids représentent une part non négligeable des décès estimé à plus de 1,2 million par an. En 2016, 650 millions d’adultes étaient obèses, soit 3 fois plus qu’en 1975. En 2021, le diabète affecte plus de 537 millions de personnes. La dyslipidémie et la NASH (stéatose hépatique non- alcoolique) sont provoqués par le diabète et l’obésité. La dyslipidémie touche quelques milliers de patients chaque année en France et la société nationale française de gastro-entérologie considère qu’un quart de la population française est touché par la NASH. Par l'alimentation de rongeurs avec un régime riche en lipides et glucides, il est possible d'induire ces phénotypes spécifiques : obésité, dyslipidémie, diabète et NASH. Ces rongeurs avec syndromes métaboliques seront utilisés chez nos clients pour évaluer les effets de médicaments.

Bénéfices attendus

Ce projet aura des bénéfices pour l’homme. Ce projet pourra amener à long terme des solutions thérapeutiques pour traiter les syndromes métaboliques du surpoids et du diabète. Ce projet permettra de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules. Pour l’animal, les bénéfices attendus sont principalement une amélioration des connaissances scientifiques pour l’espèce utilisée grâce au développement de méthodes de raffinement de plus en plus adaptées et à la sélection de l’espèce la plus adéquate pour répondre aux objectifs scientifiques attendus.

Procédures

Les animaux auront à disposition un aliment standard et/ou un aliment riche en gras et/ou en sucre et une eau standard et/ou une eau additionnée de sucre, pendant 60 semaines maximum. Des prélèvements sanguins pour mesurer la glycémie pourront être faits, et consisteront en un prélèvement d'une goutte de sang au niveau de la veine caudale, avec ou sans mise à jeun (mise à jeun de 4 à 6 heures maximum), sur les animaux en aigue (maximum 2 mesures par jour par animal, avec 3 jours de récupération entre 2 séries de mesures, ce qui fait 240 prélèvements sur toute la durée du protocole) ou en chronique (une mesure par animal par semaine, ce qui fait 60 prélèvements sur toute la durée du protocole). La durée du prélèvement ne dépassera pas 1 minute.

Impact sur les animaux

Au fil de la prise alimentaire riche en gras et/ou sucres et d’un abreuvement standard ou riche en sucre, les animaux pourront exprimés des signes cliniques plus ou moins modérés. Les animaux vont développer une obésité et des syndromes métaboliques tels diabète, dyslipidémie, insulino-résistance, NASH pouvant aller jusqu’à une fibrose, une cirrhose ou un cancer du foie à long terme (après la phase préparatoire). Le prélèvement sanguin peut induire un léger stress transitoire et une légère douleur.

Devenir

La majorité des animaux sont expédiés à un laboratoire de recherche pour une utilisation dans son projet de recherche. Les animaux qui auront servi à l’entrainement au prélèvement sanguin seront mis à mort, ne pouvant être utilisés dans une autre procédure.

Remplacement

L’induction de modification métabolique chez l’animal fait intervenir plusieurs types cellulaires produisant des facteurs tendant à moduler ou amplifier la réponse. Toute cette cascade d’événement faisant intervenir des facteurs autocrines, paracrines ou exocrines aussi variés que complexes ne permet pas une étude significative et déterminante in vitro. Par ailleurs, l'objet de cette étude est d'évaluer l'impact sur une fonction vitale de l'organisme, ce qui ne peut être fait que sur un organisme vivant.

Réduction

Nous réalisons ce protocole alimentaire pour proposer un modèle animal pertinent avec un nombre minimal et suffisant d’animaux pour atteindre l'objectif scientifique. Le nombre d’animaux pour chaque espèce est estimé selon un prévisionnel de demandes basé sur les années précédentes. Les animaux dédiés à l’entraînement ne concernent que les hamsters, car la maîtrise du prélèvement sur la veine saphène nécessite une phase d’apprentissage préalable avant toute manipulation sur les animaux du protocole.Un nombre de 5 hamsters pourra être utilisé pour l’entrainement des personnes au prélèvement à la veine saphène avant chaque lot. Avec 2 lots par an, il sera utilisé 50 hamsters sur les 5 ans.

Raffinement

Une surveillance des animaux est faite quotidiennement pour déceler tout signe clinique anormal et atteinte des points limites tout au long de cette phase préparatoire. En cas d'anomalie clinique observée sur un animal, une grille de scoring général sera utilisée afin de déterminer l'atteinte de points limites et de décider du devenir de l'animal. Enfin, les contentions et prélèvements seront réalisés par un personnel formé et expérimenté.

Choix des espèces

Les souris, rats et hamsters sont des espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour évaluer les effets bénéfiques d'un produit sur les maladies métaboliques liés au surpoids car elles développent naturellement ce type de pathologie ayant une affinité à la nourriture grasse et sucrée similaire à l’Homme. Pour les hamsters syriens dorés, ils ont un métabolisme des lipoprotéines imitant la dyslipidémie humaine car il exprime la protéine de transfert des esters de cholestérol (CETP). Les animaux pourront commencer le régime alimentaire à partir de l’âge de 4 semaines (âge minimum). À cet âge, le métabolisme est encore en développement, ce qui permet une meilleure induction de l’obésité par le régime enrichi en graisses et/ou en sucre. De plus, une mise en place précoce du régime permet une meilleure standardisation entre les individus et augmente la robustesse du modèle.

Tuées quatre heures après une injection de lipopolysaccharide qui les laisse fébriles, confuses et apathiques, 54 souris mâles sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les quatre jours précédents, chacune reçoit par gavage un extrait de la plante Satureja nepeta, sous contention d'une à deux minutes, et se retrouve isolée une demi-heure pour que ses fèces soient recueillies. Le projet cherche à savoir si l'infusion, la décoction, le macérat ou l'huile essentielle de cette plante limitent l'inflammation du tissu adipeux, présentée comme une "alternative naturelle" aux traitements conventionnels. Sur la prise en charge de la douleur, le RNT est explicite : aucune analgésie n'est prévue pour ce protocole.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d'étudier les effets préventifs de divers extraits de la plante médicinale aromatique Satureja nepeta (Infusion, décoction, macération hydroéthanolique à 60% et huile essentielle), dans un modèle murin d’inflammation aiguë induite par le lipopolysaccharide (LPS).

Bénéfices attendus

Ce projet vise à identifier les extraits de Satureja nepeta les plus efficaces pour prévenir l’inflammation aiguë induite par le lipopolysaccharide (LPS) dans le tissu adipeux, tout en explorant les modifications du microbiote intestinal. Il permettra ainsi de mieux comprendre les mécanismes d’action anti-inflammatoires de cette plante médicinale et de valoriser son potentiel en tant qu’alternative naturelle aux traitements conventionnels.

Procédures

Les animaux seront soumis à une intervention quotidienne de gavage oral pendant 4 jours consécutifs, correspondant à l’administration des différents extraits de Satureja nepeta. Chaque gavage nécessitera une mise en contention de l’animal pendant environ 1 à 2 minutes. Une injection de LPS sera réalisée le 5ᵉ jour, également sous contention d’environ 1 à 2 minutes. Par ailleurs, des collectes de fèces seront effectuées avant et après induction de l’inflammation, nécessitant un isolement temporaire de l’animal (environ 30 minutes) pour permettre le recueil dans des conditions standardisées.

Impact sur les animaux

Stress social lié à l'isolement de l'animal de ses congénères lors du recueil de fèces (environ 30 minutes). Stress lié aux gavages (5 minutes). Douleurs possibles lors de l’administration des extraits et lors des injections du LPS (2 minutes). Suite à l'injection de LPS, les animaux seront fébriles (augmentation de la température corporelle), ils peuvent montrer des signes de confusions et d’apathie (durant 4 heures, jusqu'à la mise à mort). Jeune de 3 heures. Prise de température au niveau rectal (1 minute).

Devenir

Les animaux de cette procédure seront mis à mort afin de prélever les tissus d'interet qui seront ensuite étudiés et de démontrer les effets anti-inflammatoires des différents extraits de la plantes Satureja nepeta

Remplacement

L’étude de l’effet des différents extraits de la plante médicinale Satureja nepeta sur la santé métabolique et le microbiote ne peut s'envisager que dans un modèle in vivo. Il n'existe pas de modèle alternatif à l'heure actuelle permettant d'étudier ces paramètres in vitro.

Réduction

Le nombre d'animaux (9 par groupes) est le nombre minimum nécessaire pour mettre en évidence des différences significatives entre les groupes, à l'aide d'un test statistique, notamment en ce qui concerne la prise de poids.

Raffinement

Les animaux seront hébergés en cage de 3, et l'environnement sera enrichi par la présence d'un igloo en plastique ou en carton. Les animaux seront manipulés régulièrement pour les habituer à notre contact et ainsi limiter leur stress. Des conflits entre animaux au sein d’une même cage pourraient se produire et engendrer des blessures. Dans ce cas, l’animal blessé sera soigné et placé dans une cage individuelle permettant de garder des contacts visuels, olfactifs et auditifs avec ses congénères jusqu’à rétablissement. Des points limites gradés et précis ont été définis pour chaque acte expérimental. Un arbre décisionnel en focntion des observations faites permettra l'application des points limites et la mise en application de critères d'arret. Aucune analgésie n'est prévue lors de ce protocole.

Choix des espèces

Les souris constituent un modèle largement utilisé et reconnu pour les études portant sur l’inflammation et le métabolisme. Les animaux seront âgés de 6 semaines à l’achat et d’environ 7 semaines lors du début du protocole. Ces animaux correspondent donc à de jeunes adultes, afin de ne pas faire intervenir de paramètres confondants tels que le vieillissement.

480 souris vont être utilisées, toutes tuées pour collecter et analyser leurs tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles passent neuf jours seules en cage, une nuit sans nourriture, et subissent une injection sous anesthésie générale ainsi que trois contentions dans un tube d'analyse de la composition corporelle. Le porteur indique avoir déjà reproduit l'état nourri et l'état à jeun sur des cellules de foie en culture, et retient malgré cela l'animal entier pour ses échanges entre organes. Le bénéfice annoncé tient en une phrase et reste suspendu au long terme, ouvrir de nouvelles pistes thérapeutiques pour les maladies du foie ou le diabète.

Objectifs

Le but de ce projet de comprendre le rôle d'une famille de protéine dans la fonction des cellules du foie. En effet, des résultats du laboratoire montrent que la quantité de ces protéines varient entre l’état de jeûne et l’état nourri et que diminuer leur expression modifie l'adaptation de l'organisme pour répondre à la modification d'apport nutrionel. D'autre part, nous avons montré que la quantité de ces protéines étaient modifiées dans le cas de pathologie du foie ou de diabète.

Bénéfices attendus

Comprendre le rôle de ces protéines permettrait à long terme d'ouvrir de nouvelles pistes thérapeutiques pour les pathologies du foie ou du diabète..

Procédures

Les animaux seront soumis à : - une injection sous anesthésie générale (4 min maximum) - 9 jours d'hebergement individuel (1 fois) - 1 nuit sans accès à la nourriture mais accès à la boisson - 3 pesées sur animal vigile (

Impact sur les animaux

L’analyse du métabolisme énergétique recquiert que les animaux soient hébergés individuellement pour une durée maximum de 9 jours, la privation de congénères peut générer un stress modéré. Pour la détermination de la composition corporelle des animaux, les animaux sont placés pour une très courte durée (

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort pour pouvoir collecter et analyser les tissus.

Remplacement

Dans notre laboratoire, nous avons mis au point des conditions de culture permettant de mimer l'état nourri / à jeun avec des cellules de foie. Cependant, afin de mieux comprendre le fonctionnement de ces cellules, nous avons besoin d'étudier des animaux entiers avec leur physiologie et les échanges inter-organes. Seules les protéines ayant montré un impact sur le métabolisme des cellules du foie en culture seront étudiés chez l'animal.

Réduction

Les effectifs ont été ramenés au minimum permettant toutefois d’avoir un effet statistique significatif. Nous avons utilisé un outil informatique pour calculer le nombre d'animaux nécessaire en utilisant les données préliminaires. Nous optimiserons également la collecte de tissus post- mortem à l’issue de chaque procédure afin de créer une « bibliothèque d’échantillons » pouvant être utilisés pour de futures analyses.

Raffinement

Le stress subit par les animaux par l'hébergement individuel est atténué par le fait qu’ils conservent un contact visuel et olfactif et sonore avec leurs congénères. Ces cages d'analyse présentent une grande surface au sol et sont équipées (litière, mangeoire, biberon et maisonnette suspendus) de manière à offrir des occasions accrues d'interaction avec l'environnement, qui compensent les effets de l’hébergement individuel. Pour l’injection, les souris seront anesthésiées quelques minutes afin de réaliser le geste sans stress pour l'animal. Les animaux sont surveillés jusqu’à leur réveil complet et qu’ils redeviennent mobiles. Puis un suivi sera réalisé les jours suivant l’injection pour vérifier qu’aucune lésion n’est apparue. Nous avons mis en place des points limites adaptés avec une surveillance des animaux (comportement, poids, site d'injection) permettant de déceler tous signe de mal-être ou de souffrance de façon précoce.

Choix des espèces

La souris est un modèle de référence dans les études métaboliques, nous pouvons donc bénéficier d’un grand nombre de ressources et de données préliminaires existantes. Par ailleurs, ce sont des mammifères dont l'utilisation du sucre et du gras est proche de celui de l'Homme. Nous espérons ainsi pouvoir extrapoler les conclusions de notre étude à l’Homme. Les animaux utilisés auront entre 10 et 25 semaines. A cet âge, les souris auront un foie mature.

Dix jours d'hébergement à 4 °C, ou deux mois à 30 °C, jusqu'à sept injections et cinq prélèvements sanguins : 226 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Certaines ont 24 mois, un âge auquel le porteur prévoit des décès liés à la vieillesse et gonfle ses groupes en conséquence. La méthode mise au point est présentée comme une imagerie "non invasive" du tissu adipeux brun, et le porteur affirme que visualiser ce tissu dans un "organisme entier" rend le recours à l'animal "indispensable". Toutes les souris sont tuées à l'issue pour récupérer leur sang et leurs organes.

Objectifs

Avec l'augmentation de l'espérance de vie, améliorer ou préserver la santé et la qualité de vie des personnes afin qu'elles puissent être autonomes le plus longtemps possible représente un enjeu majeur de santé publique. L'objectif actuel est de promouvoir le vieillissement en bonne santé en déterminant des paramètres biologiques permettant de mesurer et de prédire son évolution. Le métabolisme énergétique est un régulateur clé de la longévité et de l’allongement de la vie en bonne santé. Les tissus adipeux jouent un rôle très important dans le maintien de l’homéostasie énergétique de l’organisme et leur dysfonctionnement pourrait contribuer à l’altération des fonctions de l’organisme au cours de l’âge. Alors que les tissus adipeux blancs sont spécialisés dans le stockage et la libération de l’énergie, les tissus adipeux bruns (et beiges) dissipent l’énergie sous forme de chaleur. Il est clairement admis que la quantité et l'activité du tissu adipeux brun déclinent avec l'âge. Il est aussi aujourd'hui bien démontré que les tissus adipeux bruns sont associés de manière positive à la santé cardiométabolique chez l'homme. Il est donc important de pouvoir visualiser de manière non invasive le tissu adipeux brun pour définir des trajectoires de santé à l'échelle des individus. Plusieurs méthodes d'imagerie du tissu adipeux brun existent à l'heure actuelle. Elles sont pour la plupart basée sur la détection de sondes marquées et des techniques d'imagerie adaptées. Cependant, les sondes utilisées sont souvent des métabolites comme par exemple le glucose. L'intensité du marquage peut fluctuer en fonction de l'activité du tissu (et de l'état de santé métabolique de l'individu comme en cas d'insulinoresistance) et peut générer des faux positifs par l'activité métabolique d'autres tissus. Dans ce projet, nous proposons une nouvelle méthode d'imagerie pour détecter de manière non invasive des protéines membranaires exprimées par le tissu adipeux brun, in vivo chez la souris. Ceci reposera sur l'injection d'anticorps bioconjugués et de sondes marquées avec des fluorochromes pour une détection du tissu adipeux brun par imagerie en fluorescence in vivo.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mettre au point une nouvelle méthode de visualisation du tissu adipeux brun in vivo de manière non invasive. Etant donné que ce tissu décline avec l'âge et dans des contextes de désordres métaboliques, mesurer sa quantité chez un individu pourrait permettre de définir des trajectoires de santé. La méthode utilisée dans ce projet pourrait aussi être élargie à d'autres tissus et d'autres pathologies. En effet, la basigine est surexprimée par de nombreux types de cellules cancéreuses et la méthode proposée dans ce projet pourrait tout à fait être utilisée pour évaluer le développement de certains types de tumeur. Enfin, la méthode développée dans ce projet pourrait être adaptée pour détecter d'autres cibles protéiques, élargissant ainsi l'intêret et les bénéfices liés à ce projet.

Procédures

Les animaux subiront des prélèvements : soit 1 prélèvement sanguin (juste avant la mise à mort) soit 5 prélèvements sanguins (soit sur 2 jours (5 min, 3 heures, 6 heures, 24 heures et 48 heures) soit sur 7 jours (1, 2, 3, 4 et 7 jours)). Les animaux subiront des injections : soit 1 injection, soit 2 injections (1 injection et 1 injection au minimum 24 heures après) soit 3 injections (1 injection, 1 injection au minimum 24 heures après, et 1 injection 1 heure après), soit 7 injections (1 injection quotidienne pendant 5 jours consecutifs, 1 injection 7 jours après et 1 injection 1 heure après). Certains animaux seront soumis à des modifications dans leurs conditions d’hébergement (température d’hébergement de 4°C pendant 10 jours ou de 30°C pendant 2 mois).

Impact sur les animaux

Certaines nuisances ou effets indésirables sont attendus au cours de ce projet : - le stress des animaux au moment de leur réception, - des problèmes liés à l’anesthésie, - le stress lié à l’isolement et à l’individualisation des animaux en cas d’agressivité, - le stress lié aux températures d’hébergement - le stress lié à la contention nécessaire pour les injections, - les stress liés à l’injection des molécules - et le stress lié aux prélèvements sanguins. Les souris invalidées génétiquement ne présentent pas de phénotype dommageable dans les conditions d’hébergement utilisées dans cette étude.

Devenir

Au terme de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort afin de récupérer le sang et les organes d'intéret pour des analyses ultérieures.

Remplacement

Notre objectif est de visualiser le tissu adipeux brun dans un organisme entier, de manière non invasive. Le recours à l'animal est donc indispensable. Cependant, des tests préalables pour valider l'anticorps et sa reconnaissance par les tétrazines auront été réalisés in vitro.

Réduction

Au regard de la bibliographie concernant des études similaires et de tests statistiques, des groupes de 6 souris par condition seront formés afin de mettre en évidence des différences statistiques. Dans les expériences effectuées sur des animaux de 24 mois, un nombre initial de 10 animaux sera prévu pour pallier aux décès potentiels liés à l’âge. Le nombre d’animaux utilisés dans le projet est réduit au minimum pour obtenir dans chaque groupe étudié un nombre d’individus suffisant pour réaliser les tests statistiques et avoir des données fiables. Mettre moins d’animaux dans chaque groupe serait prendre le risque de devoir refaire ces expériences pour pouvoir obtenir des différences significatives entre les différents groupes. Nous proposons une stratégie de suivi longitudinal de marquage sur les mêmes animaux qui permettrait d’éviter l'euthanasie des animaux à différents temps donnés et ainsi de réduire le nombre d’animaux utilisés. Les tissus et organes prélevés suite à l'euthanasie seront utilisés pour un grand nombre d’expériences différentes. Nous avons en effet mis au point des conditions de préparation des tissus qui nous permettrons, à partir du même échantillon, de faire plusieurs analyses en parallèle. Ceci permet d’optimiser et de réduire le nombre d’animaux utilisés dans notre projet. Par ailleurs, chaque étude est discutée avec l’ensemble de l’équipe de recherche afin de garantir la pertinence de chaque expérience et de partager les prélèvements le cas échéant.

Raffinement

Les procédures seront réalisées dans le respect du bien-être animal pour limiter la souffrance, la douleur ou l’angoisse des animaux, en respectant les points limites préalablement définis. Les animaux seront placés en zone d’acclimatation lors de leur arrivée à la zootechnie. Ils seront pris en charge par le personnel compétent de la zootechnie qui vérifie leur état et place de l’enrichissement dans les cages pour diminuer le stress du transport et permettre aux animaux de faire un nid. Les animaux mâles issus de différents cartons de transport ne seront jamais mélangés lors de la répartition dans les cages d’hébergement. Le caractère grégaire des souris sera respecté puisqu’elles ne seront jamais seules en cage (sauf si un isolement est nécessaire pour cause d’agressivité et de bagarres). Les souris seront surveillées quotidiennement par le personnel de la zootechnie pour repérer des problèmes éventuels ainsi que surveillées une à plusieurs fois par semaine par une personne impliquée dans le projet. De plus, toutes les procédures engendrant de la douleur seront réalisées sous anesthésie générale et un analgésique sera utilisé en parallèle pour minimiser toute douleur. Une grille de score comprenant différents points limites a été établie et dès lors que le score atteindra la valeur seuil, les animaux seront mis à mort.

Choix des espèces

Nous avons décidé de travailler sur la souris puisque cette espèce est un modèle bien établi pour l’analyse des fonctions métaboliques et du vieillissement et dans lequel la biologie du tissu adipeux brun a été particulièrement bien étudiée. Par ailleurs, la cinétique du vieillissement est bien décrite chez la souris, et cette espèce permet de réduire le temps d'expérimentation car elle a une espérance de vie plus courte (2 à 3 ans) que celle du rat (2 à 3.5 ans) ou encore du cobaye (4 à 8 ans). En plus de souris sauvages (contrôles), nous utiliserons une souche de souris génétiquement modifiée. Nous utiliserons des souris sauvages âgées de 2 mois (certaines auront 4 mois en fin de protocole). Les souris âgées de 2 mois, sont matures sexuellement, et présentent un tissu adipeux brun bien développé. L'hébergement à 30°C sera réalisé chez des souris âgées de 2 mois pendant 2 mois (temps efficace pour inactiver le tissu adipeux brun comme montré par les travaux précédents de l'équipe). L'exposition au froid sera réalisée chez des souris âgées de 3 mois et 20 jours, pendant 10 jours. Des travaux précédents de l'équipe ont montré qu'à 24 mois, les animaux présentent des défauts métaboliques importants dans le tissu adipeux brun, c'est la raison pour laquelle nous avons choisi cet âge pour les souris "âgées". Les souris génétiquement modifiées et leurs contrôles seront utilisées à l'âge de 4 mois, ce qui nous permettra de comparer les résultats avec les souris hebergées aux différentes températures.

Pour déterminer le rôle de l'inflammation dans l'installation de l'obésité, 1 277 souris vont être utilisées, toutes dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La moitié reçoit un régime riche en graisse pendant vingt semaines, puis subit des jeûnes de quinze heures avant les tests de tolérance au glucose, sept micro-prélèvements de sang à la queue par test, un faisceau infrarouge appliqué sur la patte et des séjours en cage individuelle de quatre jours renouvelés une fois. Certaines sont opérées sous anesthésie pour l'implantation d'une pompe sous la peau, d'autres au niveau du crâne, geste pour lequel le porteur attend une douleur modérée. Toutes sont mises à mort à la fin de la procédure pour prélever leurs tissus, que le porteur prévoit de constituer en "bibliothèque d'échantillons" pour de futures analyses.

Objectifs

Ce projet s'intègre dans le cadre général de l'étude des mécanismes cérébraux du contrôle de la prise alimentaire. Plus précisément, le but de ce projet est de déterminer l'importance des réponses inflammatoires dans la mise en place de l'obésité. Les mécanismes neurologiques et immunitaires impliqués dans les troubles de la prise alimentaire sont encore mal connus. Les études les plus récentes indiquent l'existence d'une inflammation dans le tissu gras, mais aussi dans le cerveau chez des animaux obèses. Cette inflammation, dite "de bas grade" serait essentielle à la mise en place et au maintien du surpoids. Les troubles de la prise alimentaire seraient associés à une modification de l’expression de molécules favorisant l’inflammation pouvant agir au niveau cérébral en perturbant le fonctionnement des neurones impliqués dans le contrôle de la prise alimentaire. Nous émettons l’hypothèse que ces neurones seraient directement ou indirectement la cible de ces molécules.

Bénéfices attendus

Les résultats de ces études devraient permettre des avancées dans la recherche fondamentale et biomédicale : i) participation à l’identification de voies cérébrales clés et caractérisation des mécanismes cellulaires et moléculaires régulant le métabolisme et la prise alimentaire; ii) sur la base de modèles animaux et d'études humaines passées et en cours, nous devrions pouvoir proposer de nouvelles cibles moléculaires pour le développement d'approches pharmacologiques innovantes pour le traitement de l'obésité et du diabète.

Procédures

La moitié des animaux est soumise à un régime riche en graisse pendant une durée maximum de 20 semaines. L’analyse du métabolisme nécessite que les animaux soient placés pour un maximum de 4 jours (x2) dans des cages individuelles afin de mesurer leurs paramètres physiologiques. Pour la détermination de la composition corporelle des animaux, les animaux sont placés pour une très courte durée (

Impact sur les animaux

Les animaux soumis à un régime riche en graisse développent une prise de poids et des symptômes pouvant ressembler au diabète. L’analyse du métabolisme énergétique recquiert que les animaux soient hébergés individuellement pour une durée maximum de 4 jours (renouvelé 1X), pouvant générer un stress. Le placement de l’animal dans le tube de l’appareil d’analyse corporelle peut créer un stress. Une douleur légère de courte durée associée aux micro-prélèvements de sang au cours des tests de tolérance au glucose est attendue. Une douleur légère et une gêne de courte durée est attendue chez les animaux implantés avec une pompe délivrant un traitement en continu. Une douleur modérée est attendue chez les animaux ayant subi une chirurgie au niveau du crane.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin de collecter des tissus pour analyses biologiques.

Remplacement

L’étude de l’obésité nécessite un système affectant simultanément plusieurs tissus (foie, tissus adipeux, pancréas et cerveau). Le développement de l’obésité, et plus généralement la régulation du poids corporel, faisant appel à plusieurs organes, il est par conséquent pour le moment impossible de pouvoir réaliser notre étude sur la réponse inflammatoire autrement que chez l’animal.

Réduction

Le nombre de souris a été réduit autant que possible, tout en étant suffisant pour l’obtention de résultats statistiquement exploitables. Pour estimer le nombre d'animaux utilisés, nous avons utilisé un logiciel de calcul de taille d'échantillon. Chaque fois que cela est possible nous utiliserons un groupe de souris contrôles commun à plusieurs séries d'études. Nous optimiserons également la collecte de tissus post-mortem à l’issue de chaque procédure afin de créer une « bibliothèque d’échantillons » pouvant être utilisés pour de futures analyses.

Raffinement

Avant l’expérimentation, les souris sont transférées dans une pièce à lumière inversée (jour/nuit inversés) afin que les tests soient réalisés durant leur phase active qui est la nuit. Elles sont aussi habituées progressivement à être manipulées par les expérimentateurs pour limiter leur stress par la suite. La température des pièces est maintenue à 26°C, proche de la zone de confort thermique pour les souris. Les animaux sont mis au calme 1h avant d’être soumis aux tests métaboliques, et en cas d'hypoglycémie sévère pendant un test, du glucose leur est injecté. Les cages utilisées pour analyser le métabolisme et l’activité permettent aux animaux de conserver un contact visuel et olfactif et sont équipées de façon à fournir des occasions accrues d’interaction avec l’environnement afin de compenser le fait que les animaux doivent être hébergés seuls pendant ce laps de temps. Les prélèvements de sang et de tissus réalisés à la fin de l’étude sont effectués sous anesthésie. Des injections d’anti-inflammatoires sont effectuées pour gérer la douleur post-opératoire des chirurgies. Un anesthésique local est administré avant les incisions. Une analgésie supplémentaire est prévue pour la chirurgie sur le crâne. Durant la procédure, les animaux sont placés sur un tapis chauffant afin d’éviter la perte de température. Nous prévoyons d’utiliser le modèle de pompe osmotique (implantée sous la peau) le plus petit disponible afin de limiter au maximum la gêne pour les animaux. Des points limites ont été définis et seront appliqués afin de limiter la douleur et l’angoisse des animaux au minimum.

Choix des espèces

La souris est un modèle de référence dans les études métaboliques, nous pouvons donc bénéficier d’un grand nombre de ressources et de données préliminaires existantes. Par ailleurs, grâce à la proximité entre le patrimoine génétique de la souris et celui de l’Homme nous espérons pouvoir extrapoler les conclusions de notre étude à l’Homme. Nous réaliserons nos expériences sur des animaux adultes. A l’issue du sevrage, nous souhaitons laisser aux animaux le temps de s’acclimater aux conditions des salles d’hébergement et d’expérimentation avant de démarrer l’exposition aux différents régimes.