Système endocrinien

Trente-trois séances de contention dans le noir, la queue glissée dans un manchon de mesure, répétées trois jours d'affilée toutes les quatre semaines de la douzième à la cinquante-deuxième semaine de vie : 4 864 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélèvement d'organes. Certains groupes reçoivent une alimentation très riche ou très pauvre en sel, ou un glucocorticoïde dans l'eau de boisson, pendant deux semaines. Le projet porte sur le rôle de trois gènes dans la fonction de la glande surrénale et l'hypertension artérielle, que le porteur juge "impossible à analyser in vitro". L'effectif par groupe double, de huit à seize souris, parce que la surrénale est trop petite pour être coupée en deux et fournir assez de matériel.

Objectifs

L’hypertension artérielle est un facteur de risque cardiovasculaire qui affecte jusqu’à 45% de la population. Bien qu’il existe un large arsenal thérapeutique, le contrôle optimal de la pression artérielle n’est pas atteint chez quasiment deux tiers des patients. Ces dernières années des gènes responsables d’hypertension ont été identifiés ainsi que des gènes de prédisposition au développement de formes secondaires d’hypertension artérielle. L’étude du rôle de ces gènes est indispensable pour mieux comprendre les causes de cette hypertension artérielle et identifier de nouvelles cibles thérapeutiques plus efficaces. L’objectif de ce projet est d’étudier le rôle de trois nouveaux gènes et de l’interaction de deux de ces gènes identifiés comme jouant un rôle dans le développement d’hypertension artérielle et dans la réponse physiologique de la glande surrénale à des modification de l’apport sodé ou en glucocorticoïdes.

Bénéfices attendus

Ce projet devrait permettre de comprendre le rôle de différents gènes identifiés comme impliqués dans l’hypertension dans la réponse adaptative aux variations des apports sodés ou des apports en glucocorticoïdes. Une meilleure compréhension des mécanismes responsables du développement de certaines formes d’hypertension artérielle permettra d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et ainsi d’améliorer la prise en charge de patients.

Procédures

Des mesures de pression artérielle sur souris vigile seront réalisées toutes les 4 semaines chez des souris de 12 à 52 semaines : L’animal sera placé dans un dispositif de contention, dans le noir. La queue de l’animal sera placée dans le manchon (« capteur de pouls ») afin d’enregistrer la pression. L’ensemble du protocole dure environ 15 minutes et est répété 3 jours d’affilé. Ce geste sera répété toutes les 4 semaines, soit 33 fois au cours de la vie de l'animal. Certains groupes d’animaux recevront une alimentation riche ou pauvre en sel ou un glucocorticoîde dans l’eau de boisson pendant 2 semaines. Un prélèvement unique de sang sera réalisé sous anesthésie profonde. Ce geste dure 1 minute). L’injection du mélange anesthésique sur souris vigile, réalisé avant le prélèvement de sang dure moins de 30 secondes.

Impact sur les animaux

La contention de l’animal lors des mesures de pression artérielle peut engendrer un stress. L’injection du mélange anesthésique peut entrainer une douleur et un stress de courte durée. Le prélèvement de sang ainsi que la contention pré anesthésie peuvent occasionner une douleur et un stress de courte durée.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort afin de prélever différents organes qui seront analysés par différentes approches.

Remplacement

Bien que des approches in vitro aient été développées pour étudier la fonction de gènes impliqués dans le développement de l’hypertension ou de gènes de prédisposition au développement de l’hypertension, le modèle animal seul permet de reproduire la complexité des réactions mises en jeu dans le développement de l’hypertension.

Réduction

A partir de données de la littérature, de l’expérience du laboratoire et des analyses de puissance statistique, il a été déterminé un nombre minimum de 8 souris par groupe expérimentale. Cependant la taille de la surrénale ne permet pas de couper le tissu en deux pour réaliser toutes les expériences souhaitées sur un même tissu. Il est donc nécessaire de prévoir 16 animaux par lot au lieu de 8 pour avoir assez de matériel et garantir une analyse statistique fiable. Les analyses observationnelles seront complétées et vérifiées par les approches in vitro.

Raffinement

Les animaux seront hébergés en cages enrichies dans l’animalerie où les conditions d’hébergement et d’élevage sons standardisées et contrôlées durant toute la vie de la souris. Les animaux sont maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi. La souffrance animale sera réduite au maximum par l’utilisation d’analgésiques adaptés. Une surveillance journalière sera mise en place et une grille d’évaluation établie afin de permettre de mettre fin à l’expérimentation de façon anticipée. Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne par les expérimentateurs ou par le personnel technique qualifié de l’animalerie pour repérer l’éventuelle apparition de signes de souffrance ou de mal-être.

Choix des espèces

La souris (Mus Musculus) est un modèle de choix, en raison de ses caractéristiques génétiques et physiologiques proches de l'homme, ainsi que la facilité avec laquelle son génome peut être manipulé et analysé. Ce raisonnement s'applique tout particulièrement à l'étude de l’hypertension artérielle, maladie complexe et impossible à analyser in vitro. Afin de pouvoir suivre le développement post-natal de la glande surrénale ainsi que l’effet de différents régimes sodés ou de l’apport en glucocorticoïdes, il est nécessaire d’utiliser des animaux jeunes, entre 2 et 9 semaines. Au-delà, un cycle complet de transdifférenciation du cortex de la surrénale a eu lieu et les analyses sont donc moins pertinentes. Le développement d’une hypertension artérielle est un processus long, justifiant de suivre les souris sur plusieurs mois (jusqu’à l’âge de 52 semaines).

Les souris qui perdent plus de 20 % de leur poids sont mises à mort, le poids n'étant relevé qu'une fois par mois. 57 souris déficientes en lipase hormono-sensible vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour analyser l'expression de leurs gènes. Vigiles, elles subissent des évaluations comportementales et motrices de cinq à trente minutes chacune sur quatre jours, avec préhension d'une à cinq minutes et stimulations électriques, sans qu'aucun test soit nommé. Le porteur qualifie le stress lié à ces dispositifs de "léger à modéré", et écrit ailleurs que les mêmes tests génèrent "peu de stress".

Objectifs

La quantité et la distribution de la masse grasse évolue au cours de l’âge. Les souris déficientes en HSL présentent moins de masse grasse répartie différement que les souris contôles. L’objectif est de déterminer les liens entre masse grasse (caractéristiques du tissu adipeux) et le déclin fonctionnel lié au vieillissement par phénotypage comportemental. Ces travaux peuvent déboucher sur l’identification de nouveaux biomarqueurs de fragilité.

Bénéfices attendus

Au cours du vieillissement, les tissus adipeux sont affectés précocémment par les phénomènes de sénescence cellulaire. Cette étude permettra d’avoir une compréhension plus fine des processus de vieillissement dans les tissus adipeux, de déterminer l’importance de l’évolution de la masse grasse dans les complications liées à l’âge et d’identifier des marqueurs et des facteurs de risque précoces.

Procédures

Les animaux vigiles seront soumis à une série d'évaluations comportementales et motrices, d'une durée de 5 à 30 minutes chacune, et réparties sur 4 jours non consécutifs.

Impact sur les animaux

Les tests expérimentaux utilisés pour cette étude génèrent un certains niveau de stress : préhension de une à cinq minutes lors de la mise en place des animaux dans les dispositifs de comportement ainsi que des stimulations électriques. Les tests expérimentaux utilisés pour cette étude génèrent un stress léger à modéré lié notamment à la mise en place des animaux dans les dispositifs de comportement et l'exploration d'un nouvel environnement non familier.

Devenir

Les animaux seront mis à mort et les tissus seront récupérés afin de réaliser des analyses d’expression des gènes.

Remplacement

Ce projet vise à étudier l'impact de la masse grasse sur les capacités globales des individus âgés, notamment les fonctions physiques et mentales. Pour répondre à cette question, l'étude nécessite un organisme vivant et intact capable d'intégrer des processus physiologiques complexes (métabolisme, vieillissement) et de manifester des comportements. Or, les tests comportementaux utilisés pour évaluer ces processus ne peuvent être reproduits par des approches sur cultures cellulaire. L’utilisation d’un modèle animal demeure indispensable pour cette étude, car il n’existe à notre connaissance aucun modèle alternatif reproduisant les effets du vieillissement et permettant une comparaison avec des modifications de la répartition des tissus graisseux (lipodystrophie). Le modèle de la souris a été choisi en raison de son espérance de vie plus courte et de la similarité de ses processus physiologiques avec l'Homme. Cette approche in vivo est la seule manière fiable et peu invasive d'étudier l'interaction entre la masse grasse et le déclin fonctionnel.

Réduction

Le nombre d’animaux a été réduit au maximum en se basant sur les données de la littérature et ce nombre a été corrigé par un calcul de puissance statistique.

Raffinement

Les tests expérimentaux utilisés pour cette étude génèrent peu de stress (préhension lors de la mise en place des animaux dans les dispositifs de comportement). Une habituation aux gestes de manipulation sera effectuée avant chaque lot de tests pour limiter le stress généré par l’expérimentateur. De plus, Les animaux seront suivis quotidiennement afin d'identifier le plus précocement possible tout signe de souffrance ou de stress. Si l’animal présente des signes de détresse, comme une diminution modérée du poids corporel (en 10 et 20%), ou une aggressivité inhabituelle ou une prostration, l’animal sera placé en surveillance rapprochée. Des mesures de renforcement de l’enrichissement peuvent être mis en place comme la nourriture liquide, nidification supplémentaire. Si les signes persistent ou s’aggravent, l’animal sera temporairement exclu de l’étude et recevra si nécéssaires des soins adaptés. Si l’animal présentent des singes cliniques critiques ou irréversibles comme l’apathie, la perte de poids >20% (poids mesurés tous les mois), difficultés de déplacements, alors l’animal sera mis à mort.

Choix des espèces

Lors de ce projet, nous cherchons à étudier les capacités d’un individu d’âge avancé en fonction de la quantité de masse grasse. Cela nécessite de l’étudier sur des organismes vivants, humains ou modèles animaux. La souris semble un choix plus approprié pour cette étude grâce à l’espérance de vie plus courte et des processus physiologiques similaires à l’Homme. Pour étudier la fragilité et les processus de vieillissement, une évaluation initiale sera effectuée à l'âge adulte (12 mois). L'objectif est d'identifier des marqueurs précoces liés à ces phénomènes.

120 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, 90 d'entre elles soumises pendant vingt semaines à une alimentation riche en graisses destinée à les rendre obèses. Chacune est identifiée par poinçonnage de l'oreille, mise à jeun six puis douze heures avant deux tests métaboliques, gavée d'une solution sucrée puis d'huile, incisée au bout de la queue pour dix prélèvements de sang, puis reçoit une injection de cellules tumorales dans la glande mammaire sous anesthésie. Les tumeurs sont ensuite palpées chaque jour, puis mesurées sous anesthésie tous les trois jours. Le porteur espère qu'un régime riche en oméga-3 réduira l'inflammation liée à l'obésité et améliorera l'immunothérapie, en renvoyant toute application humaine à des recherches ultérieures.

Objectifs

Lorsqu’un cancer se développe, le système immunitaire réagit en envoyant des signaux pour combattre la tumeur, comme des substances inflammatoires. Mais les cellules cancéreuses ont trouvé un moyen de tromper ce système en utilisant ces signaux pour activer des "freins" qui empêchent le système immunitaire d'attaquer la tumeur. L’immunothérapie fonctionne en bloquant ces "freins", ce qui permet au système immunitaire de mieux lutter contre le cancer. Cette approche est particulièrement prometteuse pour des cancers agressifs, comme le cancer du sein triple négatif, qui peut être aggravé par l’obésité. En effet, chez les personnes obèses, les cellules graisseuses se gonflent et libèrent des signaux inflammatoires qui activent en permanence le système immunitaire. Ces signaux peuvent aider les cellules cancéreuses, proches du tissu graisseux, à échapper à la surveillance du système immunitaire et à se développer. Des recherches, y compris des travaux de notre équipe, suggèrent que les acides gras oméga-3, présents dans certains aliments, pourraient réduire cette inflammation liée à l’obésité et rendre l’immunothérapie plus efficace contre le cancer du sein triple négatif. Pour mieux comprendre ce lien entre obésité, nutrition et immunothérapie, nous devons aller au-delà des études théoriques et mener des expériences concrètes sur des souris. Cela nous permettra de mieux identifier les mécanismes en jeu et d’explorer de nouvelles pistes pour améliorer les traitements. Les objectifs de notre étude sur les souris sont : 1. Comprendre l’impact de l’obésité sur la défense du corps contre une tumeur agressive du sein. 2. Tester l’effet de l’alimentation sur cette défense, en introduisant des aliments riches en oméga-3 et des extraits de plantes aux propriétés bénéfiques. 3. Vérifier si ces changements alimentaires peuvent aider à renforcer l’effet des traitements d’immunothérapie contre ce type de cancer du sein. Notre objectif est donc d’identifier de nouvelles stratégies basées sur la nutrition pour améliorer la lutte contre le cancer, en tenant compte du rôle de l’obésité et du système immunitaire.

Bénéfices attendus

À court terme, ce projet permettra de mieux comprendre comment l’alimentation peut influencer la santé. Il pourrait montrer qu’un régime riche en oméga-3, avec ou sans extraits de plantes bénéfiques, aide à réduire l’inflammation causée par l’obésité. Cette diminution de l’inflammation pourrait alors améliorer l’efficacité des traitements contre le cancer. À plus long terme, ces résultats pourraient mettre en évidence le rôle clé de la nutrition dans la protection du corps contre la maladie, en particulier chez les personnes obèses. Cela ouvrirait la voie à de nouvelles approches pour renforcer l’action des traitements contre le cancer. Enfin, cette étude pourrait poser les bases de futures recherches chez l’Homme, afin de voir si des ajustements alimentaires permettent d’optimiser les traitements et d’améliorer la lutte contre le cancer.

Procédures

Une identification par poinçonnage de l’oreille pour les 120 souris. • 90 souris recevront une alimentation riche en graisses pendant 20 semaines. • 2 mesures de la composition corporelle seront réalisées sur les 120 souris éveillées et placées dans un tube (- de 2 min/souris). 16 semaines entre les mesures. • Tests du métabolisme : - Du sucre : toutes les souris seront à jeun pendant 6h avant le test puis un petit volume d’une solution sucrée sera administré par gavage à toutes les souris éveillées (- d’1 min/souris, contention incluse). Une incision à l’extrémité de la queue (- de 1 mm) sera réalisée pour permettre 6 prélèvements d’une goutte de sang (quelques secondes/souris). - Des graisses : toutes les souris seront à jeun 12 heures avant le test puis un petit volume d’huile sera administré par gavage à toutes les souris éveillées (- d’1 min/souris, contention incluse). Une incision à l’extrémité de la queue (- de 1 mm) sera réalisée pour permettre 4 prélèvements de quelques gouttes de sang (30 sec/souris, sans contention). - Ces tests seront effectués avec une 1 semaine d’écart. • Injection des cellules tumorales et suivi : - Avant l’injection des cellules, une injection d’anesthésiques sera réalisée chez toutes les souris (30 sec/souris, contention comprise). L’injection des cellules tumorales se fera sous anesthésie générale dans la glande mammaire (injection < 30 sec/souris, anesthésie 45 min, toutes les souris). - Palpation de la zone d’injection tous les jours pour détecter la tumeur (toutes les souris vigiles, 30 secondes par souris contention comprise, 5 jours de suite maximum) - Traitement : 7 injections des traitements auront lieu sur une période de 21 jours (30 sec/souris, contention comprise, toutes les souris sont concernées). - Surveillance de la tumeur pour toutes les souris : Une mesure tous les trois jours pendant 21 jours sous anesthésie gazeuse (30 sec/souris). • A la fin de l’étude : - Une injection d’anesthésique pour toutes les souris (quelques sec/souris). - Un prélèvement sanguin final sous anesthésie pour toutes les souris (30 sec/souris). MODIFICATION DU 30-09-2025 : Après l’anesthésie locale et générale et avant l’injection des cellules tumorales, une incision de 3mm autour du mamelon sera réalisée afin de repérer précisément la glande mammaire pour injecter les cellules. L’incision sera refermée par 4 points de suture résorbables. Six heures après toutes les souris recevront une injection complémentaire d’un antidouleur.

Impact sur les animaux

La pesée des souris peut être une source de stress temporaire. L’alimentation riche en graisses entraînera une prise de poids importante, sans impact sur la mobilité. Le bref placement dans un petit tube (moins de 2 minutes) pour la mesure de la composition corporelle cause un stress. Les périodes de jeûne avant les tests métaboliques peuvent être inconfortables pour les animaux. L’administration par voie orale de la solution sucrée et de l’huile est une source de stress transitoire et d’inconfort pour les animaux. La petite incision au bout de la queue réalisée avant les deux tests métaboliques peut provoquer une douleur passagère. Le fait que pendant le test sur les sucres, les souris soient placées seules dans une cage pendant deux heures peut générer un léger stress. Les différentes injections (anesthésiques, antidouleurs, traitements, cellules tumorales) réalisées vont provoquer du stress et une légère douleur transitoire. La palpation des glandes pour détecter l’apparition des tumeurs va générer un inconfort transitoire chez les animaux. Le développement de la tumeur peut générer un inconfort et une légère douleur pour les animaux. MODIFICATION DU 30-09-2025 : Avant l'incision cutanée, un anesthésique sera appliqué au niveau de la zone d'incision. Les points de sutures peuvent entraîner une douleur post-opératoire localisée au niveau de l’incision et des sutures, ainsi qu’un tiraillement transitoire lié à la cicatrisation. L'injection supplémentaire d'un antidouleur après l’intervention implique une manipulation supplémentaire pouvant générer stress et douleur transitoire.

Devenir

Tous les animaux de ce projet seront mis à mort à l’issue du dernier prélèvement sanguin afin de collecter les tissus d’intérêt pour répondre aux questions scientifiques.

Remplacement

Ce projet fait suite à des recherches déjà réalisées en laboratoire, où des expériences sur des cellules cultivées en laboratoire ont permis d’étudier l’influence de la graisse corporelle sur l’évolution du cancer du sein. Ces travaux ont montré que les oméga-3 et certains extraits de plantes pourraient avoir des effets bénéfiques. Cependant, ces expériences ne permettent pas de reproduire toute la complexité des interactions entre le cancer et son environnement dans un corps vivant. C’est pourquoi il est nécessaire d’utiliser un modèle avec des organismes complets, comme la souris, pour observer l’impact global de l’alimentation sur l’inflammation, les déséquilibres liés à l’obésité et la manière dont le corps se défend contre la tumeur. Ce type d’étude nécessite un modèle vivant, car il n’existe actuellement aucune alternative qui permette d’obtenir ces résultats uniquement avec des cellules en laboratoire.

Réduction

Le nombre d’animaux a été soigneusement calculé pour limiter leur utilisation tout en garantissant des résultats fiables. D’après les informations existantes dans la littérature scientifiques et les échanges avec des experts, chaque groupe doit contenir 30 souris, réparties ensuite en deux sous-groupes de 15. Cela permet d’assurer que les résultats seront suffisamment solides et exploitables. Au total, 120 souris seront utilisées. Pour éviter de multiplier les expériences, un maximum de prélèvements de tissus sera effectué et mis à disposition pour d’autres recherches.

Raffinement

Pour éviter les gavages, les oméga-3, antioxydants et extraits de plantes sont ajoutés à la nourriture. Seules 2 personnes expérimentées manipuleront les souris tout au long de l’étude. Une surveillance de tous les animaux sera mise en place 2X/semaine avant l’injection des cellules cancéreuses puis 7jrs/7 après injection. A chaque passage une vérification de l’état général des souris (apparence et comportement) sera réalisée. Un suivi du poids sera réalisé 1X/semaine. L’évaluation de la prise alimentaire sera faite 2X/semaine. En ce qui concerne les tests pour évaluer le métabolisme les quantités de solution sucrée et d’huile ont réduites au minimum pour éviter l’inconfort, une seule incision au bout de la queue (1 mm) sera réalisée par test pour prélever du sang, une semaine d’intervalle sera respectée entre les tests pour limiter le stress. Les prises de sang seront faites sans immobilisation des animaux. Enfin, si le taux de sucre ne revient pas à la normale en 90 min, il sera surveillé à 240 min et, si besoin, à 360 min. L’injection des cellules cancéreuses sera réalisée sous anesthésie générale avec ajout d’un antidouleur. Ensuite, une palpation quotidienne sera faite pour détecter la tumeur dès son apparition. Concernant le suivi de la tumeur et les traitements : une mesure de la tumeur sera faite tous les 3 jours sous anesthésie dès que la tumeur est détectée, l’injection du traitement contre le cancer sera réalisée en même temps (volume d’injection réduit au strict nécessaire et changement de site d’injection à chaque fois pour limiter l’inconfort). L’expérience durera 4 semaines maximum afin d’éviter que le volume de la tumeur ne devienne trop important. Des aménagements seront mis en place pour faciliter l’accès à la nourriture. A la fin de l’étude : les souris seront anesthésiées avant un dernier prélèvement de sang puis mises à mort rapidement et sans douleur. Des points limites précis ont été définis pour stopper immédiatement l’étude si un seuil critique est atteint, afin d’éviter toute souffrance inutile aux animaux. MODIFICATION DU 30-09-2025 L’incision est réduite au strict minimum (≈ 3 mm) et réalisée sous anesthésie générale, garantissant l’absence de douleur pendant la procédure. Les sutures sont résorbables, évitant une intervention pour leur retrait. Un antidouleur est administré avant et après l’intervention. Une surveillance rapprochée des animaux est mise en place pour détecter toute complication locale.

Choix des espèces

Le choix de la souris repose sur plusieurs raisons : • Elle peut développer une obésité comparable à celle de l’humain en suivant un régime riche en graisses. • Son métabolisme des graisses est similaire à celui de l’Homme, ce qui en fait un modèle idéal pour étudier les effets protecteurs des oméga-3 et des composés naturels contre l’obésité et le cancer. Les souris seront intégrées à l’étude à l’âge de 7 semaines. À cet âge, elles tolèrent bien une alimentation riche en graisses, et les modifications métaboliques qui en découlent sont bien documentées et maîtrisées. Nous avons choisi des souris jeunes, car le cancer du sein triple négatif est souvent diagnostiqué chez des patientes jeunes.

Pour établir le rôle d'un neuropeptide dans la préférence alimentaire, 288 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue par ponction cardiaque ou perfusion intracardiaque sous anesthésie. Chacune subit sept prélèvements de sang après incision de l'extrémité de la queue, des injections quotidiennes pendant cinq jours et cinq jours d'isolement en cage métabolique. Le porteur indique que les tests glycémiques peuvent provoquer une hypoglycémie si la dose d'insuline n'est pas optimale, et que l'isolement peut entraîner un stress et une perte de poids. Le raffinement tient en une phrase, qui annonce des points limites sans en préciser un seul.

Objectifs

Ce projet a pour but d'étudier le rôle d'une molécule dans la détermination de la préférence alimentaire et des intolérances alimentaires chez la souris. Cette étude pourrait ouvrir de nouvelles perspectives thérapeutiques dans le traitement de ces intolérances et de maladies inflammatoires intestinales.

Bénéfices attendus

Avec ce projet, nous souhaitons mettre en lumière le rôle d'une molécule dans la préférence alimentaire et faire le lien avec les intolérances alimentaires et les maladies inflammatoires de l'intestin. Cela pourrait ouvrir de nouvelles perspectives thérapeutiques dans le traitement de ces troubles chez l'humain.

Procédures

Les animaux seront soumis à des tests glycémiques d'une durée de 1h et 2h durant lesquels des prélèvements de sang seront effectués à partir de l'extrémité de la queue des animaux. Ils resteront libres de leurs mouvements (7 prélèvements de microgouttes de sang par animal, moins d'une minute par prélèvement). Les traitements par injections auront lieu une fois par jour pendant 5 jours. On réalisera une mesure de la prise alimentaire des souris grâce aux cages métaboliques où les souris seront isolées pendant 5 jours. Les souris seront également soumises à un prélèvement de sang terminal (ponction cardiaque causant la mort de l'animal) ou à une perfusion intra-cardiaque en étant anesthésiées, cela durera 5 min avant d'être mises à mort.

Impact sur les animaux

L'isolement dans les cages métaboliques pendant 5 jours peut entraîner un stress et une perte de poids chez les souris. Le gavage, les injections et les prélèvements sanguins peuvent entraîner un stress. La légère incision à l'extrémité de la queue peut provoquer une douleur. Les tests glycémiques peuvent entraîner une hypoglycémie si la quantité d'insuline injectée n'est pas optimale. Les injections des molécules ont déjà été réalisées lors de précédentes études et n'ont pas montré d'effets indésirables. Le bien-être des animaux sera surveillé régulièrement par le personnel de l'animalerie ou les expérimentateurs.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure car nous avons besoin de prélever leur sang et/ou leurs organes pour les analyser ultérieurement.

Remplacement

Pour étudier le rôle de notre molécule dans la détermination de la préférence alimentaire, nous devons travailler sur des modèles murins in vivo. Nous ne pouvons pas réaliser ces expériences in vitro ou sur cultures cellulaires puisque nous avons besoin de mesurer des paramètres sanguins et métaboliques ainsi que d'étudier le comportement alimentaire, ce qui ne peut être effectué que sur des organismes entiers in vivo. De plus, les invertébrés ne possèdent pas les structures cérébrales et endocrines équivalentes aux mammifères pour le contrôle de la glycémie et de la prise alimentaire.

Réduction

Les expériences seront limitées à un nombre de 24 souris (12 femelles et 12 mâles) par condition de traitement pour être statistiquement analysables. Les tests glycémiques, qui n'impliquent pas d'effet néfaste à long terme pourront êtres menées successivement sur les mêmes animaux en respectant une période de repos aux cours desquelles les paramètres physiologiques et le bien-être des souris seront régulièrement évalués. Nous utiliserons des tests statistiques appropriés pour analyser les résultats efficacement.

Raffinement

L'anesthésie et l'analgésie seront utilisées selon les procédures décrites dans ce document, des points limites seront mis en place et le bien-être des souris sera vérifié régulièrement par le personnel de l'animalerie et les expérimentateurs.

Choix des espèces

Pour étudier le rôle de la molécule dans la détermination de la préférence alimentaire, nous devons travailler sur des modèles murins in vivo. Nous avons besoin de mesurer des paramètres sanguins et métaboliques ainsi que d'étudier le comportement alimentaire, ce qui ne peut être effectué que sur des organismes entiers in vivo. De plus, les modèles animaux invertébrés ne possèdent pas les structures cérébrales et endocrines équivalentes aux mammifères pour le contrôle de la glycémie et de la prise alimentaire. Au cours de cette étude nous étudierons la physiologie de la souris adulte. Elles seront donc âgées d'au moins 8 semaines.

Sept prélèvements sanguins sur animal vigile, des injections dans l'orbite de l'œil et 72 heures d'isolement dans une cage métabolique de 500 cm2 : 2 184 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Elles sont soumises à des régimes hypercaloriques ou déficients en méthionine et en choline pour provoquer une maladie du foie, avec des jeûnes de 8 à 16 heures et des tests de tolérance au glucose. L'objectif déclaré est de comprendre comment les plaquettes sanguines régulent l'installation des maladies hépatiques métaboliques, les retombées thérapeutiques restant énoncées au futur. Le résumé annonce "plusieurs injections successives par souris" sans nommer les substances injectées ni en donner le nombre, et qualifie les perturbations du métabolisme hépatique de "non dommageable pour la souris".

Objectifs

Les maladies hépatiques métaboliques sont des conséquences hépatiques du syndrome métabolique. Elles peuvent rester asymptomatiques mais aussi évoluer vers une cirrhose et un cancer du foie avec un taux de survie de 10% sur 5 ans.Les maladies hépatiques métaboliques représentent un problème majeur de santé publique à l’échelon mondial. L'organisation mondiale de la santé les catégorise actuellement comme la cause numéro une des maladies hépatiques dans les pays occidentaux. Même si les maladies métaboliques hépatiques sont étroitement liées à l’obésité et au syndrome métabolique, les causes des maladies métaboliques hépatiques ne sont pas les mêmes chez tous les patients et demeurent actuellement en grande partie non élucidée, ce qui complique la prévention et la prise en charge de ces maladies. Comment les plaquettes sanguines et leur vésicules extra-cellulaires, acteurs clés du maintien de l’intégrité vasculaire, peuvent réguler l’installation des maladies métaboliques hépatiques est une question très intéressante et novatrice et aborde un problème médical important sous un angle à la fois moléculaire et de physiopathologie intégrée. Le projet se déroule dans deux Établissements Utilisateurs.

Bénéfices attendus

Ces résultats devraient permettre de mieux appréhender le rôle et l’impact des plaquettes dans les maladies métaboliques hépatiques et ses conséquences. Ces résultats apporteront donc des informations à la fois fondamentales dans la connaissance de la physiopathologie hépatique et aideront à évaluer l’intérêt thérapeutique de cibler les plaquettes pour prévenir les maladies métaboliques du foie.

Procédures

La souris sera soumise à différents régimes alimentaires (hypercalorique et/ou déficients en méthionine ou/et choline) (réalisé dans l'Etablissement Utilisateur (EU) 1/2). La souris sera mise à jeun (8h ou 16h) pour les tests de tolérance (réalisé dans EU 1/2). La souris sera soumise à des procédures avec des injections sur souris vigiles ou anesthésiées (plusieurs injections successives par souris de quelques secondes) (réalisé dans EU 1/2). Sept prélèvements sanguins de 30 secondes sur souris vigile (réalisé dans EU1/2) et une prise de sang terminale sur la souris anesthésiée (d’une durée environ de 2 min) seront réalisées (réalisé dans EU1/2 ou 2/2 en fonction de l’expérimentation réalisée avec le sang et les organes prélevés). Pour l'évaluation du métabolisme in vivo, la souris sera isolée individuellement en cage métabolique d’une surface de 500cm2 sur une durée de 72h (réalisé dans EU 1/2). Pour l'évaluation de la structure et perméabilité des vaisseaux sanguin : une seule injection (injection d'une durée de quelques secondes) sera réalisée sur la souris anesthésiée suivie de la mise à mort de la souris 30 minutes après suite à une anesthésie générale et antalgie locale et une perfusion intra-cardiaque (EU 2/2).

Impact sur les animaux

La mise en régime hyperlipidique de la souris induit : une prise de poids pour la souris et des perturbations du métabolisme hépatique non dommageable pour la souris. Les actions suivantes vont induire un stress modéré et un inconfort des animaux : injections intra-orbitaire et intra-péritonéale (durée : 30 sec), mise en isolation de 72h pour les mesures de calorimétrie indirecte, test de tolérance (induction d’hyerglécemie et d’hypoglycémie et prise de sang) (durée 2h).

Devenir

La souris sera euthanasiée suite à un prélèvement sanguin terminal à la veine cave ou suite à l’isolement dans les cages métaboliques de 72h qui ne permettra pas de réaliser en suivant d’autres mesures métaboliques.

Remplacement

Les effets pléiotropes dans un contexte d’hémostase et thrombose et de maladies métaboliques hépatiques font intervenir des fonctions et types cellulaires multiples dans l’organisme non modélisables à ce jour par des approches in vitro. Le recours à l’expérimentation animale est donc l’unique approche permettant de comprendre les impacts physiopathologiques dans un contexte intégré.

Réduction

Plusieurs résultats seront obtenus avec un seul animal. Nous limiterons aux seules expériences considérées comme absolument indispensables. Nous utiliserons 6 à 8 animaux par groupe en fonction de la procédure (nombre minimum nécessaire déjà défini par des expériences déjà réalisées au laboratoire). Ce nombre a été estimé en fonction des tests statistiques qui seront utilisés. Les paramètres évalués seront analysés par une analyse de variance.

Raffinement

Le suivi des souris sera réalisé 2 fois par jour par les zootechniciens et l’expérimentateur et un calcul de score général sera réalisé. En fonction du score général, une surveillance accrue est nécessaire. De l’aliment hydraté sera mis à disposition dans la cage. Du papier sopalin, du carton et/ou des cubes de bois seront rajoutés dans la cage. Des soins/désinfections seront prodigués à la souris. La souris peut être aussi momentanément séparée de ces congénères. Si l'animal atteint le point limite : mise à mort par l’expérimentateur ou par le service de zootechnie. Toutes les procédures invasives utilisent des analgésiques généraux ou locaux. Certains animaux seront transportés à pied selon un tracé bien défini de 5 minutes dans leur cage d’origine placée dans des sacs isotherme de transports à raison de 2 cages par sac de transport. Ceci permet de réduire le stress des animaux car dans l’obscurité et à une température contrôlée. Tout animal faible ou malade ne sera pas transporté et mis à mort avant transport par dislocation cervicale. Les animaux sont ensuite placés dans la salle d’expérimentaion pour une acclimation de 2 h avant l’expérimentation.

Choix des espèces

Nous utilisons des modèles murins car nous disposons de modèles de souris génétiquement modifiées ainsi que d'outils pharmacologiques commercialement disponibles et couramment utilisés pour modifier le compte plaquettaire chez la souris. Les modèles de drosophiles ou de poissons zèbres ne sont pas utilisables dans le contexte de ce projet de recherche car les plaquettes sanguines sont phénotypiquement et mecanistiquement très différentes de celles de l'Homme, ce qui n'est pas le cas chez les rongeurs. Nous utiliserons des souris de 10 à 12 semaines (âge adulte, système cardiovasculaire et métabolique mature).

2 184 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune pouvant enchaîner sept prises de sang sur animal éveillé, des injections dans l'orbite de l'œil et soixante-douze heures seule dans une cage métabolique de 500 cm2. Elles reçoivent des régimes hypercaloriques ou privés de méthionine et de choline, et sont mises à jeun huit à seize heures avant les tests de tolérance. Le porteur qualifie les perturbations du métabolisme hépatique ainsi provoquées de "non dommageable pour la souris", alors que le projet vise justement à installer une maladie hépatique métabolique. Une partie des souris est tuée trente minutes après une injection, le sang étant chassé de leurs vaisseaux par une perfusion dans le cœur, pour mesurer la perméabilité de ces vaisseaux.

Objectifs

Les maladies hépatiques métaboliques sont des conséquences hépatiques du syndrome métabolique. Elles peuvent rester asymptomatiques mais aussi évoluer vers une cirrhose et un cancer du foie avec un taux de survie de 10% sur 5 ans.Les maladies hépatiques métaboliques représentent un problème majeur de santé publique à l’échelon mondial. L'organisation mondiale de la santé les catégorise actuellement comme la cause numéro une des maladies hépatiques dans les pays occidentaux. Même si les maladies métaboliques hépatiques sont étroitement liées à l’obésité et au syndrome métabolique, les causes des maladies métaboliques hépatiques ne sont pas les mêmes chez tous les patients et demeurent actuellement en grande partie non élucidée, ce qui complique la prévention et la prise en charge de ces maladies. Comment les plaquettes sanguines et leur vésicules extra-cellulaires, acteurs clés du maintien de l’intégrité vasculaire, peuvent réguler l’installation des maladies métaboliques hépatiques est une question très intéressante et novatrice et aborde un problème médical important sous un angle à la fois moléculaire et de physiopathologie intégrée. Le projet se déroule dans deux Établissements Utilisateurs.

Bénéfices attendus

Ces résultats devraient permettre de mieux appréhender le rôle et l’impact des plaquettes dans les maladies métaboliques hépatiques et ses conséquences. Ces résultats apporteront donc des informations à la fois fondamentales dans la connaissance de la physiopathologie hépatique et aideront à évaluer l’intérêt thérapeutique de cibler les plaquettes pour prévenir les maladies métaboliques du foie.

Procédures

La souris sera soumise à différents régimes alimentaires (hypercalorique et/ou déficients en méthionine ou/et choline) (réalisé dans l'Etablissement Utilisateur (EU) 1/2). La souris sera mise à jeun (8h ou 16h) pour les tests de tolérance (réalisé dans EU 1/2). La souris sera soumise à des procédures avec des injections sur souris vigiles ou anesthésiées (plusieurs injections successives par souris de quelques secondes) (réalisé dans EU 1/2). Sept prélèvements sanguins de 30 secondes sur souris vigile (réalisé dans EU1/2) et une prise de sang terminale sur la souris anesthésiée (d’une durée environ de 2 min) seront réalisées (réalisé dans EU1/2 ou 2/2 en fonction de l’expérimentation réalisée avec le sang et les organes prélevés). Pour l'évaluation du métabolisme in vivo, la souris sera isolée individuellement en cage métabolique d’une surface de 500cm2 sur une durée de 72h (réalisé dans EU 1/2). Pour l'évaluation de la structure et perméabilité des vaisseaux sanguin : une seule injection (injection d'une durée de quelques secondes) sera réalisée sur la souris anesthésiée suivie de la mise à mort de la souris 30 minutes après suite à une anesthésie générale et antalgie locale et une perfusion intra-cardiaque (EU 2/2).

Impact sur les animaux

La mise en régime hyperlipidique de la souris induit : une prise de poids pour la souris et des perturbations du métabolisme hépatique non dommageable pour la souris. Les actions suivantes vont induire un stress modéré et un inconfort des animaux : injections intra-orbitaire et intra-péritonéale (durée : 30 sec), mise en isolation de 72h pour les mesures de calorimétrie indirecte, test de tolérance (induction d’hyerglécemie et d’hypoglycémie et prise de sang) (durée 2h).

Devenir

La souris sera euthanasiée suite à un prélèvement sanguin terminal à la veine cave ou suite à l’isolement dans les cages métaboliques de 72h qui ne permettra pas de réaliser en suivant d’autres mesures métaboliques.

Remplacement

Les effets pléiotropes dans un contexte d’hémostase et thrombose et de maladies métaboliques hépatiques font intervenir des fonctions et types cellulaires multiples dans l’organisme non modélisables à ce jour par des approches in vitro. Le recours à l’expérimentation animale est donc l’unique approche permettant de comprendre les impacts physiopathologiques dans un contexte intégré.

Réduction

Plusieurs résultats seront obtenus avec un seul animal. Nous limiterons aux seules expériences considérées comme absolument indispensables. Nous utiliserons 6 à 8 animaux par groupe en fonction de la procédure (nombre minimum nécessaire déjà défini par des expériences déjà réalisées au laboratoire). Ce nombre a été estimé en fonction des tests statistiques qui seront utilisés. Les paramètres évalués seront analysés par une analyse de variance.

Raffinement

Le suivi des souris sera réalisé 2 fois par jour par les zootechniciens et l’expérimentateur et un calcul de score général sera réalisé. En fonction du score général, une surveillance accrue est nécessaire. De l’aliment hydraté sera mis à disposition dans la cage. Du papier sopalin, du carton et/ou des cubes de bois seront rajoutés dans la cage. Des soins/désinfections seront prodigués à la souris. La souris peut être aussi momentanément séparée de ces congénères. Si l'animal atteint le point limite : mise à mort par l’expérimentateur ou par le service de zootechnie. Toutes les procédures invasives utilisent des analgésiques généraux ou locaux. Certains animaux seront transportés à pied selon un tracé bien défini de 5 minutes dans leur cage d’origine placée dans des sacs isotherme de transports à raison de 2 cages par sac de transport. Ceci permet de réduire le stress des animaux car dans l’obscurité et à une température contrôlée. Tout animal faible ou malade ne sera pas transporté et mis à mort avant transport par dislocation cervicale. Les animaux sont ensuite placés dans la salle d’expérimentaion pour une acclimation de 2 h avant l’expérimentation.

Choix des espèces

Nous utilisons des modèles murins car nous disposons de modèles de souris génétiquement modifiées ainsi que d'outils pharmacologiques commercialement disponibles et couramment utilisés pour modifier le compte plaquettaire chez la souris. Les modèles de drosophiles ou de poissons zèbres ne sont pas utilisables dans le contexte de ce projet de recherche car les plaquettes sanguines sont phénotypiquement et mecanistiquement très différentes de celles de l'Homme, ce qui n'est pas le cas chez les rongeurs. Nous utiliserons des souris de 10 à 12 semaines (âge adulte, système cardiovasculaire et métabolique mature).

Capturés en rivière, anesthésiés puis marqués par une injection de colorant sous la peau, 120 gobies à tache noire mâles sont chauffés dans un bac de terrain jusqu'à perdre l'équilibre, en séances de deux heures trente. Suivent un mois en animalerie, jusqu'à trente-six heures de jeûne, des passages isolés en tunnel de nage et en chambre de respirométrie sous oxygène réduit, et un second échauffement mené jusqu'à l'arrêt de la nage. Ces procédures impliquent un niveau de souffrance modéré. Tous sont tués à la fin pour prélever leur cœur, leur cerveau et leur muscle et relier ces défaillances à l'état de leurs mitochondries.

Objectifs

Dans un contexte de changement climatique global, les milieux aquatiques continentaux sont de plus en plus soumis à des stress environnementaux (chaleur, hypoxie, etc.) sévères, affectant la physiologie, le comportement et la survie des espèces qui y vivent. Les poissons, ectothermes, sont particulièrement exposés à ces changements. Ainsi, les espèces les plus résilientes pourraient être avantagées et coloniser de nouvelles niches écologiques. Ces espèces invasives entraînent un déséquilibre des réseaux trophiques impactant l’ensemble du milieu. Comprendre les mécanismes qui sous-tendent leur plasticité est donc essentiel pour anticiper les conséquences des contraintes naturelles sur la biodiversité aquatique et orienter les politiques de conservation. Ce projet vise à caractériser les limites de tolérance thermique chez le gobie à tache noire (Neogobius melanostomus), une espèce benthique invasive en forte expansion dans les rivières européennes, notamment en France. Cette espèce semble capable d’occuper des habitats plus contraignants que ceux d’espèces endémiques, notamment des zones de fond à faible teneur en oxygène. Cette tolérance à l’hypoxie contribuerait à son succès invasif en lui permettant d'exploiter une niche écologique plus large. Le projet repose sur une approche expérimentale comparative combinant plusieurs indices de tolérance thermique basés sur les performances de nage qui seront mesurés dans des dispositifs dédiés à la fois sur le terrain et en laboratoire. La comparaison de ces deux situations n’a jamais été effectuée auparavant et sera complétée par des mesures en condition d’oxygène réduite, caractéristique importante des milieux dégradés. En combinant mesures de performances/tolérances thermiques (CTmax terrain et laboratoire, CTswim) et analyses mitochondriales sur cœur, cerveau et muscle, ce projet vise à fournir une compréhension multi-échelle de la tolérance thermique chez une espèce envahissante, et à identifier les traits qui favoriseraient sa progression dans les milieux aquatiques soumis au changement global. Ce projet implique la capture de gobies sauvages dans la Saône et des expérimentations en conditions de terrain et en animalerie agréée.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à affiner notre compréhension des limites de tolérance thermique chez le gobie à tache noire, une espèce invasive largement répandue dans les grands cours d’eau d’Europe. Il s’agit notamment de comparer différents indicateurs de tolérance thermique : la CTmax, mesurée soit en conditions naturelles, soit en conditions contrôlées, et la CTswim correspondant à une perte fonctionnelle locomotrice sous contrainte thermique. (1) Sur le plan fondamental, cette étude permettra d’identifier les mécanismes écophysiologiques impliqués dans la défaillance thermique, en reliant les seuils critiques comportementaux (perte d’équilibre, arrêt de nage) au fonctionnement des mitochondries de plusieurs organes (cerveau, cœur, muscle). L’approche multi-échelle utilisée (de l’organisme à la cellule) contribuera à clarifier les processus qui limitent les performances thermiques des poissons dans leur environnement. (2) Sur le plan méthodologique, le projet interroge la robustesse d’un indicateur largement utilisé (la CTmax) selon le contexte expérimental (terrain vs laboratoire), et propose une alternative potentiellement plus pertinente d’un point de vue écologique : la CTswim, qui intègre la composante locomotrice, essentielle à la survie (fuite, alimentation, reproduction). (3) Sur le plan appliqué, les résultats aideront à reconsidérer les indicateurs utilisés pour la gestion thermique des milieux aquatiques. Si la CTswim se révèle plus sensible que la CTmax, notamment en conditions hypoxiques, elle pourrait constituer un nouveau seuil critique pertinent à intégrer dans les modèles de niche thermique, la planification de la restauration écologique ou l’évaluation des risques liés aux canicules aquatiques. Enfin, l’étude du gobie comme modèle invasif permettra d’identifier des traits fonctionnels susceptibles de favoriser la résilience thermique et l’occupation de niches écologiquement stressantes, offrant ainsi des clés pour mieux comprendre les dynamiques d’invasion dans un contexte de changement global.

Procédures

Les poissons seront soumis à plusieurs interventions expérimentales réparties en séquences, selon les deux procédures décrites dans le projet. - Capture et marquage individuel Après la capture en milieu naturel (temps d’émersion

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus sont principalement liés au stress physiologique induit par : - La capture en milieu naturel, - Le changement d’environnement (transition rivière → laboratoire), - Les manipulations expérimentales (chambre de nage, respirométrie, échauffement thermique). Ce stress peut favoriser des troubles immunitaires et l’apparition d’infections opportunistes, notamment chez des individus déjà fragilisés. Ce risque sera réduit par des phases de récupération post-manipulation, une surveillance rigoureuse de l’état des animaux et une stabulation adaptée (eau filtrée, oxygénée, cachettes, densité contrôlée). Les autres effets indésirables incluent : - Le jeûne alimentaire imposé avant les mesures métaboliques (36h max), potentiellement inconfortable mais nécessaire pour éviter les biais liés à la digestion ; - L’isolement temporaire (

Devenir

À la fin de l’expérience, il est prévu de procéder à des échantillonnages pour analyses mitochondriales (cœur, cerveau, muscle squelettique) sur l’ensemble des individus utilisés. Ces analyses nécessitent l’euthanasie de tous les individus restants, conformément au plan expérimental, afin de relier directement les performances thermiques et locomotrices aux mécanismes cellulaires.

Remplacement

A ce jour, seule l’expérimentation sur animaux permet de réaliser une étude intégrative qui prend en compte l’ensemble de l’organisme et ses réponses physiologiques, surtout lorsqu’il s’agit d’animaux sauvages. Cela permet notamment de caractériser les interactions complexes entre les tissus et leurs fonctions cellulaires. Cette vision globale est indispensable pour étudier de façon complète, les réponses métaboliques de l’animal face à son environnement

Réduction

Compte tenu de la variabilité interindividuelle attendue (taille, masse, capture en milieu naturel), le nombre d’animaux a été réduit au strict nécessaire tout en garantissant la pertinence scientifique et statistique. Le marquage individuel permet d’appliquer des tests à mesures répétées, prenant l’individu comme facteur aléatoire, ce qui réduit fortement le besoin d’effectifs supplémentaires. Notre plan expérimental inclut : • Deux conditions d’oxygénation (100 % vs 20-50 % de saturation en O₂), • Deux statuts expérimentaux (poissons testés en CTmax terrain vs individus naïfs). Nous travaillons uniquement sur des mâles pour limiter la variabilité liée au sexe et réduire le nombre d’animaux nécessaires. L’effectif final (120 individus) est équilibré entre conditions et prend en compte une faible marge pour compenser la mortalité possible (transport, acclimatation, manipulations), inévitable avec des individus sauvages. Cet effectif se base sur la taille d’échantillons décrite dans les articles publiés sur le sujet.

Raffinement

Lors des protocoles in vivo, un des principaux objectifs est de limiter au maximum le stress et la douleur des animaux. Chaque geste contraignant (mesures et changement de milieu – tunnel, chambre ou nouvel aquarium) sera réalisé sous anesthésie légère, suivi par un temps d’acclimatation de 12h dans le tunnel de nage avant les protocoles de respirométrie. Après chaque expérience, les poissons seront replacés dans leur aquarium de stabulation et toutes les précautions seront prises pour leur éviter toutes nuisances visuelles et sonores. Les gobies seront maintenus dans des aquariums en densité adaptée à leur espèce, agrémentés de plantes artificielles et de gravier. Des cachettes adaptées des constitués de tubes PVC seront disposées dans les aquariums. Les poissons seront nourris une fois par jour, avec des cubes de moules hachées avec du mix (différentes larves de moustiques, daphnies et de la verdure (épinards, spiruline)) et lors du nourrissage, leur comportement sera particulièrement observé. En effet, si un poisson ne se nourrit pas, des mesures seront prises à son égard. Une observation biquotidienne sera réalisée par le personnel animalier et les expérimentateurs afin de veiller au bien-être des animaux depuis leur arrivée à l’animalerie jusqu’à l’euthanasie. Les états de santé et de bien-être des animaux seront ainsi évalués en prenant en compte les signes cliniques et comportementaux selon des grilles d’évaluation afin de définir des points limites adaptés et précoces pour mettre fin à toute douleur incompatible avec les objectifs du projet. Dès l’apparition de signes cliniques de mal-être, les animaux seront sortis du protocole et remis en conditions standard d’élevage. Dans le cas où des signes de douleur ou de mal-être devaient persister au-delà de 24 heures après la mise en stabulation, les animaux seront euthanasiés selon la réglementation en vigueur.

Choix des espèces

Le gobie à tache noire (Neogobius melanostomus) a été choisi comme modèle en raison de son fort intérêt de la communauté scientifique quant à son impact écologique. Espèce benthique exotique envahissante, elle colonise rapidement les cours d’eau français (Moselle, Saône, Doubs) et entre potentiellement en compétition avec des espèces autochtones en occupant des habitats hypoxiques peu accessibles à ces dernières. Son comportement locomoteur particulier (nage par bursts, maintien au substrat) et sa tolérance apparente à l’hypoxie en font un modèle idéal pour explorer les limites physiologiques et bioénergétiques de la tolérance thermique. Par ailleurs, le gobie est classé en préoccupation mineure (LC) sur la liste rouge UICN. Sa capture en milieu naturel, dans le cadre d’autorisations préfectorales spécifiques, n’entraînera aucun impact significatif sur les populations locales, d’autant plus qu’il s’agit d’une espèce prolifique, suivie dans plusieurs programmes de gestion piscicole régionaux. Tous les individus utilisés sont des adultes mesurant entre 8 et 14 cm, ce qui correspond aux tailles adultes couramment observées dans les populations naturelles. Le choix de ce stade de développement est justifié pour deux raisons principales : - Il garantit une compatibilité optimale avec les dispositifs expérimentaux utilisés (tunnel de nage de 5 L, chambres métaboliques, système CTmax). - Il assure une représentativité écologique : les individus adultes sont les plus exposés aux contraintes environnementales (température, hypoxie) et jouent un rôle clé dans les dynamiques de population (reproduction, territorialité, compétition interspécifique).

À huit semaines, 48 souris passent à un régime hypercalorique pour 21 semaines, qui les rend diabétiques vers la seizième. À vingt semaines, elles reçoivent une injection quotidienne pendant cinq jours pour bloquer une voie de production du glucose par le foie. Suivent deux tests de glycémie sous contention, quatorze prélèvements de sang à la queue, une mesure de composition corporelle et 72 heures seules en cage métabolique, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un dernier prélèvement de sang après six heures de jeûne, puis la mise à mort immédiate, pour prélever les tissus sensibles à l'insuline.

Objectifs

L’obésité et le diabète sont actuellement reconnus comme des épidémies mondiales et nécessitent de proposer de nouvelles stratégies de traitement. Diminuer la production de sucre (glucose) par le foie est une stratégie efficace de traitement du diabète de type 2. Cependant, les médicaments utilisés et prescrits en première intention induisent des effets secondaires et ne peuvent pas être utilisés par l’ensemble des patients. La production de sucre par le foie dépend de deux mécanismes : une sortie dans le sang par un transporteur et une sortie par des vésicules. L’inhibition de la production de glucose par les vésicules permet de protéger du développement du diabète. L’objectif de ce projet réalisé dans deux établissements utilisateurs (EU1 et EU2) est de déterminer si l’inhibition de la production de glucose par les vésicules permet de traiter le diabète de type 2, une fois qu’il est installé. L’inhibition de cette production de glucose spécifique sera réalisée grâce à des souris génétiquement modifiées.

Bénéfices attendus

Cette étude nous permettra de déterminer si l’inhibition de la production de glucose par des vésicules dans le foie est efficace pour traiter le diabète de type 2, lorsqu’il est induit par un régime hypercalorique chez la souris. Ces résultats permettront de mettre en évidence une nouvelle stratégie de traitement du diabète de type 2 et ouvriront la voie au développement de nouveaux traitements efficaces, et présentant potentiellement moins d’effets secondaires que les médicaments actuels.

Procédures

Toutes les souris : - seront soumises à un régime hypercalorique dès l’âge de 8 semaines et pendant 21 semaines. Ce régime est connu pour induire un état diabétique à partir de la 16ième semaine de régime chez des souris témoins (EU1 + EU2). - recevront une injection tous les jours pendant 5 jours (quelques secondes par souris) pour inhiber la voie de production vésiculaire de glucose par le foie (EU1). - subiront 2 tests pour analyser la régulation de leur glycémie pendant 2h après l’injection de glucose ou d’insuline (injections réalisées en 20 à 30 secondes chez la souris maintenues en contention) chez des animaux mis à jeun pendant 6h (EU1). Pour chaque test, 7 prélèvements de sang seront réalisés à l’extrémité de la queue en 15 secondes à 1 min maximum sur des souris libres de mouvement. Une seule incision de l’extrémité de la queue sera réalisée avant le premier prélèvement de sang. - seront soumises à mesure de la composition corporelle par un analyseur dédié (EU2). Cette mesure sera réalisée chez l’animal éveillé mais maintenu immobile. Elle est rapide (2 minutes) et non invasive, - seront isolées pendant 72h dans des cages spécifiques pour mesurer leur dépense énergétique (EU2). On mesurera leurs échanges gazeux (respiration), leur prise alimentaire et hydrique et leur activité physique. Cette mesure se fait de manière non-invasive. En fin d’expérience, une prise de sang terminale sera faite rapidement (en moins de 15-20 secondes) après une mise à jeun pendant 6h (EU1). L’animal sera mis à mort immédiatement après la prise de sang pour permettre le prélèvement de certains organes, qui seront ensuite étudiés en laboratoire (EU1).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables prévus sur les animaux sont : - un léger stress lors de leurs immobilisations nécessaires pour la réalisation de certains gestes (biopsie, injections), - une légère douleur lors des injections - une possible inflammation localisée au niveau de la zone d’injection - une soif augmentée, une envie fréquente d’uriner, de la fatigue, et éventuellement le développement d’un état légèrement anxieux, symptômes précoces liés au développement du diabète. - une douleur lors de l’incision de l’extrémité de la queue - les symptômes liés à une hypoglycémie liée à l’injection d’insuline, c’est-à-dire une baisse de leur activation jusqu’à leur prostration, un mal-être, voir des convulsions et un coma si l’hypoglycémie est sévère. -un stress léger dû à la privation de nourriture pendant 6h. - un stress lié à l’immobilisation pour la mesure de la composition corporelle et pendant l’isolement de 72h pour la dépense énergétique

Devenir

Les animaux seront mis à mort pour prélèvements d’organes afin d’analyser si l’amélioration de l’état diabétique est observée dans les différents tissus sensibles à l’insuline.

Remplacement

L’objectif de cette étude est d’évaluer l’impact de la modification d’une fonction hépatique sur la physiologie de l’organisme entier. Cette réponse physiologique dépend de plusieurs dialogues inter-organes complexes (entre le foie, les reins, l’intestin, les muscles, le cerveau) qui ne peuvent actuellement pas être reproduits par des modèles cellulaires ou virtuels.

Réduction

Le nombre de souris nécessaire pour observer une amélioration de la réponse à l’apport important (bolus) de glucose, qui est affectée chez les patients diabétiques de type 2, est le paramètre pris en compte pour calculer le nombre d’individus nécessaire. Ce nombre a été calculé au plus juste par des méthodes statistiques et à partir des résultats d’études précédentes : soit un maximum de 12 individus par groupe. Cette étude sera réalisée en comparant des souris témoins (sans modification de leurs gènes), qui développent un diabète lorsqu’elles sont nourries avec un régime hypercalorique, et des souris modifiées génétiquement dont la production de glucose par le foie est réduite de moitié. L’étude sera réalisée chez des mâles et chez des femelles. Au total, ce projet nécessitera 48 souris (24 mâles et 24 femelles).

Raffinement

- Pour éviter les inflammations des organes causées par les injections dans l’abdomen, la modification génique sera réalisée par une injection d’un produit sous la peau à différents endroits. - La préhension des souris sera réalisée par transfert à l’aide d’un tunnel pour réduire le stress. - Pour les mesures répétées de la glycémie, une petite incision de l’extrémité de la queue sera réalisée après application d’une pommade anesthésiante. Le sang sera ensuite prélevé sans autre incision en grattant la croute et en massant la queue pour éviter toute autre incision. Les volumes de sang prélevés resteront très limités conformément aux recommandations internationales sur le bien-être animal. - Afin de limiter l’état légèrement anxieux développé par les souris rendues diabétiques, leur hébergement sera très enrichi pour leur permettre de s’isoler, de se cacher. - Le changement de la litière et la surveillance de leur consommation d’eau seront plus fréquents après 16 semaines de régime hypercalorique. - Le stress lié à l’isolement pour la mesure du métabolisme énergétique sera atténué en plaçant de la litière souillée de la cage d’origine des souris et par l’ajout d’un tube leur permettant de se cacher. Une période de découverte de ce nouvel environnement sera réalisée pendant 3 h, puis une période d’acclimatation de 24h précédera les mesures. - Les animaux seront pesés toutes les semaines et seront observés pour détecter tout signe de mal-être, souffrance, lésions ou de détérioration de l’état de santé général avec la mise en place de points limites précoces. Les souris seront euthanasiées soit à la fin de l’étude ou plus tôt si leur état de santé se dégrade, afin de prélever différents organes pour des analyses moléculaires.

Choix des espèces

Nous avons choisi d’utiliser la souris pour notre projet de recherche car, contrairement à d’autres espèces comme le poisson, elle possède des mécanismes de régulation de la glycémie similaires à ceux de l’être humain. De plus, il est possible dans cette espèce de désactiver précisément un gène important dans le foie grâce à des techniques génétiques avancées. Enfin, les outils d’analyses moléculaires, comme des anticorps, spécifiques de la souris sont disponibles en laboratoire. Le modèle de souris génétiquement modifié est unique et original car il permet de réduire de moitié la production de glucose par le foie. Les manipulations sur les souris seront limitées et réalisées à différents âges : La biopsie de tissu pour caractériser les gènes des souris sera réalisée chez les nouveau-nés âgés de 7-10 jours. Les souris seront nourries avec un régime hypercalorique à l’âge adulte (8 semaines) pendant 8 semaines pour induire un état prédiabétique. La modification génique sera induite à ce stade (20 semaines), et son impact sera mesurée par différentes approches métaboliques nécessitant environ 9 semaines avant la mise à mort des souris.

Rendues diabétiques par 21 semaines de régime hypercalorique, 48 souris reçoivent des injections d'insuline dont le porteur indique qu'elles peuvent provoquer prostration, convulsions et coma. Elles subissent aussi quatorze prélèvements de sang à l'extrémité de la queue, une mesure de composition corporelle sous contention et 72 heures d'isolement en cage métabolique, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, réparties entre deux établissements. Le porteur qualifie ces deux dernières mesures de non invasives, tout en listant le stress qu'elles causent. Les 48 souris sont tuées après un dernier prélèvement de sang, pour prélever les tissus sensibles à l'insuline et vérifier si l'état diabétique s'améliore.

Objectifs

L’obésité et le diabète sont actuellement reconnus comme des épidémies mondiales et nécessitent de proposer de nouvelles stratégies de traitement. Diminuer la production de sucre (glucose) par le foie est une stratégie efficace de traitement du diabète de type 2. Cependant, les médicaments utilisés et prescrits en première intention induisent des effets secondaires et ne peuvent pas être utilisés par l’ensemble des patients. La production de sucre par le foie dépend de deux mécanismes : une sortie dans le sang par un transporteur et une sortie par des vésicules. L’inhibition de la production de glucose par les vésicules permet de protéger du développement du diabète. L’objectif de ce projet réalisé dans deux établissements utilisateurs (EU1 et EU2) est de déterminer si l’inhibition de la production de glucose par les vésicules permet de traiter le diabète de type 2, une fois qu’il est installé. L’inhibition de cette production de glucose spécifique sera réalisée grâce à des souris génétiquement modifiées.

Bénéfices attendus

Cette étude nous permettra de déterminer si l’inhibition de la production de glucose par des vésicules dans le foie est efficace pour traiter le diabète de type 2, lorsqu’il est induit par un régime hypercalorique chez la souris. Ces résultats permettront de mettre en évidence une nouvelle stratégie de traitement du diabète de type 2 et ouvriront la voie au développement de nouveaux traitements efficaces, et présentant potentiellement moins d’effets secondaires que les médicaments actuels.

Procédures

Toutes les souris : - seront soumises à un régime hypercalorique dès l’âge de 8 semaines et pendant 21 semaines (EU1 + EU2). Ce régime est connu pour induire un état diabétique à partir de la 16ième semaine de régime chez des souris témoins. - recevront une injection tous les jours pendant 5 jours (quelques secondes par souris) pour inhiber la voie de production vésiculaire de glucose par le foie (EU1). - subiront 2 tests pour analyser la régulation de leur glycémie pendant 2h après l’injection de glucose ou d’insuline (injections réalisées en 20 à 30 secondes chez la souris maintenues en contention) chez des animaux mis à jeun pendant 6h (EU1). Pour chaque test, 7 prélèvements de sang seront réalisés à l’extrémité de la queue en 15 secondes à 1 min maximum sur des souris libres de mouvement. Une seule incision de l’extrémité de la queue sera réalisée avant le premier prélèvement de sang. - seront soumises à mesure de la composition corporelle par un analyseur dédié (EU2). Cette mesure sera réalisée chez l’animal éveillé mais maintenu immobile. Elle est rapide (2 minutes) et non invasive, - seront isolées pendant 72h dans des cages spécifiques pour mesurer leur dépense énergétique (EU2). On mesurera leurs échanges gazeux (respiration), leur prise alimentaire et hydrique et leur activité physique. Cette mesure se fait de manière non-invasive. En fin d’expérience, une prise de sang terminale sera faite rapidement (en moins de 15-20 secondes) après une mise à jeun pendant 6h (EU1). L’animal sera mis à mort immédiatement après la prise de sang pour permettre le prélèvement de certains organes, qui seront ensuite étudiés en laboratoire (EU1).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables prévus sur les animaux sont : - un léger stress lors de leurs immobilisations nécessaires pour la réalisation de certains gestes (biopsie, injections), - une légère douleur lors des injections - une possible inflammation localisée au niveau de la zone d’injection - une soif augmentée, une envie fréquente d’uriner, de la fatigue, et éventuellement le développement d’un état légèrement anxieux, symptômes précoces liés au développement du diabète. - une douleur lors de l’incision de l’extrémité de la queue - les symptômes liés à une hypoglycémie liée à l’injection d’insuline, c’est-à-dire une baisse de leur activation jusqu’à leur prostration, un mal-être, voir des convulsions et un coma si l’hypoglycémie est sévère. -un stress léger dû à la privation de nourriture pendant 6h. - un stress lié à l’immobilisation pour la mesure de la composition corporelle et pendant l’isolement de 72h pour la dépense énergétique

Devenir

Les animaux seront mis à mort pour prélèvements d’organes afin d’analyser si l’amélioration de l’état diabétique est observée dans les différents tissus sensibles à l’insuline.

Remplacement

L’objectif de cette étude est d’évaluer l’impact de la modification d’une fonction hépatique sur la physiologie de l’organisme entier. Cette réponse physiologique dépend de plusieurs dialogues inter-organes complexes (entre le foie, les reins, l’intestin, les muscles, le cerveau) qui ne peuvent actuellement pas être reproduits par des modèles cellulaires ou virtuels.

Réduction

Le nombre de souris nécessaire pour observer une amélioration de la réponse à l’apport important (bolus) de glucose, qui est affectée chez les patients diabétiques de type 2, est le paramètre pris en compte pour calculer le nombre d’individus nécessaire. Ce nombre a été calculé au plus juste par des méthodes statistiques et à partir des résultats d’études précédentes : soit un maximum de 12 individus par groupe. Cette étude sera réalisée en comparant des souris témoins (sans modification de leurs gènes), qui développent un diabète lorsqu’elles sont nourries avec un régime hypercalorique, et des souris modifiées génétiquement dont la production de glucose par le foie est réduite de moitié. L’étude sera réalisée chez des mâles et chez des femelles. Au total, ce projet nécessitera 48 souris (24 mâles et 24 femelles).

Raffinement

- Pour éviter les inflammations des organes causées par les injections dans l’abdomen, la modification génique sera réalisée par une injection d’un produit sous la peau à différents endroits. - La préhension des souris sera réalisée par transfert à l’aide d’un tunnel pour réduire le stress. - Pour les mesures répétées de la glycémie, une petite incision de l’extrémité de la queue sera réalisée après application d’une pommade anesthésiante. Le sang sera ensuite prélevé sans autre incision en grattant la croute et en massant la queue pour éviter toute autre incision. Les volumes de sang prélevés resteront très limités conformément aux recommandations internationales sur le bien-être animal. - Afin de limiter l’état légèrement anxieux développé par les souris rendues diabétiques, leur hébergement sera très enrichi pour leur permettre de s’isoler, de se cacher. - Le changement de la litière et la surveillance de leur consommation d’eau seront plus fréquents après 16 semaines de régime hypercalorique. - Le stress lié à l’isolement pour la mesure du métabolisme énergétique sera atténué en plaçant de la litière souillée de la cage d’origine des souris et par l’ajout d’un tube leur permettant de se cacher. Une période de découverte de ce nouvel environnement sera réalisée pendant 3 h, puis une période d’acclimatation de 24h précédera les mesures. - Les animaux seront pesés toutes les semaines et seront observés pour détecter tout signe de mal-être, souffrance, lésions ou de détérioration de l’état de santé général avec la mise en place de points limites précoces. Les souris seront euthanasiées soit à la fin de l’étude ou plus tôt si leur état de santé se dégrade, afin de prélever différents organes pour des analyses moléculaires.

Choix des espèces

Nous avons choisi d’utiliser la souris pour notre projet de recherche car, contrairement à d’autres espèces comme le poisson, elle possède des mécanismes de régulation de la glycémie similaires à ceux de l’être humain. De plus, il est possible dans cette espèce de désactiver précisément un gène important dans le foie grâce à des techniques génétiques avancées. Enfin, les outils d’analyses moléculaires, comme des anticorps, spécifiques de la souris sont disponibles en laboratoire. Le modèle de souris génétiquement modifié est unique et original car il permet de réduire de moitié la production de glucose par le foie. Les manipulations sur les souris seront limitées et réalisées à différents âges : La biopsie de tissu pour caractériser les gènes des souris sera réalisée chez les nouveau-nés âgés de 7-10 jours. Les souris seront nourries avec un régime hypercalorique à l’âge adulte (8 semaines) pendant 8 semaines pour induire un état prédiabétique. La modification génique sera induite à ce stade (20 semaines), et son impact sera mesurée par différentes approches métaboliques nécessitant environ 9 semaines avant la mise à mort des souris.