Système endocrinien

Opérées trente minutes pour recevoir un cathéter dans la veine jugulaire et une pompe programmable, une partie des souris est ensuite perfusée en hormone de croissance pendant cinq jours, le débit changeant toutes les trois heures. Au total 108 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, dont 62 nouvelles souris transgéniques et 26 issues d'un autre protocole. La glycogénose est induite chez l'adulte par cinq jours d'injections, la glycémie est mesurée après section de l'extrémité de la queue, et une partie des souris est soumise pendant un mois et demi à un régime qui provoque une fibrose du foie. Le porteur indique que l'induction à l'âge adulte évite les hypoglycémies sévères "qui peuvent être fatales", et rapporte par ailleurs 1 à 2 % de décès, généralement nocturnes, liés à ces hypoglycémies. Toutes seront tuées pour prélever leur foie, leur hypophyse, leur hypothalamus et leurs testicules.

Objectifs

Modif.11/05/26] Alors que le diabète se caractérise par trop de sucre (hyperglycémies) dans le sang, la glycogénose de type 1 est une maladie métabolique rare qui entraine des hypoglycémies (baisse du sucre dans le sang) pouvant être fatales. Elle est due à des mutations génétiques qui empêchent l’organisme de produire du sucre entre les repas, pour maintenir une glycémie stable. Une prise en charge nutritionnelle est basée sur la consommation de sucres complexes comme la Maïzena et sur une prise alimentaire régulière y compris la nuit. Ces patients développent aussi un foie gras, et environ 80% de ces patients présentent des tumeurs du foie, quel que soit le sexe. Cependant, la maladie hépatique n’évolue pas vers le stade de cirrhose (fibrose importante du foie) alors que 80% des tumeurs se développent sur un foie cirrhotique chez les patients diabétiques, avec une prédominance chez les hommes. Grâce au développement d’un modèle de souris viables reproduisant fidèlement la pathologie hépatique de la glycogénose, il a été montré un défaut de sécrétion de l’hormone de croissance. Cette hormone, produite par l’hypophyse, présente une sécrétion différente selon le sexe biologique, ce qui influence son action sur le foie. Notre projet consiste à évaluer l’effet de la libération contrôlée de l’hormone de croissance chez des souris mâles atteintes de glycogénose, afin d’étudier son impact sur l’évolution de la maladie hépatique. Ceci sera réalisé grâce à une mini-pompe programmable délivrant régulièrement l’hormone dans la circulation sanguine ou par des injections quotidiennes sous-cutanées, similaires aux traitements administrés chez l’humain. Les premières observations montrent que ce traitement permet de rétablir partiellement certaines caractéristiques d’un foie sain, et ce, quel que soit le protocole de traitement utilisé. En revanche, ce traitement n’a pas agi sur les gènes liés à l’inflammation ou la fibrose. Pour aller plus loin, de nouvelles expériences ajoutées à ce projet [Modif.11/05/26] incluront des souris soumises à un régime alimentaire déséquilibré connu pour favoriser la fibrose du foie, en comparaison à un régime normal. Les objectifs sont 1) de vérifier si le traitement par injections quotidiennes reste efficace dans ces conditions et peut moduler le développement de la fibrose, et 2) observer les effets après une durée de traitement prolongée.

Bénéfices attendus

Les résultats issus de ce projet permettront de mieux comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans la maladie hépatique associée à la glycogénose. A partir de nos données préliminaires démontrant un défaut de sécrétion de l’hormone de croissance, nous avons émis l’hypothèse que le rétablissement de sa sécrétion à des rythmes physiologiques devrait permettre de retrouver un contexte hépatique similaire à ce qui est observé chez les patients diabétiques obèses qui présentent aussi un foie gras. Dans le cadre de la glycogénose, quelques rares données suggèrent des perturbations hormonales, en particulier une diminution de la sécrétion de l’hormone de croissance. Ceci explique les retards de croissance observés chez ces patients. Notre étude devrait mettre en évidence que ces perturbations hormonales ont un impact plus large, en particulier sur la progression de la maladie hépatique. Nos résultats pourraient être importants pour la prise en charge d’autres pathologies puisque la pulsatilité de la sécrétion de l’hormone de croissance n’est jamais prise en compte dans les traitements chez l’homme. Une délivrance plus physiologique de cette hormone pourrait éviter les effets secondaires liés à son injection chronique à des doses supra-physiologiques.

Procédures

Afin de sélectionner les souris transgéniques nécessaires au projet, un petit morceau (1mm) de tissu sera prélevé à l’extrémité [Modif.11/05/26] de la pina de l’oreille pour caractériser leurs gènes. La durée du geste est de quelques secondes. A l’âge de 6-8 semaines, les souris subiront une injection tous les jours pendant 5 jours (quelques secondes/souris). Environ 4 mois après le développement de la glycogénose, une partie des souris subira une chirurgie afin de poser un cathéter en veine jugulaire et une pompe programmable permettant la délivrance pulsatile d’hormone de croissance. La chirurgie devrait durer au maximum 30 min. Après une période de récupération post-opératoire d’au moins 1 semaine, les souris seront perfusées soit avec une solution d’hormone de croissance, soit avec du sérum physiologique, de façon pulsatile (changement de débit toutes les 3h), pendant 5 jours. [Modif.11/05/26]: Un autre lot de souris subira 1 injection quotidienne d’hormone de croissance pendant 5 jours ou 15 jours (quelques secondes/souris). Un groupe de souris saines et un groupe de souris atteintes de glycogénose seront injectés avec du sérum physiologique et constitueront les groupes de référence (quelques secondes/souris). L’étude sera réalisée sur des animaux nourris en régime standard et sur des animaux nourris pendant 1,5 mois avec un régime connu pour induire de la fibrose au niveau du foie (stade avant le développement de la cirrhose). En fin de protocole, les souris seront mises à jeun pendant 6h avant leur mise à mort. Une prise de sang sera réalisée juste avant la mise à mort. Le prélèvement durera environ 15 secondes.

Impact sur les animaux

A l’âge de 7 jours, les souris transgéniques subissent une biopsie [Modif.11/05/26] de la pina de l’oreille afin de les génotyper. Ceci entraine une légère douleur et un stress lié à la contention des nouveau-nés. L’induction de la glycogénose sera obtenue après une série d’injections en sous-cutané pendant 5 jours, à l’âge de 6-8 semaines, pouvant engendrer une légère douleur. L’immobilisation de la souris ne nécessite pas de contention en main mais peut induire un léger stress. Ces souris peuvent développer des hypoglycémies sévères si elles ne s’alimentent pas régulièrement. Dans ce cas, les souris présentent un mal-être important lié à l’hypoglycémie. Actuellement, la gestion de l’élevage permet de limiter les décès liés aux hypoglycémies sévères, mais 1 à 2% de décès peuvent être rencontrés généralement durant la nuit. Les hypoglycémies peuvent être plus fréquentes lors de l’anesthésie et lors de la mise à jeun en fin de protocole. La glycémie sera mesurée à partir d’une goutte de sang obtenue après section de l’extrémité de la queue ce qui entraine de la douleur Au-delà de 15 mois de maladie, ces souris peuvent développer des tumeurs du foie. Dans ce projet, les souris seront mises à mort au plus tard 6 mois après l’induction de la maladie. Après 4 mois d’induction de la maladie, certaines souris subiront une chirurgie permettant la pose d’un cathéter en veine jugulaire et d’une pompe programmable permettant la délivrance pulsatile d’hormone de croissance. Le risque d’hémorragie lors de la chirurgie est très faible et la chirurgie est susceptible de provoquer de la douleur. [Modif.11/05/26] Un autre lot de souris subira 1 injection/jour pendant 5 ou 15 jours, ce qui peut induire une légère douleur. Le régime qui induit une fibrose du foie peut entrainer une légère perte de poids et, au-delà de 3 mois, ce régime peut avoir des effets délétères sur les fonctions du foie, entrainant un mal-être important chez la souris. L’immobilisation de la souris pour ces injections ne nécessite pas de contention en main mais peut induire un léger stress. Une prise de sang sera réalisée juste avant la mise à mort. La piqure entraine une légère douleur et la contention de l’animal entraine un stress.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort pour prélèvement du foie, de l’hypophyse, du cerveau (hypothalamus) et les testicules afin de réaliser des analyses anatomo-pathologiques et moléculaires

Remplacement

Même s’il est maintenant possible de produire des petits organes en culture qui intègrent les différents types de cellules du foie, la pathologie hépatique de la glycogénose met en jeu un dialogue complexe entre ces cellules du foie et les cellules du système immunitaires de la circulation sanguin ainsi que des régulations hormonales. Une étude préliminaire réalisée in vitro sur des cellules du foie de souris traitées avec de l’hormone de croissance de façon cyclique a permis de valider notre hypothèse de travail. Cependant, il est important maintenant de conserver la physiologie de l'organisme pour comprendre les mécanismes initiés par la pulsatilité de l’hormone de croissance sur le foie. Ce projet nécessite donc de travailler avec un modèle animal permettant de maintenir les interactions inter organes. Dans le cadre de cette étude, l’hypothalamus, l’hypophyse, les testicules, le foie et le sang seront prélevés pour étudier en détail l’ensemble des régulations à l’échelle de l’organisme

Réduction

-Le nombre de souris a été calculé au plus juste à partir des connaissances de la pathologie étudiée, des modèles animaux, du métabolisme et grâce aux connaissances acquises par les études précédentes. Afin de réaliser une analyse statistique, des groupes de 10 souris maximum, permettront de réaliser à la fois les études moléculaires et histologiques. Des tests statistiques permettront de comparer les différents groupes de souris entre eux. -Dans le but de réduire le nombre d’animaux à produire, certains animaux sont des souris déjà utilisées dans un autre protocole, sans avoir subi de procédures sévères entrainant un mal-être ou une douleur importante. [Modif.11/05/26] -Au total, ce projet réalisé sur 5 ans nécessitera au maximum 108 souris, incluant l’obtention de 62 nouvelles souris transgéniques et de 26 souris « réutilisées ».

Raffinement

-La pathologie est induite uniquement dans le foie des souris à l’âge adulte ; ceci permet d’éviter les hypoglycémies sévères qui peuvent être fatales et de passer la période néonatale. -Contrôle des risques d’hypoglycémie en limitant les efforts des souris pour accéder à la mangeoire (croquettes dans la cage et tétines de biberon longue). En cas d’hypoglycémie, une solution de sucre (glucose) sera administrée à la souris et une partie de la cage sera placée sur une plaque chauffante pour maintenir sa température corporelle. Les animaux seront entraînés à recevoir du glucose à la pipette par voie orale avant l’induction de la maladie. -Afin de limiter la douleur, une crème anesthésiante sera appliquée sur les zones qui peuvent être douloureuses. -Les chirurgies seront réalisées sous anesthésie avec un traitement analgésique et antalgique adapté pendant plusieurs jours afin de limiter la souffrance, la douleur et le stress de l’animal pendant et après cette chirurgie. Elle sera réalisée dans des conditions d’asepsie afin d’éviter tout risque d’infection. Afin de limiter au maximum le risque d’hypothermie pendant la chirurgie, un module permettant de chauffer la boîte à induction et un tapis chauffant seront utilisés. La glycémie sera aussi contrôlée régulièrement afin d’intervenir au plus tôt pour administrer une solution de sucre. Enfin, tout le suivi post-opératoire se fera dans une pièce permettant de garder les souris à thermoneutralité. [Modif.11/05/26] Un suivi de poids mensuel, puis quotidien pendant la période post-opératoire ou bihebdomadaire lors du changement de régime permettra d’identifier une perte de poids anormale de l’animal. La durée du régime induisant une fibrose du foie sera limitée dans le temps afin de prévenir la survenue de dommages hépatiques et d’un mal-être important. La mise en place d’une grille de score et l’utilisation de points limites adaptés a permis de déterminer les critères d’arrêt de souffrance à tout moment du projet.

Choix des espèces

En ce qui concerne la régulation de la glycémie, les études réalisées sur des vertébrés inférieurs tels que le poisson, montrent que les régulations ne sont pas les mêmes que chez les mammifères. Nous souhaitons donc réaliser nos expériences avec des modèles animaux, comme la souris, dont les systèmes de régulation sont semblables à l’Homme. Le modèle de souris transgéniques reproduit toute la pathologie humaine de la glycogénose, y compris le développement de tumeurs. Le protocole sera débuté chez des souris adultes âgées d’au minimum 6 à 8 semaines. L’induction de la glycogénose sera réalisée à l’âge adulte ce qui permet d’éviter l’apparition de retard de croissance dû à la maladie et de passer la période périnatale sans phénotype dommageable. Les perfusions [Modif.11/05/26] ou les traitements à l’hormone de croissance seront réalisés 4 mois après le développement de la glycogénose. Seule la biopsie de la pina de l’oreille [Modif.11/05/26] pour génotypage sera réalisée chez les nouveau-nés âgés de 7 jours.

2 672 souris sont utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs dépôts de tissu adipeux, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un même groupe de 360 souris subit 35 gavages, 3 injections, 3 périodes de jeûne de quatre à six heures et 27 prélèvements d'une goutte de sang, la moitié étant hébergée seize semaines à une température dérogatoire. D'autres reçoivent un régime riche en graisses pendant vingt semaines, et le porteur signale une prise de poids, un stress lié à l'hébergement individuel et au froid, et des hypoglycémies possibles lors des tests de tolérance à l'insuline. Sur le remplacement, il indique passer par des lignées cellulaires d'adipocytes bruns et beiges plutôt que par des cellules primaires pour la partie in vitro, tout en affirmant qu'il est "indispensable" de recourir au vivant pour saisir les interactions entre types cellulaires.

Objectifs

Chez les mammifères, il existe deux grands types de cellules graisseuses. Les cellules graisseuses blanches servent principalement de réserve d’énergie : elles stockent l’excès de calories sous forme de graisses et les libèrent lorsque l’organisme en a besoin. À l’inverse, les cellules graisseuses brunes et beiges ont une fonction différente : elles brûlent de l’énergie pour produire de la chaleur. Ce mécanisme, appelé thermogenèse, est particulièrement activé en cas d’exposition au froid, mais peut aussi se déclencher lorsque l’apport alimentaire est élevé. Ces cellules jouent donc un rôle important dans la régulation de la température du corps et dans l’équilibre énergétique. En situation d’obésité, le nombre et le fonctionnement de ces cellules capables de brûler des calories sont diminués. Cependant, les mécanismes responsables de cette altération restent mal compris. Il a été montré qu’une molécule issue du métabolisme des lipides peut freiner la formation de ces cellules « brûleuses » de graisses. Des données suggèrent également qu’un type particulier de cellules immunitaires présentes dans le tissu adipeux constitue une source importante de cette molécule. L’objectif de ce projet est donc de mieux comprendre le rôle de cette molécule produite par ces cellules immunitaires dans le développement de l’obésité et de ses complications (comme le diabète), ainsi que dans la capacité de l’organisme à produire de la chaleur en réponse au froid. Nous étudierons également si bloquer la production de cette molécule pourrait représenter une nouvelle piste thérapeutique pour lutter contre l’obésité et ses conséquences métaboliques.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes biologiques qui favorisent l’obésité et ses complications, en particulier le rôle des cellules immunitaires dans le tissu adipeux. À terme, ces travaux pourraient ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à stimuler la dépense énergétique et à prévenir ou traiter l’obésité et les maladies métaboliques associées.

Procédures

Les interventions réalisées sur animaux vigiles seront les suivantes : 1) 360 animaux : 35 gavages (30 secondes) + 3 injections (30 secondes) + 3 périodes de jeûne (4 ou 6 heures) + 27 prélèvements d’une goutte de sang (30 secondes) + prélèvement sanguin terminal (1 minute), dont la moitié sera hébergée à une température dérogatoire pendant 16 semaines ; 2) 360 animaux : régime riche en graisses pendant 16 semaines + 35 gavages (30 secondes) + 3 injections (30 secondes) + 3 périodes de jeûne (4 ou 6 heures) + 27 prélèvements d’une goutte de sang (30 secondes) + prélèvement sanguin terminal (1 minute), dont la moitié sera hébergée à une température dérogatoire pendant 16 semaines ; 3) 512 animaux : régime riche en graisses pendant 20 semaines + 13 gavages (30 secondes) + 2 injections (30 secondes) + 3 périodes de jeûne (4 ou 6 heures) + 18 prélèvements d’une goutte de sang (30 secondes) + prélèvement sanguin terminal (1 minute), dont la moitié sera hébergée à une température dérogatoire pendant 20 semaines ; 4) 360 animaux : 3 gavages (30 secondes) + prélèvement sanguin terminal (1 minute), dont la moitié sera hébergée individuellement à une température dérogatoire pendant 6 heures ; 5) 360 animaux : 6 gavages (30 secondes) + prélèvement sanguin terminal (1 minute), dont la moitié sera hébergée à une température dérogatoire pendant 10 jours ; 6) 720 animaux : régime riche en graisses et hébergement à une température dérogatoire pendant 20 semaines + 19 injections (30 secondes) + 1 période de jeûne (6 heures) + prélèvement sanguin terminal (1 minute).

Impact sur les animaux

Le régime riche en graisses entraîne une prise de poids. La contention pour les gavages induit un stress transitoire. Les injections et prélèvements sanguins provoquent une douleur légère. Lors du test de tolérance à l’insuline, l’injection d’insuline peut provoquer une hypoglycémie. L’hébergement individuel et l'exposition au froid induisent un stress.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure afin de prélever les différents dépôts de tissus adipeux dans le but de les analyser pour répondre aux objectifs scientifiques définis.

Remplacement

Pour satisfaire au remplacement, les études in vitro seront réalisées sur des lignées cellulaires d’adipocytes bruns/beiges au lieu de cellules primaires isolées à partir des animaux. Cependant, pour comprendre les fonctions d'une molécule produite par les macrophages du tissu adipeux, il est indispensable de réaliser des études in vivo car les études in vitro ne permettent pas de reproduire les interactions complexes qui existent entre les différents types cellulaires présents dans le tissu adipeux et entre les différents organes.

Réduction

Pour satisfaire à la réduction, nous organiserons les croisements de manière à éviter de faire naître des animaux dont nous n’avons pas besoin. Chaque procédure sera réalisée sur un nombre d'animaux minimum mais nécessaire pour réaliser des études statistiques pertinentes.

Raffinement

Pour satisfaire au raffinement, nous serons particulièrement attentifs à tout changement physique ou de comportement. Nous surveillerons l’aspect des sites d’injection et de prélèvement. Dans le cas d’injections répétées, nous utiliserons des aiguilles très fines et nous effectuerons une rotation des sites d’injection. En cas d’hypoglycémie lors des tests de tolérance à l’insuline, une injection de glucose sera réalisée. Dans les différentes procédures, le suivi pondéral des souris sera également un bon indicateur de leur état général. Le suivi sanitaire quotidien et nos visites régulières (au moins une fois par semaine en fonction des procédures) permettront de déceler précocement tout signe de douleur, de souffrance ou d’angoisse et d'appliquer les points limites que nous avons définis. Des critères d’arrêt précis et précoces ont été définis pour chaque procédure.

Choix des espèces

Nous avons choisi d’utiliser la souris car notre expertise nous permet d’avoir des locaux d’hébergement et des conditions d’expérimentation appropriées à cette espèce. D’autre part, la similitude de son patrimoine génétique avec celui de l’Homme nous permet, dans la mesure du possible, d’extrapoler les résultats et en tirer des conclusions valables pour l’Homme. De plus, nous étudions les macrophages du tissu adipeux et nous disposons déjà du modèle génétique murin permettant de les cibler. Enfin, les données in vivo de la littérature sont obtenues essentiellement sur des souris. Aucune autre espèce ne peut donc être utilisée. L’ensemble des procédures se fera sur des souris jeunes adultes (à partir de 7 semaines d’âge), de façon à étudier des organismes physiologiquement stables, qui ne sont ni en phase de croissance ni en processus de vieillissement.

2 232 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs tissus. Le protocole enchaîne des tests métaboliques avec injections intrapéritonéales et prélèvements sanguins à la queue, une injection de glycérol ou de cardiotoxine dans le quadriceps sous anesthésie pour léser le muscle, un régime enrichi en lipides destiné à rendre les animaux obèses, des mesures de force et d'endurance en isolement, et un transport entre deux établissements. Le porteur reconnaît que l'inconfort lié à l'obésité induite "pourrait durer plusieurs semaines". Il fonde l'effectif sur les habitudes expérimentales de l'équipe et sur des expériences préliminaires, un calcul de puissance étant jugé difficile à mettre en œuvre, et les souris sont tuées par groupes d'âge, à 2-3 mois, 6-7 mois, 12-13 mois ou 18-19 mois.

Objectifs

L'augmentation du nombre de personnes âgées et/ou obèses constitue un enjeu majeur de santé publique. Ces 2 situations ont des conséquences (i) individuelles, favorisant la fragilité et la dépendance et (ii) sociétales, entrainant une augmentation des dépenses de santé. De plus, ce sont des facteurs de risque de pathologies telles que le diabète de type 2 (DT2), lié à des désordres du métabolisme glucidique, et la sarcopénie, liée à une diminution de la masse et de la force musculaire. Le vieillissement et l’obésité représentent deux contextes dans lesquels il y a émergence, au sein du muscle squelettique, d’un tissu adipeux intramusculaire (IMAT) dont les cellules matures sont les adipocytes intramusculaires. Ce tissu a été bien documenté dans les muscles squelettiques des animaux de rente, puisqu’il donne son goût à la viande, mais il n’existe que peu de données chez l’Homme. Toutefois, des données corrélatives semblent indiquer que la présence chronique d’IMAT pourrait participer à la perte de sensibilité à l’insuline musculaire participant à l’étiologie du DT2. Nos données préliminaires chez la souris sont encourageantes et vont dans le même sens. D’un autre côté des données observationnelles dans différents modèles murins de lésions musculaires, révèlent une émergence transitoire d’IMAT qui pourrait participer à la régénération musculaire nécessaire au maintien de la masse et de la force de ce tissu. C’est l’hypothèse que nous avançons. Il semble donc que l’IMAT via son abondance, sa cinétique d’apparition/disparition et/ou son phénotype soit un acteur important des fonctions métabolique et régénérative du muscle squelettique. Ce projet a comme objectif principal de montrer le lien causal entre (i) IMAT et désordres métaboliques glucidiques, principalement musculaires et (ii) IMAT et régénération musculaire ; ceci à l’aide d’un modèle murin transgénique dans lequel l’ablation spécifique et contrôlée des adipocytes intramusculaires, constituant l’IMAT, est possible. Afin d’avoir une étude la plus complète possible et étant donné le dymorphisme sexuel existant à la fois dans la composition corporelle (i.e. masses grasse et maigre), la régulation des métabolismes ou les capacités régénératives, des animaux femelles et mâles seront inclus dans cette étude. Ils seront étudiés à des âges physiologiques différents, afin de reproduire les effets de l’avancée en âge chez l’Homme. CE PROJET EST MULTISITE, IL SERA REALISE DANS 2 ETABLISSEMENTS UTILISATEURS.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra, pour la première fois, de mettre en évidence les effets d’un dépôt adipeux ectopique méconnu, l’IMAT sur l’homéostasie du muscle squelettique en fonction du sexe et de l’âge. Le muscle squelettique représente, en masse, le tissu le plus abondant de l’organisme et joue un rôle majeur dans certaines fonctions clés telles que la locomotion mais aussi dans la gestion de l’énergie, i.e. le métabolisme. Il devrait permettre, d’une part, d’obtenir des données nouvelles sur le contenu lipidique et le phénotype de l’IMAT (i.e. hypertrophie/ hyperplasie adipocytaire, inflammation, sécrétions, etc…), son évolution avec l’âge et/ou l’obésité mais également avec le sexe des individus. D’autre part, grâce à l’originalité du modèle de souris double transgénique permettant une diminution partielle ou totale de l’IMAT, il devrait permettre d’établir un lien causal (délétère ou bénéfique) entre ce tissu et les fonctions musculaires étudiées (i.e. métabolisme glucidique et régénération) selon le sexe, l’âge, le régime alimentaire et/ou le statut régénératif. Ce projet pourrait en particulier faire émerger des molécules actives (lipides, cytokines, etc…) explicatives des effets observés lors de l’obésité, du vieillissement ou bien de la régénération. A plus long terme, les connaissances générées par cette étude pourraient être exploitées en santé humaine puisque de nombreuses conditions pathologiques musculaires aiguës ou dégénératives sont caractérisées par un dépôt important d’IMAT. Nous anticipons que ces travaux pourraient donc avoir des répercussions sur le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques du patient en situation de fragilité musculaire résultant de l’avancée en âge, d’obésité ou même de myopathies.

Procédures

Dans le premier établissement utilisateur la partie 1 du projet s’attellera à caractériser les désordres métaboliques glucidiques et l’IMAT en fonction de l’âge, du régime alimentaire et du sexe des animaux. Les animaux seront soumis à 2 tests consécutifs d'évaluation métabolique comprenant chacun 1 injection intrapéritonéale et des prélèvements sanguins caudaux (20 sec à 2 min/prélèvement, 130 μL de volume cumulé maximal). La partie 2 du projet étudiera le lien causal entre la présence d’IMAT et les désordres métaboliques glucidiques dans un modèle murin de lésion musculaire induite par l’injection intramusculaire de glycérol ou de cardiotoxine, facilitant le développement d’IMAT. Les animaux seront soumis à 1 injection unique dans le quadriceps sous anesthésie (moins de 10 min). Suivi, après 10 jours, de 2 tests consécutifs d'évaluation métabolique précédemment décrits. La partie 3 du projet étudiera le lien causal entre la présence d’IMAT et les désordres métaboliques glucidiques dans un modèle murin double transgénique permettant l’élimination sélective de l’IMAT, en fonction de l’âge, du régime alimentaire et du sexe des animaux. Les animaux seront soumis à un gavage 1 fois par jour pendant 5 jours (env. 20 sec). Suivi, après 2 semaines, d’une injection unique dans le quadriceps sous anesthésie (moins de 10 min). Puis, après 10 jours, de 2 tests consécutifs d'évaluation métabolique précédemment décrits. La partie 4 du projet concernera le lien causal entre la présence d’IMAT et la régénération musculaire dans un modèle de souris double transgénique permettant l’élimination sélective de l’IMAT, en fonction de l’âge et du sexe des animaux. Les animaux seront soumis à un gavage 1 fois par jour pendant 5 jours (env. 20 sec). Suivi, après 2 semaines, de 2 injections consécutives séparées de 4 jours dans le quadriceps sous anesthésie (moins de 10 min). La fonction musculaire d’une partie des animaux sera ensuite évaluée par différents tests non invasifs : agrippement, cadre inversé et endurance sur tapis roulant. Dans le second établissement utilisateur, des tests terminaux d’évaluation du métabolisme utilisant des radioélements seront réalisés à la place des tests classiques afin d’affiner la caractérisation des désordres métaboliques en lien avec l’IMAT et utilisant des radioélements seront réalisés. Ces tests comprennent 1 injection intrapéritonéale et deux prélèvements sanguins à la queue (20 sec à 2 min/prélèvement, 10 μL de volume cumulé maximal).

Impact sur les animaux

Plusieurs nuisances ou effets indésirables pourraient être observés dans cette étude : 1- Stress lié à la contention lors des gavages et lors des injections. La durée de cet effet indésirable sera réduit au minimum de part l’expérience de l’expérimentateur ; 2- Stress lié à l'isolement, lors des expériences de mesure de la composition corporelle, de la force musculaire ou lors du test d'endurance ; 3- Inconfort voire douleur lors du réveil des animaux anesthésiés pour la réalisation des injections intramusculaires ou pour leur identification par tatouage. Dans premières heures suivant la réalisation de l'injection intramusculaire, une mobilité réduite pourra être observée. Le geste chirurgical étant réalisé le matin et cet état de mobilité réduite n’étant que passager, il n’entrave pas la prise alimentaire la nuit suivante ; 4-Inconfort engendré par l’obésité résultant de la mise en régime enrichi en lipides. Cet inconfort pourrait durer plusieurs semaines ; 5- Stress lié au transport entre les deux établissements utilisateurs (5 à 10 min max).

Devenir

Comme indiqué dans les pagraphes concernant chacune des procédures expérimentales, les animaux seront nécropsiés en fin de procédure pour récolter des tissus d'intérêt. Ils seront mis à mort en fonction des groupes d'âge inclus dans les procédures: à 2-3 mois, à 6-7 mois, 12-13 mois ou à 18-19 mois.

Remplacement

A l’aide d’expériences réalisées in vitro avec des cellules humaines nous avons précédemment publié que les sécrétions des adipocytes musculaires obtenus en culture étaient capables de diminuer la réponse à l’insuline des cellules musculaires également obtenues en culture, appuyant l’hypothèse que l’IMAT pourrait être un régulateur du métabolisme glucidique musculaire et plus particulièremet des perturbations de ce métabolisme. Par ailleurs, nous avons également mis en évidence plus recemment des modifications du phénotype des adipocytes musculaires obtenues in vitro en fonction de l’age des volontaires dont étaient issues les biopsies musculaires. Ce sont ces données qui nous ont conduits à nous tourner vers l’animal. En effet, il est bien connu que la culture à a ses limites qui sont clairement ici (1) que les cellules (adipocytes et myocytes) n’arrivent jamais au stade terminal de différenciation donc sont des formes immatures des cellules observées in vivo et (2) qu’il est impossible dans un tel modèle d’imaginer l’impact sur le muscle en entier et sur l’organisme. Il est cependant évident qu’en fonction des résultats obtenus dans ce projet des expériences complémentaires sur des points mécanistiques précis seront réalisées sur des cultures primaires humaines et/ou murines qui permettent de par la capacité de prolifération des cellules de réaliser un certain nombre d’analyses.

Réduction

Pour déterminer le nombre d'animaux nécessaires et suffisants nous nous sommes essentiellement basés sur nos habitudes expérimentales, des expériences préliminaires et sur les variabilités inter-individuelles régulièrement constatées. En effet, un calcul de puissance est difficile à mettre en oeuvre étant donné le nombre de tests inclus dans la même procédure. Les tests statistiques qui seront mis en oeuvre seront des tests pour comparer des variables quantitatives uniques entre deux temps des procédures pour un même animal, un test différent pour comparer des variables quantitatives uniques entre deux groupes d'animaux, un autre test à une ou deux voies pour comparer des variables quantitatives continues entre plusieurs groupes d'animaux. D'autre part, grâce à l'utilisation d'un appareil permettant de mesurer la répartition des masses maigre et grasse, nous pouvons réaliser un suivi longitudinal de ces paramètres sans euthanasier les animaux. Enfin, récemment a été mis en place au sein de notre Institut un fichier de partage des tissus ou organes collectés lors des nécropsies, nous pensons proposer les tissus autres que nos tissus d'intérêt aux autres équipes de recherche.

Raffinement

Les animaux seront hébergés par fratrie dans des cages sur portoirs ventilés en respectant le nombre d'animaux indiqué dans la Directive Européenne 2010/63/UE. De l'enrichissement type feuille de papier, bâtonnet en bois ou igloo seront systématiquement ajoutés dans les cages. Un suivi quotidien sera réalisé soit par le personnel de la zootechnie soit par les expérimentateurs en charge du projet. La pesée hebdomadaire permettra une habituation à l'Homme et, le stress ainsi diminué, devrait diminuer la variabilité inter-individuelle dans les réponses mesurées. Le réveil de l'animal, après injection musculaire, se fera dans une cage posée sur un tapis chauffant ; du collyre sera appliqué sur l'oeil de l'animal qui aura été injecté. L'observation et la surveillance des animaux permettent d’appliquer des points limites précis et des critères d’arrêt des souffrances. Les animaux seront transportés entre les deux établissements suivant une procédure de transport déclarée lors de l’agrément de l’établissement (cheminement et conditions de transport validés par signature d’une charte de transport). Les cages d'origine des animaux sont placées dans des valises de transport adaptées à 2 cages permettent un isolement de la lumière et des conditions météorologiques extérieures. Le trajet se fait à pied (inférieur à 5 min), est pré-déterminé et évite la rencontre avec le public.

Choix des espèces

L’espèce Mus musculus (souris), mammifère proche d’Homo sapiens, est le modèle animal expérimental le plus étudié dans la littérature notamment pour les études physiologiques et métaboliques, ce qui permet de meilleures comparaisons et une certaine pertinence des résultats. Des animaux de différents âges seront inclus dans les procédures : 2-3 mois, 6-7 mois, 12-13 mois ou 18-19 mois. L'utilisation de ces différents groupes d'âge permettra, dans certaines procédures, d'étudier la cinétique d’évolution « naturelle » de certains paramètres (i.e. régulation du métabolisme, composition corporelle, développement du tissu adipeux intramusculaire, etc....) au cours d’une diète normale ou riche en graisses. Dans d'autres procédures, l'utilisation des animaux de différents groupes d'âge permettra de mettre en évidence l'impact du vieillissement sur certains processus (i.e. processus d'installation du diabète et rôle du tissu adipeux intramusculaire, processus régénératifs musculaires, etc ...). Les âges des souris de chaque procédure ont été choisis en fonction de résultats d’expériences préliminaires du laboratoire et de données rapportées dans la littérature.

965 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Mises sous régime gras et sucré dès le vingtième jour de vie, elles subissent une échocardiographie sous anesthésie, un prélèvement à la queue par semaine, puis deux tests métaboliques comportant chacun neuf ponctions de sang en deux heures, avant un cathétérisme du ventricule qui passe par la dissection de la carotide. Le porteur signale qu'une anesthésie mal conduite peut tuer la souris ou la réveiller en cours d'opération, et qu'une lésion des vaisseaux voisins de la carotide peut provoquer une hémorragie. Les mères, arrivées avec leurs petits de quinze jours, sont tuées dès le sevrage parce qu'elles sont trop âgées pour entrer dans l'étude.

Objectifs

L’insuffisance cardiaque est une maladie grave et fréquente. L’une de ses formes, l’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée (ICFEp), concerne aujourd’hui plus d’un patient sur deux et pourrait représenter jusqu’à 80 % des cas d’ici 2035. Cette pathologie touche principalement les femmes âgées et se caractérise par une altération de la relaxation du cœur, sans modification de sa capacité de contraction. À ce jour, il n’existe aucun traitement curatif ou préventif efficace, en grande partie en raison d’une compréhension encore limitée des mécanismes biologiques impliqués. L’obésité constitue un facteur de risque majeur de l’ICFEp, près de 80 % des patients étant en surpoids ou obèses. Or, la prévalence de l’obésité augmente fortement chez les enfants et les adolescents. Pourtant, l’impact d’une obésité précoce sur le développement du cœur et sur le risque ultérieur d’insuffisance cardiaque demeure peu étudié. Nos travaux récents ont mis en évidence, chez la souris, une phase de développement cardiaque jusque-là méconnue, survenant après le sevrage, entre le 20ème (P20) et le 60ème jour (P60) de vie. Cette période est marquée par l’apparition de structures spécifiques au sein des cellules musculaires cardiaques, essentielles à la maturation de la fonction de relaxation. Leur altération ou leur absence est associée à une dysfonction diastolique conduisant au développement d’une ICFEp. De manière originale, nous avons montré que ces structures sont régulées selon le moment de la journée, suggérant un lien étroit entre développement cardiaque et horloge biologique. Nous avons également identifié un dimorphisme sexuel de ce développement, influencé par les hormones féminines, pouvant contribuer à la plus forte prévalence de l’ICFEp chez les femmes. La période P20–P60 chez la souris correspondant à l’adolescence et au début de l’âge adulte chez l’Homme, ce projet vise à étudier comment l’obésité perturbe le développement cardiaque durant cette fenêtre critique et augmente le risque de dysfonction cardiaque précoce. L’objectif est d’identifier des marqueurs précoces ouvrant la voie à de nouvelles stratégies de prévention et de traitement.

Bénéfices attendus

L’étude de l’impact d’un régime obésogène sur la maturation du cœur au cours de la transition adolescence–jeune adulte permettra de mieux comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans la perturbation du développement normal de la fonction cardiaque en situation pathologique. Ces connaissances sont particulièrement pertinentes dans un contexte où les régimes alimentaires riches en graisses et en sucres, de type « fast-food », sont de plus en plus répandus chez les adolescents. Les résultats de ce projet contribueront à l’identification de mécanismes précoces associés à la dysfonction cardiaque (ICFEp), susceptibles d’améliorer le diagnostic précoce et d’orienter une prise en charge plus personnalisée, en tenant compte des différences liées au sexe ainsi que des variations biologiques dépendantes du moment de la journée. À plus long terme, ces travaux pourraient participer à l’élaboration de stratégies de prévention visant à réduire le risque de développer une ICFEp à l’âge adulte.

Procédures

Dans le 1er établissement utilisateur, la 1ère intervention sur l’animal au 20ème jour de naissance est une anesthésie sous anesthésie gazeuse pour l’échocardiographie cardiaque. Ensuite, entre le 20ème (P20) et le 40ème (P40) jour de naissance, il y a un prélèvement à la queue sur animal vigile une fois par semaine (moins de 15sec chaque prélèvement). A P40, 2 tests métaboliques (espacés chacun d’une semaine) sont réalisés chez la souris. Cela implique, 1 injection d’insuline (moins de 15 sec) ou 1 injection de glucose (moins de 15 sec) en injection intrapéritonéale à l'aide d'aiguille 30G et neuf prélèvements à la queue pour chaque test selon la cinétique suivante : 15 minutes avant l’injection puis au moment de l’injection puis 15 min après l’injection et ainsi de suite toutes les 15 minutes jusqu’à 120 minutes (un total de 9 prélèvements). Au 60ème jours de naissance, l'échocardiographie nécessite une anesthésie gazeuse et une chirurgie est réalisée impliquant une injection intrapéritonéale avec une aiguille de 30G d’analgésie et 1 une injection sous cutanée au niveau du cou d'anesthésique à l'aide d'une aiguille de 30G. Dans le second établissement, l’euthanasie des souris implique, de la même manière, une injection d’analgésie (moins de 15 sec) au niveau de la cage thoracique en sous cutanées à l'aide d'une aiguille de 30G.

Impact sur les animaux

Lors de la mise sous régime à P20 : modifications digestives (diarrhée, constipation), modification comportementale (légère léthargie). Lors des échocardiographies doppler ou pendant le cathétérisme ventriculaire : une mauvaise gestion de l'anesthésie pourrait entrainer soit la mort prématurée de la souris ou, au contraire, un réveil de cette dernière en cours de chirurgie. Par ailleurs, lors de la dissection de la carotide commune lors de la cathétérisation, il est possible de léser des vaisseaux adjacents entraînant une hémorrhagie légère et un risque d'inconfort. Les effets indésirables potentiels liés aux expérimentations métaboliques : stress de jeûne limité à 2h avant les tests in vivo pour normaliser la glycémie, inconfort et douleur liés à l'injection d'insuline ou glucose (une fois, durée max 15 sec), inconfort et douleur lors des prélèvements sanguins à l’extrémités de la queue et au niveau mandibulaire.

Devenir

À l’issue de chaque procédure expérimentale, les animaux sont tous euthanasiés. Lorsqu'il est nécessaire, un prélèvement du cœur est effectué à des fins d’analyses cellulaires et moléculaires sous anesthésie profonde et analgésie, puis une méthode secondaire réglementaire d'euthanasie est utilisée pour la mise à mort. Les petits arrivant à 15 jours de naissance, ils sont avec leur mère qui est euthanasiée dés le sévrage. En effet, ces femelles sont trop âgées pour entrer dans notre étude.

Remplacement

Ces investigations doivent être réalisées sur des modèles animaux vivants, car elles nécessitent l’étude du cœur en fonctionnement. En particulier, l’impact d’un régime obésogène initié à l’adolescence (20 jours après la naissance) sur la fonction diastolique à l’âge adulte (60 jours après la naissance) ne peut être évalué que dans un organisme vivant, compte tenu de la complexité des mécanismes de développement cardiaque impliqués. Les altérations structurelles et fonctionnelles associées à l’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée (ICFEp), ainsi que l’influence de facteurs environnementaux tels que l’alimentation ou l’alternance jour/nuit, ne peuvent être étudiées à l’aide de modèles alternatifs. Elles nécessitent à la fois des analyses fonctionnelles in vivo et, lorsque requis, un prélèvement cardiaque permettant un accès direct au tissu et à l’architecture des cellules contractiles cardiaques.

Réduction

L’équipe a développé une méthode de prélèvement cardiaque optimisée permettant de préserver au mieux l’architecture des cardiomyocytes, notre centre d’intérêt dans ce projet, et d’analyser un même échantillon par plusieurs techniques complémentaires. Cette approche optimise l’utilisation des animaux en permettant d’obtenir, à partir d’un seul animal, différents types de données structurales et fonctionnelles. Par ailleurs, l’utilisation de techniques d’imagerie fonctionnelle non invasives, telles que l’échocardiographie Doppler, permet de réaliser un suivi longitudinal de la fonction cardiaque, et ce avant le prélèvement terminal du tissu si nécessaire. Ainsi, un même animal peut être utilisé successivement pour des analyses fonctionnelles in vivo et pour des analyses tissulaires post-mortem. Ces stratégies expérimentales permettent de maximiser l’exploitation des données obtenues, de réduire le nombre d’animaux utilisés au strict nécessaire et de garantir une analyse statistiquement robuste et une évaluation complète de l'architecture cardiaque et de sa fonction, tout en tenant compte des différents facteurs biologiques étudiés.

Raffinement

Les animaux sont hébergés dans des cages ventilées conformes à la directive 2010/63/UE, dans le respect des cinq libertés fondamentales. Des enrichissements du milieu (papier, carton, tunnels) sont fournis afin de favoriser la construction de nids, l’expression des comportements naturels, l’activité physique et les interactions sociales. Un test des pièces d’hébergement des animaux est effectué tous les 3 mois pour garantir leur statut sanitaire SPF. Une grille de suivi (grille de scoring de notre projet), élaborée en collaboration avec les zootechniciens, permet une surveillance régulière de l’état de santé des animaux et une adaptation rapide des conditions expérimentales si nécessaire, afin de limiter au maximum toute douleur, souffrance ou détresse (analgésie et anesthésie ont été définies pour éliminer toutes douleurs).

Choix des espèces

La souris constitue un modèle particulièrement pertinent pour nos études en raison de sa forte similitude avec la physiologie humaine, notamment pour les processus cardiaques. En effet, notre équipe a mis en évidence l’impact du jour et de la nuit sur la fonction cardiaque chez l’Homme et la souris, justifiant l’utilisation de ce modèle pour étudier les mécanismes sous-jacents à cette fonction et ses altérations. Par ailleurs, la majorité des travaux portant sur l’impact du sexe sur le fonctionnement cardiaque et sur l’impact de l’obésité ont été réalisés chez la souris, fournissant un cadre méthodologique et conceptuel solide. Ce modèle nous permet donc de poursuivre des recherches en cohérence avec la littérature existante et de capitaliser sur des données validées. Enfin, les techniques employées dans ce projet ont été optimisées pour la souris, garantissant la fiabilité et la reproductibilité des résultats obtenus. Les animaux seront utilisés à différents stades de développement selon les objectifs spécifiques de chaque expérience, afin d’évaluer les effets du régime obésogène sur le développement et la fonction cardiaque. Au 20ème jour après la naissance, le cœur est encore en pleine maturation. Des processus essentiels, tels que la formation et la structuration des cardiomyocytes sont alors actifs. Ce stade est crucial pour étudier l’impact de facteurs environnementaux précoces, notamment alimentaires, sur le développement du cœur. Comme montré par notre équipe, ce stade de développement est déterminant pour la fonction cardiaque adulte. Au 60ème jour après la naissance, correspondant au jeune adulte, le cœur a terminé son développement structural et fonctionnel. Ce stade permet d’évaluer les conséquences du régime obésogène instauré précocement sur la fonction cardiaque et sur l’architecture des cardiomyocytes à l’âge adulte.

Gavées jusqu'à onze fois, injectées jusqu'à dix fois, saignées à la joue puis à la queue, mises à jeun six heures, 252 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour le prélèvement de leurs tissus. Le projet cherche à mettre au point un dosage sanguin d'une molécule bactérienne reconnue par un récepteur immunitaire, soupçonné de relier le microbiote intestinal à la régulation du glucose. Le porteur affirme que cette étude ne peut être menée ni en culture cellulaire ni par modélisation informatique, et qu'elle "nécessite" donc des animaux. Le RNT ne tranche ni entre le gavage et l'injection ni sur le nombre d'administrations, alors que trente-six souris seraient traitées dix jours de suite.

Objectifs

Le surpoids et l’obésité constituent aujourd’hui un problème majeur de santé publique. En 2022, ils touchaient plus de 2,5 milliards et 890 millions de personnes dans le monde et sont associés à de nombreuses maladies, dont le diabète de type 2 et les maladies cardiovasculaires. Mieux comprendre leurs causes est essentiel pour développer de nouvelles stratégies de prévention et de traitement. L’obésité est une maladie complexe influencée par la génétique, l’alimentation et des facteurs environnementaux. Parmi eux, le microbiote intestinal, c’est-à-dire l’ensemble des bactéries vivant dans notre intestin, joue un rôle important. Ces bactéries interagissent avec l’organisme et participent à la régulation de nombreux processus biologiques. Un déséquilibre du microbiote est fréquemment observé chez les personnes atteintes de maladies métaboliques. Récemment, le gène que nous étudions a été identifié comme un récepteur du système immunitaire capable de détecter une molécule produite par des bactéries intestinales. Plusieurs études associent des variations de ce gène à l’obésité et au diabète de type 2. De plus, son expression est plus élevée chez des patientes obèses. Des données préliminaires chez la souris montrent également que l’absence de ce gène modifie la prise de poids et la régulation du glucose. Nous faisons donc l’hypothèse que ce récepteur joue un rôle clé dans la communication entre le microbiote intestinal et le métabolisme. Dans ce projet, l’objectif est de développer une méthode permettant de détecter dans le sang la molécule reconnue par ce récepteur. Des souris élevées sans microbiote seront utilisées pour établir et calibrer cette méthode, avant son application à des échantillons humains. À terme, cette molécule pourrait devenir un nouveau biomarqueur des maladies métaboliques. Cette étude vise à déterminer : 1-La quantité de la molécule produite par le microbiote présente dans la circulation sanguine selon le mode d’administration 2-L’impact de l’administration de cette molécule (et in fine l’activation du récepteur), sur la glycémie, la prise de poids et les dérégulations métaboliques.

Bénéfices attendus

Notre travail vise à mieux comprendre les interactions entre l’hôte et des ligands bactériens et leur rôle dans la régulation de la glycémie, car sa dérégulation est un élément central du développement du diabète. Il est essentiel de poursuivre les recherches qui pourront permettre le développement de nouveaux moyens de lutter contre l’obésité et les maladies associées. Ce dosage pourrait dans un futur proche constituer en un nouveau biomarqueur des maladies métaboliques.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes, réalisées exclusivement sur animaux vigiles : •Gavages: o Nombre maximal estimé : 11. o Ce total inclut : Soit une administration unique pour chacun des 216 animaux, soit maximum 10 actes (administration quotidienne sur 10 jours si cette voie est retenue) pour les 36 autres, auquel s’ajoute l’administration de glucose pour le test de tolérance. o Durée : Environ 10 secondes par geste de contention et d'administration. •Injections: o Nombre maximal estimé : 10. o Ce total inclut : Soit une administration unique pour chacun des 216 animaux, soit maximum 10 actes (administration quotidienne sur 10 jours si cette voie est retenue) pour les 36 autres. o Durée : Environ 5 à 10 secondes par geste (contention et piqûre). •Prélèvements sanguins : o Prélèvements à la joue : Chaque souris subit au maximum 2 prélèvements, 36 souris seulement 1 prélèvement. o Micro-prélèvements à la queue : Maximum 8 actes pour les 36 animaux concernés par le test de tolérance au glucose o Durée : 10 à 20 secondes à la joue ; 1 seconde à la queue. •Prélèvements de fèces : o Nombre total : 1 par animal. o Un prélèvement unique par animal en début de protocole pour contrôle de la stérilité. o Durée : Moins de 5 minutes.

Impact sur les animaux

-Gavages et injections : Les animaux subiront un stress modéré lié à la contention manuelle (environ 5 secondes). Pour les injections, une douleur légère, brève et transitoire est attendue lors de la piqûre. -Mise à jeun (6h) : Ce jeûne de courte durée peut induire une sensation de faim et un stress physiologique léger. -Test de tolérance au glucose : Stress léger de très courte durée et douleur brève lors de l’incision au bout de la queue pour les micro-prélèvements de sang (1 seconde). -Prélèvements de sang à la joue : Stress modéré durant 10 à 20 secondes lié à la contention et douleur liée à la piqûre. -Prélèvements de fèces : Stress très bref lié à la contention (

Devenir

Les animaux seront mis à mort afin d’effectuer des prélèvements de tissus pour analyse biologique, histologique et moléculaire.

Remplacement

Cette étude de l’effet systémique d’activateurs du récepteur d’intérêt sur le métabolisme de l’hôte ne peut pas être réalisée en cultures cellulaires ni modélisée informatiquement. Elle nécessite donc l’utilisation d’animaux.

Réduction

Le nombre d’animaux prévu permet d’effectuer des tests statistiques (12 animaux par lot) sans nécessité de répétition ultérieure de l’expérience.

Raffinement

Les volumes de gavage seront adaptés aux poids des animaux et cette étape sera pratiquée par des expérimentateurs entrainés à la contention et au gavage. Les animaux seront habitués à être manipulés tous les jours durant la phase d’adaptation afin de diminuer leur stress lors des prélèvements. Toutes les souris auront dans chaque cage un enrichissement de milieu par l’ajout d’un abri obscur en polycarbonate. Les souris seront 4 par cage pour éviter l’isolement. L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long de l’expérience. Cela nous permettra d’intervenir rapidement et de façon appropriée si un problème survenait. Les équipements utilisés sont adaptés à la physiologie du petit animal telle que l’utilisation de lecteur de glycémie performant (rapide et nécessitant un volume de sang faible). Enfin, des points limites adaptés sont définis afin de réduire au maximum la douleur.

Choix des espèces

Le modèle souris est largement utilisé pour les recherches sur les maladies métaboliques en raison de ses réponses proches de l’homme et permettant une reproductibilité des résultats. Il s’agit également du modèle principal dans le cadre d’études en condition d’absence de microbiote. De plus les seules données de la littérature s’intéressant à la détection de la molécule que nous étudions utilisent ce modèle et nous servent donc de référence. Enfin, nous avons choisi de travailler sur des animaux adultes en fin de croissance afin de travailler sur des animaux, dont la réponse métabolique est stable et répétable.