Système endocrinien

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Souris : 600
Souffrances
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Devenir
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600 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit une dizaine d'injections et jusqu'à dix-huit prélèvements de sang, pour tester si la neutralisation d'une protéine circulante limite les effets du syndrome de Cushing. Le porteur décrit des nuisances "très limitées" et un inconfort "léger", tout en indiquant que les glucocorticoïdes peuvent induire obésité, résistance à l'insuline et ostéoporose. Il affirme que l'appétit et le comportement alimentaire ne sont pas modélisables in vitro et conclut au caractère "indispensable" de l'animal vivant.

Objectifs

Il a été récemment découvert qu’une protéine libérée par les cellules et les organes est impliquée dans un réflexe primitif de la faim. Cette protéine agit comme un stimulateur de production de graisse (lipogenèse) et un stimulateur de l'appétit. L’augmentation de cette protéine accroît la prise alimentaire, réduit la glycémie, et encourage la lipogenèse à tous les niveaux. La neutralisation de cette protéine apparaît donc comme un candidat d'intérêt dans la lutte contre l’obésité. Or, l'exposition chronique à des niveaux excessifs de glucocorticoïdes entraine un syndrome de Cushing qui est caractérisé par le développement de l'obésité, une résistance à l'insuline, une perturbation des taux de graisses dans le sang, une faiblesse musculaire, une fragilité des os et des accidents vasculaires. L’objectif de ce projet est donc d’étudier et de déterminer si la neutralisation de cette protéine circulante peut empêcher/réduire les effets secondaires indésirables du Syndrome de Cushing.

Bénéfices attendus

Ce projet nous permettra de valider dans un modèle préclinique une nouvelle stratégie thérapeutique afin de limiter ou d’éradiquer le syndrome de Cushing (effets indésirables associés à une exposition importante aux glucocorticoïdes).

Procédures

Pour certains animaux 12 injections sous anesthésie locale par souris (durée quelques secondes) et 18 prélèvements de sang (durée quelques secondes à 1 minute) - Pour d'autres animaux: 10 injections par souris (durée quelques secondes) et 18 prélèvements de sang (durée quelques secondes à 1 minute) - Pour d'autres animaux, 11 injections par souris (durée quelques secondes), 18 prélèvements de sang (durée quelques secondes à 1 minute). Pour tous, 1 prélèvement de sang unique sous mandibulaire (100µL, 1 minute), à la fin de la procédure.

Impact sur les animaux

Les injections sous anesthésie locale induisent des nuisances très limitées au site. Les prélèvements de sang, très limités en volume, ne provoqueront qu'un inconfort léger, local et transitoire. La contention, les prélèvements et les injections peuvent stresser transitoirement les animaux. Les glucocorticoïdes peuvent induire l'obésité, la résistance à l'insuline, la dyslipidémie, la myopathie et l'ostéoporose.

Devenir

Tous les animaux du projet seront euthanasiés afin de prélever les différents organes pour analyses biochimiques, histologiques, métaboliques.

Remplacement

L’utilisation d’animaux vivants est indispensable car il est actuellement impossible de modéliser, in vitro ou ex vivo, l’appétit, l’absorption des aliments et le comportement des individus par rapport à la nutrition vu sa complexité.

Réduction

Le nombre nécessaire d'animaux a été déterminé grâce à une analyse statistique préalable. Les expérimentations seront regroupées au maximum afin de réduire le nombre d'animaux contrôles. L’étude sera arrêtée si la procédure initiale invalide l’hypothèse de travail. Plusieurs tissus seront prélevés et soumis à diverses analyses (immunologiques, histologiques ou de biologie cellulaire et moléculaire) pour extraire le maximum de données de chaque expérimentation. Ces tissus seront également partagés avec nos collaborateurs dans le but de réduire le nombre total d’animaux utilisés.

Raffinement

Le milieu est enrichi à l’aide de sizzlenests, tunnels, maisons. Les manipulations seront réalisées dans le souci constant de réduire au maximum l’inconfort et la souffrance des animaux (points limites surveillés, utilisation de cages préchauffées et de lampes chauffantes. Les injections seront réalisées après anesthésie locale (Lidocaïne). La mise en place d’une grille de suivi strict des points limites permettra d’éviter au maximum le stress et/ou la douleur au cours de l’expérimentation, des critères d'arrêt précoces ont été définis et seront strictement appliqués. Les animaux seront examinés quotidiennement afin de détecter toute modification.

Choix des espèces

Le choix de la souris pour la réalisation des expériences envisagées se justifie par des raisons d’ordres scientifiques, pratiques et éthiques : - La souris est l’animal dont la génétique est la mieux connue. - Notre centre de recherche utilise principalement des souris ce qui offre de nombreux avantages en termes d’élevage, d’animaleries, d’expertise en techniques d’expérimentation animale ainsi que le suivi microbiologique et vétérinaire des animaux. -La souris est un animal très utilisé en laboratoire, de nombreuses données sont déjà accessibles et utilisables ce qui permet de réduire le nombre d’animaux nécessaire. La méthodologie envisagée est d’une mise en place relativement aisée sur ce type d’animal et nous avons acquis une pratique expérimentale sur cette espèce. Les animaux seront utilisés à partir de 7 semaines afin de disposer d’un organisme avec un processus de développement terminé.

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Souris : 192
Souffrances
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Devenir
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192 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent des cycles de jeûne de 24 heures alternés avec 24 heures d'alimentation pendant quatre semaines, des piqûres répétées de la queue pour mesurer la glycémie et un prélèvement de sang terminal, avant la mise à mort pour prélever le foie et d'autres organes. Le porteur étudie le rôle d'une protéine du foie chez des souris modifiées pour ne plus la produire, les bénéfices annoncés se limitant à comparer ces effets avec ceux d'un jeûne unique. Il affirme qu'il est "impossible" de reproduire ce processus par des méthodes sans animaux et conclut que le recours à la souris est "approprié".

Objectifs

Chez les animaux, des épisodes de jeûne sont fréquemment observés en cas de blessure ou de manque de nourriture ou encore lors de l'hibernation, dans le but d'économiser l'énergie et de s'adapter aux différents environnements. Les mammifères sont ainsi capables de tolérer de longues périodes de jeûne grâce à une réponse adaptative de l'organisme. Le foie joue un rôle majeur dans cette adaptation aux situations de jeûne car il permet la production de carburants, nécessaires au fonctionnement du cerveau et du coeur notamment. Cette production de carburants par le foie est primordiale et controlée par des protéines spécifiques. Parmi ces protéines importantes lors de périodes de jeûne figure la protéine PPARα. De nombreuses études examinent les effets sur la santé de différentes stratégies nutrtionnelles qui impliquent des périodes de jeûne. Ces stratégies qui alternent des périodes de jeûne et des périodes d'alimentation ont montré des effets bénéfiques sur plusieurs pathologies, notamment chez la souris. Dans ce projet, nous souhaitons évaluer le rôle de PPARa dans la réponse au jeûne lorsqu'il est alterné avec des périodes d'alimentation à volonté. Nous disposons au laboratoire de souris mâles et femelles qui n'ont pas la protéine PPARa dans le foie et leur contrôle, que nous soumettrons à des alternances de jeûne de 24h et d'alimentaion à volonté de 24h sur une période de 4 semaines. Les effets seront évalués grâce à des bilans sanguins et des analyses des prélèvements d’organes dont le foie.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de définir si PPARa spécifiquement dans le foie joue un rôle dans les réponses induites par des jeûnes répétées. Nous pourrons également comparer les effets avec le rôle connu de PPARa lors d'un jeûne unique.

Procédures

Les animaux seront nourris avec un régime standard à volonté ou soumis à des cycles jeûne de 24h/alimentation à volonté pendant 4 semaines. Les animaux seront pesés toutes les semaines. Chaque pesée prend environ 20 secondes par animal. La glycémie sera mesurée chaque semaine par prélèvement d’une seule goutte de sang (

Impact sur les animaux

Le jeûne unique et le jeûne répété peuvent induire une perte de poids, une baisse de la glycémie et de la température corporelle. La piqûre de la queue pour prélever la goutte de sang peut entraîner une légère douleur. Le prélèvement de sang terminal peut entraîner un stress des animaux lié à la contention et un épanchement au niveau de la joue.

Devenir

A la fin de la procédure, tous les animaux seront euthanasiés afin de récolter le sang et différents organes pour effectuer les analyses permettant de répondre à la question scientifique.

Remplacement

Ce projet nécessite l’utilisation d’animaux de laboratoire car le jeûne est un processus physiologique qui fait intervenir différents tissus agissant en synergie, notamment le foie et le tissu adipeux, et plusieurs hormones qui agissent à distance. Il est impossible de mimer ceci par l’utilisation de méthodes alternatives. L’utilisation de souris transgéniques de laboratoire est appropriée car elle permet d'étudier le rôle d'une protéine spécifique.

Réduction

Le nombre d'animaux pour ce projet est défini pour permettre d'une part de répondre aux questions scientifiques et d'autre part de respecter la réduction du nombre d'animaux au maximum. Ainsi nous utiliserons le plus petit nombre d'animaux possible qui est requis pour répondre à nos questions scientifiques et conduire à des résultats exploitables et statistiquement significatifs. Ce nombre d'animaux a été déterminé par des tests statistiques appropriés (calcul de puissance) et est basé sur des résultats provenant d'expériences antérieures du laboratoire.

Raffinement

Nous veillerons au bien-être des animaux tout au long des expérimentations en leur assurant les meilleures conditions d’hébergement (hébergement collectif, environnement contrôlé, enrichissements du milieu de vie) Les animaux seront habitués à l’expérimentateur et les gestes techniques seront réalisés par une personne formée et expérimentée. Nous surveillerons également attentivement l’apparence physique externe, le poids et le comportement des animaux. Des points limites gradés seront mis en place pour l’évaluation de ces différents paramètres. Si un critère d'arrêt est atteint, l'animal sera retiré de la procédure, renourri et replacé en conditions d’hébergement standard après examination par la vétérinaire référente.

Choix des espèces

L’utilisation de souris de laboratoire est appropriée car elle permet d’étudier le rôle de protéines spécifiques en utilisant des souris transgéniques. Ces modèles existent uniquement chez la souris. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (7 semaines d’âge minimum) car le développement du foie est terminé et nous nous intéressons au métabolisme chez l’individu adulte.

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Rats : 150
Souffrances
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Devenir
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 150

150 rats vont être utilisés et tués, dont 130 opérés sous anesthésie sans jamais être réveillés et 20 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent une chirurgie et un monitoring intracérébral de trois à quatre heures et demie, certains recevant au préalable quatre injections d'insuline et de glucose provoquant des phases d'hypoglycémie sous anesthésie. Le porteur justifie l'absence de réveil par le risque de douleurs et de complications lié à l'ouverture du crâne et à l'implantation de sondes. Il affirme que l'interaction entre le cerveau et sa vascularisation ne peut pas être modélisée in vitro et que le recours à l'animal vivant est 'indispensable'.

Objectifs

Les stocks énergétiques du cerveau consistent principalement en réserves de glycogène. Ces stocks représentent une proportion infime des quantités totales de glycogène présentes, par exemple dans le foie ou les muscles, et ils sont présents dans toutes les régions du cerveau. Même limités, ces stocks sont situés au plus près des neurones et cette localisation privilégiée les met en position de participer à l’activité normale ou pathologique du cerveau. Ils sont recrutés en conditions d’hypoglycémie ou d’ischémie pour alimenter les cellules du cerveau en condition pathologique, lorsque les ressources énergétiques sont limitées. Des résultats récents indiquent que les réserves de glycogène peuvent aussi être sollicitées pendant des phases d’activité neuronale, et contribuer ainsi au fonctionnement normal du cerveau, par exemple pendant le codage et la consolidation de la mémoire. Les données récentes de la littérature suggèrent que lorsque les stocks de glycogène sont sollicités, ils libèrent préférentiellement du lactate, et que ce lactate est mis à disposition des neurones qui peuvent le transformer en pyruvate pour produire de l’énergie. Cependant, la dynamique et les mécanismes de ces échanges de lactate sont encore très mal connus, ainsi que leur rôle in vivo, dans un contexte où les demandes énergétiques changent constamment. Les rôles physio-pathologiques du glycogène comme fournisseur de substrats énergétiques pour les cellules du cerveau restent à ce jour un sujet de controverse. Le but de ce projet est de mettre en évidence le rôle des réserves de glycogène dans le soutien métabolique de l'activité cérébrale dans deux paradigmes impliquant des besoins énergétiques importants : la dépolarisation corticale envahissante et la stimulation électrique des neurones.

Bénéfices attendus

Ce projet étudiera le rôle des stocks de glycogène pendant les phases d’activité cérébrale intense comme les dépolarisations corticales et les stimulations électriques de l’hippocampe. Nous faisons l’hypothèse selon laquelle le glycogène pourrait fournir du lactate extracellulaire en réponse à une stimulation. Des études récentes ont démontré le rôle dynamique du glycogène dans le maintien des fonctions du cerveau ex vivo, par exemple, en utilisant des modèles de nerf optique ou tranches de cerveau. Le but de notre projet est d’explorer le rôle du glycogène in vivo, ce qui permettra de mieux comprendre son rôle dans le fonctionnement normal du cerveau, et d’avancer dans la compréhension du métabolisme cérébral en conditions physiologiques ou pathologiques. A plus long terme, la modulation des réserves de glycogènes par des moyens pharmacologiques ou alimentaires pourrait être une nouvelle approche thérapeutique pour le traitement des agressions cérébrales aiguës (trauma crânien, AVC).

Procédures

Les animaux subissent une anesthésie générale accompagnée d'analgésie et une phase de chirurgie et de monitoring intracérébral d'une durée totale de 3 à 4.5h. Ils ne seront pas réveillés. Dans une procédure, la chirurgie est précédée de 4 injections sous cutanées sous anesthésie espacées de 1h.

Impact sur les animaux

Ce projet est réalisé sur des animaux anesthésiés sans réveil. Pour une procédure, les animaux reçoivent quatre injections sous-cutanées d'insuline et de glucose qui pourront occasionner des phases d'hypoglycémie, toujours sous anesthésie. Les nuisances sur le bien-être animal sont donc très réduites.

Devenir

Les animaux ne seront pas réveillés à la suite des expériences de monitoring intracérébral. La réalisation d'un volet osseux et l'implantation de sondes intracérébrales présentent un risque de douleurs et de complications au réveil.

Remplacement

Les flux de glucose, de lactate et d’oxygène dans le cerveau reposent sur l’interaction entre le cerveau et le système vasculaire qui l’alimente en nutriments. Cette interaction ne peut pas encore être modélisée in vitro. Dans les tranches de cerveau, notamment, les capillaires sanguins sont découpés et le flux sanguin est absent. Pour cette raison, le recours à l’animal vivant est indispensable.

Réduction

Notre plan d’expérience est prévu avec un nombre d’animaux minimal de 10 rats (5 mâles et 5 femelles, éventuellement une ou deux expériences non concluantes par groupe à cause de biocapteurs cassés ou décès en cours d’anesthésie) permettant d’effectuer des comparaisons statistiques. L’approche statistique consiste à pratiquer une ANOVA à deux facteurs prenant en compte l’effet sexe (nous expérimentons avec des mâles et des femelles). Nous analysons la normalité des échantillons de données. En fonction de la normalité des données, nous utiliserons les tests statistiques appropriés. Pour réduire le nombre d’animaux total utilisé pour chaque procédure, nous pratiquerons une analyse de puissance par un test beta dès l’obtention de six mesures concluantes indépendantes. Cette approche estimera le nombre minimal d’expériences permettant de mettre en évidence un effet statistiquement significatif, en fonction de l’effet mesuré expérimentalement. Notons que des comparaisons statistiques sans analyse de normalité seront pratiquées dès l’obtention de six mesures indépendantes et si l’effet attendu est déjà significatif, les expériences seront arrêtées sans utiliser la totalité des 10 animaux par groupe.

Raffinement

Pour prévenir la douleur, un traitement analgésique est prévu avant et pendant la chirurgie. Il consistera en une injection intrapéritonéale de buprenorphine (Buprecare, 0.05 mg/kg, en sous cutané) et de lidocaïne (Lurocaïne, 0.2 mL en sous cutané) pratiquées 30 min avant l’incision de la peau. Concernant l'angoisse infligée à l'animal, elle est réduite par un hébergement par groupes de deux à trois dès l’arrivée au laboratoire et par l’insertion d’un enrichissement dans les cages d’hébergement (tunnel de plastique rouge, matériau de nidification). Au cours de l'administration d'insuline de la procédure 2, la glycémie sera monitorée toutes les heures. Tout au long du projet et dès la réception des animaux, des poins liimites sont appliqués afin de mettre fin aux souffrances des animaux si cela s'avère nécessaire.

Choix des espèces

Le rat est un modèle mammifère très utilisé dans la recherche sur le métabolisme cérébral ; ce qui permet de s’appuyer sur un corpus bibliographique conséquent. Par rapport à la souris, le rat possède une boite crânienne plus grande, qui permet d’implanter facilement plusieurs capteurs, ce qui est plus difficile chez la souris. Il est possible que ce projet se poursuive par des études chez l’animal vigil, et si c’était le cas, seul le rat pourrait supporter l’implantation de capteurs embarqués et d’amplificateurs miniaturisés. Rats adultes de 10 semaines (environ 330g chez les mâles et 240g chez les femelles).

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    • Système immunitaire
Souris : 3920
Souffrances
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▲ 2660
▲ 1260
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Devenir
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 3920

3920 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 2660 d'entre elles et modéré pour 1260. Elles subissent des injections intrapéritonéales, des mises à jeun de 16 heures, des gavages, des prélèvements de sang par microcoupure de la queue et une biopsie de la queue pour génotypage, sous un régime riche en graisses les faisant grimper jusqu'à 45 grammes. Le porteur indique que les souris sans génotype d'intérêt seront tuées sans procédure et les autres à la fin pour prélever leurs tissus. Il affirme que les organoïdes et cultures cellulaires ne reproduisent pas le dialogue entre organes d'un 'organisme entier' et conclut à l'absence d'alternative non animale.

Objectifs

Il est établi que les cellules immunitaires jouent un rôle clé dans la mise en place et de la progression du diabète. Nous avons identifié plusieurs gènes cibles impliqués dans la pathogenèse du diabète de type 2, mais leurs rôles sont moins bien connus. Notre objectif est de déchiffrer les rôles de ces gènes cible dans l’inflammation et le développement des maladies et complications liées à l’obésité alimentaire.

Bénéfices attendus

L'obésité et le diabète de type-2 sont de mieux en mieux compris par la communauté scientifique, toutefois plusieurs inconnues demeurent quand au rôle de l'inflammation chronique dans ces maladies. Ce projet permettra une meilleure compréhension des mécanismes gouvernant l’inflammation du tissu adipeux et du foie dans l’obésité et pourrait définir une nouvelle approche thérapeutique.

Procédures

- Injection intrapéritonéale, 10s, 2X par animal. - Mise à jeun, 16h, 2X par animal. Mise à jeun, 6h, 2X par animal. - Gavage, 10s, 2X par animal. - Prélèvement de sang par microcoupure de la queue, 10s, 6X par animal. Biopsie de queue, 10s 1X par animal

Impact sur les animaux

- Régime riche en graisse (HFD) : les souris vont prendre du poids au fur et à mesure des semaines (jusqu’à 45 grammes) et devenir un peu moins actifs. - Injection intrapéritonéale (IP) : douleur légère due à la piqure. - Microcoupure à la queue : douleur modérée au moment de la réalisation de la coupure. - Mise à jeun : Les animaux n’auront plus accès à la nourriture, ils pourront subir une gêne due à la sensation de faim. - Gavage : stress dû à la contention et à la sonde de gavage. - Biopsie de l'extrême poite de la queue à l'age de 10 jours pour génotypage: douleur modérée au moment de la réalisation de la coupure.

Devenir

L'ensemble des animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin de récupérer tous les prélèvements nécessaires pour mettre en oeuvre les trois grandes techniques qui nous sont indispensables à la compréhension des mécanismes que nous souhaitons explorer dans ce projet. Les animaux sans génotype d'interet seront sortie de l'étude (mis à mort sans procédure).

Remplacement

Les alternatives non animales comprennent principalement les organoïdes et les cultures de lignées cellulaires, ainsi que les simulations in silico. Ces modèles ont été déployés pour établir les interactions moléculaires et valider nos outils d'intervention, notamment par l'édition génétique via CRISPR-Cas9. Cependant, ces alternatives ne permettent pas d'étudier le cross-talk interorgane ni de reproduire les interactions complexes présentes dans un organisme entier. Ainsi, malgré leur utilité initiale, elles s'avèrent insuffisantes pour les objectifs avancés de notre projet qui requiert une analyse systémique du métabolisme et des processus physiopathologiques. Nous avons évalué en profondeur la faisabilité de ces méthodes alternatives et avons conclu qu'il n'existe pas d'alternative non animale capable de remplir intégralement les objectifs de notre étude, surtout en ce qui concerne la compréhension des interactions à l'échelle de l'organisme. Avant de déterminer la nécessité d'utiliser des modèles animaux, nous avons envisagé des approches de remplacement partiel, notamment les études in vitro et ex vivo pour certaines phases expérimentales, ainsi que les approches in silico pour la modélisation prédictive. Ces étapes ont été cruciales pour la validation moléculaire. Néanmoins, pour caractériser les rôles des acteurs moléculaires dans un contexte physiologique et pathologique complexe, les modèles in vivo sont devenus incontournables. Cela nous permet d'explorer l'impact des modifications moléculaires sur plusieurs systèmes d'organes simultanément, un aspect qui ne peut être capturé par les alternatives précédentes.

Réduction

Le nombre de souris est réduit à son minimum. De nombreux tissus seront collectés après mise à mort, afin d'approfondir les études moléculaires, cellulaires et transcriptomiques. Chaque souris génèrera donc de nombreuses informations. De plus nous avons déterminé un nombre de 30-40 souris par groupe en fonction de données de la littérature et grâce à l'utilisation d'un outil statistique pour le calcul des effectives avec un test de puissance. Concernant les résultats, une analyse statistique (test de Wilcoxon) sera réalisée en tenant compte de la variabilité intra-groupe (T test (2 conditions), Test anova (plus de 2 conditions)), ainsi qu'un test ANOVA sur mesures répétées pour les mesures de glycémie/insulinémie et les poids des souris.

Raffinement

Nous appliquerons strictement les points limites définis dans le projet et la douleur sera limitée à son maximum. Pour limiter les nuisances/effets indésirables par exemple Injection intrapéritonéale, nous utiliserons d’une aiguille fine 26 ou 27 Ga, pour gavage un sonde souple. Les souris seront sous surveillance journalière de la part de l’équipe professionnelle de zootechnie et lorsque cela est nécessaire une grille de score adaptée à la procédure sera mise en place. Les personnel seront formé à ces techniques.

Choix des espèces

La souris est le modèle le plus pertinent dans notre étude car elle se rapproche physiologiquement des pathologies humaines. En effet, selon la littérature, les modèles murins sont utilisés dans les études de l’obésité alimentaire et l’insulinorésistance. De plus, notre modèle murin (souris invalidées pour le gène d'intérêt) a déjà été valide dans des publications précédentes. Les souris utilisées auront entre 8 et 10 semaines au début de la procédure, ce qui correspond à la maturité sexuelle des souris soit la stabilisation hormonale. De plus à cet âge la maturation du système gastro-intestinal en lien avec le système immunitaire, largement étudié dans ce projet, a déjà eu lieu. À la fin de la procédure, les souris seront l'âgé de entre 20 à 24 semaines, qu’il s’agit de souris adultes.

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Souris : 88
Souffrances
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Devenir
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 88

88 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles suivent un régime riche en graisses et en sucres pendant douze semaines, avec des gavages de sucre et d'huile, des prélèvements de sang répétés et une prise de poids réduisant leur mobilité, avant d'être tuées pour prélever leurs tissus. Le projet cherche à montrer un effet protecteur de lipides végétaux contre l'obésité. Le porteur présente le résultat comme une "preuve de concept" pour de futures études chez l'humain.

Objectifs

La transition nutritionnelle vers des systèmes alimentaires sains et plus durables est en faveur de la végétalisation des régimes alimentaires. Il est devenu important de mieux comprendre le rôle et les mécanismes d’action des nutriments d’origine végétale d’un point de vue de la santé métabolique. Si les protéines végétales ont suscité un vif intérêt ces dernières années, certains lipides spécifiques des végétaux verts restent encore méconnus et peu exploités. Leur absorption et métabolisme in vivo sont jusqu’ici peu décrits. Des travaux préliminaires suggèrent néanmoins des effets anti-inflammatoires, des effets de réduction des lipides sanguins circulants, ainsi qu’une potentielle utilisation par les bactéries intestinales. Les lipides végétaux naturellement présents dans différents aliments végétaux pourraient donc constituer de potentiels prébiotiques (susbtrats pour les bactéries intestinales) avec des bénéfices importants pour la santé, et avoir ainsi un rôle à jouer dans le cadre de stratégies nutritionnelles préventives dans la lutte contre l’obésité. Dans ce contexte, l’objectif de ce projet est de mettre en évidence les potentiels effets protecteurs des lipides végétaux sur la mise en place de l’obésité chez la souris. Pour cela, nous étudierons leurs effets sur : le métabolisme des lipides et des glucides, la santé intestinale (absorption, fonction barrière, bactéries) et l’inflammation.

Bénéfices attendus

Cette étude animale devrait permettre de montrer pour la première fois que la consommation de certains lipides végétaux peut éviter une altération du métabolisme, un déséquilibre des bactéries intestinales et une augmentation de l’inflammation. Les résultats de cette approche pourront alors constituer une preuve de concept pour de futures études cliniques d’intervention nutritionnelle chez l’Homme, notamment chez des personnes souffrant d’obésité.

Procédures

- Alimentation riche en graisses et en sucres pour 3 groupes de 12 souris pendant 12 semaines ; alimentation d’entretien pour 1 groupe contrôle de 8 souris pendant 12 semaines. - Mesure de la composition corporelle sur toutes les souris vigiles, contention dans un tube, moins de 2 minutes par souris, deux fois par souris à 12 semaines d’écart. - Collecte de crottes de toutes les souris vigiles, 30 minutes dans une cage individuelle, deux fois par souris à 12 semaines d’écart. - Mise à jeun (6h ou 12h) des animaux avant les gavages de toutes les souris, deux fois à 1 semaine d’écart. - Un gavage avec du sucre pour tester le métabolisme des glucides sur toutes les souris vigiles : la contention et le gavage durent moins de 1 min par souris (1 gavage de sucre/souris sur les 12 semaines d’étude). - Un gavage avec de l’huile pour tester le métabolisme des lipides sur toutes les souris vigiles : la contention et le gavage durent moins de 1 min par souris (1 gavage d’huile/souris sur les 12 semaines d’étude). - Les deux gavages seront espacés d’une semaine. - Prélèvements de sang à la queue avant (T0) et suite au gavage avec du sucre (15, 30, 45, 60, 90 et 120 minutes) sur toutes les souris vigiles lors de la 10ème semaine d’étude. Ces prélèvements durent chacun quelques secondes par souris. - Prélèvements de sang à la queue avant (T0) et suite au gavage avec de l’huile (1, 2 et 4heures) sur toutes les souris vigiles lors de la 11ème semaine d’étude. Ces prélèvements durent chacun environ 30 secondes par souris. - Une injection dans l’abdomen des anesthésiques (1 seule fois durant les 12 semaines d’étude) ; durée : quelques secondes. - Un prélèvement de sang sous anesthésie profonde sur toutes les souris (1 seule fois durant les 12 semaines d’étude) ; durée : 30 secondes.

Impact sur les animaux

Une prise de poids est attendue chez les souris suivant une alimentation riche en graisses et en sucres. Cette prise de poids pourra entraîner une diminution de la mobilité des animaux concernés. Un isolement court (30 min) sera nécessaire pour la récupération des fécès et pourra induire un léger stress aux animaux. La mise à jeun (12h ou 6h avant gavage d’huile ou sucre) peut également induire un stress chez les animaux. Lors des deux gavages, léger stress dû à la contention de l’animal et gêne/irritation potentielle de l’œsophage liée au passage de la sonde. Les prélèvements sanguins réalisés après les gavages pourront induire un stress chez les animaux. Pour la mesure de composition corporelle, les souris sont introduites dans un tube cylindrique (espace réduit) pendant moins de 2 minutes, ce qui peut induire un léger stress aux animaux. L’injection dans l’abdomen des anesthésiants (avant le prélèvement terminal) peut induire une 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

Le but de ce projet est d’étudier les effets des lipides végétaux sur le métabolisme de différents organes et l’inter-communication entre tous ces organes. Il est à l’heure actuelle impossible de reproduire dans des modèles de culture cellulaire les mécanismes métaboliques et inflammatoires en lien avec la modification des bactéries intestinales, et l’implication de toutes les voies de régulation au centre de la communication entre les différents organes. Par conséquent, le modèle animal ne peut pas être remplacé pour répondre à notre question scientifique. De plus, une étude clinique chez l’Homme ne peut pas être envisagée directement à ce stade car les comités d’évaluation des études cliniques demandent des résultats préliminiares précliniques (à l’échelle d’un organisme entier) pour démarrer une étude chez l’Homme.

Réduction

A notre connaissance, aucune étude sur la souris n’a encore été réalisée pour évaluer les effets de lipides spécifiques des végétaux verts dans un contexte d’obésité induit par une alimentation riche en graisses et en sucres. Nous ne disposons donc pas de données de la littérature pour réaliser un calcul d’effectif. S’agissant d’une étude pilote et exploratoire, une dizaine de souris par groupe semble nécessaire et suffisante (8 souris pour le groupe contrôle et 12 souris pour chacun des groupes avec alimentation riche en graisses et en sucres). De plus, l’étude sera lancée tout d’abord sur des souris mâles, et si les résultats sont significatifs chez les mâles alors la même étude sera réalisée sur des souris femelles (n=44) pour extrapoler ou non les résultats aux deux sexes

Raffinement

Plusieurs mesures seront mises en place pour veiller au bien-être des animaux et réduire au minimum toutes les nuisances potentielles : 1/ Ajout des lipides végétaux à l’alimentation des animaux pour éviter manipulation et contention quotidiennes des souris (contrairement à une supplémentation par gavage quotidien). 2/ Avoir le même expérimentateur (maximum 2) tout au long de l’étude et habituer les animaux à sa/leur présence (odeurs, voix, etc) pour diminuer leur stress face aux humains. 3/ Avoir du personnel expérimenté et formé aux gestes techniques des différentes procédures (tests métaboliques, mise à mort), et à l’observation de comportements « normaux » des animaux. 4/ Surveillance étroite des animaux 2 fois par semaine (apparence physique, comportement, poids, prise alimentaire), 5/concernant les gavages : - l’administration par voie orale est une méthode moins invasive que l’injection par voie intraveineuse ; - pour limiter la potentielle irritation de l’œsophage des animaux lors des gavages une sonde de gavage coudée au bout arrondi sera utilisée par un personnel expérimenté - les volumes de gavage seront réduits au minimum pour éviter tout incomfort aux animaux. - une surveillance étroite du comportement des animaux sera réalisée suite aux gavages, - les gavages seront espacés d’une semaine afin de réduire le stress des animaux, 6/ Les contentions prévues lors des pesées, gavages ou lors de la mesure de la composition corporelle seront toujours effectuées de manière brève par un expérimentateur formé, 7/ En fin d’étude, les animaux seront anesthésiés pour éviter toute douleur au moment du dernier prélèvement sanguin, 8/ Mise en place de points limites précoces permettant, si l’un est atteint, d’éviter toute souffrance des animaux.

Choix des espèces

En raison de la grande similitude de régulation du métabolisme entre la souris et l’Homme, la souris est un modèle de choix pour étudier et caractériser les effets santé des lipides végétaux en situation d’obésité. Les souris débuteront l'étude à 8 semaines de vie après une semaine d’acclimatation. Le passage à une alimentation riche en graisses et en sucres à cet âge est très bien toléré par les animaux, et les perturbations du métabolisme attendues les semaines suivantes sont bien décrites et maîtrisées.

  • Recherche appliquée
    • Troubles endocriniens
    • Troubles gastrointestinaux
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système gastrointestinal
Souris : 2392
Souffrances
▲ 164
▲ 352
▲ 1876
▲ -
Devenir
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 2392

2 392 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance sans réveil, légers et modérés. Elles subissent une biopsie de la queue, des gavages et des injections, ainsi qu'un régime gras destiné à provoquer une stéato-hépatite, qui peut faire apparaître des nodules du foie évoluant vers un cancer, avant que le foie soit perfusé et prélevé sous anesthésie. L'objectif est d'étudier le rôle de la protéine FAT10 dans cette maladie du foie liée à l'obésité. Le porteur conclut que FAT10 pourrait être une cible thérapeutique, bénéfice renvoyé au conditionnel.

Objectifs

La stéatose hépatique non alcoolique (NAFLD) est la maladie hépatique la plus courante qui affecte 80% de la population obèse. Initiée par une accumulation de graisse dans le foie (stéatose), la NAFLD évolue vers la stéato-hépatite non alcoolique (NASH), facteur de risque de comorbidités mortelles. Actuellement, aucun traitement médicamenteux n’est disponible. Ainsi, il est important de bien caractériser les mécanismes cellulaires impliqués dans cette pathologie afin d'apporter des solutions thérapeutiques. Les résultats préliminaires du laboratoire révèlent une implication de FAT10 dans la progression de la NASH avec une surexpression dans le foie de patients NASH, corrélé à une diminution de l'expression de PPARα, récepteur nucléaire contrôlant le métabolisme lipidique et l'inflammation. De plus, il a été constaté dans le foie de patients atteints de NASH, que l’expression de FAT10 corrèle également positivement avec l’expression des gènes de la sénescence. L'objectif de ce projet est d’étudier si la modulation de l'expression de FAT10 influence la sénescence prématurée et l’activation de PPAR-alpha dans les hépatocytes au cours du développement de la NASH grâce à l’utilisation de modèles murins.

Bénéfices attendus

Ce projet cherche à mettre en évidence le rôle de FAT10 dans le développement des maladies du foie gras non alcoolique et son lien avec l’induction de la senescence de l’hépatocyte et l’activation de PPARa. La compréhension de ces nouveaux mécanismes pourrait permettre demontrer que FAT10 pourrait être une cible thérapeutique intéressante dans l’objectif de soigner la NASH.

Procédures

Les souris seront baguées à l’oreille afin d’être identifiées par la suite et une biopsie de queue (

Impact sur les animaux

La lignée C57BL6/J utilisée dans nos différentes procédures ne présente aucun probléme physique ou physiologique. Ainsi, peu de nuisances ou d’effets indésirables sont attendus dans les procédures qui seront mises en œuvre pour la réalisation de ce projet de recherche. Cependant, l’injection d’Adénovirus ou d’AAV par intra-veineuse permettant la surexpression ou la diminution d’expression de FAT10 sera réalisée et peut conduire à l’apparition d’un stress aigu sur l’animal qui peut se représenter par une douleur d’ordre légere pour l’animal. De plus, la mise en place de ce protocole entraine l’utilisation d’une cage chauffante à 37°C (permettant la dilation des veines pour l’injection en intra-veineuse) provoquant un stress thermique à l’animal. L’utilisation de régime induisant la NASH chez l’animal peut conduire à l’apparition de nodules hépatiques pouvant évoluer vers un carcinome hépatique pouvant causer des douleurs à l’animal au cours du protocole. La mise en place de régimes obésogènes dans un modèle murin peut également entrainer des problèmes de prise alimentaire et donc le développement de faim et de malnutrition de l’animal. L’ensemble des procédures vont également nécessiter la prise des animaux en contention, pouvant provoquer un stress léger à l’animal.

Devenir

A l’issus des différentes procédures mise en place dans ce projet de recherche, l’ensemble des animaux seront mis à mort pour analyses.

Remplacement

Ce projet de recherche est mis en place à partir d’études préliminaires réalisée sur des lignées cellulaires. Ces études ont montré un rôle important de la protéine FAT10 dans les cellules du foie. Cependant, les maladies du foie gras non alcoolique sont des pathologies complexes impliquant de nombreux organes autres que le foie. Ainsi, l’utilisation d’un modèle animal (modèle murin) nous permettra de reproduire au mieux la maladie du foie gras non alcoolique et de mieux comprendre le rôle clé joué par la protéine FAT10 dans le développement et la progression de la maladie.

Réduction

Le nombre d’animaux par groupe a été réduit au maximum, sans toutefois compromettre l’analyse statistique des résultats. De plus, une analyse appronfondie de la littérature permet également d’éviter des répétitions d’expériences inutiles (exemple dose des agonistes de Ppar-alpha à utiliser).

Raffinement

Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum. Le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification et de maisons. La définition précise des points limites précoces, ainsi qu’une surveillance pendant tout le protocole permet de limiter l’apparition d’une souffrance ou d’une atteinte de l’état général de la souris. En cas d’atteinte de ces points limites, les animaux seront sortis de l’étude et mis à mort.

Choix des espèces

Cette espéce est utilisée car les souris (mus musculus) peuvent être génétiquement modifiées soit par injections virales ou par transgénèse. De plus, de nombreuses données bibliographiques sont disponibles sur cette espèce dans la cadre des études sur les NAFLDs permettant d’affiner au mieux les conditions expérimentales mises en jeu dans le projet. De plus, elle présente de nombreux avantages : facilité d’élevage, possibilités d’utiliser des modéles favorisant la susceptibilité aux régimes spéciaux prédisposant au développement des NAFLDs. Les souris seront utilisées à l’âge adulte de 12 semaines. L’étude de l’implication de FAT10 dans la senescence des hépatocytes lors de la NASH nécessite que certaines expériences soient réalisées comparativement à des souris âgées (60 semaines).

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système nerveux
Souris : 144
Souffrances
▲ -
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▲ 144
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Devenir
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 144

144 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit une puce sous-cutanée, est logé seul pendant deux mois et demi, soumis pour la moitié d'entre eux à un régime gras, puis à des tests comportementaux et à un prélèvement terminal de sang et de cerveau. Le porteur reconnaît que l'isolement crée un stress chez cette espèce grégaire et que les tests peuvent provoquer anxiété et douleur modérée. L'étude cherche à relier chez le mâle et la femelle les effets d'un régime gras sur les rythmes de 24 heures, le métabolisme et la mémoire.

Objectifs

Une alimentation riche en graisses et en sucres favorise la prise de masse et l’obésité. Chez les souris mâles, une telle alimentation provoque non seulement un surpoids, mais aussi des altérations des rythmes de 24 h et de la mémoire. Les souris femelles avec un régime gras grossiraient relativement moins que les souris mâles. Notre objectif est de mieux comprendre les mécanismes par lesquels un régime alimentaire riche en gras modifie la santé métabolique et la mémoire chez des souris mâles et femelles. Notre hypothèse principale est que, chez un même animal, les altérations de la mémoire seront corrélées aux altérations des rythmes de 24 h et du métabolisme. Notre hypothèse secondaire est que les altérations des rythmes de 24 h pourraient être réduites chez les souris femelles, ce qui pourrait se traduire par une résistance métabolique relative au régime gras et à moins de perturbations de la mémoire que chez les souris mâles. AVENANT: Notre hypothèse tertiaire est qu'un accès du régime gras et sucré chronomodulé (c'est-à-dire ici limité à la période habituelle d'alimentation chez la souris) pourrait, comme chez les individus mâles, réduire l'impact nutritionnel sur les fonctions cognitives des souris femelles.

Bénéfices attendus

La nature des facteurs nutritionnels qui modulent les rythmes de 24 h et les liens qui connectent la régulation des rythmes journaliers d'alimentation avec la mémoire sont encore très mal connus. L’identification des mécanismes sous-jacents pourrait permettre d’améliorer la prévention et le traitement des maladies métaboliques, comme le diabète ou l’obésité, ainsi que les altérations de la mémoire par des approches de nutrition prenant en compte les rythmes de 24 h (approches de nutrition chrono-modulée).

Procédures

Les animaux seront hébergés en cages individuelles pendant 2.5 mois. La moitié sera nourrie avec un régime alimentaire riche en gras pendant 5.5 mois. Le premier groupe sera exposé à 3 conditions particulières d'éclairement (d'une durée de 2 semaines) pour étudier les rythmes de 24 h. Chaque étape sera séparée par 2 semaines de récupération. Le second groupe sera placé en cage métabolique (5 jours) et soumis à 2 tests comportementaux (l’un de 2 jours et l’autre de 3 jours)), séparés par 2 semaines de récupération. Un prélèvement terminal de sang sera effectué sur tous les animaux, suite à une chirurgie d'environ 1 minute.

Impact sur les animaux

Les souris recevront une puce électronique sous-cutanée, ce qui pourrait provoquer une légère inflammation au site d'injection. Les souris seront gardées en cages individuelles pour enregistrer des variables rythmiques individuelles, ce qui pourra créer un stress d'isolement. Les tests comportementaux pourront induire de l'anxiété et une douleur modérée. Le régime gras devrait entraîner un surpoids progressif des souris, ce qui est l'objet même du modèle expérimental. AVENANT: Le régime chonomodulé devrait limité le surpoids des animaux.

Devenir

L’étude de la rythmicité de 24 h de l’expression des protéines dans différentes structures ainsi que celle des rythmes de 24 h des hormones et des métabolites plasmatiques impliquent la mise à mort des animaux pour prélever en même temps leur cerveau et leur sang.

Remplacement

La régulation des cycles journaliers de la prise alimentaire et du métabolisme impliquant plusieurs organes à la fois (notamment, cerveau, foie, pancréas, surrénales, muscles), l’investigation des interactions entre rythmes de 24 h et nutrition nécessite l’utilisation de modèles animaux. Ainsi est-il impossible de réaliser ces études sur des organes isolés ou des cultures cellulaires in vitro.

Réduction

Notre suivi longitudinal des animaux exposés à des tests physiolgoiques et comprtementaux succcessifs réduit le nombre d’individus utilisés. Le nombre d’animaux proposés (n=6 par point-horaire pour 4 temps par 24h) est basé sur une évaluation de la puissance statistique qui prend en compte les moyennes et la dispersion des données comportementales des études antérieures. La rythmicité à l'échelle de 24 h sera validée par une analyse statistique adaptée. L'effet d'un régime favorisant le surpoids sera évalué sur les rythmes de 24 h, le métabolisme et sur des tests de mémoire chez la souris mâle et la souris femelle par des analyses statistiques adaptées.

Raffinement

Les souris seront maintenues en cages individuelles pour enregistrer des variables rythmiques individuelles. Pour limiter ce stress d'isolement chez la souris qui est un animal grégaire, les cages seront ouvertes, de sorte que les animaux garderont des contacts olfactifs et auditifs avec leurs congénères de la même pièce. Un morceau de bois à ronger, du matériel de coton pour faire un nid constitueront un environnement enrichi pour la souris et devrait limiter le stress d’isolement. Avant les tests comportementaux, les animaux seront manipulés régulièrement afin de minimiser leur état relatif de stress. De plus, toutes les souris seront manipulées quotidiennement pendant la semaine précédant les tests comportementaux afin de les habituer à la manipulation et réduire ainsi le stress qui peut y être associé. De même, une attention particulière sera apportée lors des tests comportementaux pour qu’ils se déroulent dans les conditions les plus calmes possibles afin de ne pas perturber les souris, ce qui risquerait d’altérer leurs réponses comportementales. Entre chaque test, un délai de deux semaines sera respecté pour permettre aux animaux de récupérer. Tout au long de la procédure nous ferons un suivi de l'état général de l'animal à l'aide d'une grille de score et nous avons établi des points limites permettant de soustraire l'animal à la souffrance.

Choix des espèces

La souris est devenue un modèle animal classique en nutrition et en chronobiologie par l’existence de nombreuses lignées génétiquement modifiées. Une fois ce projet achevé qui permettra d'établir un modèle expérimental, nous pourrons chercher comprendre les mécanismes moléculaires mis en jeu, en étudiant des souris génétiquement modifiées exposées aux mêmes procédures expérimentales. Les souris traitées seront nourries dès le sevrage avec une alimentation riche en gras. Puis les souris seront phénotypées 3 mois plus tard au stade jeune adulte. Ce protocole a été validé chez la souris mâle pour ses effets sur le métabolisme et la mémoire. L'originalité du projet présent est de relier ces fonctions aux rythmes de 24 h et à leurs perturbations, à la fois chez les mâles et les femelles.

  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système gastrointestinal
Souris : 6588
Souffrances
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▲ 1836
▲ 4752
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Devenir
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 6588

6 588 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles subissent une biopsie de la queue, des injections intraveineuses, des prélèvements de sang après incision au scalpel, parfois une irradiation, un régime gras jusqu'à vingt-quatre semaines et, pour certaines, un choc infectieux provoqué. L'objet est d'étudier le dialogue entre le foie et le tissu adipeux dans l'obésité et le diabète. Le porteur affirme que les modèles in vitro ne rendent pas compte des interactions entre organes.

Objectifs

L'obésité est un problème de santé publique important, car elle accroit considérablement le risque de développer de nombreuses pathologies graves telles que le diabète de type 2, les maladies cardiovasculaires et les cancers. Face à l’épidémie d’obésité dans le monde, il est primordial de trouver les moyens thérapeutiques de lutter contre ce fléau. Lors d’une obésité, on constate des adaptations marquées de plusieurs organes, notamment les tissus adipeux et le foie. Cependant, la capacité d’adaptation de ces organes est limitée et elle peut être dépassé quand l'obésité est présente de façon chronique. Ces dernières années, nombreuses équipes de recherche ont mis en évidence un dialogue important inter-organe et inter-cellulaire au sein du même tissu. Ce dialogue a une forte impacte sur le fonctionnement de chaque tissu, mais aussi l'homéostasie métabolique de l'individu. Ce projet a pour but d'identifier les facteurs conduisant au dysfonctionnement métabolique dans le contexte de l'obésité. Dans nos études, nous nous focaliserons sur les voies métaboliques qui servent pour l’énergie de l'organisme (glucides, gras) et pour synthétiser les composants de la cellule (protéines, lipides, etc.).

Bénéfices attendus

Nous nous attendons à ce que ce projet conduit à l'indentification des mécanismes pathophysiologique de l'obésité et de ses complications ainsi que l'identification de plusieurs cibles thérapeutiques potentiellement capable de prévenir l'induction des pathologies tels que le diabète de type 2, l'athérosclérose ainsi que la stéatose hépatique. Ceux seront des bénéfices importants pour la santé humaine réalisables à long terme.

Procédures

Les animaux seront identifiés par prélèvement d’une biopsie (~4 mm) de la queue et la pose d'une bague à l'oreille, une fois. Ensuite, ils subiront une injection intraveineuse et un prélèvement de sang à la queue après incision avec un scalpel stérile. En option, certains animaux seront irradiés (2 fois, 20 minutes dans la boîte) pour détruire les cellules immunitaires afin de les reconstituer par transfert adoptif des cellules de la moelle osseuse. Ensuite, certains animaux seront soumis à un régime alimentaire pendant une durée allant jusqu'à 24 semaines pour induire une pathologie telle que l'obésité, l'athérosclérose ou la stéatose hépatique, nécessitant un prélèvement sanguin préalable pour la randomisation des souris. En alternative, les animaux subiront une procédure permettant d'induire un choc endotoxémique : injection d'un composant de la paroi cellulaire des bactéries, suivi d'un prélèvement sanguin d'environ 50 µL à la queue. Ensuite, les animaux seront soumis à une ou plusieurs analyses du métabolisme du glucose ou des lipides : gavage oral ou injection, 5 prélèvements sanguins à la queue espacés d'au moins 15 minutes, pour une durée totale de test de 2 à 4 heures. En alternative, les animaux subiront une chirurgie pour poser un cathéter, puis des prélèvements de sang et une infusion continue par le cathéter pendant au maximum 4 heures. Enfin, pendant une analyse du métabolisme en cages métaboliques, les animaux seront hébergés individuellement, puis éventuellement exposés à des températures élevées (thermoneutralité) ou basses (froid) pendant jusqu'à 4 semaines. À la fin des procédures, tous les animaux seront euthanasiés après un prélèvement sanguin sous anesthésie par inhalation pour étudier les organes cibles.

Impact sur les animaux

Certaines procédures peuvent engendrer une douleur liée à la manipulation, telles que l'incision avec un scalpel, les injections à l'aide d'une seringue, la pose d'une bague d'identification et la biopsie de la queue pour le génotypage. En ce qui concerne le choc endotoxémique, il provoque une forte induction de l'inflammation. Pendant certaines procédures, les animaux seront mis à jeun pendant jusqu'à 24 heures, mais ils auront toujours un accès ad libitum à l'eau potable. En ce qui concerne le suivi du métabolisme dans les cages métaboliques, l'hébergement des animaux à la thermoneutralité ou dans un environnement froid peut induire un stress thermique. Pour l'infusion des composés par voie intraveineuse, la chirurgie pour la pose du cathéter est une source de stress et peut entraîner une douleur supplémentaire.

Devenir

À l’issue de toutes les procédures, tous les animaux seront euthanasiés afin de récupérer des tissus en vue de réaliser des analyses histologiques et moléculaires supplémentaires, lesquelles nous fourniront des informations cruciales sur les adaptations des tissus adipeux et du foie au cours de l'obésité.

Remplacement

Il existe des modèles in vitro pour étudier les hépatocytes, les adipocytes et les cellules immunitaires. Cependant, ces modèles ne permettent pas d'étudier les interactions intercellulaires et interorganes. Pour cette raison, nous ne pouvons pas nous passer de l'utilisation de modèles animaux. En complément des modèles in vitro, nous avons mis en place plusieurs modèles, tels que les hépatocytes et les adipocytes primaires, qui permettent de remplacer certaines expériences, mais nécessitent tout de même l'utilisation d'animaux (1 à 2 par génotype par expérience au lieu de 10 à 15). De la même manière, nous avons choisi des procédures d'évaluation de la progression de la physiopathologie qui permettent d'atteindre les objectifs scientifiques sans sacrifier les animaux, afin de combiner les différentes procédures sans multiplier explicitement les lots d'animaux utilisés

Réduction

Quand il n'est pas possible de remplacer l'expérimentation animale par un autre modèle, la réduction peut se faire à travers trois moyens principaux : (1) Optimisation des élevages pour éviter la production d'animaux inutiles. (2) Utilisation d'analyses statistiques (réalisées avec des logiciels spécifiques) afin de déterminer préalablement le nombre d'animaux nécessaire pour nos expériences. (3) Formation approfondie pour ceux qui manipuleront les animaux, visant à maîtriser les gestes techniques et à minimiser le stress pour les animaux. La maîtrise technique contribue à réduire la variabilité inter-animale et permet de diminuer le nombre d'animaux nécessaire pour confirmer statistiquement un effet biologique. Enfin, nous avons mis en place plusieurs modèles in vitro, tels que les hépatocytes et les adipocytes primaires, qui nécessitent beaucoup moins d'animaux par expérience (1 à 2 par génotype par expérience au lieu de 10 à 15).

Raffinement

Les animaux seront stabulés dans un environnement non anxiogène et absent des pathogènes qui peuvent impacter la santé des animaux. Les conditions utilisées sont favorables à leur bien-être : température régulée, un nombre d'animaux par cage limité, un cycle normale de lumière/obscurité, nourriture et eau ad libitum, enrichissement de la cage avec de petites maisons. Les vérifications journalières des animaux sont faites et un registre de bien-être animale est à disposition pour coordonner les efforts autour de l'amélioration des conditions d'hébergement des animaux. NOUS SERONS VIGILANTS SUR L'ETAT DE SANTE DES ANIMAUX ET NOUS PRENDRONS EN COMPTE LES PARAMETRES SUIVANTS 1) PERTE DE POIDS SUPERIEURE A 15% (FAIM, SOIF, MALNUTRITION) 2) APPARENCE PHYSIQUE EXTERNE (POIL HIRSUTE, DOS ROND, SIGNES D'INFECTION OU BLESSURES) 3) SIGNES CLINIQUES MESURABLES (DIMINUTION DE TEMPERATURE RECTALE) 4) CHANGEMENT DE COMPORTEMENT (PROSTRATION, VOCALISATION) 5) REPONSE COMPORTEMENTALE AUX STIMULI EXTERNES LE SUIVI DES ANIMAUX SERA FAIT QUOTIDIENNEMENT PAR CAGE ET DEUX FOIS PAR SEMAINE LORS DES ETUDES DE REGIME. POUR LES PROCEDURES DURANT MOINS D'UNE JOURNEE, SEULS LES CHANGEMENTS DE COMPORTEMENT ET D'APPARENCE PHYSIQUE SERONT EVALUES CAR LA PERTE DE POIDS NE S'APPLIQUE PAS. EN REVANCHE, LA TEMPERATURE CORPORELLE PEUT TOUJOURS ETRE EVALUEE A LA MAIN. SI CES LIMITES SONT ATTEINTES, UN EFFORT SERA FAIT POUR AMELIORER LE BIEN-ETRE DE L'ANIMAL SELON LE CAS. PAR EXEMPLE, SUITE A UNE PERTE DE POIDS SUPERIEURE A 10%, UN SUIVI INDIVIDUEL PLUS FREQUENT SERA FAIT POUR VOIR SI L'ANIMAL REPREND OU MAINTIEN CE POIDS. SI LA LIMITE DE 15% DE PERTE DE POIDS EST ATTEINTE, L'ANIMAL SERA EXCLU DE L'EXPERIENCE ET IL SERA EUTHANASIE. POUR UNE TEMPERATURE CORPORELLE REDUITE (MESUREE PAR UNE SONDE RECTALE), L'ANIMAL SERA SURVEILLE PLUSIEURS FOIS DANS LA JOURNEE AFIN D’ETABLIR L’AMELIORATION OU PAS DE SON ETAT. DANS TOUS LES CAS, UNE PERIODE PROLONGEE (JUSQU'A 3 JOURS POUR LA PERTE DE POIDS OU LE CHANGEMENT DU COMPORTEMENT, OU UNE JOURNEE COMPLETE POUR UNE BAISSE DE TEMPERATURE CORPORELLE) NECESSITE L'EUTHANASIE DE L'ANIMAL.

Choix des espèces

La souris présente de nombreux avantages pour la recherche en métabolisme et physiologie. Elles ont un temps de génération relativement court et, selon la souche choisie, elles peuvent développer les pathologies comme l'obésité, l'insulino-résistance et encore la maladie du foie gras (non-alcoholic fatty liver disease) avec les caractéristiques assez proches à ces pathologies chez l'homme. Enfin, il existe un grand nombre de lignées génétiquement modifiées disponibles et ile est relativement facile d’en créer de nouvelles pour mieux investiguer les pathologies métaboliques. Les souris seront utilisées au stade adulte (âge > 8 semaines). Les pathologies métaboliques sont des pathologies de l'adulte.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système gastrointestinal
Souris : 1216
Souffrances
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▲ 1216
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Devenir
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 1216

1 216 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Génétiquement modifiées, elles reçoivent un régime obésogène pendant vingt-quatre semaines, des prélèvements sanguins répétés à la queue, des injections et un gavage. L'objet est d'étudier le rôle de la protéine d'horloge Rev-erba dans l'intestin au cours de l'obésité et du diabète. Le porteur s'appuie sur des travaux in vitro mais affirme devoir valider les mécanismes sur l'animal entier.

Objectifs

L’obésité et le diabète de type 2 peuvent s’expliquer par une consommation excessive de lipides mais aussi par des anomalies de leur métabolisme dans l’intestin. Ils exposent à un risque accru de maladies cardiovasculaires et hépatiques. L’intestin grêle représente à la fois la porte d’entrée des nutriments et une barrière sélective active séparant la lumière intestinale du milieu intérieur. C’est aussi un carrefour métabolique en communication permanente avec d’autres organes tels que le foie, le système nerveux, le tissu adipeux, par des communications humorales et nerveuses. En outre, les activités de l’intestin varient au cours de la journée et la protéine d’horloge Rev-erba pourrait moduler nombre de ces fonctions comme nous avons commencé à le démontrer récemment en utilisant des souris totalement déficientes en Rev-erba. Les questions de la contribution physiologique spécifique de Rev-erba intestinal à différents moments du cycle jour/nuit et des mécanismes de régulation du métabolisme lipidique intestinal par Rev-erba sont donc posées. Ce projet a donc un objectif double : 1) Évaluer la contribution effective du Rev-erba intestinal dans la réponse intestinale à un repas riche en graisse dans un contexte métabolique d’obésité ou de diabète. 2) Investiguer le fonctionnement du Rev-erba au niveau du métabolisme lipidique intestinal en identifiant les voies de signalisation intracellulaires placées sous son contrôle. Pour ce projet, nous utiliserons des souris wild-type et génétiquement altérées, n’exprimant pas Rev-erba spécifiquement au niveau intestinal, et des souris contrôles correspondantes, exprimant le Rev-erba au niveau intestinal. Nous utiliserons des molécules ciblant Rev-erb pour évaluer leur action inhibitrice (ou non) sur l’absorption des lipides alimentaires.

Bénéfices attendus

La mise en place de ce projet de recherche va permettre de mieux comprendre le rôle du Rev-erba exprimé dans l’épithélium intestinal dans le maintien de propriétés métaboliques majeures de cet organe, l’absorption des lipides alimentaires en premier lieu, dans les fonctions endocrines et de barrière active sélective. Il permettra aussi d’évaluer dans quelle mesure les propriétés de Rev-erba s’exercent en lien ou non avec le rythme horaire des repas au cours de la journée. Ce projet prévoit d’évaluer l’efficacité d’approches pharmacologiques ciblant Rev-erba. Si les hypothèses sont validées, alors la compréhension du rôle et du mécanisme d’action de Rev-erba permise par l’utilisation combinée de modèles murins, de lignées cellulaires et des organoïdes intestinaux, permettra de valider Rev-erba comme une potentielle cible thérapeutique dans le cadre de l’obésité et du diabète de type 2.

Procédures

256 souris recevront un régime alimentaire spécifique (standard ou obésogène) sous forme de bouchon pendant 24 semaines et seront soumises à un suivi de masse corporelle hebdomadaire. Des prélèvements sanguins (1 goutte) à la queue seront réalisés chaque 2 à 3 semaines après 4h de jeun, et après une légère anesthésie induite par des vapeurs d’isoflurane (durée : quelques secondes). Au bout de 18 à 22 semaines de régime, ces animaux seront évalués au regard de la dégradation de l’homéostasie glucidique. Cela implique, sur animaux vigiles, un prélèvement de sang à la queue (1 goutte), une injection dans l’abdomen (piqure) ou une administration orale (canule de gavage - contention durant environ 30 secondes et injection ou gavage durant quelques secondes) et au maximum 8 prélèvements de sang à la queue (une goutte à chaque fois) en 2 heures. Lors de ces prélèvements, chaque souris sera posée tranquillement sur la grille, sans contention et le prélèvement d’une goutte de sang sera effectué en quelques secondes. 448 souris seront employées pour des tests pharmacologiques. Les composés seront injectés (piqure dans l’abdomen ou sous la peau), à raison d’une injection par jour pendant 15 jours (contention durant environ 30sec – injection ou gavage quelques secondes). Afin d’étudier la réponse métabolique, 608 souris seront soumises à un test de tolérance à l’huile. Cela implique deux administrations (canule de gavage) d’huile d’olive par voie orale (contention durant environ 30sec – gavage quelques secondes) en 8 heures, une injection dans l’abdomen (piqure - contention durant environ 30 secondes et injection durant quelques secondes) et un prélèvement de sang à la queue 6 fois en 9 heures, réalisés sur animaux vigiles. Lors de la phase terminale, un dernier prélèvement de sang sera réalisé (voie rétro-orbitale) au cours d’une anesthésie profonde induite par des vapeurs d’isoflurane. Les animaux seront euthanasiés (dislocation cervicale) avant leur réveil puis les organes seront prélevés.

Impact sur les animaux

Les modèles murins utilisés dans ce projet comprennent la délétion de Rev-erba, codant pour une protéine de l’horloge de la classe des récepteurs nucléaires exprimée dans de nombreux organes, soit constitutive « corps entier », soit restreinte aux cellules de la muqueuse intestinale. Une lignée exprimant une forme mutante de Reverba qui ne possède pas le domaine de liaison à l’ADN nous permettra de disséquer les mécanismes mis en jeu en discriminant les effets génomiques et non génomiques. Ces invalidations/surexpression/mutation de Rev-erba n’engendrent, par elles-mêmes, aucune souffrance. Ces souris sont viables, fertiles et ne présentent pas de phénotype ou de comportement dommageables. Ainsi, peu de nuisances ou d’effets indésirables sont attendus dans les procédures qui seront mises en oeuvre pour la réalisation de ce projet de recherche. L’utilisation du régime gras (high fat) pour induire l’obésité et le diabète n’entraîne aucune douleur ni stress. Le gavage gastrique peut entraîner un certain stress, des irritations ou une gêne de courte durée. Les prélèvements sanguins à la queue nécessitent une contention légère des souris et ne dure pas plus de 30 secondes. Pour les injections en intra péritonéale (i.p.), il peut y avoir une douleur au point d'injection. Les produits injectés sont indolores (insuline, glucose, inhibiteur de lipoprotéine lipase) et de faibles volumes.

Devenir

La totalité des animaux sera euthanasiée à la fin des procédures. Le sang des animaux sera collecté et certains organes (côlon, intestin grêle, foie, tissus adipeux, cœur, muscle) seront également prélevés pour mesurer leur poids et leur taille, étudier leur histologie ou préparer des cultures d'organoïdes intestinaux. Il est alors impossible d’obtenir ces mesures sans la mise à mort des souris.

Remplacement

La demande d’utilisation des modèles murins pour étudier le rôle Rev-erba dans l’intestin lors du développement de maladies métaboliques telles que l’obésité et le diabète se base sur de nombreuses expériences in vitro réalisées sur la lignée cellulaire Caco-2/TC7 et sur des cultures d’organoïdes intestinaux. Cependant à ce stade de l’étude, il est nécessaire d’utiliser des modèles complexes (animal vivant et non cancéreux) afin de valider dans un premier temps les résultats obtenus in vitro et dans un second temps de mieux comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires de Rev-erba dans le développement de la pathologie. De plus, le diabète et l’obésité sont des pathologies complexes faisant intervenir les interactions entre différents organes (intestin, foie, tissus adipeux, cerveau) mais également entre les différents types cellulaires composant l’intestin lui-même. Ainsi le recours à des modèles in vivo reproduisant l’ensemble de ces interactions est indispensable pour mieux caractériser le rôle de Rev-erba dans le développement et la progression du diabète et de l’obésité.

Réduction

Le projet a été conçu avec un nombre minimal d’animaux nécessaires pour assurer la validité scientifique des expériences qui seront menées. Dans cette étude, animaux mâles et femelles seront utilisés afin de déterminer dans quelle mesure Rev-erba dans l’intestin est protecteur (ou non) dans les deux sexes, vis-à-vis du développement des maladies métaboliques. En se basant sur des précédentes expériences réalisées au laboratoire, il sera utilisé des groupes de 6 à 8 souris. En effet, les tests métaboliques (tolérance au glucose, tolérance à l’huile), les analyses de biochimie, protéiques et géniques nécessitent un minimum de 6 souris alors que les analyses histologiques nécessitent 8 souris par groupe de régime.

Raffinement

Les animaux seront maintenus dans des conditions d'hébergement dépourvu de stress, et dans un statut sanitaire SPF ou SOPF. Les souris cohabiteront par groupe de 4 par cage, la nourriture et l’eau sont fournies ad libitum. Le change de la litière s’effectue une fois par semaine. Lors de la mise sous régime des souris, la fréquence de change de la litière et de la cage est de deux fois par semaine. Le bien-être de l’animal depuis sa naissance jusqu'à sa mort sera pris en compte grâce à un environnement enrichi (présence d’abris et de jeux dans les cages), une surveillance quotidienne de l’état de santé des animaux, et la prise en compte de tout signe physique de stress ainsi que de la hiérarchie sociale. L’utilisation de techniques non invasives, des produits anesthésiques et analgésiques optimaux, et la dextérité du personnel contribuent à réduire le stress des animaux durant l’expérimentation. La définition précise des points limites précoces associés à chaque procédure, ainsi qu’une surveillance pendant tout le protocole permettront de limiter l’apparition d’une souffrance ou d’une atteinte de l’état général de l’animal. En cas d’atteinte de ces points limites, les animaux seront sortis de l’étude et seront mis à mort.

Choix des espèces

Cette espèce est choisie car la souris peut être génétiquement modifiée par transgénèse. De plus, il existe beaucoup d’outils pour étudier l’intestin dans cette espèce. Il existe aussi des données sur les gènes régulés par Rev-erba au sein de certains types cellulaires de l’épithélium intestinal. Ainsi, nous pourrons diminuer le nombre d’animaux employés en croisant nos données avec celles de la littérature. De plus, cette espèce permet de réaliser des gains- ou pertes-de fonction de Rev-erba spécifique à l’intestin afin de mieux disséquer son action. Les souris seront utilisées à l’âge adulte (âge>10 semaines)

  • Recherche appliquée
    • Troubles gastrointestinaux
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système gastrointestinal
    • Système immunitaire
Souris : 2464
Souffrances
▲ 120
▲ -
▲ 2104
▲ 240
Devenir
 -
 -
 -
 2464

2 464 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures dont la souffrance va du modéré au sévère, une partie menée sous anesthésie sans réveil. Génétiquement modifiées, elles reçoivent un régime gras ou alcoolisé, des injections de CCl4 pour induire une fibrose du foie, des prélèvements sanguins et un gavage. Le porteur indique que la défaillance hépatique peut provoquer une perte de poids de plus de 20 %, seuil qui déclenche la mise à mort. Il affirme devoir étudier la protéine CD44 dans un "organisme entier", aucune approche in vitro ne tenant compte des interactions entre organes.

Objectifs

L’obésité augmente le risque de développer un diabète de type 2, des maladies cardiovasculaires et s‘accompagne également de complications hépatiques. Ces complications sont fréquentes mais sous estimées en raison de leur évolution « silencieuse ». Ces altérations hépatiques vont d’un simple foie gras, avec ou sans inflammation, pouvant progresser jusqu’au cancer du foie. Malgré l'importance clinique de ces pathologies, aucun traitement pharmacologique efficace n’est actuellement disponible. La mise en place d’une inflammation chronique joue un rôle crucial dans le développement de ces maladies. Les cellules immunitaires sont impliquées dans les processus inflammatoires et ces cellules sont retrouvées, entre autres, dans des organes comme le tissu adipeux et l’intestin qui participent au développement des complications hépatiques. En particulier, dans ces maladies du foie, les fonctions de l’intestin sont dégradées et ceci contribue à l’activation des cellules immunitaires hépatiques. Notre objectif est comprendre comment ces cellules contribuent au développement des maladies du foie. Notre équipe de recherche s’intéresse à une protéine clef impliquée dans la régulation des fonctions des cellules immunitaires et dans la progression des maladies chroniques du foie. Par l’utilisation d’animaux génétiquement modifiés n’exprimant pas cette protéine au sein de certaines cellules immunitaires et soumis à un régime alimentaire favorisant l’apparition des complications hépatiques, nous serons en mesure de démontrer son rôle et d'observer les conséquences biologiques lors de sa suppression au cours des complications hépatiques.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de valider in vivo le rôle de notre protéine d'intérêt dans le contexte de complications hépatiques liées à l’obésité et d’autre part de décrypter les mécanismes physiopathologiques dans la mise en place et la progression des maladies chroniques du foie

Procédures

En fonction des procédures, les animaux seront soumis à deux prélèvements sanguins maximum. Les animaux nourris avec une alimentation riche en graisses seront soumis à un prélèvement sanguin en milieu et en fin de régime. Ces prélèvements ne dureront pas plus d'une minute maximum. Des injections seront également effectuées pour étudier le développement de la fibrose hépatique. Ces injections ne durent que quelques secondes et leur fréquence ne dépassera pas deux injections par semaine pendant 6 semaines. Une mise à jeun sera effectuée durant l'expérimentation d'une durée maximale de 4h ainsi qu'une seule administration orale de notre composé à l'aide d'une sonde gastrique.

Impact sur les animaux

Le présent projet comporte des contentions, injections intrapéritonéales et prises de sang à la queue qui sont des gestes induisant un léger inconfort ou une légère douleur chez les animaux. Comme conseillé dans la revue laboratory animals, le CCl4 sera administré par voie intra péritonéale (vs inhalation) avec alternance du point d’injection. Ce traitement est associé au développement de la fibrose hépatique sans perte de poids ni développement d’ascite ni trouble digestif attendus. Potentiellement, la conséquence la plus grave que les animaux pourraient subir serait une défaillance des fonctions du foie entrainant une difficulté pour s'alimenter et donc une perte de poids brutale de plus de 20% par rapport à la dernière pesée. Cependant, d'après nos expériences passées ainsi que celles de nos collaborateurs, ceci arrive rarement. Si une perte de poids supérieure à 10% par rapport à la pesée précédente est observée mais sans signe de souffrance (dos voûté, poil non entretenu, indifférence au milieu extérieur…), l’animal sera surveillé et repesé tous les 2 jours. Les animaux auront à disposition dans la cage des croquettes ainsi qu'un boudin de réhydratation. Si aucune reprise de poids la semaine suivante, il sera mis à mort.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de chaque procédure afin d'analyser la réponse immunitaire au sein des organes d'intérêt.

Remplacement

Le but de ce projet est d'étudier le rôle de la protéine CD44 dans les fonctions des cellules immunitaires impliquées dans divers aspects de la physiopathologie des NAFLD et ALD, notamment dans la stéatose, l'inflammation, les lésions hépatocellulaires, la fibrogénèse et l’hépatocarcinogénèse. Les études in vitro ne tiennent pas compte de l'environnement nutritionnel et métabolique ou encore des interactions entre différents types cellulaires ou entre organes. Il nous est donc nécessaire d'étudier le rôle de cette protéine dans un organisme entier.

Réduction

Ce projet utilise un nombre d'animaux minimum mais nécessaire pour réaliser des études statistiques pertinentes. Nous avons déterminé au travers de nos différents travaux publiés que le nombre adéquat d'animaux à intégrer par groupe doit être compris entre huit et dix. Ce nombre est communément admis et utilisé dans l'ensemble des études publiées dans le domaine du métabolisme. Nous choisirons dans cette demande un nombre fixe de dix animaux par groupe afin d'obtenir une puissance statistique suffisante. Les expériences seront reproduites une seconde fois pour confirmer la significativité statistique quand celle-ci est proche d'être atteinte lors du premier set d'expérience.

Raffinement

La mise en place de points limites précoces, prédictifs, adaptés (perte de poids, état général de la souris) et basés sur une observation détaillée des animaux au cours de l'expérimentation permettra de limiter la sévérité de celles-ci. Les souris seront hébergées selon les mesures réglementaires pour le raffinement : en groupe (6 souris par cage, ou 5 souris par cage si une des souris fait 30g ou plus) dans des cages enrichies (igloos, ouate, baguettes de bois à ronger). La surveillance quotidienne des animaux par les zootechniciens et nos surveillances régulières nous permettront d'identifier précocement tout signe de stress ou de souffrance afin d'appliquer les points limites.

Choix des espèces

La souris est une espèce très utilisée dans les études fondamentales et métaboliques. C’est une espèce facile à utiliser grâce à sa natalité importante. Notre expertise nous permet d’avoir des locaux d’hébergement et des conditions d’expérimentation appropriés à cette espèce. D’autre part, la similitude de son patrimoine génétique avec celui de l’Homme nous permet de pouvoir, dans la mesure du possible, extrapoler les résultats et en tirer des conclusions valables pour l’Homme. Les données in vivo de la littérature sont obtenues sur des souris et cette espèce permet d'obtenir suffisamment de tissu biologique d'intérêt pour réaliser des analyses protéiques, génomiques et histologiques. Aucune autre espèce ne peut donc être utilisée. Pour la procédure 1 (souris mâles), la mise sous HFD sera effectuée à environ 7-8 semaines d’âge, lorsque le poids des souris se stabilise. Pour les procédures 2, 3, 4 et 7(souris mâles ou femelles), la mise sous régime alcool sera effectuée à environ 12-13 semaines d’âge ou lorsque le poids des souris atteint 20g. Pour la procédure 5 (souris mâles), le traitement au CCl4 débutera à environ 7-8 semaines d’âge, lorsque le poids des souris se stabilise. Pour la procédure 6 (souris mâles et femelles), l’isolation des cellules sera effectuée sur des souris adultes à partir de 7-8 semaines d’âge.

  • Recherche appliquée
    • Troubles endocriniens
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système cardiaque
    • Système endocrinien
    • Système gastrointestinal
Souris : 208
Souffrances
▲ -
▲ 208
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 208

208 souris vont être utilisé·es, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque animal reçoit une injection dans la veine de la queue, suivie de séances d'imagerie sous anesthésie, avant d'être mis à mort pour prélever le foie et le cœur. Le projet étudie une voie de contrôle des protéines mitochondriales sur des souris génétiquement modifiées. Le porteur affirme qu'il "n'existe pas de méthode alternative" et que la souris est le seul modèle porteur d'une déficience pour sa protéine d'intérêt.

Objectifs

La mitochondrie est un organite intracellulaire semi-autonome qui est impliquée dans de nombreuses fonctions biologiques essentielles comprenant entre autres, la production d'énergie, la régulation du stress oxydatif et la mort cellulaire programmée. Les dysfonctions mitochondriales sont responsables de plus de 120 syndromes. Ces pathologies sévères sont classées dans les maladies rares. Les fonctions mitochondriales reposent sur un protéome de 1500 protéines environ. Chez les mammifères, plus de 99 % des protéines mitochondriales sont synthétisées dans le cytosol sous forme de précurseurs qui sont ensuite importés dans l'organite. La qualité de ces protéines néosynthétisées représente un enjeu crucial permettant d’éviter l'accumulation de protéines défectueuses dans l'organite et ainsi prévenir les dysfonctions mitochondriale. A ce jour, on ignore encore comment le contrôle qualité de ces précurseurs protéiques mitochondriaux est assuré avant leur import dans l'organite. Récemment, en utilisant des modèles cellulaires nous avons mis en évidence qu'une E3 ubiquitin ligase, FBXL6, est indispensable pour ce processus de contrôle qualité des protéines nouvellement synthétisées ou naissantes. L'objectif de notre projet est d'étudier les conséquences physiopathologiques de l’invalidation de cette voie sur contrôle qualité des protéines mitochondriales dans deux tissues, le foie et le coeur. Pour cela nous utiliserons un modèle de souris KO pour la E3 ubiquitine ligase.

Bénéfices attendus

La mitochondrie est une organelle intracellulaire jouant un rôle central dans plusieurs fonctions cellulaires et tissulaires. Entre autres, ces organelles produisent l’essentiel de l’énergie nécessaire au bon fonctionnement des différents organes chez l’homme. Cette activité énergétique mitochondriale est donc cruciale et son altération entraine des maladies rares sévères caractérisés par des perturbations généralisées du métabolisme (acidose lactique, obésité, déficits énergétique ...), encéphalopathie, cardiomyopathie etc... A l’heure actuelle, plus de 120 syndromes mitochondriaux ont été décrits pour lesquels aucun traitement n’existe. Notre projet vise à améliorer les connaissances concernant ces pathologies et réveler des nouvelles cibles therapeutiques pour ces pathologies.

Procédures

Pour chaque animal, une injection sera réalisée dans la veine de la queue grâce à une seringue. Cette étape durera moins d’une minute. Un premier groupe d’animaux sera analysé en imagerie à 1, 4 et 8 semaines après l’injection intraveineuse. Ces animaux seront anesthésiés par voies respiratoires, puis soumis à une injection par voie intrapéritonéale et enfin placé dans une chambre d’imagerie. La durée totale de cette approche est d’environ 15 min par animal et répétée, donc, à 1, 4 et 8 semaines post injection. En parallèle, deux groupes seront sacrifiés successivement, à 4 et 8 semaines après l’injection intraveineuse. Nous prélèverons les tissus d’intérêt et cette étape durera moins d’une minute.

Impact sur les animaux

Notre procédure nécessite une l’injection intraveineuse dans la veine de la queue susceptible d’entrainer une douleur transitoire. Cette procédure est très rapide (

Devenir

Tous les animaux, incluant les animaux atteignant les points limites seront mis à mort, à des fins d’ analyses, conformément à l'annexe IV de la directive 2010/63/CE.

Remplacement

Il n'existe pas de méthode alternative à ce projet car seul un modèle murin récapitulant les éléments de la physiopathologie observée chez l'homme. Nos recherches préalables menées sur des modèles alternatifs in vitro, in silico ou ex vivo, ont permis d’obtenir un certain nombre de résultats et nous permettent de cibler/restreindre précisément les recherches à mener sur l’animal. En revanche, ces modèles ne peuvent pas reconstituer la complexité de la régulation des fonctions mitochondriales et de leurs conséquences physiopathologiques.

Réduction

Le nombre d’animaux nécessaires par lot ainsi que le nombre d’itérations expérimentales a été déterminé pour pouvoir réaliser des tests statistiques robustes. Le nombre d’animaux nécessaires par lot pour détecter 50% de différence inter-lots avec 40% d’écart type intra lot est de 10 et les expériences seront répétées à deux reprises. Les tests statistiques afin de comparer les groupes d’animaux seront non paramétriques. Dans un premier temps, un test statistique nous permettra de vérifier les différences significatives entre les groupes d’animaux. Il sera ensuite suivi d’un test post-hoc de comparaisons multiples. Nous utilisons les souris males et femelles pour notre projet. De plus, nos études préliminaires réalisées sur des modèles complémentaires ont permis de réduire notre étude in vivo à une partie congrue.

Raffinement

1-Hebergement : Les animaux sont hébergés dans des conditions veillant au respect du bien-être (en fratrie) et avec un milieu enrichi afin de limiter leur stress. Nos animaux sont hébergés en présence de raffinement spécifique: - coton dentaire, que les souris dépiautent pour se faire un nid. -des tunnels en carton, qui leur servent à se cacher et à jouer. Les animaux sont suivis quotidiennement afin de détecter tout inconfort ou souffrance. Une étroite collaboration entre le personnel de l'animalerie et notre équipe d'expérimentateurs, permet d'intervenir immédiatement sur les animaux en cas de nécessité. 2. Contention: les animaux sont manipulés avec soin par un personnel formé qui maitrise les méthodes de préhensions douces. Les animaux sont attrapés par la peau du dos afin de ne pas les manipuler par la queue. 3. Formation: une grande maîtrise technique est demandée à nos expérimentateurs qui sont régulièrement formés au sein de l'institut pour le bien-être animal. 4. Minimiser la douleur: les injections intraveineuses sont réalisées sur des animaux par un personnel dument formé. Un suivi quotidien des animaux est réalisés post injection afin d’anticiper des éventuels inconforts et douleurs. En cas d’inflammation lors des 24h après la procédure, nous injecterons une dose d’anti-inflammatoire non-steroidien en sous-cutanée. 5. Les points limites : Nous avons également établi des points limites objectifs et précoces permettant de mettre fin à toute procédure le cas échéant. Les animaux présentant des signes moteurs anormaux après les injections, au réveil après l’anesthésie et l’imagerie seront observés de près et si aucune amélioration observée après 24h, ils seront euthanasiés. Les animaux ayant une perte de poids de plus de 20 % ou présentant des signes tels que piloérection, déshydratation, dos voûté, prostration, isolement pendant plus de 24h jour, seront euthanasiés.

Choix des espèces

Nous utiliserons les souris adultes pour cette expérimentation. L’âge adulte correspond au stade durant lequel les effets biologiques que nous analysons sont modifiés. Par ailleurs, nous utilisons la souris car il s’agit de l’unique modèle animal existant présentant une déficience pour notre protéine d’intérêt.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Rats : 5000
Souffrances
▲ -
▲ 5000
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 5000

5 000 rats vont être utilisé·es dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, pour entretenir une lignée de rats rendus diabétiques et la mettre à disposition d'autres projets. Les animaux subissent une mesure de glycémie par prélèvement d'une goutte de sang à la queue, parfois un prélèvement sanguin plus important selon les projets qui les recevront. Le champ structuré sur le devenir est vide et la narration indique que femelles et mâles sont utilisés pour les accouplements et transférés vers des recherches autorisées, sans mise à mort à l'issue de ce projet. Le porteur travaille sur un "organisme entier" que les approches in vitro ne remplaceraient pas, et présente le maintien de cet élevage comme "indispensable".

Objectifs

Ce projet va permettre la mise à disposition de notre équipe de rats diabétiques nécessaires à la mise en place de différents projets. Ce modèle de diabète constitue un outil de choix pour l’étude des mécanismes impliqués dans les défauts métaboliques dans un contexte d’hyperglycémie et/ou d’inflammation chronique. Par ailleurs lee rat GK peut également être utilisé pour évaluer le potentiel thérapeutique de nouvelles molécules.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra la mise à disposition de notre équipe d'un modèle animal de diabète de type 2 présentant de grandes similitudes avec le diabète humain nécessaire aux différents projets de l'équipe et des collaborateurs portant sur l'étude de la régulation du métabolisme glucidique et son implication dans d'autres pathologies. Le maintien de cet élevage au sein de la plateforme est donc indispensable pour la pursuite des activités de recherche ménées au sein de l'équipe et dans le cadre des collaborations avec d'autres laboratoires publics et privés.

Procédures

A l’âge de 7-8 semaines, lors que leur état diabétique sera stable, une mesure de la glycémie des animaux sera réalisée en vue de leur sélection. Une goutte de sang (environ 5µl) sera prélevée à la queue après piqûre avec une aiguille 26G. Ce prélèvement ne dure que quelques secondes. Uniquement les animaux présentant les valeurs de glycémie souhaitées (150-170 mg/dl pour les femelles et 240/280 mg/dl pour les mâles) seront sélectionnés pour l'entretien de l'élevage et inclus dans des projets de recherche. Un prélèvement de sang sera réalisé uniquement si le projet de recherche auxquels les animaux seront destinés le nécessite. Ce prélèvement, qui n'est donc pas systématique sur tous les animaux de la colonie, sera réalisé au bout de la queue et le volume de sang prélevé sera d'environ 250 µl (volume négligeable par rapport au volume sanguin qui est de 17 ml pour un rat de 250 g). La durée du prélèvement à la queue est de 20-30 secondes.

Impact sur les animaux

Du fait de leur diabète, ces rats presentent une polyuro-polydipsie, caractérisée par une augmentation de la prise de boisson et de l'émission d'urine. Celle-ci est très légère chez les femelles et modérée chez les mâles. Les animaux diabétiques présentent la même durée de vie que leurs contrôles non-diabétiques et ne nécessitent d'aucun traitement pour leur survie.

Devenir

Les femelles et les mâles seront utilisés pour les accouplements futurs et mis à disposition des chercheurs dans le cadre de projets de recherche autorisés.

Remplacement

Le métabolisme glucidique dont nous cherchons à mettre en évidence la régulation nous conduit à devoir travailler sur un organisme vivant dans son intégralité. Des approches in vitro, notamment sur des lignées de cellules immortalisées, ou ex vivo, sur des îlots isolés nous permettraient uniquement de mettre en évidence des mécanismes spécifiques, mais pas d’étudier la réponse physiologique globale de l’organisme aux traitements. Ainsi pour atteindre les objectifs spécifiques de notre projet, l’utilisation d’animaux vivants est indispensable.

Réduction

Le nombre d’animaux générés est réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins des différents projets de l'équipe. . Nous connaissons bien cette lignée de rat (nombre et taille des portées), ce qui permet de gérer les élevages de façon raisonnée.

Raffinement

Les animaux seront hébergés en groupes pour respecter leur comportement naturel. En raison de leur polyuro-polydipsie modérée, une litière adaptée sera utilisée dans les cages d'hébergement des mâles et renouvelée 2 fois par semaine pour éviter l'inconfort des animaux. Pour les femelles, leur polyuro-polydipsie étant très légère, une litière standard sera utilisée, sans nécessité d'effectuer un change hebdomadaire supplémentaire. Les biberons seront renouvellés 3 fois par semaine. Les rats seront surveillés quotidiennement afin de détecter des signes de souffrance portant sur l'apparence physique (manque de toilettage, poils ébouriffés, dos arrondi), le comportement (modification de la prise alimentaire, prostration) et les modifications de poids. Une perte de poids de plus de 15% entraînera la mise à mort de l'animal concerné.

Choix des espèces

Le modèle animal sur lequel nous conduisons nos recherches sur le diabète dans l'équipe est le rat. Le rat est une espèce animale pertinente dans le cas de nos projets d'étude parce que du point de vue comportement, le rat est un apprenant rapide et intelligent, et les processus physiologiques sont similaires chez le rat et chez l’Homme. De plus, le rat est suffisamment grand pour des mesures physiologiques pratiques et pour des manipulations neurochirurgicales/stéréotaxiques. Les femelles seront mises en accouplement à partir de l'âge de 8 semaines (maturité sexuelle) et jusqu'à l'age de 12 semaines. Les mâles seront utilisés à partir de l'age de 10 semaines et jusqu'à 6 mois.