Système gastrointestinal
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Etude des mécanismes de défenses contre les agents pathogènes du tube digestif
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Entre dix et quinze injections en deux à trois semaines, deux prélèvements sanguins de trois minutes puis un troisième sous anesthésie générale, telle est la part de chaque souris dans ce projet. 1 400 souris vont être utilisées, 1 040 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 360 un niveau modéré, toutes tuées pour prélèvements sanguins et tissulaires. L'objet déclaré est de suivre les premières étapes de la réponse immunitaire dans le tube digestif après une infection, en vue de définir de nouvelles stratégies de vaccination orale. Les substances injectées, censées mimer des infections virales, bactériennes ou parasitaires, ne sont jamais nommées, et le porteur se borne à écrire qu'elles ne sont pas décrites comme ayant des effets douloureux.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de comprendre quelles sont les premières étapes de mise en place d’une réponse immunitaire adéquate au sein du tube digestif après infection par des agents pathogènes tels que des virus, des bactéries ou des parasites. Pour répondre à cette question, nous utiliserons des modèles murins qui seront traités avec des substances capables de mimer de telles infections, afin de mesurer l’efficacité de la mise en place des réponses immunitaires. Les données obtenues seront par la suite exploitées pour définir de nouvelles stratégies vaccinales.
Bénéfices attendus
Nous attendons des résultats prometteurs, permettant une meilleure compréhension des toutes premières étapes de la mise en place d'une réponse immune adaptée à différents agents pathogènes, dont certains sont impliqués dans le développement des cancers de l’estomac. De plus, nos données pourraient permettre de définir une nouvelle stratégie de vaccination orale, ciblant de manière plus spécifique certaines cellules du tube digestif.
Procédures
Les animaux recevront entre 10 et 15 injections de substances sur 2 à 3 semaines (l’injection durant moins d’une minute), 2 prélèvements sanguins de 3 minutes, un prélèvement sanguin sous anesthésie générale (d’une durée de 5 min).
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis aux nuisances suivantes : contention lors des phases injection de substances et prélèvement sanguin, générant un stress et une douleur de manière ponctuelle équivalente à une piqure d’aiguille, administration de molécule via une sonde gastrique. Les traitements appliqués ne sont pas décrits comme ayant des effets douloureux.
Devenir
Les individus seront euthanasiés pour prélèvements sanguins et tissulaires.
Remplacement
Les questions posées dans le cadre de ce projet (interactions entre types cellulaires et organes différents) impliquent l’utilisation de modèles murins reflétant au mieux la physiologie d’un point de vue intégrée. La réponse aux questions soulevées dans ce projet ne peut en aucun cas être abordée par un seul modèle de substitution.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu dans le cadre de ce projet a été défini en nous appuyant sur les résultats précédemment obtenus, afin de nous permettre d’obtenir des données interprétables. Notre stratégie pour réduire le nombre d’animaux consistera à engager de petits groupes d’individus, nous permettant de valider ou d’invalider nos hypothèses de travail le plus rapidement possible. Si une de nos pistes de travail ne s’avère plus pertinente, les expériences associées seront abandonnées, réduisant de fait le nombre d’animaux engagés en procédures.
Raffinement
Notre stratégie expérimentale consiste en un suivi des individus engagés dès le début des phases d’expériences, sous le contrôle des zootechniciens et de la cellule du bien-être animal. Des points limites suffisamment prédictifs ont été définis et associés à une grille de score objective. Toutes augmentations de ce score entraineront un suivi accru des individus en question, et l’atteinte du score maximal l’arrêt immédiat de l’expérimentation. Les animaux seront élevés dans un milieu enrichi, en respectant les groupes sociaux, et seront traités avec des anesthésiques et des analgésiques lors des phases de prélèvement sanguin.
Choix des espèces
La souris est un excellent modèle pour notre projet, puisque disposant d’un système digestif et immunitaire présentant de nombreuses similitudes avec l’homme. De plus, il existe un grand nombre de lignée de souris génétiquement modifiées nous permettant de comprendre quels rôles peuvent avoir certains gènes d’intérêts. Les animaux seront étudiés entre 6 et 24 semaines d'âge, dès lors que le système digestif est mature.
Effet anti-obesité d’agonistes de CD36: Rôle de CD36 lingual
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système nerveux
Quinze prélèvements de sang par incision du bout de la queue, chacun sur une souris maintenue une minute: 160 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles suivent dix-huit semaines de régime hypergras jusqu'à l'obésité et le diabète, avec gavages au glucose, mesures de glycémie tous les quinze jours et 72 heures d'hébergement individuel réparties en quatre tests de dix-huit heures. L'objet réel est de vérifier si des "faux lipides" conçus par l'équipe agissent sur un récepteur lingual du goût du gras et coupent l'appétit. Le porteur retient la souris parce que sa lignée génétiquement modifiée n'existe que dans cette espèce, et cite aussi la disponibilité des réactifs et des "coûts limités de maintenance".
Objectifs
Des études récentes effectuées chez l’homme comme chez la souris indiquent que l'obésité est associée à une altération du goût avec une préférence élevée pour les corps gras. Les bourgeons du goût localisés dans les papilles gustatives linguales représentent le siège de la perception gustative. C’est plus précisément grâce aux récepteurs gustatifs (taste receptors, TR), présents sur ces cellules que les saveurs sont détectées. Le récepteur CD36 est le récepteur du gras qui est impliqué dans la détection des lipides (acides gras) alimentaires et par conséquent la préférence pour les aliments gras. Dans le but de réduire la prise alimentaire des aliments gras. Nous avons développé des faux lipides qui sont soit des analogues d’acides gras ou un extrait d’origine végétale. Ces molécules sont capables d’interagir avec le lipido-récepteur CD36 et de mimer le goût du gras comme des acides gras naturels. Cela, ouvre des perspectives de l’utilisation de ces « faux lipides » comme modulateurs du gout du gras et du comportement alimentaire Le but de cette étude est de 1-Vérifier si nos molécules agonistes de CD36 « faux lipides » sont capables d’induire la satiété et de réduire l’incidence de l’obésité. Le test de comportement « test double choix » la mesure de prise alimentaire, du poids corporel ainsi que la glycémie à jeun fourniront des éléments de réponses à ce sujet. 2-Démontrer par l’utilisation de souris qui n’expriment pas le récepteur du gras uniquement dans les papilles linguales, l’implication, in vivo, de ce récepteur lingual dans l’action des faux lipides
Bénéfices attendus
Il a été rapporté que le goût du gras représente une sixième modalité gustative aux côtés du sucré, du salé, de l'amer, de l'acide et de l'umami. Le récepteur du gras CD36 est responsable non seulement de la perception lipidique mais également du renforcement de la préférence alimentaire pour les repas riches en gras. L’altération du gout du gras conduit à une attirance excessive pour les aliments gras, favorisant ainsi l’installation de l’obésité et les maladies métaboliques associées tels que l’insulinorésistance et le diabète de type 2. Les études réalisées chez les souris n’exprimant pas récepteur du gras CD36 ont démontré qu’elles perdent la perception du goût du gras. A court terme, ce projet permettra la description et l’utilisation ultérieure d’une nouvelle lignée génétiquement modifiée, qui n’exprime pas le récepteur du gras uniquement dans les papilles linguales,qui pourra servir de modèle animal pour les études ou les interrogations relatives au rôle de CD36 dans le gout du gras. A long terme ce projet nous permettra de développer de nouvelles molécules anti-obésité ciblant le récepteur du gras « CD36 »
Procédures
L’ensemble des souris sera nourri avec un régime standard ou hypergras et sera pesé de façon hebdomadaire. Des mesures de la glycémie tous les 15 jours pendant 18 semaines au niveau de la queue ainsi qu’un test tolérance au glucose en fin de protocole nécessitent une mise à jeun de 6h, un gavage au glucose (moins d’une minute) et une incision de l’extrémité de la queue, ces mesures de glycémie seront réalisées par bandelette glucomètre Ainsi pour la mesure de la glycémie, chaque souris subira un total de total 15 prélèvements d’une goutte de sang après incision de queue. Le prélèvement sera réalisé réalisés sous anesthésie locale (technique de mesure non invasive nécessitant une simple contention pendant 1 minute). Les souris seront hébergées individuellement en tout pendant 72 h (4 tests de 18h) pour réaliser un test comportemental. Un prélèvement sanguin terminal intracardiaque (sous anesthésie générale) sera réalisé avant la mise à mort (toujours anesthésiées). Après euthanasie, les organes d’intérêt seront prélevés.
Impact sur les animaux
- Inconfort lié à l’obésité induite par le régime alimentaire hyper-gras : l’obésité ou le surpoids peut réduire la mobilité des souris qui développent également un diabète de type 2. Nous avons limité la durée du régime alimentaire à 18 semaines. Durée optimale pour observer les effets des molécules anti-obésité limitant ainsi les inconforts liés à l’obésité. - Douleur lors des prélèvements sanguins au niveau de la queue. Les prélèvements sanguins (une goutte sur une bandelette de glycomètre) nécessitent une section de 0.5 à 1mm de l’extrémité de la queue qui peut induire une douleur et une infection locale. Les souris subiront en tout 15 prélèvements sanguins (10 prélèvements tous toutes les deux semaines pour suivre l’installation du diabète type 2 et 5 prélèvements lors du test un test de tolérance au glucose). Pour pallier à cette nuisance, nous effectuons une anesthésie locale (crème emla 5%) avant incision et nous désinfectons (solution antiseptique) la queue avant et après l’incision de même que les instruments (ciseaux) à l’alcool. - Irritation de la gorge lors des gavages : le test de tolérance au glucose (OGTT) nécessitant un gavage avec une solution de glucose, afin de minimiser cette irritation malgré la qualification de l’expérimentateur nous utilisons des sondes en plastique souple adéquates pour souris (38 mm longueur et 1,2 mm de diamètre de la pointe). -Stress lors des manipulations : les gavages nécessitent également une contention. Pour pallier à ce stress, nous limitions la durée de contention à quelques secondes. - Stress lors d’hébergement individuel des souris : les souris seront en hébergement individuel en tout pendant 72 h pour réaliser des tests de doubles choix (4 tests de 18h). Nous avons limité cette durée d’hébergement individuel à 18h qui représente la durée minimale pour réaliser ce test comportemental
Devenir
A l’issue de la procédure, toutes les souris seront mises à mort..
Remplacement
L’obésité est une maladie multifactorielle impliquant l’altération du métabolisme des lipides et glucides, les dérégulations hormonales (hormones du tissu adipeux), l’activation du système immunitaire, l’inflammation. Ainsi malgré les résultats obtenus, in-vitro, le recours à l’animal est indispensable. En revanche, l’utilisation de lignées cellulaires in vitro nous a permis de réduire le nombre d’animaux dont nous aurions initialement eu besoin pour les études mécanistiques.
Réduction
L’utilisation de lignées cellulaires in vitro nous a permis de réduire le nombre d’animaux dont nous aurions initialement eu besoin pour les études mécanistiques. Le nombre d’animaux nécessaire à cette étude correspondra au nombre minimum permettant une étude statistique valable avec un test non paramétrique adapté aux petits échantillons. Ainsi, après une estimation statistique, la taille minimale des groupes est de 10 animaux.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupes dans les conditions habituelles de l’animalerie, le calme sera maintenu tant que possible dans la salle d’hébergement et une visite quotidienne sera réalisée. Pour le bien-être des souris, du matériel d’enrichissement permettant la construction de nid sera fourni en permanence avec un accès libre à la nourriture et la boisson. Lorsque les souris seront hébergées individuellement, un enrichissement supplémentaire sera apporté (igloo et matériau de nidification en cellulose). Les souris seront habituées à la contention pour diminuer le stress, lors des pesées et des prélèvements. Un anesthésiant local sera appliqué sur la queue lors des prélèvements sanguins et une anesthésie générale sera réalisée avant la mise à mort.
Choix des espèces
Du point de vue scientifique, la souris reste le modèle de choix pour des études sur l’obésité et le comportement alimentaire. Bien que techniquement plus difficile que l’utilisation du rat, notre modèle animal génétiquement modifié est réalisé seulement chez la souris, c’est pourquoi ce modèle est indispensable. D’un point de vue technique, la disponibilité des outils (anticorps, kits de dosage etc…) et les coûts limités de maintenance contribuent au choix de modèle souris. De plus, l’élevage et l’induction de la modification génétique étant plus facile sur les souris, cette espèce est un modèle de choix pour notre étude. De même, la durée d’induction de l’obésité à partir de 8 semaines chez la souris est relativement courte, ce qui permet la création des groupes expérimentaux dans des délais raisonnables. Des souris mâles de 4 à 5 semaines seront mises sous régime obésogène pour maitriser l’induction de l’obésité. Il y’a pas de référence pour déterminer l’obésité chez la souris tels que l’indice de masse corporelle chez l’humain. Cependant les souris ayant un poids corporel au-delà de 45 g sont considérées comme obèses et développent une hyperglycémie à jeun. A la fin de l’étude, les animaux auront alors entre 22-23 semaines et seront donc adultes. Cet âge est privilégié dans le but d’étudier des pathologies d’ordre métabolique (induites par des régimes obésogènes) telles que le diabète de type 2 normalement diagnostiqué chez l’Homme à l’âge adulte.
Modèle préclinique d’insuffisance hépatique modérée ou sévère pour tester l’effet thérapeutique des molécules candidates
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
L'état des souris est suivi de près pour les tuer avant une mort certaine: 4 680 souris vont être utilisées dans ce modèle d'insuffisance hépatique aiguë, 4 080 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 600 un niveau modéré, toutes tuées à l'issue. Après seize heures de jeûne, elles reçoivent par gavage une surdose de paracétamol ou de thioacétamide qui détériore leur foie dans les heures qui suivent, avec douleurs abdominales, baisse de mobilité et arrêt du toilettage. Le porteur prévoit quinze souris par groupe pour le modèle sévère parce que la mortalité doit être intégrée au calcul, et précise qu'une souris morte spontanément devient inexploitable puisque son foie se dégrade. Un antidote existe déjà et se montre efficace dans les huit heures, le projet visant à élargir cette fenêtre.
Objectifs
L’acétaminophène (ou paracétamol ou APAP) est amplement utilisé comme médicament analgésique et pour faire baisser la fièvre, il ne présente pas de risque au patient en dose thérapeutique. Cependant, il peut induire des lésions sévères du foie, voir même une insuffisance hépatique aigüe en cas de surdose. Nombreux cas de surdoses de l’acétaminophène intentionnelle ou non sont comptabilisés spécialement dans les pays occidentaux avec un taux élevé d’insuffisance hépatique. En France, cette surdose représente la cause la plus fréquente d’insuffisance hépatique aigüe sévère avec un taux de mortalité de 22 %, c’est donc un grave problème de santé publique. A ce jour, un seul antidote est cliniquement prouvé mais bien qu’il se soit révélé très efficace pour prévenir les lésions hépatiques après un surdosage d'acétaminophène, l'efficacité thérapeutique est la plus élevée lorsqu'elle est administrée dans les 8 heures suivant l'accident. La recherche d'une thérapie ou d’un médicament permettant d'élargir la fenêtre thérapeutique a conduit à des études approfondies sur les mécanismes de mort cellulaire et sur les lésions hépatiques après une surdose d’acétaminophène. Les modèles d’insuffisance hépatique aigüe par intoxication de la souris avec surdose d’acétaminophène ou de thioacétamide qui est développé dans ce projet ont pour but de fournir la possibilité de tester différentes cibles thérapeutiques (composée chimiques ou thérapie cellulaire) dans un contexte d’intoxication modérée à sévère.
Bénéfices attendus
La surdose de paracétamol est un problème de santé publique important et l’insuffisance hépatique la principale cause de mortalité ou qui nécessite de transplantation hépatique. Le modèle d’insuffisance hépatique aigüe chez la souris, causé soit par surdose d’acétaminophène soit par surdose de thioacétamide est un modèle court. Il permet ainsi de tester rapidement l’efficacité de différentes thérapies (action sur la production de métabolite toxique et de ce fait sur la nécrose hépatique). Par conséquence, après validation clinique, cela permettra d’avoir une alternative à la transplantation de foie.
Procédures
Pour induire une insuffisance hépatique aigue modérée ou sévère, les animaux seront mis à jeun pendant 16h. Ils recevront un gavage en surdose qui engendrera une détérioration de leur foie dans les heures suivant cette administration. L’état des animaux sera suivi de près pour intervenir rapidement et euthanasier un animal avant une mort certaine. Les prélèvements de sang (100µL) seront réalisés de préférence à la veine maxillaire sur animal vigile (le prélèvement dure moins d’une minute) avant intoxication puis 24h post intoxication. Lors de l'euthanasie, le prélèvement de sang terminal sera effectué par ponction intracardiaque ou en veine cave sous anesthésie et analgésie. Le prélèvement dure moins de 2 minutes.
Impact sur les animaux
Le modèle développé a pour but d’induire une insuffisance hépatique, selon la surdose, elle peut être modérée ou sévère. Cette pathologie cause de la douleur au niveau abdominal, les animaux peuvent montrer des signes de mal être, réduire leur mobilité/exploration de la cage, ainsi que leur toilettage. En fonction de la dose, ces effets peuvent durer plus ou moins longtemps. Une observation sera réalisée à différents temps après intoxication, les symptomes observés serviront à grader l’évolution de la maladie. Les effets secondaires des candidats médicaments ne sont pas toujours connus. Tout effet secondaire est répertorié et si cela impacte le bien être de l’animal, cela serait un point limite qui entrainerait l’arrêt du traitement, voir l’euthanasie de l’animal/du groupe de traitement.
Devenir
En fin de projet, tous les animaux seront euthanasiés pour récupération de tissus et de sang, et évaluation de critères d’efficacité des composés (paramètres métaboliques et de fonction hépatique dans le sang...).
Remplacement
Des modèles in vitro pour comprendre la mécanistique du paracétamol et des composées à tester existent et peuvent être réalisés avec des cultures de cellules hépatiques primaires de souris ou humaines. Cela permet de sélectionner des molécules ou thérapies qui présentent un effet sur les points clés de la pathologie étudiée. Les cellules primaires présentent une limite entre leur viabilité et le temps en culture. En effet, elles ne sont pas viables après 24h en culture. Une autre limite est l’absence de cellules immunitaires, présentent dans l'organisme et qui jouent un rôle dans la régénération du foie. La relevance clinique des modèles cellulaires n’est pas très claire et peut ne pas être applicable à la réalité clinique.
Réduction
L’objectif de cette étude est d’avoir différents niveaux d’insuffisance hépatique causée par l'intoxication afin de pouvoir tester différentes interventions thérapeutiques. Les animaux auront un suivi accru qui permettra de minimiser la souffrance et en même temps qui garantit le phénotype pathologique. Comme ce modèle va varier entre une intoxication modérée et sévère, la mortalité doit être prise en compte bien qu’elle sera accompagnée et suivie afin d’éviter la mort spontanée et la souffrance extrême de l’animal. En conséquence, un nombre plus élevé de souris n=15 par groupe sera envisagé pour le modèle d’insuffisance hépatique sévère afin de garantir la puissance statistique du projet. Il est important de mentionner, qu’une souris morte spontanément ne pourra pas rentrer dans les analyses car son foie se dégénère et n’est plus exploitable.
Raffinement
Dès leur arrivée dans la zone d’exploration fonctionnelle, les animaux seront hébergés dans des conditions définies par la directive européenne 2010/63/UE et plusieurs types d’enrichissement seront mis dans les cages (tunnel, Aspen brick, coton, igloo et Sizzelnest). L’état des animaux sera suivi quotidiennement par du personnel compétent afin de s’assurer de leur bien-être. Après intoxication, les animaux vont montrer des signes de mal-être (baisse de l'activité dans la cage, un pelage moins brillant, baisse de la température corporelle, perte de poids), ces symptomes seront gradés. Dans le cas d'atteintes sévères, l'animal sera euthanasié. Les prélèvements de sang seront effectués de préférence à la veine maxillaire sur animal vigile ou à défaut au sinus rétro-orbitaire sous anesthésie gazeuse et avec un anesthésique local.
Choix des espèces
L’overdose de paracétamol chez la souris présente des nombreuses caractéristiques pathophysiologique similaire à l’humain. A partir de la maturité sexuelle (8 semaines d’âge). Les jeunes souris avant 8 semaines d’âge métabolisent différemment l’acétaminophène et cela ne correspond pas à la pathologie humaine.
Validation préclinique chez le modèle porcin d’un dispositif électronique ingestible permettant de moduler l’activité vagale et cérébrale de manière non invasive
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système nerveux
22 porcs juvéniles de 30 à 40 kg vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, chacun subissant des anesthésies générales plafonnées à six heures. Un dispositif filaire de stimulation est inséré dans le duodénum, par chirurgie ou par canule, puis les animaux passent un scanner et un électrocardiogramme, parfois deux scintigraphies gastriques à une semaine d'intervalle ou une imagerie cérébrale de deux heures trente. Tous sont tués à l'issue, le porteur indiquant qu'il n'est pas possible de les remettre dans le circuit d'élevage pour la consommation humaine. Le bénéfice décrit reste une étape intermédiaire : valider un prototype filaire, pour envisager plus tard un dispositif ingestible autonome, lui-même préalable à un éventuel usage chez l'humain.
Objectifs
De nombreuses pathologies d’origine nutritionnelle ou digestive font état d’anomalies de communication au niveau de l’axe intestin-cerveau, comme en contexte d’obésité, de gastroparésie ou de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin. Le nerf vague joue un rôle majeur dans cette communication entre organes et différentes approches thérapeutiques invasives ont déjà été envisagées pour stimuler le nerf vague, comme la stimulation électrique avec implantation d’électrodes et de stimulateur par voie chirurgicale. L’objectif de cette étude préclinique est de tester un dispositif électronique ingestible qui serait capable de parvenir au niveau de l’intestin et de s’y déployer pour stimuler les neurites (terminaisons nerveuses) des villosités intestinales, modulant ainsi l’activité du nerf vague, par voie de conséquence la vitesse de vidange gastrique (la stimulation du nerf vague permettant de détendre le sphincter pylorique et d’accélérer la vidange gastrique) et in fine les réponses cérébrales, notamment à une stimulation alimentaire gustative sucrée. Dans la présente étude pilote, un prototype filaire du dispositif sera testé chez le modèle porcin afin de valider les effets de la stimulation opérée par ce dispositif au niveau de l’activité du nerf vague, de ses effets au niveau gastrique et cérébral.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de valider l’efficacité d’un premier prototype filaire capable de moduler l’activité vagale, la vidange gastrique et les réponses cérébrales par stimulation des neurites au niveau de l’intestin. Une fois cette preuve de concept obtenue, permettant de disposer de paramètres de stimulation efficaces, un futur projet pourra être envisagé cette fois avec un dispositif ingestible capable de se déployer de manière autonome dans l’intestin grêle, donc sans nécessité d’implantation chirurgicale. Cette solution représenterait une alternative non invasive en comparaison des autres techniques de stimulation vagale existantes, facilement implémentable et modulable en fonction des patients. En fin de vie ou d’action, le dispositif ingestible final sera excrété par voie naturelle via les fèces.
Procédures
Quatre animaux permettront de déterminer la meilleure stratégie pour implanter le dispositif de stimulation filaire : 1) la stratégie la moins invasive, privilégiée, correspond à l’insertion préalable du dispositif filaire sous anesthésie générale ; 2) la stratégie alternative, choisie si le dispositif ne peut pas rester longtemps en place, nécessite l’implantation d’une canule duodénale permettant l’insertion du dispositif le jour des mesures. Une fois le mode d’insertion choisi, 4 à 6 nouveaux animaux seront implantés avant d’être soumis à une imagerie anatomique CT-Scan (rayons X) et un enregistrement électrocardiographique (ECG) sous anesthésie générale pour repérer le dispositif dans le duodénum et évaluer l’effet de la stimulation sur l’activité vagale (intervention unique de 1h30 à 2h). Si aucun effet n’est observé durant l’ECG, les animaux seront soumis à 2 scintigraphies gastriques à une semaine d’intervalle, afin d’évaluer indirectement l’effet de la stimulation sur l’activité vagale en évaluant le temps de vidange gastrique après un repas test radiomarqué (interventions de 2h à 2h30). Sur 9 à 12 animaux différents, une imagerie par résonance magnétique fonctionnelle cérébrale sera réalisée sous anesthésie générale une semaine après l’intervention chirurgicale, afin d’évaluer l’effet de la stimulation sur l’activité cérébrale et les réponses cérébrales à une stimulation gustative sucrée (intervention de 2h à 2h30).
Impact sur les animaux
Douleur, lésion physique ou gêne après intervention chirurgicale. Stress psychosocial léger du fait de l’hébergement en cages individuelles, même si les animaux ont toujours des contacts visuels et auditifs avec des congénères. Stress psychosocial léger au début de l’habituation au hamac de contention, si l’option de réaliser des scintigraphies gastriques est retenue.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de chacune des étapes du projet. Il n'est en effet pas possible de conserver ces animaux ni de les remettre dans le circuit d'élevage pour une consommation humaine ultérieure. Par ailleurs, des prélèvements intestinaux sont susceptibles d'être réalisés après la mise à mort afin de vérifier l'absence d'inflammation au niveau du site de fixation du dispositif de stimulation.
Remplacement
Les objectifs de ce projet sont de valider les effets d’un prototype de dispositif médical capable de stimuler le nerf vague via les terminaisons nerveuses intestinales et de moduler l’activité cérébrale, notamment en réponse à des stimuli alimentaires comme une stimulation sucrée. Ce dispositif doit impérativement être testé sur un modèle in vivo pertinent avant de l’optimiser et de l’appliquer à une étude clinique chez l’humain. Le porc est un animal de référence pour l’expérimentation médicale en chirurgie, gastroentérologie, nutrition et neurosciences. Son système digestif, son anatomie et sa physiologie générales sont proches de ceux de l’humain. De plus, de très nombreuses études ont été publiées sur ce modèle dans le domaine de l’imagerie cérébrale, notamment par notre équipe qui est un des leaders sur le sujet.
Réduction
Quatre animaux sont un strict minimum nécessaire pour tester les deux stratégies d'insertion du dispositif de stimulation, chaque animal représentant son propre contrôle lors des mesures ECG et de vidange gastrique. Comme précédemment validé et publié, un effectif d’environ 8-9 animaux représente le minimum nécessaire pour observer des différences significatives entre groupes ou traitements expérimentaux dans le domaine de l’imagerie cérébrale par IRMf, mais nous avons décidé d’inclure 12 animaux afin de garantir une puissance statistique satisfaisante tout en palliant d’éventuels imprévus.
Raffinement
Les techniques d’anesthésie et de chirurgie employées utilisent des appareillages de pointe et seront réalisées par un chirurgien spécialiste de la chirurgie gastrointestinale chez l’humain et de la chirurgie expérimentale sur modèle porcin, avec l’aide de personnels compétents en anesthésie et analgésie porcine. Le suivi et l’analgésie post-opératoires des animaux seront effectués par des personnels compétents de manière à réduire la douleur et la souffrance des animaux. Toutes les interventions chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale et respecteront la charte nationale d’éthique sur l’expérimentation animale. Les scintigraphies gastriques ne seront réalisées qu’en l’absence d’effet au niveau de la variabilité du rythme cardiaque enregistrée via ECG. Cette mesure est non invasive, réalisée sur animaux vigiles préalablement habitués au hamac de contention avec des récompenses alimentaires. Des points limites et critères d’arrêt des souffrances et de l’expérimentation ont été précisément définis, prenant en compte des indicateurs de bien-être général et d’éventuelle souffrance physique post-opératoire non résolue par l’usage d’analgésique, notamment grâce à l’utilisation quotidienne d’une grille de notation dédiée à l’espèce porcine.
Choix des espèces
Le porc est le modèle gros animal de référence pour l’expérimentation médicale. Son système digestif, son anatomie et sa physiologie générales sont proches de ceux de l’humain. Par ailleurs, son cerveau est gyrencéphale, c’est-à-dire qu’il est doté de circonvolutions comme chez les primates, et est d’une taille relativement importante, ce qui permet la réalisation d’imagerie cérébrale fonctionnelle avec les mêmes machines (e.g. IRMf) que chez l’humain. Enfin, le porc est omnivore et présente une préférence spontanée pour la saveur sucrée, qui sera notamment étudiée en imagerie cérébrale dans le cadre de ce protocole de recherche. Porcs juvéniles de 30 à 40 kg, de race Large White x (Piétrain x Landrace) pour les tests sur l'implantation du dispositif (N=4). Miniporc Yucatan jeunes adultes (12 mois) pour les étapes 1 et 2 d'exploration des effets de la stimulation sur l'activité vagale et cérébrale (N=18).
Implication du noyau arqué et de ses afférences hépatiques dans les troubles comportementaux, métaboliques et circadiens induit par la consommation de nourriture hypercalorique chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système nerveux
Une partie des souris subit une chirurgie stéréotaxique du cerveau d'une heure, l'implantation d'une fibre optique, une injection dans un ganglion nerveux et une laparotomie, actes étalés sur quinze jours. 2 832 souris vont être utilisées, 1 040 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 1 792 un niveau modéré, toutes tuées à l'issue. Le porteur ne décrit pourtant que des atteintes modérées ou légères, douleur postopératoire, inflammation transitoire, stress lié à cinq jours d'isolement et à douze heures de jeûne, et il présente le surpoids provoqué par le régime hypercalorique comme "l'objet même du modèle expérimental". Les tests comportementaux d'anxiété et de dépression ne sont pas nommés, et le devenir des animaux tient en quatre mots, "Mise à mort pour prélèvement".
Objectifs
Une alimentation trop riche en graisses et sucres peut entraîner l’obésité, perturber les cycles journaliers d’activité et d’alimentation, et provoquer des troubles comme l’anxiété ou la dépression. Ces effets sont liés à une zone du cerveau, l’arc hypothalamique (ARC), qui connecte l’horloge biologique, les organes digestifs (comme le foie) et les régions gérant les émotions. Ce projet étudie comment un régime déséquilibré perturbe ces connexions, en se concentrant sur l’impact des interactions entre l’ARC et le foie sur le métabolisme, les rythmes biologiques et l’humeur.
Bénéfices attendus
L’étude longitudinale de l’implication fonctionnelle de ARC et de ses afférences hépatiques fait suite à notre étude neuroanatomique. Elle analysera le rôle de ARC et de sa connexion avec le foie dans le développement des troubles métaboliques et comportements associés à la consommation d’une nourriture hypercalorique et apportera des connaissances essentielles pour mieux comprendre les désordres alimentaires pouvant être à l’origine de maladie métaboliques telles que le diabète et l’obésité, et potentiellement permettre d’améliorer la prévention et le traitement de ces physiopathologies.
Procédures
Une partie des animaux sera soumise à des procédures chirurgicales sous anesthésie générale (chirurgie stéréotaxique 1h, implantation de fibre optique 15 minutes, injection intra-ganglionnare 30 minutes, laparotomie 15 minutes). L’injection intra-ganglionnaire a lieu 2 semaines avant la chirurgie stéréotaxique, l’implantation de fibre optique et la laparotomie qui ont lieu en même temps. La totalité des animaux sera nourrie avec un régime hypercalorique pendant 2 semaines. Des tests comportementaux afin d'évaluer les comportements anxieux et dépressifs ainsi que l'appétance des animaux pour une nourriture grasse en fontion de leur régime habituel seront réalisés. Des prélèvements de queue sur animal vigil seront réalisés pour géntoyper les animaux transgéniques. Des prélèvements sanguins à la queue sur animal vigil seront réalisés sur une journée afin de suivre le rythme journalier de certaines hormones en lien avec la thématique comme la corticostérone, la ghréline et la leptine.
Impact sur les animaux
Le régime hypercalorique devrait entraîner un surpoids progressif des souris et un stress modéré, ce qui est l’objet même du modèle expérimental. Les différentes chirurgies peuvent induire de la douleur postopératoire modérée, un inconfort et/ou une inflammation locale transitoire au niveau des sutures. L’isolement social de 5 jours ainsi que le jeûn de 12 heures peuvent créer un stress modéré aux animaux. Les prélèvements sanguins à la queue peuvent induire une douleur transitoire aiguë et/ou une inflammation locale. Le génotypage des souris nécessite une biopsie de la queue et peut ainsi induire une douleur légère de courte durée.
Devenir
Mise à mort pour prélèvement.
Remplacement
La régulation des cycles journaliers de la prise alimentaire et du métabolisme impliquant un grand nombre d’organes différents (cerveau, foie mais aussi pancréas, surrénales, muscles), l’investigation des interactions entre horloges circadiennes, nutrition et troubles de l’humeur nécessite donc l’utilisation de modèles animaux. Ainsi est-il impossible de réaliser ces études sur des organoïdes ou des cultures cellulaires in vitro.
Réduction
Les expériences seront réalisées avec la volonté de réduire au minimum le nombre d’animaux, tout en obtenant le maximum d’informations scientifiques pour chaque animal. Au regard des données de la littérature, de notre expérience et de la variabilité phénotypique individuelle, nous avons réalisé une analyse statistique de puissance (power analysis) qui a déterminé que les données comportementales sont statistiquement exploitables et publiables avec des cohortes de 40 souris par sexe. L’approche chirurgicale de certaines procédures nécessite l’injection de 3 virus dans 3 loci différents, augmentant la probabilité d’une déficience d’un des virus ou du mauvais emplacement de l’un d’eux, ce qui a été pris en compte dans le calcul du nombre total d’animaux nécessaires à l’obtention d’une puissance statistique adaptée (taux de réussite estimé entre 50 et 75%). Les mêmes animaux seront utilisés pour pratiquer les différentes chirurgies (injections stéréotaxiques, injection dans le ganglion noueux jugulaire et brushing du foie). La combinaison de procédures comportementales avec des procédures de prélèvements sanguins et de tissus permettra de ne générer qu’une cohorte de souris par sexe pour répondre à plusieurs questions scientifiques. De plus, l’ensemble des procédures a été conçu de manière à ce que les animaux soient leurs propres contrôles : cette approche longitudinale depuis le premier jour de régime jusqu’à 3 mois après la mise en place du régime permet de réduire considérablement le nombre de souris nécessaire à ces expériences. Enfin, les animaux utilisés pour le test d’interaction sociale ainsi que pour la mise en place des tests de préférence alimentaire seront les animaux issus de la reproduction de notre lignée qui ne porteront pas le gène d’intérêt. Une souris interactrice sociale peut être interagir avec 3 souris test différentes.
Raffinement
Tout au long des expériences, les animaux isolés ou non sont hébergés dans un milieu enrichi (matériel de nidification, bâton de bois et tunnel) et observés quotidiennement par l’expérimentateur ou une personne compétente de façon à optimiser leur confort et limiter une quelconque souffrance. Les souris sont habituées à l’expérimentateur et à l’expérimentation afin de limiter leur angoisse et le stress. Pour chaque procédure, des points limites adaptés ont été définis. Pour les procédures impliquant l’utilisation de plusieurs tests comportementaux la même semaine, un minimum de 24 heures de délai sera laissé aux animaux entre deux tests. Pour le suivi du bien-être animal à la suite des prélèvements sanguins, une grille de score évaluant essentiellement l’état général de l’animal, son poids et sa réactivité à la manipulation, seront utilisées. Elle permettra d’objectiver des points limites définis selon les directives éthiques indiquées par l’association internationale pour l’étude de la douleur. La vétérinaire désignée pourra être sollicitée pour émettre un diagnostic et mettre en place les mesures correctives adaptées si nécessaire de façon à limiter la souffrance animale. Les chirurgies sont réalisées sous anesthésie générale et analgésie pendant et après la chirurgie. Après chaque chirurgie, l’état de santé des animaux sera évalué à l‘aide d’une grille de score spécifique à la procédure chirurgicale, ciblant notamment les risques d’inflammation au niveau de la zone opérée et la reprise de poids de l’animal. Les animaux destinés au bilan hormonal seront issus de la reproduction de nos souches de souris transgéniques (souris ne portant pas le gène d’intérêt). Enfin, il est prévu qu’une partie des implants pour réaliser les expériences d’optogénétique soient sans fil c'est-à-dire sans aucune restriction de mouvement de l’animal. Si de nouvelles approches moins stressantes ou douloureuses pour l’animal venaient à être mises au point après le début de ce projet, elles pourraient être intégrées dans nos procédures.
Choix des espèces
La souris est devenue un modèle classique en nutrition et en chronobiologie. C’est aussi un modèle incontournable dans l’utilisation des nouveaux outils technologiques permettant entre autres l’enregistrement en temps réel et la manipulation des réseaux neuronaux, qui sont des techniques utilisées dans un certain nombre de procédures. Une partie du projet implique de cibler spécifiquement les neurones de ARC activés par une nourriture hypercalorique (ARCRH+), nous utiliserons donc des souris transgéniques Fos-Cre-Rosa et Fostm2.1(icre/ERT2)Luo/J. Ces souris transgéniques permettent l’expression de la protéine Cre couplée à la protéine fluorescente Rosa ou seule sous contrôle du promoteur du gène fos après induction de sa transcription par injection de tamoxifène, agoniste du récepteur ERT2. Cette construction unique n’existe pour le moment que chez la souris de fond génétique C57BL/6J, qui est donc la souche que nous avons sélectionnée pour l’ensemble des procédures L’étude des comportements alimentaires décrits dans ce projet nécessitant des systèmes neurobiologiques matures, des animaux adultes et jeunes adultes seront utilisés (début des procédures à 6 ou 8 semaines).
Nanomédecine pour la transplantation d’organes : évaluation de la tolérance induite par les nanoparticules chez un modèle porcin de transplantation hépatique
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Ouverts par laparotomie pendant une heure trente pour qu'on leur prélève le foie, 32 porcs donneurs sont tués sous anesthésie sans reprendre conscience. Les 32 receveurs subissent une transplantation hépatique de deux heures trente, puis des prises de sang quotidiennes pendant une semaine par cathéter jugulaire et hebdomadaires jusqu'à quatre-vingt-dix jours, avant une seconde laparotomie de biopsie et la mise à mort. Les procédures qui les concernent relèvent d'un niveau de souffrance modéré, avec une douleur post-opératoire et un hébergement initial en cage individuelle. Le traitement testé, des nanoparticules d'oxyde de fer censées induire une tolérance du greffon, "pourrait transformer" les suites de la transplantation selon le porteur, qui écarte tout risque de toxicité en s'appuyant sur des études menées chez la souris, alors qu'il justifie le recours au porc par sa proximité anatomique et physiologique avec l'humain.
Objectifs
A l’heure actuelle, la transplantation d’organes est limitée par l’utilisation d’une immunosuppression à vie (pour éviter les rejets de greffe) ce qui entraîne de nombreux effets indésirables parfois mortels tels qu’une plus grande susceptibilité aux infections, une fréquence accrue de maladies cardiovasculaires, et certaines formes de cancers. Le présent projet a été proposé pour explorer l’effet d’un traitement par nanoparticules pour induire une tolérance de l’organe transplanté afin d'éviter le rejet sans utiliser d’immunosuppresseur au long cours. Il s’agit ainsi dans un premier objectif d’évaluer un nouveau type de nanoparticules (nanoparticules d’oxyde de fer recouvertes de protéines capables de se lier à certains globules blancs) comme candidat médicament pour bloquer la réaction immune de rejet et induire la tolérance du greffon hépatique chez le modèle porcin. Ce projet a comme second objectif d’observer le bon fonctionnement des nanoparticules en recherchant la formation de cellules spécifiques du système immunitaire sous la forme de globules blancs aux propriétés anti-inflammatoires.
Bénéfices attendus
Il n’est pas possible actuellement de réaliser une greffe d’organe sans avoir recours à un traitement immunosuppresseur à vie. S’il s’avère efficace dans l’induction d’une tolérance durable, le traitement par nanoparticules faisant l’objet de ce projet pourrait transformer les suites à long terme de la greffe d’organes en supprimant les nombreux effets indésirables parfois mortels des immunosuppresseurs.
Procédures
Chez les animaux donneurs de foie : sous anesthésie générale, prélèvement du foie pour transplantation hépatique par laparotomie (incision de l'abdomen), intervention unique (1 heure 30 minutes). Chez les animaux receveurs : sous anesthésie générale, transplantation hépatique par laparotomie, intervention unique (2 heures 30 minutes). Des échantillons de sang de 0,5-1 mL seront prélevés après la procédure, puis tous les jours pendant 7 jours, via le cathéter jugulaire tant que celui-ci pourra être maintenu en place sans infection, puis via un abord périphérique auriculaire, une fois par semaine jusqu'au terme de la période de suivi. En fin de période d’observation, biopsie du greffon par laparotomie sous anesthésie générale avant euthanasie par surdose d’anesthésique (30 minutes). Pour les animaux de l’expérience n°2, le greffon sera complètement explanté par laparotomie avant euthanasie par surdose d’anesthésique.
Impact sur les animaux
Douleur modérée post-opératoire (laparotomie). Toxicité éventuelle du produit injecté pouvant induire un stress physique (les nombreuses études sur modèle murin utilisant ces nanoparticules aussi bien que des composés similaires n’ont mis en évidence aucun effet secondaire local ou systémique ; aucun effet de l’injection n’est donc attendu sur modèle porcin, mais dans l’hypothèse où cela se produirait, les points limites décrits par ailleurs seront respectés). Stress psychosocial léger du fait de l’hébergement initial en cages individuelles (même si les animaux ont toujours des contacts avec les congénères voisins).
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort soit immédiatement après chirurgie sous anesthésie générale (animaux donneurs de foie, N=32), soit 90 jours maximum après le réveil post-chirurgie (animaux receveurs, N=32) afin de pratiquer des prélèvements post-mortem à des fins d'analyses biologiques.
Remplacement
Les objectifs de ce projet sont d’une part d’évaluer l’effet thérapeutique in vivo d’un candidat médicament, et d’autre part de confirmer le mécanisme d’action de ce médicament au travers d’un modèle de transplantation hépatique. Le mécanisme d’action a déjà été montré expérimentalement dans un modèle in vitro. Avant d’envisager des études cliniques chez l’humain, ce nouveau traitement doit impérativement être testé et montrer une efficacité sur un modèle in vivo pertinent. Le porc est l’animal de référence pour l’expérimentation médicale sur les greffes d’organes ; en effet son système digestif, son anatomie et sa physiologie générale sont proches de ceux de l’humain.
Réduction
Nous avons décidé d’inclure un nombre raisonnable d’animaux nécessaires pour obtenir une puissance statistique suffisante pour observer une différence significative entre les groupes expérimentaux en matière de rejet aigu ainsi que pour pallier d’éventuels imprévus (N=12 par groupe au total). Les différences entre groupes seront analysées par des tests non paramétriques pour données non appariées (indépendantes). Des statistiques descriptives seront utilisées en complément. Chaque animal receveur sera associé à un animal donneur de même sexe. Les donneurs ne pourront pas servir à leur tour de receveur dans une optique de réduction car le foie doit être prélevé largement avec des vaisseaux les plus longs possibles empêchant la survie du donneur et l’implantation d’un foie en lieu et place de celui prélevé. De même, le foie explanté chez le receveur ne peut pas servir de greffon car les vaisseaux sont laissés les plus longs possible du côté du receveur pour permettre l’implantation du greffon.
Raffinement
Les techniques d’anesthésie et de chirurgie employées utilisent des appareillages de pointe et seront réalisées par des chirurgiens spécialistes de la transplantation hépatique chez l’humain, avec l’aide de personnels compétents en anesthésie et analgésie porcine. Le suivi et l’analgésie post-opératoires des animaux seront effectués par des personnels compétents de manière à réduire la douleur et la souffrance des animaux. Toutes les interventions chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale et respecteront la charte nationale d’éthique sur l’expérimentation animale. Une prise en charge de la douleur per- et post-opératoire sera effectuée avec un traitement analgésique adapté à l'espèce et aux procédures. Des points limites précis ont été établis et une grille optimisée pour l'évaluation de la douleur et du bien-être animal sera utilisée.
Choix des espèces
Le porc est le modèle gros animal de référence pour l’expérimentation médicale sur les greffes d’organes. Son système digestif, son anatomie et sa physiologie générales sont proches de ceux de l’humain. Des porcs en croissance (30-40 kg) seront utilisés car les modèles porcins publiés en ischémie et transplantation hépatique l'ont été sur ce type d'animaux.
Rôle du récepteur nucléaire CAR dans les perturbations métaboliques induites par les composés perfluorés
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
Nées de mères gavées avec un mélange de quatre composés perfluorés pendant la gestation et la lactation, les souris de ce projet sont suivies jusqu'à l'âge de six mois. 384 vont être utilisées, toutes tuées pour prélever le foie et le tissu adipeux, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacune est marquée par poinçonnage de l'oreille, gavée, puis soumise à des prélèvements sanguins lors des tests de tolérance au glucose, à trois mois, à six mois et avant la mise à mort. Le porteur affirme n'attendre "pas de nuisances particulières" aux doses retenues, et présente comme une "réduction très importante" du nombre d'animaux le fait d'administrer les quatre polluants en mélange plutôt qu'un par un.
Objectifs
Les composés alkyl perfluorés (PFAS) sont des substances chimiques synthétiques utilisées depuis la fin des années 40 dans une large gamme de produits industriels et de biens de consommation courants. Leur résistance à la biodégradation est responsable de leur persistance dans l’environnement. L’exposition humaine aux PFAS a ainsi lieu via l’eau potable, l’alimentation, les produits de consommation, la poussière et l’air. Les PFAS persistent dans l’environnement, peuvent s’accumuler dans le corps humain et altérer le métabolisme et la reproduction. L’exposition aux PFAS est associée à des perturbations métaboliques comme l'accumulation de gras dans le foie, une pathologie en constante augmentation et pour laquelle il n’existe pas de traitement. Le récepteur nucléaire CAR est particulièrement pertinent à étudier l'effet des PFAS puisqu’il régule à la fois le métabolisme et la détoxification. L’objectif de ce projet est d’évaluer le rôle du récepteur CAR dans les effets induits par les PFAS sur le développement de troubles métaboliques hépatiques. Des souris de type sauvage ou n'exprimant pas CAR dans tout l'organisme ou uniquement au niveau hépatique seront exposées à 4 perfluorés pendant la gestation et la lactation à des doses représentatives de l’exposition humaine. Les effets métaboliques sont évalués sur la descendance mâle et femelle.
Bénéfices attendus
Ces données permettront d’évaluer l’impact d’une exposition pendant la gestation et la lactation à un mélange de 4 PFAS correspondant à ceux auxquels nous sommes le plus exposés sur le développement de troubles métaboliques chez les descendants. L’utilisation de descendants mâles et femelles permettra de mettre en évidence une éventuelle différence d'effets entre males et femelles. Les effets évalués porteront sur des dérégulations du métabolisme glucidique (tests de tolérance au glucose) et du métabolisme lipidique (stéatose hépatique et dérégulation de voies métaboliques ).
Procédures
Le génotypage des souris est réalisé par prélèvement d'un poinçon à l'oreille au moment du marquage des souris. Un gavage d'eau ou de mélange de PFAS est réalisé en début d'exposition (durée 30 secondes), un prélèvement de sang est envisagé au cours des tests de tolérance au glucose (durée 1min). Un prélèvement de sang à la veine faciale submandibulaire est envisagé à 3 mois, à 6 mois et avant l’euthanasie (durée 30 secondes).
Impact sur les animaux
Nous n’attendons pas de nuisances particulières chez les animaux exposés aux doses que nous avons sélectionnées pour ces 4 PFAS. Une douleur est associée aux prélèvements de sang pendant le test de tolérance au glucose et précédent la mise à mort. Un stress est généré par la manipulation et la contention des souris. Une douleur légère de courte durée est provoquée par le poiçonnage à l'oreille qui permet le marquage des animaux et la récupération du poiçon pour le génotypage.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de l'étude afin de préveler le foie et le tissu adipeux pour le besoin de l'étude
Remplacement
Ce type d'étude ne peut être réalisé sur modèles cellulaires qui ne permettent pas de traiter l'aspect exposition pendant la gestation et la lactation. L’utilisation d’animaux permet par ailleurs d’avoir une approche physiologique qui permet d’évaluer tous les troubles métaboliques qui découlent de l’exposition.
Réduction
Une réduction très importante du nombre d’animaux sera permise par l’utilisation d’une approche cocktail pour l’administration des PFAS en mélange. En effet, cette approche permettra de réduire le nombre de lots d'animaux en évitant l'administration des PFAS seul à seul.
Raffinement
La mise en place de maisonnettes en inox permet aux animaux de s'isoler au besoin. Des matérieux de nidification comme du papier déchiqueté sont ajoutés. Les animaux sont observés quotidiennement par les zootechniciens et/ou les expérimentateurs. Les animaux seront habitués à la préhension par les zootechniciens. Un anesthésique local (crème de lidocaïne) est prévue pour les prélèvements de sang pendant le test de tolérance au glucose. En cas d’atteinte d’un des points limites établis, l'animal sera retiré de l'étude et euthanasié si des soins curatifs ne peuvent lui être appliqués.
Choix des espèces
Nous utiliserons pour ce projet des souris C57BL6/J qui sont particulièrement adaptées pour les études de perturbations métaboliques. Ce fond génétique nous permet d’utiliser des souris invalidées pour le récepteur nucléaire CAR au niveau du foie ou de tous les organes afin de mieux évaluer son rôle dans les perturbations métaboliques induites par l’exposition aux PFAS. Des souris femelles adultes seront exposées aux PFAS en début de gestation et jusqu’au sevrage des animaux. Afin de voir l’effet de cette exposition sur la descendance mâle et femelle à l’âge adulte, les souriceaux seront suivis jusqu’à l’âge de 6 mois.
Effet anti inflammatoire d’un anticorps dans un modèle d’inflammation chronique du foie
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Les souris de ce projet portent des modifications génétiques qui leur permettent de recevoir un anticorps humain sans le rejeter. 144 vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent deux injections intrapéritonéales par semaine pendant quatre semaines, subissent quatre prélèvements sanguins et un régime enrichi en graisse qui peut provoquer des lésions cutanées par hypertoilettage. La mise à mort sert à prélever le foie et d'autres tissus, pour un anticorps que le porteur décrit comme déjà testé en oncologie clinique chez l'être humain.
Objectifs
Les maladies chroniques du foie (MCF) sont des affections inflammatoires touchant entre un et deux milliards de personnes dans le monde et constituent un risque majeur de progression vers la cirrhose, puis vers une maladie du foie non alcoolique, une étape fréquente avant le développement d’un cancer du foie. Au cours des dix dernières années, la charge de santé publique associée aux MCF a connu une augmentation significative et durable. L’identification de nouveaux marqueurs impliqués dans le processus inflammatoire hépatique est cruciale. Une protéine spécifique, aux propriétés anti-inflammatoires potentielles, pourrait constituer une cible prometteuse pour réduire cette inflammation dans le contexte des MCF. Cette étude a pour objectif d’inverser l’inflammation hépatique in vivo dans deux modèles représentatifs de cette pathologie, en utilisant un anticorps dirigé contre cette protéine, déjà testé en oncologie clinique. Une analyse approfondie du foie et des marqueurs sanguins sera réalisée.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'évaluer, de manière préclinique, la capacité d’une protéine ciblée à interférer avec l'inflammation dans des modèles murins pertinents d’inflammation chronique du foie. Les résultats devraient aider à identifier les voies de régulation par cette protéine (et, potentiellement, de nouvelles cibles thérapeutiques) impliquées dans l'inflammation chronique hépatique. Plus important encore, en cas de succès, ce projet offrira des perspectives concrètes pour un plan de traitement anti-inflammatoire innovant en hépatologie clinique. Le régime enrichi en graisse peut entrainer la présence de lésions cutanées dues à un hypertoilettage. Celles-ci seront traitées localement.
Procédures
Durant ce projet, les animaux subiront 3 prélèvements sanguins par contention et 1 sous anesthésie gazeuse et des injections intrapéritonéale du médicament 2 fois par semaine pendant 4 semaines. Ces deux gestes ne durent que quelques minutes.
Impact sur les animaux
Dans le cadre de ce projet, les animaux recevront deux injections intrapéritonéales par semaine pendant 4 semaines. La piqûre de l'aiguille provoque une douleur légère et de courte durée. Des prélèvements sanguins seront effectués toutes les deux semaines, ce qui entraîne un stress physique et une douleur légère et passagère. L’accumulation des injections et des prises de sang justifie le classement de la procédure en catégorie modérée.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés en fin de procédure afin de collecter les tissus pour des analyses histologiques et moléculaires.
Remplacement
Ce projet vise à mettre en évidence l'impact de l'inhibition d'une protéine sur des fonctions métaboliques complexes en situation d'inflammation chronique. Ces fonctions ne sont modélisables que dans un organisme complet capable d'exprimer l'ensemble des mécanismes de régulation physiologique, incluant l’homéostasie glucidique et lipidique, ainsi que la fonction hépatique. Une approche sur un mammifère est donc nécessaire pour obtenir des données préliminaires concernant les mécanismes physiologiques complexes en jeu dans cette étude (régulation des lipides et des glucides, déséquilibres biochimiques, balance inflammatoire). Ces données fourniront une base solide pour une approche translationnelle, afin de mieux comprendre la physiologie humaine
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe expérimental a été determiné au fur et à mesure de notre expérience. Les groupes expérimentaux comprendront 6 ou 12 animaux selon les conditions : 6 pour les groupes contrôles et 12 pour les groupes avec inflammation chronique du foie. Ces effectifs sont suffisants pour obtenir des résultats statistiquement interprétables dans le cadre des analyses prévues. Au total, 144 souris seront nécessaires pour ce protocole, permettant de comparer les effets de l'inflammation chronique et de l’inhibition de la Nétrine-1.
Raffinement
Nous suivrons l'état général des animaux, le toilettage, la posture, la présence de vocalisation. Tous ces items nous permettront de décider de l'atteinte de points limites le cas échéant pouvant entraîner l’euthanasie de l'animal pour éviter toute souffrance. Les animaux seront maintenus en groupes dans des conditions d'animalerie optimales. Ils disposeront sans restriction de nourriture, d'eau et d'un milieu enrichi (nids en quantité suffisante, bâtons et balles à ronger). Le cas échéant, des soins locaux par spray de dermidine seront attribués. Si une douleur est présente, un antalgique pourrait être administré selon les recommandations vétérinaires. Les animaux seront pesés et observés toutes les semaines en plus du suivi quotidien habituel. Lors du prélèvement sanguin, nous effectuerons une compensation du volume injecté avec du sérum physiologique. Le site d’injection sera surveillé afin d’éviter toute infection/inflammation, l'animal sera soigné en cas de lésion.
Choix des espèces
La souris est l’animal modèle de choix pour cette étude préclinique. La souris est un animal dont la modification génétique est aisée et nous disposons justement d'un modèle porteur de modifications génétiques capable d'accepter l'injection d'anticorps humain, fournissant ainsi un modèle unique pour tester in vivo les anticorps humains. Par ailleurs, ce mammifère permet une première approche informative concernant les mécanismes physiologiques, fournissant de nombreuses données qui pourront ensuite servir dans une approche translationnelle afin de mieux comprendre la physiologie humaine. Enfin, dans le cadre d'atteintes de la fonction hépatique, le modèle souris constitue la meilleure approche disponible à ce jour. Les animaux démarreront leur protocole en tant que jeune adulte, à partir de 8 semaines. À ce stade, ils ont déjà une régulation métabolique et immunitaire qui est mise en place.
Multiplication de cryptosporidies sur veau nouveau-né permettant la production et l’étude de ces parasites
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Entretenir une souche de parasite conservée au laboratoire depuis 1982 : 20 veaux nouveau-nés vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Âgés de deux jours au maximum, ils reçoivent par la bouche une dose de cryptosporidies, puis développent la maladie attendue, diarrhée, déshydratation, perte d'appétit et, rarement, la mort. Chaque veau est attaché et hébergé seul pour faciliter la récolte de ses selles, avec pour tout enrichissement la présence de deux poules de réforme. Le porteur indique qu'il n'existe pas d'autre méthode pour obtenir assez de parasites infectants, et qu'un veau tous les quatre mois suffit à produire la quantité utile à ses études.
Objectifs
Les cryptosporidies (Cryptosporidium) sont des parasites protozoaires qui se multiplient uniquement dans l’intestin et sont rejetés dans le milieu extérieur avec les selles. Elles sont responsables de la cryptosporidiose, une maladie conduisant à des diarrhées sévères chez les ruminants ou les enfants de moins de 5 ans. Nous étudions plus particulièrement les réponses immunitaires qui se développent dans l’intestin en réponse à l’infection dans le but de mettre au point des stratégies immunitaires pour réduire l’incidence des infections. Par ailleurs, nous réalisons des infections expérimentales in vitro et in vivo pour tester l’efficacité de certains traitements pour tenter d’enrayer la maladie. Nous avons besoin pour tous nos projets de recherches et toutes nos expérimentations in vivo et in vitro d’une quantité importante de cryptosporidies. Comme il n’existe pas de système in vitro pour les multiplier nous devons les propager chez l’animal sensible : le veau nouveau-né. D’autres mammifères pourraient nous fournir des parasites mais en trop faible quantité. Par ailleurs, la souche de Cryptosporidium parvum (C. parvum) ne peut être congelée et nécessite d’être conservée à 4°C, mais au-delà de 2 mois, il est observé une diminution progressive de la capacité du parasite à infecter les cellules in vitro. Nos études exigent des parasites fraîchement multipliés aussi 4 multiplications/an maximum sur veau sont nécessaires pour conserver la souche.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but de multiplier la souche Cryptosporidium parvum pour la conserver (souche de laboratoire isolée et conservée depuis 1982 par cette méthode de multiplication in vivo).
Procédures
Les animaux vigiles seront soumis à une administration orale du parasite, sous contention. Chaque animal recevra une administration unique. Cette intervention durera une dizaine de secondes.
Impact sur les animaux
Les animaux vigiles seront soumis à une administration orale du parasite, sous contention. Il est attendu que les animaux soient atteints par la maladie. Les symptômes sont la déshydratation, la diarrhée, perte d’appétit et dans de très rares cas la mort. L’hébergement individuel et l’attache du veau sont nécessaires pour le projet. Cela réduit la liberté de mouvement de l’animal (nécessaire pour que les selles soient plus facilement récoltées). L’attache, l’isolement et la contention peuvent engendrer du stress.
Devenir
Le veau sera mis à mort à l’issue de la procédure. Des prélèvements d'intestins peuvent être réalisés afin de constituer une banque.
Remplacement
Pour obtenir suffisamment de parasites infectants, il n’y a à l’heure actuelle pas d’autres méthodes n’utilisant pas d’animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux est calculé a minima pour pouvoir conserver la souche au-delà de 2 mois.
Raffinement
Afin de limiter les effets de l'infection, les animaux recevront préventivement un réhydratant par voie orale. L'hébergement sera enrichi par la présence de 2 poules de réforme, les animaux recevront au moins 2 visites quotidiennes. En fonction de l’état de l’animal, les visites seront plus nombreuses. Une grille de score clinique est mise en place pour le suivi de l’animal. Un anti-spamodique est utilisé en cas de douleurs ou de spasmes.
Choix des espèces
Le veau nouveau-né est une espèce très sensible à Cryptosporidium. Un seul veau (par souche) tous les 4 mois produit la quantité de parasites nécessaires à nos études. Des veaux nouveau-nés de 2 jours maximum sont utilisés. Au-delà de cet âge, ils sont moins sensibles à l’infection et multiplient moins bien le parasite.
Etude in vivo d’un nouveau composé anti bactérien sur Helicobacter pylori
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Toutes tuées pour que leurs organes soient prélevés et analysés, 100 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Infectées par Helicobacter pylori, elles subissent un gavage par jour pendant trois jours puis deux par jour pendant sept jours, sur animal vigile. Le porteur annonce une possible perte de poids liée au stress du gavage et à l'infection, et ne décrit aucun autre effet. Il indique que l'activité antibactérienne du composé a déjà été montrée en culture, et juge les expériences chez la souris "indispensables" pour confirmer sa biodisponibilité dans la muqueuse gastrique.
Objectifs
Le cancer gastrique est actuellement la 4e cause de mortalité par cancer dans le monde. L’infection chronique par Helicobacter pylori est considérée comme étant responsable d'une grande majorité des cancers de l'estomac. L’objectif est de montrer l’efficacité anti bactérienne contre Helicobacter pylori du composé développé par notre collaborateur.
Bénéfices attendus
L’objectif à terme est de développer un nouveau médicament pour le traitement de l’infection à H. pylori.
Procédures
Gavage : animaux vigiles, 1 fois par jour pendant 3 jours puis 2 fois par jour pendant 7 jours. Le gavage dure moins d'une 1 minute.
Impact sur les animaux
Possible perte de poids liée au stress du gavage 2 fois par jour et à l’infection à H. pylori.
Devenir
Les souris seront euthanasiées afin que leurs organes soient prélevés et analysés.
Remplacement
L’effet antibactérien du composé sur Helicobacter pylori a été montré in vitro par nos collaborateurs. Des expérimentations chez la souris avec ce composé sont indispensables afin de confirmer sa biodisponibilité et son activité in vivo dans la muqueuse gastrique, éléments qui ne peuvent pas être modélisés in vitro.
Réduction
Le modèle d’infection à H. pylori est connu et maitrisé. Sur les échantillons prélevés nous prévoyons de réaliser des études statistiques ; pour cela, d’après les publications précédentes de l’équipe et d’après la littérature scientifique sur ces modèles murins d’infection par H. pylori qui présentent une certaine hétérogénéité de réponse entre animaux, des groupes de 10 animaux par condition expérimentale sont requis. Une application permettant de déterminer le nombre d’animaux optimal a été utilisé.
Raffinement
Les souris sont hébergées en groupes sociaux avec un enrichissement du milieu (nids de litière et maisonnettes en polycarbonate). Les souris seront suivies quotidiennement par le personnel de l’animalerie ainsi que par les expérimentateurs en suivant des critères bien définis. En cas de souffrance des mesures conservatoires seront mises en place pour soulager l'animal. Si l'état de l'animal ne s'améliore pas alors il sera mis à mort.
Choix des espèces
Le modèle d’infection à H. pylori a été mis au point chez la souris et est parfaitement maitrisé. Les souris seront utilisées à un âge de 6 semaines car c’est l'âge optimal pour permettre une infection à H. pylori. Après ce stade l’infection ne se met pas en place.
Transmission du virus de l’encéphalite à tiques par le lait (voie alimentaire)
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Des souriceaux sont allaités par des mères infectées par le virus de l'encéphalite à tiques, d'autres reçoivent le virus par gavage ou à la pipette dans la bouche. 2 398 souris vont être utilisées, dont 720 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, avec perte de poids, apathie et paralysie possibles, les mères allaitantes étant ponctionnées de leur lait sous anesthésie sans réveil. Le porteur annonce des points limites précoces, puis admet que chez les souriceaux ces points limites, moins visibles ou d'apparition brutale, ne préviendront ni les signes majeurs de souffrance ni la mortalité. Toutes sont tuées à l'issue de chaque procédure, le porteur indiquant qu'ayant été infectées en confinement de niveau 3 elles ne peuvent ni sortir de l'animalerie ni être réutilisées.
Objectifs
Les 4 objectifs de cette étude visent à mieux comprendre les mécanismes de cette voie de transmission (consommation de produits au lait cru ou allaitement), et à déterminer quels facteurs physiologiques et génétiques peuvent influer sur l’efficacité de transmission. Ces objectifs sont les suivants : (1) Etudier la dissémination du virus dans les glandes mammaires de souris non lactantes, quantifier la production virale dans cet organe et déterminer le tropisme cellulaire associé. Cette première étape, sur souris non lactantes (donc en l’absence de souriceaux) sera nécessaire à la mise au point du protocole optimal des procédures suivantes (choix des lignées de souris, des temps d’infection, des doses virales infectieuses), afin de réduire de manière raisonnée, au final, le nombre d’animaux utilisés. (2) Etudier la dissémination du virus dans les glandes mammaires de souris lactantes et quantifier la charge virale infectieuse dans le lait maternel, ainsi que son infectiosité et sa persistance dans l’estomac des souriceaux allaités par ces souris. (3) Mesurer l’efficacité de transmission par allaitement dans le modèle souris. (4) Evaluer l’impact du lait de chèvre, de vache ou humain (ou de certains de leurs composants) sur l’infectiosité et la transmission du virus par voie orale (alimentaire ou par allaitement).
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de mieux caractériser les voies de transmission qui sont encore largement sous-étudiées mais qui pourraient avoir un impact majeur sur la santé humaine et vétérinaire dans le contexte des maladies virales émergentes actuelles et futures
Procédures
Une partie des souris seront infectées par une injection sous-cutanée une fois pour une durée de quelques secondes. Certaines souris seront infectées par administration orale dans la bouche à l’aide d’une pipette ou par gavage avec une sonde souple une fois pour une durée de quelques secondes. Des prises de sang seront réalisées, au maximum 3 prélèvements sur 8 jours consécutifs. Chaque prise de sang durera environ 30 secondes. Certaines souris feront l’objet d’une injection intrapéritonéale une fois pour une durée de quelques secondes puis de prélèvement de lait maternel, sous anesthésie générale sans réveil, une fois pour une durée de 5 minutes.
Impact sur les animaux
Les injections (par voie sous-cutanée ou par gavage à l’aide d’une sonde souple) et les prélèvements sanguins de petit volume ne requièrent qu'une contention et une introduction d’une aiguille (ou d’une sonde souple pour le gavage) selon les bonnes pratiques vétérinaires. Pour ce geste les animaux sont susceptibles d’éprouver une douleur légère de courte durée. Par conséquent, l’impact principal de nos procédures proviendra de l’infection virale elle-même (même virus dans toutes les procédures). Dans certains cas (selon la souche virale, la lignée de souris, la dose infectieuse, la voie d’injection), l'infection aura un impact très modéré sur l'état de santé des souris, avec une perte de poids inférieure à 5% et transitoire (quelques jours). Dans d'autres cas, les souris pourront développer une perte de poids plus importante, une apathie et des troubles neurologiques tels qu’une paralysie. Des points limites adaptés seront utilisés pour pouvoir mesurer précocement la pathogénicité liée à l’infection tout en limitant au maximum la souffrance des animaux et sans attendre la mort de l’animal. Dans le cas particulier de l’infection de souriceaux (et non de souris adultes), , il est possible, d’après notre expérience préalable avec d’autres virus de la même famille) que l’utilisation de points limites (moins visibles ou apparaissant plus brutalement) ne permettent pas de prévenir l’apparition de signes majeurs de souffrance ou de la mortalité chez tous les souriceaux, d’où une gravité potentiellement plus sévère des expériences chez quelques souriceaux.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés car ces animaux auront été infectés et manipulés en zone de sécurité biologique de niveau 3.
Remplacement
Ce projet s’inscrit dans une vaste collaboration de recherche visant à mieux comprendre et mesurer les risques en santé humaine et vétérinaire liés à la transmission du s de la méningoencéphalite à tiques par le lait. Des expériences in vitro, utilisant des organoïdes et cultures de cellules primaires, seront réalisées en parallèle de ce projet pour caractériser le tropisme cellulaire de l’infection et les mécanismes de franchissement de barrières de l’hôte (animal ou homme) au niveau mammaire (franchissement qui conduit à l’excrétion de virus dans le lait) et au niveau digestif (franchissement qui conduit à l’infection d’un nouvel hôte). Cependant, aucune expérience in vitro ne peut permettre de répondre aux 4 objectifs de ce projet (étude de la dissémination du virus dans les glandes mammaires des individus infectés, de la charge virale, l’infectiosité et la persistance du virus dans le lait et l’estomac, l’efficacité de transmission par allaitement et l’impact du lait sur la transmission par voie orale) nécessitant l’utilisation d’un modèle animal.
Réduction
L'évaluation de la dissémination virale dans une lignée de souris ne devrait pas nécessiter plus de 5 souris d'après notre expérience avec des virus de la même famille. Ces éléments nous ont permis de calculer les effectifs pour chaque procédure en conciliant réduction du nombre d'animaux et puissance statistique pour conclure. Certaines expériences feront l'objet de réplication mais uniquement lorsque ce sera nécessaire pour atteindre les résultats significatifs et conforter la validité des conclusions. Ceci est mentionné et justifié dans chaque procédure. Le calcul du nombre d'animaux nécessaire dans chaque procédure dépendra de la nature des variables et de la question posée. La conception de chaque expérience repose sur une analyse statistique préalable pour optimiser la nature et l'effectif de chaque groupe, et éviter les biais expérimentaux. Les résultats obtenus seront analysés par des tests statistiques appropriés. Aussi souvent que nécessaire, il sera fait appel à des experts en biostatistique. Nous déterminerons tout d’abord le temps d’infection, la dose infectieuse, les deux lignées de souris et les deux souches virales les plus pertinentes pour notre étude, qui seront ensuite utilisés pour la suite du projet. De plus, si aucune différence significative entre lignées de souris et/ou souches virales n’est mesurée, une seule souche virale et/ou une seule lignée de souris seront utilisées pour certaines procédures.
Raffinement
Deux formes de raffinement seront utilisées dans toutes les cages contenant des souris lactantes et leurs portées : des igloos ainsi que du coton afin notamment que les mères puissent construire des nids pour leurs portées de souriceaux. Les mères ne seront jamais isolées dans les cages, avec présence d’une autre souris femelle adulte dans la cage (mère ou pas), ce qui selon notre expérience réduit considérablement leur stress et le risque que la(les) mère(s) mange(nt) ses(leurs) souriceaux. Tous les gestes techniques effectués sur les mères allaitantes et leurs portées ont été discutés avec la structure du bien-être animal et adaptés spécifiquement afin de garantir un maximum de bien-être pour tous les animaux durant toutes les expériences. Les expérimentateurs changeront également de gants entre les manipulations de chaque portée pour ne pas perturber la reconnaissance (par l’odorat) des souriceaux par leur mère. Concernant les expériences sur des souris uniquement adultes, toutes les règles normales d’élevage et d’enrichissement seront respectées, en évitant totalement la présence d’animaux isolés. Seuls des gestes techniques approuvés seront utilisés. Dans certains cas, l'infection se traduira par un impact très modéré sur l'état de santé des souris. Dans d'autres cas, les souris pourront développer une perte de poids plus importante dont l’ampleur sera à déterminer, une apathie et des troubles neurologiques tels qu’une paralysie. Les animaux infectés seront surveillés quotidiennement pendant la période symptomatologique (précisée dans chaque procédure) avec plusieurs points limites : i) score clinique sur la base de 5 critères, ii) suivi de poids. Un gel nutritif sera placé dans les cages des animaux présentant un affaiblissement ou une parésie/paralysie pouvant laisser craindre qu'ils peinent à atteindre la mangeoire. Des points limites (précisés dans chaque procédure) spécifiques et précoces seront utilisés afin de minimiser la souffrance.
Choix des espèces
Les rongeurs constituent le réservoir naturel du virus étudié, le modèle souris est donc un modèle d’infection pertinent. D’un point de vue pratique et éthique, il est nécessaire de commencer cette étude sur modèle petit animal (la souris est un bon choix car les rongeurs sont le réservoir naturel du virus), avant de valider (dans un autre projet à venir, qui sera réalisé par des collaborateurs) les résultats les plus probants sur un gros animal (chèvre, vache…) plus pertinent concernant le risque de transmission à l’homme par l’intermédiaire de produits laitiers. La dangerosité du virus impose d'héberger les animaux en isolateurs, ce qui est facilement réalisable aves l’espèce souris et beaucoup plus difficile dans d'autres espèces. Les animaux utilisés dans les procédures seront : - Des souris adultes et des souriceaux. - Le choix des âges utilisés est lié à la nature du projet, qui est d’étudier la présence de virus infectieux dans les glandes mammaires et le lait, et la transmission soit par allaitement (donc aux souriceaux), soit la transmission par voie orale quel que soit l’âge (alimentaire : donc à la fois à des souriceaux et des souris adultes, afin de déterminer une éventuelle différence de sensibilité à l’infection)
Maladies inflammatoires de l’intestin (MICI) : Étude de biodistribution de molécules chimiques dans les souris développant une colite
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Toutes tuées à la fin de l'imagerie, 840 souris subissent des procédures d'un niveau de souffrance sévère, le porteur écrivant que l'état de souffrance provoqué par la maladie serait de toute façon trop grave pour les garder. Une colite est déclenchée chez elles par injection intra-rectale de molécules chimiques sous anesthésie gazeuse, ou par administration dans l'eau de boisson pendant huit jours. Suivent deux prélèvements de sang, une injection intraveineuse de molécules fluorescentes et des séances d'imagerie de cinq minutes, l'appareil traitant trois à cinq animaux à la fois. Le porteur qualifie la douleur provoquée par l'induction de la colite de sévère et de durée moyenne, et affirme qu'il faut étudier un "organisme entier", qu'il n'existe "pas d'alternative" et que la souris est la meilleure stratégie.
Objectifs
Les maladies inflammatoires de l'intestin constituent un grave problème de santé publique. La maladie de Crohn et la colite ulcérative sont les deux maladies les plus fréquentes de ce groupe de pathologies inflammatoires de l'intestin. Toutes deux sont caractérisées par une inflammation chronique du tube digestif. Les patients atteints de maladies inflammatoires de l'intestin souffrent de douleurs abdominales, de diarrhées fréquentes et parfois sanglantes et de lésions de la région anale. Ces symptômes s'accompagnent de grande fatigue, d'anorexie et de fièvre, ainsi que de manifestations extra-intestinales. Bien que la pathogenèse des maladies inflammatoires de l'intestin reste inconnue, elle est décrite comme une maladie d’origine multiple impliquant des composantes génétiques et environnementales. Il n'existe pas de traitement curatif. Les médicaments actuels tentent de corriger les symptômes mais n’agissent pas sur les causes. Il y a quelques années, une molécule a été découverte qui est actuellement testée en essai de phase III chez des patients atteints de lupus érythémateux systémique. Des études chez la souris ont validé l'effet bénéfique et l'innocuité de cette molécule dans des modèles murins de maladies auto-immunes inflammatoires chroniques et, récemment, de colites. Aujourd'hui, nous essayons de valider davantage l'efficacité thérapeutique de cette petite molécule et d’autres molécules candidates. Cette validation repose sur l'étude de leur distribution dans le corps (imagerie in vivo non-invasive) ou sur des organes individuels (imagerie ex vivo) après administration de ces nouveaux traitements chez des souris dans lesquelles nous avons induit une colite.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet auront un impact à la fois sur la communauté scientifique et sur les patients atteints de MICI. La découverte de nouveaux médicaments pour traiter une maladie incurable comme les MICI améliorerait considérablement la qualité et l'espérance de vie des patients en réduisant les effets secondaires causés par les médicaments non ciblés.
Procédures
Les souris recevront : Une injection intra-rectale sous anesthésie gazeuse (premier modèle) ou une administration dans l'eau de boisson (deuxième modèle). Deux prélèvements sanguins sous anesthésie gazeuse. Une injection intraveineuse de molécules fluorescentes dans une solution saline ou de solution saline seule (contrôle) sous anesthésie gazeuse. Durée : -Induction de la colite : 2/3 jours (premier modèle) 8 jours (deuxième modèle) -Prélèvement sanguin : 3--4 minutes/souris -Une injection intra-rectale : 10 minutes/souris -Une injection intraveineuse : 4 minutes/souris -Imagerie in vivo : 5 minutes/ scan. L'instrument d'imagerie contient 3/5 masques d'anesthésie gazeuse (selon le modèle d’appareil), ce qui permet l'analyse (le scan) simultanée (en même temps) de 3/5 animaux.
Impact sur les animaux
1)Induction de la colite après administration de molécules chimiques --> détresse, stress physique et thermique --> douleur sévère --> durée moyenne; 2)Piqure d'une aiguille ou un capillaire --> douleur légère --> de courte durée; 3)Injection intra rectale --> douleur légère --> de courte durée
Devenir
Tous les animaux sont sacrifiés à la fin de l’imagerie, à mesure que l'objectif du projet est atteint. De plus, l'état de souffrance induit par la maladie serait trop grave.
Remplacement
L'utilisation de modèles animaux dans ce projet est essentielle car l'apparition et la progression des MICI impliquent plusieurs organes (système immunitaire, microbiote intestinal et autres) qui ne peuvent être simplifiés avec des systèmes cellulaires. Pour comprendre comment les éventuels futurs médicaments agissent et s'accumulent, il est nécessaire d'étudier un organisme entier ; une approche qui n'est pas réalisable en utilisant uniquement des systèmes cellulaires. Il n'y a pas d'alternative à un modèle non-animal qui puisse répondre à nos questions. Le modèle de la souris est la meilleure stratégie pour générer des données qui peuvent avoir un impact sur l'homme.
Réduction
Le nombre d'animaux envisagé dans le projet tient compte de la nécessité de minimiser leur utilisation tout en obtenant des résultats statistiquement significatifs pour atteindre les objectifs de la recherche. Notre étude fait appel à l'imagerie par fluorescence, technique non-invasive et non irradiante, permettant de suivre la distribution des molécules fluorescentes en continu dans le temps dans le corps de chaque animal vivant, évitant ainsi leur sacrifice à chaque temps de mesure. Ici, les souris sont sacrifiées à la fin de l’expérience seulement.
Raffinement
Pour garantir le bien-être de l'animal, nous avons défini des seuils de tolérance basés sur l’aspect générale de l’animal, le poids corporel, la température corporelle et la consistance des fèces. Le prélèvement de sang, l'injection intraveineuse et l'imagerie sont effectués sous anesthésie gazeuse. Au cours de la première semaine d'hébergement, après une quarantaine (1 semaine), toutes les souris seront soumises à une transition alimentaire afin de limiter l’auto-fluorescence induite par le régime standard ; elles seront gardées toute l’étude sous le nouveau régime alimentaire.
Choix des espèces
Les souris adultes (> 6 semaines d’âge) ont un génome très proche de celui de l'homme, et leur système physiologique récapitule assez bien les observations faites chez l'homme. A cet âge, leurs organes et appareils (respiratoire, circulatoire, digestif, urinaire et génital) ont atteint leur maturité.