Système gastrointestinal

Nourries douze semaines avec un régime riche en graisses saturées et en sucres, 192 souris subissent trois gavages, trois injections intrapéritonéales et des prélèvements de sang à la queue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, avant d'être toutes tuées. Le porteur décrit des périodes d'isolement en cage, dont deux jours sur une grille de mise à jeun, un jeûne nocturne de douze heures et des contentions de trois minutes dans un tube d'imagerie, gestes qu'il qualifie lui-même de stressants ou anxiogènes. Le surpoids peut gêner leurs déplacements, ce qu'il affirme n'avoir jamais observé après trois mois de régime. Il écarte le remplacement en une phrase, l'étude portant sur plusieurs organes, ce qui rend selon lui le recours au modèle animal "indispensable".

Objectifs

L’excès de lipides alimentaires est associé à l’obésité via un excès d’apport énergétique et une élévation de l’inflammation. CD36 est un récepteur membranaire exprimé notamment au niveau intestinal et qui semble contrôler la formation des lipoprotéines synthétisées par l’intestin au cours de la digestion. Ces lipoprotéines véhiculent les lipides alimentaires mais aussi des molécules pro-inflammatoires issues du microbiote intestinal. Dans de précédents projets, nous avons étudié l’impact de régimes hyperlipidiques riches en acides gras insaturés (Isio4) ou saturés (huile de palme). L’objectif de ce projet sera donc d’évaluer la contribution du CD36 intestinal dans la mise en place de l’obésité induite par un régime de type occidental (riche en graisses et en sucres) aussi appelé Western Diet (WD, 40% acides gras saturés et 30% sucres) car celui-ci représente davantage les habitudes de consommation actuelles. En effet, le CD36 intestinal pourrait constituer une cible thérapeutique dans le traitement des pathologies associées à un excès de lipides. Pour ce faire nous utiliserons des souris déficientes en CD36 spécifiquement au niveau des cellules intestinales responsables de l’absorption des lipides alimentaires, comparées à des souris contrôles. 96 souris contrôles et 96 souris déficientes en CD36 spécifiquement au niveau intestinal seront nourries soit avec un régime standard (STD), soit avec un régime occidental type Western Diet (WD) durant 12 semaines (temps nécessaire pour observer des effets). Afin d’étudier les variations liées au sexe (comme par exemple le niveau de lipémie postprandiale), l’intégralité de ce projet sera réalisée sur des groupes constitués de 50% de mâles et 50% de femelles. 192 animaux au total seront donc utilisés.

Bénéfices attendus

Ce travail devrait permettre de répondre aux questions suivantes : 1) Le CD36 intestinal modifie-t-il la dépense énergétique en régimes standard et de type Western Diet (riche en acides gras saturés et en sucres) ? 2) Le CD36 intestinal modifie-t-il les capacités d’absorption intestinale des lipides alimentaires et l’adaptation intestinale à un régime riche en acides gras saturés ? 3) Le CD36 intestinal modifie-t-il l’inflammation et l’écologie du microbiote en régimes standard et de type Western Diet (riche en acides gras saturés et en sucres) ? 4) Le CD36 intestinal modifie-t-il l’effet obésogène de l’excès de lipides alimentaires saturés ? En fonction des résultats obtenus dans ce projet, CD36 pourrait constituer une cible thérapeutique en cas de surconsommation de lipides alimentaires.

Procédures

L’ensemble de l’effectif du projet recevra un régime alimentaire spécifique (standard ou obésogène de type Western Diet) et sera soumis à un suivi de masse corporelle hebdomadaire (12 pesées sur 12 semaines de régime), ainsi qu’un suivi de masse grasse et masse maigre par EchoMRI (technique de mesure non invasive nécessitant une simple contention pendant 3 minutes) en semaines 0, 2, 4 et 12 (4 mesures par souris au cours du régime). La procédure 1 est appliquée à la moitié de l’effectif pour laquelle des mesures de prise alimentaire et de récolte des fécès dans la cage seront réalisées, en semaines 0 et 11 : 5 jours d’isolement en cage transparente dont 2 jours sur grille de mise à jeun en inox avec pot en verre comme enrichissement. Trois gavages seront réalisés à 3 semaines d’intervalle minimum (S-2, S6 et S9) : les premiers avec du glucose et le troisième avec de l’huile. Le gavage est un geste rapide (moins de 10 secondes) et effectué par du personnel formé. Trois injections intrapéritonéales seront réalisées à 2 semaines d’intervalle minimum (S-1, S7 et S9) : les premières avec de l’insuline et la troisième avec du tyloxapol). L’injection intrapéritonéale est un geste rapide (moins de 10 secondes) et effectué par du personnel formé. Des prélèvements sanguins au niveau caudal par simple pression après une légère incision du bout de la queue (0,5-1mm) et post anesthésie locale (crème EMLA 30-45 minutes avant le premier prélèvement) seront également réalisés en semaines -1, -2, 6, 7 et 9 (environ 1min par souris par prélèvement). La procédure 2 est appliquée à l’autre moitié de l’effectif où une mesure de la dépense énergétique est réalisée en semaine 7. Cette mesure est indolore et non invasive et s’effectue dans des cages spécifiques de mesure. Elle nécessite 5 jours d’isolement (3 jours d’habituation et 2 jours de mesure). Une injection intrapéritonéale et un gavage à l’huile seront réalisés une seule fois en semaine 4. Des prélèvements sanguins au niveau caudal après légère incision du bout de la queue (0,5-1mm) et post anesthésie locale (30-45 minutes avant le premier prélèvement) seront réalisés en semaines 0 et 4.. A l’issue du régime en semaine 12, l’ensemble de l’effectif sera utilisé pour un dernier gavage à l’huile (le gavage est un geste rapide (moins de 10 secondes) et effectué par du personnel formé) et prélèvement sanguin sous anesthésie générale, puis sera euthanasié pour réaliser des prélèvements d’organes.

Impact sur les animaux

Les animaux en régime WD peuvent avoir des difficultés à se mouvoir en raison du surpoids. Toutefois, cela n’est jamais observé après 3 mois de régime. Le projet requiert d’individualiser les souris lors de la prise alimentaire et lors des CLAMS, ce qui peut engendrer un stress pour les animaux La mise sur grille de mise à jeun pendant la période de prise alimentaire peut être gênante pour les souris mais un pot en verre leur permet de se reposer sur une surface plane. Les CLAMS (comprehensive laboratory animal monitoring system) nécessitent de placer les souris dans des cages de mesure spécifiques ce qui peut s’avérer anxiogène. Les OGTT (test de tolérance orale au glucose), ITT (test de tolérance à l’insuline) et étude de l’hypertriglycéridémie post gavage nécessitent des mises à jeun de respectivement (4h, 4h et 12h). Les mises à jeun de 4h se font sur la matinée en dehors de leur phase de nourriture nocturne et n’a donc que peu d’impact. La mise à jeun nécessaire de 12h se fait sur la nuit lors de leur phase de nourriture nocturne et s’avère donc plus stressante pour les animaux qui auront toutefois un accès ad libitum au biberon d’eau pendant cette période. L’OGTT et l’étude de l’hypertriglycéridémie post prandiale nécessitent une préhension des animaux afin de les gaver ce qui peut être invasif pour les souris (maîtrise du geste par un expérimentateur formé). L’ITT nécessite une préhension des souris et une injection intrapéritonéale qui peut également être invasive (maîtrise du geste par un expérimentateur formé). L’EchoMRI nécessite de faire entrer les souris dans un tube plastique dans lequel elles doivent rester 3 minutes, ce qui peut être anxiogène (maîtrise du geste par un expérimentateur formé).

Devenir

A l’issue de chaque procédure, tous les animaux seront euthanasiés sous anesthésie selon le planning prévu par l’étude afin de réaliser des prélèvements sanguins et tissulaires.

Remplacement

Le remplacement est impossible car il s’agit d’étudier des processus physiologiques mettant en jeu plusieurs organes (intestin, tissu adipeux et foie). Il est donc indispensable de recourir au modèle animal pour une approche intégrée.

Réduction

Afin de limiter le nombre d’animaux nécessaires et le nombre d’expériences réalisées sur chaque animal, nous avons adopté la stratégie suivante : • Réduire le nombre d’animaux au minimum nécessaire à une analyse statistique robuste de cette expérience sachant qu’il y a des variations individuelles dans la réponse intestinale aux lipides. • Les 2 procédures se clôturent par un test de charge lipidique identique, ce qui permet en cumulant les effectifs des deux procédures d'atteindre le nombre requis d'individus pour une analyse statistique correcte.

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans des conditions optimales avec un enrichissement de leur milieu adapté. Ils bénéficieront d’un suivi quotidien de leur état général. Lors des procédures expérimentales, les actes susceptibles d’entrainer une souffrance ou une douleur seront réalisés soit sous anesthésie locale (application au bout de la queue pour les prélèvements sanguins à la queue), soit sous anesthésie générale (pour le prélèvement sanguin intracardiaque, , par des personnes expérimentées. S’agissant d’un projet nécessitant l’utilisation d’animaux vivants, l’utilisation de techniques non invasives et indolores ainsi que de tests comportementaux est privilégiée afin d’acquérir les paramètres physiologiques nécessaires au projet tout en respectant les questions d’éthiques en expérimentation animale et la règle des 3R. De plus, des points limites en adéquation avec ce projet ont été définis (signes généraux de souffrance, perte de poids supérieure à 20% en 7 jours, prise de poids pouvant gêner la locomotion). En cas d’atteinte d’un de ces points limites, l’animal concerné sera retiré du projet (euthanasie sous anesthésie générale). Enfin, un nombre restreint d’expérimentateurs disposant d’une formation et d’une qualification adéquate à l’expérimentation animale interviendra dans ce projet.

Choix des espèces

La souris est utilisée car son métabolisme présente de nombreuses similarités avec celui de l’Homme, en particulier au niveau oro-intestinal. Elle exprime les mêmes protéines clés de la détection des lipides et de la synthèse des lipoprotéines par l’intestin qui sont régulées de la même manière. Ce modèle est largement documenté dans la bibliographie scientifique. Dans ce projet, nous travaillons sur des lignées de souris OGM présentant une délétion spécifiquement au niveau intestinal. Ces souris n’ont pas un phénotype dommageable, elles se portent bien, se comportent bien et ont un état de santé général identique à des souris non génétiquement modifiées.Les animaux seront utilisés au stade adulte à partir de 8 semaines afin de s’affranchir des effets de la puberté dans les résultats obtenus.

Pour reproduire l'endométriose chez la souris, 1 287 individus sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour des prélèvements terminaux. Des cellules endométriales injectées dans la cavité péritonéale forment des lésions sur la vessie, l'intestin et le tissu adipeux, puis les souris reçoivent jusqu'à 46 gavages et subissent des tests de douleur par pression sur les pattes et sur l'abdomen, ainsi qu'un labyrinthe en croix pour mesurer le stress. Le porteur s'appuie sur la littérature pour affirmer que le modèle produit des lésions chez 100 % des souris injectées et une sensibilité accrue à la douleur sans perte de poids. Les thérapies annoncées pour les patientes, à base de composés bactériens, restent renvoyées à des développements ultérieurs.

Objectifs

L’endométriose est une pathologie qui touche environ 10% des femmes et qui est définie par la présence de tissu endométrial à l’extérieur de la cavité utérine. Les mécanismes à l'origine de l’endométriose sont encore largement débattus. Parmi les nombreux symptômes associés à l’endométriose, on retrouve des douleurs pelviennes pendant les menstruations, des douleurs pelviennes et/ou abdominales chroniques, des troubles du transit gastro-intestinal, ainsi que l’anxiété et la dépression. L’endométriose est une maladie chronique, multi-organique, hormonale et inflammatoire dont le traitement reste largement symptomatique, avec la chirurgie en dernier recours. Par conséquent, la compréhension des symptômes et des mécanismes devrait fournir une base pour développer des approches thérapeutiques. Dans ce contexte, le microbiote intestinal et urogénital peut contribuer à des symptômes tels que la douleur et la sensibilisation. En effet, Le dialogue entre le microbiote et les organes est régulé par des composés dérivés de bactéries agissant au niveau de la barrière épithéliale intestinale. Par conséquent, notre projet vise 1) à déterminer si l’induction de lésions d’endométriose chez la souris entraine l’apparition de symptômes identiques à ceux des femmes atteintes d’endométriose, 2) Rechercher des signatures du microbiote intestinal et urogénital associées aux dysfonctionnements intestin-vessie-cerveau au cours de l’endométriose, 3) à identifier la contribution du microbiote intestinal dans ces dysfonctionnements, et 4) tester des composés bactériens pour leurs effets thérapeutiques potentiels.

Bénéfices attendus

L’endométriose représente un problème de santé majeur pour la santé des femmes avec un impact profond sur leur qualité de vie. Ce projet vise à mieux comprendre les mécanismes de la maladie et en particulier identifier le microbiote intestinal et /ou le microbiote urogénital comme un acteur clé dans les symptômes associés à l’endométriose. Il vise également à proposer des thérapies innovantes basées sur l’utilisation de composés dérivés de bactéries pour améliorer la santé des patientes et traiter cette maladie inflammatoire chronique multi-organes.

Procédures

1 groupe de souris sera soumis à une injection d’estradiol en sous-cutanée et ce geste durera 10 sec. Le métabolite bactérien selon sa stabilité et sa solubilité pourra être administré soit dans l’eau de boisson, soit par gavage quotidien sur animal en contention douce à l’aide d’une sonde de gavage pour rongeurs. Dans le second cas, cela représente 46 gavages du métabolite ou bien de la solution utilisée pour solubiliser le métabolite sur la durée totale de l’expérience et chaque gavage durera moins de 15 sec. Lors des 4 séances d’explorations in vivo nous réaliserons : 1- Une étude de comportement composée de plusieurs tests. le comportement exploratoire des animaux durera 10 min par animal et sera monitoré par une caméra (Pas de contention, pas d’inconfort). Pour l'évaluation du stress, la souris sera positionnée 5 min dans le labyrinthe en croix et son activité sera monitorée par une caméra (Pas de contention, pas d’inconfort). Pour l'évaluation de la douleur, les souris subiront une pression sur les pattes et chaque pression durera 10 sec max. Les souris pourront avoir jusqu’à 3 pressions/test. La même chose sera effectuée sur l’abdomen et les souris subiront 3 pressions de 10 sec chacune. 2- Une exploration des fonctions digestives, pour cela les souris seront gavées (contention+gavage moins de 15 sec) puis 2h après, elles seront à nouveau manipulées avec anesthésie locale (max 30 sec). Les animaux seront ensuite positionnés en cage individuelle pendant 2h supplémentaires.

Impact sur les animaux

Ce modèle murin mime l’endométriose qui peut toucher la femme. Les cellules de l’endomètre injectées dans la cavité péritonéale vont se fixer sur diférents organes (vessie, tissu adipeux, intestin…) et produire des lésions caractéristiques de la maladie. La littérature décrit une sensbilité accrue à la douleur mais pas de perte de poids. Stress et douleur peuvent également être générés par les différentes expérimentations (gavage, prélèvements de sang ou tests comportementaux)

Devenir

Mise à mort de toutes les souris à l’issue des procédures. Des prélèvements terminaux seront réalisés pour divers analyses

Remplacement

L’endométriose est une maladie qui va toucher l’ensemble des organes présents dans la sphère péritonéale. Les lésions provoquées par cette pathologie induisent chez la femme des douleurs, des altérations du fonctionnement des organes pelviens et impacte la qualité de vie. Notre objectif est de mettre en place un modèle murin d’étude de cette maladie afin de caractériser les altérations digestives, la sensibilité à la douleur et les troubles du comportement associés. Cette pathologie met en jeu différents systèmes cellulaires (neurones de l’intestin, neurones du cerveau, flore microbienne intestinale, système immunitaire ...) dont la complexité d’interaction ne peut être modélisée par une approche in vitro et justifie l’utilisation de modèles animaux afin de disséquer cette complexité d’interactions et d’identifier les mécanismes sous-jacents associés.

Réduction

Des études réalisées au laboratoire sur des selles de patientes ont permis d’identifier des métabolites bactériens et des vésicules extracellulaires issus du microbiote et potentiellement impliqués dans l’apparition et l’agravation de la maladie. Des expériences de motricité réalisées ex vivo sur des segments d’intestins ont permis d’identifier et sélectionner seulement les métabolites et les vésicules extracellulaires présentant les effets les plus grands. Cette préselection permet de réduire significativement le nombre d’animaux nécessaire. Parallèlement, des expérimentations similaires menées chez des modèles animaux au cours de projets antérieurs nous ont permis de déterminer le nombre minimum d’animaux par groupe pour avoir des résultats fiables et pertinents. Enfin, ce modèle est décrit dans plusieurs publications comme présentant des lésions de type endométriose dans 100% des souris ayant été injectées avec des cellules endométriales par voie intra-péritonéale.

Raffinement

Le bien-être animal sera pris en compte tout au long de l’expérimentation. Les animaux seront réceptionnés 15 jours avant le début des expérimentations afin de réaliser une période d’acclimatation pour les animaux. Les animaux seront hébergés collectivement (max 5) dans des cages avec frisottis et tunnels ou dômes plastiques transparents. L’évaluation des animaux sera effectuée selon des critères définis (poids, apparence physique (pelage, posture), activité, comportement, fréquence respiratoire). Le poids et l’état d’hydratation seront surveillés 3 fois par semaine. Pour l’ensemble des procédures, des points limites sont mis en place et décrits dans chacune d’elle.

Choix des espèces

Apres une recherche bibliographique sur les modèles murins d’endométriose, le modèle d’injection de cellules endométriales chez la souris est apparu comme le plus pertinent pour notre projet. En effet, d’après la littérature, 100% des souris injectées présentent des lésions qui apparaissent dès le 10 ème jour. De plus, le modèle souris est utilisé dans de nombreux projets au laboratoire. Notre unité possède ainsi une expertise reconnue pour l’étude des fonctions digestives et l’étude du comportement chez la souris. Les souris seront utilisées à l’âge de 7 semaines. Cet âge correspond à de jeunes adultes et c’est à cette période que cette maladie se déclare chez la femme.

Pour mesurer l'effet de pesticides alimentaires sur le métabolisme, 256 souris sont utilisées pendant vingt-six semaines dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever le sang et les organes. Nourries avec un régime riche en graisse contenant des pesticides seuls ou en mélange, elles développent une obésité, un diabète et une accumulation de graisse dans le foie. Le porteur décrit ces perturbations comme survenant "sans souffrance visible des animaux", et retient parmi les nuisances le stress de contention, les piqûres, les gavages et l'isolement de vingt-quatre heures en cage à urines. Le lien entre pesticides et troubles métaboliques a déjà été rapporté chez l'humain par la cohorte NutriNet-Santé, et le porteur affirme qu'aucune méthode sans animaux ne reproduit le dialogue entre foie, intestin et tissu adipeux.

Objectifs

L’incidence des maladies métaboliques (obésité, diabète de type 2 et stéatose hépatique) a augmenté ces 30 dernières années et constitue un enjeu majeur de santé publique. Outre les facteurs génétiques et le mode de vie (sédentarité, alimentation riche en lipides), de nombreuses études appuient l’hypothèse que l’exposition à des contaminants environnementaux, tels que les pesticides, est un facteur de risque au développement de ces pathologies. Dans ce projet nous travaillerons sur un modèle murin d’exposition alimentaire aux pesticides pour mimer l’exposition des consommateurs. Les animaux seront exposés à des pesticides seuls ou en mélange à des doses non toxiques telles qu’elles sont définies par les agences réglementaires, dans des conditions d’alimentation équilibrée ou déséquilibrée (riche en graisse). Nous suivrons les marqueurs caractéristiques des pathologies hépatiques non alcooliques, du diabète et de l'obésité tout au long de l’expérience qui durera 26 semaines.

Bénéfices attendus

Avec ce projet, nous souhaitons approfondir les connaissances sur l’impact de l’exposition alimentaire aux pesticides seuls ou en cocktail dans un contexte d’alimentation équilibrée ou d’alimentation déséquilibrée source de troubles métaboliques. Ce projet apportera des arguments en faveur ou non du lien entre exposition aux pesticides et le risque de développer des pathologies métaboliques rapporté dans des études récentes réalisées dans la cohorte Française Nutrinet santé.

Procédures

Les animaux seront nourris avec un régime contrôle ou un régime riche en graisse contenant les pesticides. Au cours des 26 semaines de régime, nous réaliserons 2 tests pour évaluer la tolérance au glucose et à l’insuline. Pour ces tests, le glucose et l’insuline seront administrés après 6h de jeûne. Les gestes de contention et de gavage dureront moins de 30 secondes par animal. Pour les mesures de taux de glucose sanguin (glycémie), le prélèvement d’une seule goutte de sang sera réalisé à la queue. Ces tests seront réalisés en alternance et espacés au minimum d'une semaine, et réalisé seulement 2 fois au cours des 26 semaines. Des prélèvements intermédiaires de sang qui prennent environ 15 secondes, pourront aussi être réalisés. Les animaux seront placés individuellement pendant 24h dans des cages adaptées à la récolte des urines. Avant la mise à mort, un prélèvement de sang sera réalisé à la joue.

Impact sur les animaux

Le régime utilisé dans cette expérience est riche en graisse. Il induit une obésité chez les animaux, ainsi que des perturbations métaboliques généralement associées comme un diabète, une accumulation de graisse dans le foie, sans souffrance visible des animaux, ni changement drastique de leur comportement. Le prélèvement sanguin et l’administration de glucose et d’insuline peuvent entraîner un stress des animaux lié à la contention, à la piqûre, bien que légère, au gavage, bien que très rapide, ainsi qu’une légère douleur (piqûre). L’hébergement isolé (1 animal/cage) lors des récoltes d’urine peut entraîner un stress de l’animal.

Devenir

A l'issu de la procédure, tous les animaux seront euthanasiés afin de prélever le sang et différents organes pour réaliser les analyses et répondre à la question scientifique.

Remplacement

L'utilisation d'animaux de laboratoire est nécessaire car le projet étudie des phénomènes biologiques (voies métaboliques) qui font intervenir différents tissus (foie, intestin, tissu adipeux) agissant en synergie via un dialogue inter-organe. Enfin, actuellement, il est impossible de mimer ce dialogue complexe entre les différents compartiments et organes par l'utilisation de méthodes alternatives (modèles cellulaires). En effet, la stéatose hépatique non alcoolique est caractérisée par une accumulation de lipides dans le foie qui viennent majoritairement du tissu adipeux ; de plus le microbiote intestinal joue un rôle prépondérant dans son développement et sa progression.

Réduction

Nous avons soigneusement conçu les expériences pour à la fois répondre à nos questions scientifiques et respecter la nécessité de réduire le nombre d'animaux dans la recherche scientifique. Nous utiliserons le plus petit nombre possible d'animaux requis. Un nombre suffisant de souris sera utilisé dans toutes les expériences afin d'observer des effets biologiquement pertinents et statistiquement significatifs. Le nombre d'animaux nécessaire a été déterminé par un test statistique et basé sur des études similaires précédentes et en respectant la règle des 3R. Le nombre idéal d’animaux par groupe est donc de 16, et avec un total de 256 animaux.

Raffinement

Comme il est convenu réglementairement, les animaux seront hébergés dans des cages de 4 à 5 animaux dont le milieu d'élevage est enrichi d'un abri en inox permettant aux souris de s'isoler de leurs congénères si besoin. En ce qui concerne les cages à métabolisme, les souris disposeront également d'un abri en inox. Afin de limiter le stress, les animaux sont manipulés régulièrement et habitués à la contention. Afin d'évaluer la souffrance, la détresse et l'inconfort des animaux, des points limites gradés seront mis en place basés sur l'évaluation de 5 aspects de l'état de l'animal : variation du poids de l'animal (et variations connexes au niveau de l'ingestion d'aliment et d'eau) ; apparence physique externe ; signes cliniques mesurables (changements du rythme respiratoire) ; changement dans les comportements non provoqués et réponses comportementales aux stimuli externes. Pour chaque catégorie, un système d'évaluation avec indices de 0 (normal, une absence totale et pérenne des 5 signes indiqués, ou léger) à 3 (changements importants par rapport à la normale) sera proposé. L'indice cumulatif obtenu en ajoutant les valeurs à chacune des catégories indiquera chez l'animal une déviation croissante par rapport à la normale qui peut être interprétée comme étant une indication de souffrance et/ou de détresse croissante. Ainsi, si un animal présente un score de 3 après évaluation de ces 5 critères, le critère d'arrêt sera atteint et l'animal sera retiré de l'expérimentation.

Choix des espèces

Le modèle murin est largement utilisé dans la recherche concernant le métabolisme. En effet, il est bien connu que les souris soumises à un régime gras développent une insulino-résistance importante, élément corrélé avec l'apparition de la MASLD. Nous utiliserons uniquement des souris adultes car il est nécessaire que la fonction hépatique ait pleinement atteint sa maturité physiologique (7 semaines minimum). De plus, nous utiliserons des souris mâles et femelles car il existe chez l'homme un fort dimorphisme sexuel dans le développement des maladies hépatiques.

Soumis à sept anesthésies générales en dix semaines, dont une pour leur retirer les deux tiers de l'estomac, 45 jeunes porcs femelles sont tués au terme du protocole, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit cinq fibroscopies, cinq mesures de pH œsophagien, cinq transits radiologiques et sept prises de sang, avant le prélèvement de l'œsophage, de l'estomac et du foie. Le porteur annonce des douleurs abdominales, des vomissements, un arrêt du transit, une mobilité réduite après la chirurgie, une ration réduite de moitié la première semaine, et la mise à mort en cas de douleur persistante ou de perte de poids de 30 %. L'objet du projet reste la comparaison de deux variantes de chirurgie de l'obésité, dont l'une n'a jamais été pratiquée ni chez l'humain ni chez le porc.

Objectifs

La chirurgie bariatrique a démontré une efficacité en termes de perte de poids, d’amélioration des comorbidités liées à l’obésité mais aussi en termes de mortalité. Cette chirurgie connaît un très grand essor en France. La sleeve gastrectomie (SG) ou gastrectomie en manchon est une intervention qui consiste à retirer environ 2/3 du volume de l’estomac afin de laisser en place un manchon gastrique tout en conservant sa continuité. Cette procédure peut potentiellement favoriser l'apparition ou l’aggravation en postopératoire d'un reflux gastro-oesophagien (RGO). Une technique de SG au cours de laquelle la tubulisation de l'estomac est effectuée le long de la grande courbure a récemment été décrite afin de potentiellement diminuer l'incidence du RGO en postopératoire. Le but de ce projet est d’étudier l’effet de la procédure de Sleeve Gastrectomie par tubulisation de l'estomac le long de la Grande Courbure (SGGC) chez le porc. L'objectif principal de cette étude est de montrer que cette technique permet une diminution de l'incidence et de la sévérité du RGO en comparaison à la technique classique de SG.

Bénéfices attendus

La sleeeve gastrectomie (SG) est l’intervention la plus fréquemment réalisée en chirurgie bariatrique. Il existe cependant un vrai questionnement autour de cette procédure sur un possible risque d’aggravation postopératoire du reflux gastro-oesophagien (RGO). Bien que cette chirurgie soit salvatrice pour les patients concernés, il y à un risque de développer ou d'agraver un RGO après SG (environ 20%) ainsi que de développer sur le long terme un oesophagite ou un endobrachyoesophage (respectivement de 28% et 8%). Le but de ce projet est de développer une nouvelle technique de chirurgie bariatrique ayant les avantages de la SG (technique relativement peu invasive qui garde la continuité du tube digestif) mais permettant de mieux contrôler le risque d’aggravation du RGO en postopératoire, et ainsi de prévenir l’oesophagite, l’endobrachyoesophage et une éventuelle dégénérescence de l’œsophage. Les bénéfices attendus pour les patients et la société sont donc potentiellement majeurs étant donné qu’en France environ 40 000 patients sont opérés d’une SG tous les ans et que plusieurs centaines de milliers de patients sont potentiellement candidats à cette chirurgie.

Procédures

Chaque porc recevra 7 anesthésies générales aux jours suivants : J-7, J0, J14, J28, J42, J56 et J63. Ces anesthésies nous permettrons de réaliser les différents gestes. Aucun geste n'est effectué sans anesthésie. Sept prélèvements sanguins auront lieu comme suit pour chaque animal : J-7, J0, J14, J28, J42, J56 et J63. Cinq fibroscopie auront lieu pour chaque animal comme suit : J-7, J14, J28, J42 et J56. Cinq mesures de phmétrie auront lieu pour chaque animal comme suit : J-7, J14, J28, J42 et J56. Cinq TOGD (Transit oesogastroduodénal) auront lieu pour chaque animal comme suit : J-7, J14, J28, J42 et J56. Sept prélèvements de selles auront lieu comme suit pour chaque animal : J-7, J0, J14, J28, J42, J56 et J63 pour l'analyse du microbiote. Ces prélèvements seront prélevés de la cage directement au moment du nettoyage de cette dernière, en l'occurence sans contact direct avec l'animal. Tous les animaux seront mis à mort à J63 de la première procédure afin de réaliser des mesures du volume de l'estomac, des prélèvements du bas oesophage, de l'estomac (fundus et antre) et de foie.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables prévus sur les animaux sont des effets directement liés à l’intervention chirurgicale : douleur abdominale, vomissements, reprise tardive du transit (iléus paralytique), asthénie, mobilité réduite et devraient s’amender progressivement au bout d’une semaine après l’intervention chirurgicale. L'estimation de la souffrance des différentes interventions chirurgicales de la procédure est estimée à ''modérée'' mais gérée par l'anesthésie, l'analgésie et un monitoring spécifique. Des analgésiques seront administrés en per et post opératoire pour réduire les douleurs post opératoires des animaux. Des antiémétiques seront aussi administrés pour réduire les nausées et les vomissements post opératoires.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à J63 de la première procédure afin de réaliser des mesures du volume de l'estomac, des prélèvements du bas oesophage, de l'estomac (fundus et antre) et de foie.

Remplacement

Il n’existe aucun modèle alternatif non animal permettant d’étudier l’impact d’une nouvelle technique de chirurgie bariatrique telle que celle que nous souhaitons développer. L’étude faite sur les chiens est une étude de faisabilité de la technique. La comparaison entre la sleeve le long de la grande courbure et la sleeve classique a été basée uniquement sur la perte pondérale à 2 mois et sur les complications chirurgicales uniquement. Aucune mesure de ph oesophagien ou d’étude de reflux gastrooesophagien n’a été faite. Aucun Transit oesogastroduodénal évaluant la vidange gastrique n’a été réalisé. Aucune fibroscopie gastrique n’a été faite. La SGGC est toujours une technique en phase expérimentale et n’a jamais été réalisée ni chez l’homme, ni chez le porc. La seule étude qui rapporte cette technique est celle sur les chiens sus cité. L’utilisation d’un animal vivant (porc) est indispensable afin d’évaluer : la tolérance de la procédure (alimentation, vomissement), l’efficacité de la procédure en termes de perte pondérale, et l’impact de la procédure sur : le RGO (mesure du PH oesophagien et biopsie du bas œsophage), la vidange gastrique, le microbiote et au niveau métabolique et endocrinien. Le but de notre étude étant d’évaluer scientifiquement avec des critères objectifs la physiopathologie du reflux gastrooesophagien après les différentes techniques chirurgicales de Sleeve Gastrectomie, ce qui est non reproductible en dehors d'un organisme vivant complexe avec une anatomie proche de l'homme. Cela nous permettra d’avancer des résultats qui pourront favoriser une technique sur l’autre.

Réduction

L’analyse de la littérature permet d’estimer à environ 70% le taux d'acidité anormal (pH < 4 pendant au moins 4% du temps mesuré) après SG classique. Grace à la technique de SGGC, nous espérons obtenir un taux d'acidité anormal de 20%. Ces données nous ont permis de déterminer que le nombre de sujets nécessaires dans chaque groupe était de 15. Dans un principe de réduction du nombre d’animaux nécessaires à l’étude de l’impact physiologique et métabolique de la procédure d’innovation chirurgicale, l’ensemble des explorations (pH métrie, fibroscopie, recueil d’échantillons biologiques) seront réalisées sur chaque animal inclus dans le protocole.

Raffinement

Afin de réduire au minimum les nuisances sur le bien-être des animaux : - un traitement antalgique sera donné en per et postopératoire et un infitration de la cicatrice à l’aide d’anesthésiants locaux sera réalisée à la fin de la procédure chirurgicale. L’analgésie péri-opératoire est assurée par injection IV. En fin de procédure, une infiltration de part et d’autre de la laparotomie sera effectuée pour réduire les douleurs. L’analgésie post-opératoire sera assurée par un traitement médicamenteux adapté. - les rations alimentaires seront diminuées de moitié en postopératoire la premiere semaine qui suit la chirurgie afin de réduire le risque de douleurs abdominales et de vomissements. Notre point limite se situera à l’apparition des signes cliniques de douleur persistante malgré le traitement antalgique ou en cas de modifications évocatrices du comportement, qui sont chez le porc l’absence d’interaction avec les congénères, l’absence de recherche alimentaire (réduction du fouissage), le refus d’alimentation, la léthargie avec décubitus prolongé, la modification des vocalises. La persistance de l’atteinte du point limite une heure après nouvelle administration d’antalgiques entraînera la mise à mort de l’animal. Une perte de poids ≥ 30% entraînera aussi la mise à mort de l’animal.

Choix des espèces

Nous avons choisi un modèle porcin pour différentes raisons: Les modèles ‘petits animaux’ ne permettent pas d’avoir une approche chirurgicale et anatomique suffisamment proche de l'Homme et nous ne pouvons pas de façon réaliste réduire toute la taille du système afin de l’adapter à de petits animaux. Le choix du modèle porcin est justifié par le fait qu'il a été largement utilisé comme modèle anatomique de validation dans de nombreux protocoles de chirurgie bariatrique. Par ailleurs, plusieurs chirurgiens de notre équipe enseignent dans des sessions de formation chirurgicale sur modèle porcin et ont donc l’expérience de la réalisation de SG dans ce modèle. Les animaux seront de jeunes porcs dits « à croissance lente » femelles, âgés de 2 à 3 mois. Ces porcs sont caractérisés par une évolution pondérale spontanée relativement stable en comparaison aux porcs classiquement utilisés pour l’expérimentation animale. Cette stabilité pondérale spontanée sera nécessaire pour évaluer l'impact direct des procédures sur le poids des animaux. Enfin, le choix du genre féminin se justifie par une meilleure stabilité pondérale spontanée et d’un comportement plus adapté à l’hébergement en groupe.

128 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Placées seules en cage pendant les 14 semaines du protocole, une contrainte que le porteur reconnaît comme une source de stress modérée, elles subissent des gavages, des prélèvements de sang répétés à la queue et à la joue, puis une ponction intracardiaque terminale. Le projet utilise une lignée transgénique fat-1 dont les tissus sont enrichis en oméga3, pour étudier l'effet de ces lipides sur la barrière intestinale et le microbiote dans un contexte d'obésité alimentaire. Le porteur affirme que ni la culture cellulaire ni un autre modèle murin ne peuvent reproduire cet enrichissement et ces interactions, et conclut à la "nécessité" de l'animal.

Objectifs

L’obésité est une pathologie ayant de multiples origines qui est associée à des altérations métaboliques comme le diabète de type 2 ou des perturbations lipidiques sanguines. Au cours de l’installation de l’obésité alimentaire, une altération (quantité et qualité) de la flore intestinale contribue à perturber la fonction barrière de l’intestin en détériorant à la fois la perméabilité de l’épithélium intestinal et la couche de protection qui le tapisse. Ces altérations conduisent au passage dans le sang de molécules provenant de certaines bactéries de la flore microbienne intestinale conduisant à une inflammation générale légère mais chronique. En tant qu’aliment thérapeutique, les lipides dits en oméga3 (particulièrement présents dans les poissons ou certaines huiles alimentaires comme l’huile de colza) sont connus notamment pour améliorer la fonction barrière intestinale et réduire les altérations de la perméabilité intestinale. Dans ce contexte d’obésité alimentaire, nous étudions ainsi l’impact des lipides dits en oméga3 sur la fonction barrière de l’intestin et en particulier sur l’intégrité de la couche de protection qui le tapisse et la contribution relative de la flore intestinale. Nous avons montré précédemment que des souris dont les tissus contiennent beaucoup de lipides en oméga3 sont protégées de l’obésité alimentaire, de l’altération de la perméabilité intestinale et du passage de molécules issues de bactéries de la flore intestinale dans le sang. Cette protection est transmissible à d’autres souris par la transplantation de la flore intestinale des souris dont les tissus sont riches en lipides en oméga3. Ainsi, un enrichissement tissulaire en lipides en oméga3 pourrait représenter une cible potentielle dans la prévention de l’obésité et de l’inflammation intestinale due aux molécules issues de la flore microbienne. L'objectif de ce projet est donc d'étudier et de comprendre le rôle des lipides en oméga3 dans cette protection un contexte d’obésité alimentaire et plus particulièrement l’effet de ces lipides en oméga3 dans la contribution relative de la flore intestinale et de la couche de protection qui tapisse l’intestin.

Bénéfices attendus

L’obésité, qualifiée aujourd’hui de pandémie, est associée à des pathologies comme le diabète ou le foie dit gras ainsi qu’à une altération de la perméabilité intestinale entrainant un passage de molécules issues de la flore intestinale dans la circulation sanguine qui pourrait être en partie responsable d’une inflammation générale légère et chronique. Le traitement de l’obésité et de ses désordres est donc un enjeu majeur de santé publique. L’impact de l’alimentation et en particulier des lipides en oméga3 est une piste privilégiée dans l’enrayement de cette pandémie. Cependant, les études nutritionnelles, tant chez l’homme que le rongeur, présentent de nombreux biais rendant les données existantes peu concluantes quant aux effets et aux modes d’action des lipides en oméga3. Les souris dont tous les tissus sont riches en lipides en oméga3 représente donc une alternative de choix dans l’étude de l’impact de ces lipides sur les maladies associées à l’obésité alimentaire, bénéfique que nous avons déjà montré sur la prise de poids ou le diabète. Nous avons par ailleurs récemment montré que le seul transfert de la flore de souris aux tissus riches en lipides en oméga3 à d’autres souris sans enrichissement en lipides en oméga3 les protègent également efficacement de ces pathologies mais également des altérations de la couche de protection qui tapisse l’intestin. Ce projet a maintenant pour but de mieux comprendre le rôle de ces lipides en oméga3 et la contribution relative de la flore intestinale dans les mécanismes intimes impliqués dans la structuration de cette couche de protection de l’intestin. Ce projet pourrait également permettre l’identification de souches bactériennes favorables, éventuelles futures cibles probiotiques, essentielles au bon fonctionnement de la barrière intestinale lors de l’obésité.

Procédures

Les animaux seront manipulés de façon hebdomadaire afin d’évaluer leur poids. De plus, - Au début du régime, les animaux seront placés en cages individuelles avec couvercle filtrant - Au départ de la mise sous régime puis aux semaines 2 et 13 des fèces seront collectés (3 à 4 crottes sur une durée d’une dizaine de minutes) - Prélèvement de sang aux semaines 2 et 13 d’expérimentation, 4 heures après le gavage avec une solution de Dextran au niveau de la région submandibulaire afin de mesurer la perméabilité intestinale. Chaque prélèvement sanguin sera réalisé en une vingtaine de seconde par souris. - Prélèvement de sang, 4 heures après le gavage avec une solution de glucose, aux semaines 1 et 12 d’expérimentation. Le prélèvement est réalisé au niveau de la partie terminale de la queue de la souris aux temps 0, 15, 30, 60, 90, 120 minutes après le gavage au glucose pour mesurer la glycémie (chaque prélèvement sanguin sera réalisé en une vingtaine de seconde par souris). - Prélèvement de sang, 4 heures après l’injection d’insuline, au départ de la mise sous régime puis à la semaine 10 d’expérimentation. Le prélèvement est réalisé au niveau de la partie terminale de la queue de la souris aux temps 0, 15, 30, 60, 90, 120 minutes après l’injection d’insuline pour ensuite mesurer la glycémie (chaque prélèvement sanguin sera réalisé en une vingtaine de seconde par souris). - Un prélèvement terminal sera effectué à la fin de la semaine 14 via une ponction intracardiaque nécessitant une à deux minutes par animal.

Impact sur les animaux

L’isolement en cage individuelle représente une source de stress attendue pour l’animal, d’autant plus qu’il sera maintenu durant toute la durée de l’expérimentation (14 semaines). Cette nuisance peut être classée en modérée. Le prélèvement d’une goutte de sang au niveau de la partie terminale de la queue (à l’aide d’une aiguille 26G) pour la mesure de la glycémie lors du test de tolérance au glucose), les gavages oro-gastriques (pour les instillations de microbiote) et l’injection intrapéritonéale d’insuline (aiguille 26G) sont des gestes pour lesquelles peu ou pas de douleur sont attendus puisqu’ils seront réalisés par un personnel maitrisant très bien ces gestes.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à l’issue du projet afin de réaliser des prélèvements de différents tissus (sang, colon)

Remplacement

Le modèle de souris transgénique fat-1 est un modèle précieux car cette souris possède intrinsèquement (grâce au transgène fat-1) un niveau d’enrichissement des lipides tissulaires en AGPI oméga3 qui n’existe dans aucun modèle murin. D’une part, l’ubiquitisme de l’enrichissement tissulaire en AGPI oméga 3 et d’autre par les taux tissulaires obtenus rend impossible le remplacement du modèle de souris Fat-1 par des modèles in vitro. De plus, le protocole décrit vise à étudier les mécanismes impliqués dans la régulation de la fonction barrière de l’intestin et en particulier de la formation du mucus colique et les interactions de ce dernier avec le microbiote intestinal. Il est impossible de complètement modéliser ce processus et ces interactions à travers des approches in vitro. En effet, si des modèles de lignées cellulaires coliques secrétant de mucus existent (LS174T/HT29MTXE12), ces modèles ne permettent pas de reproduire in vitro la complexité des interactions entre microbiote et cellules coliques ainsi que la structuration de cette couche de mucus qui apparait in vivo en bicouche et avec une structuration lamellaire. Cette structuration représentant une niche écologique pour le microbiote intestinal. Enfin, cette étude est menée dans un contexte d’obésité alimentaire. Ce contexte est difficile à modéliser en raison de la complexité des impacts métaboliques observés et de la diversité des approches de régimes utilisés. Cet aspect ne peut donc également pas s’affranchir de l’utilisation d’animaux. Cette étude est donc unique dans l’approche de l’impact des AGPI oméga3 sur le mucus et le microbiote intestinal dans un contexte d’obésité alimentaire et de ses pathologies associées.

Réduction

Les effectifs ont été optimisés sur la base des coefficients de variabilité reportés dans la littérature et les différences attendues entre les différents groupes pour les paramètres clés de l’étude. Lors de la conception du protocole expérimental nous avons déterminé le nombre de 8 animaux par groupe nécessaire et suffisant à l'obtention de résultats statistiquement exploitables. Afin de réduire le nombre d’animaux intégrables dans le protocole, en amont de la production des animaux, les souris WT sont croisées entre elles et les souris Fat-1 homozygotes entre elles générant des descendants tous intégrables dans le protocole et ce sans génotypage.

Raffinement

La mise en isolement en cage individuelle représentant une source attendue de stress générant une nuisance pour l’animal, d’autant plus qu’il sera maintenu durant toute la durée de l’expérimentation (14 semaines), une attention particulière sera apportée à l’enrichissement du milieu afin de minimiser cette nuisance qui peut être qualifiée de modérée. En effet, toutes les souris auront accès à des enrichissements de milieu dans chaque cage, constitués de carré de coton et/ou papier absorbant pour nicher et un tunnel en plastique pour se cacher. Une attention particulière sera également portée à la surveillance de la prise de nourriture et aux comportements liés au stress. Les souris seront habituées au geste de la contention et de la pesée dès leur arrivée en secteur conventionnel et intégration dans le projet. A la suite des interventions (OGTT, ITT, instillations de microbiote par gavage) chaque animal sera examiné. Si des signes anormaux sont observés chez les souris, la fréquence de surveillance sera augmentée. Bien que n’étant pas réalisés tous les jours, nous pourrions être amenés à utiliser une sonde de gavage souple lors des gavages pour l’instillation de microbiote. Des points limites adaptés en lien avec l’obésité attendue ou les gestes pratiqués (gavage, prélèvement de sang) ont été définis. Si ces points limites définis sont atteints, un arrêt de la souffrance engendrée sera effectué par mise à mort de l’animal après anesthésie profonde puis dislocation cervicale.

Choix des espèces

La détermination de l’impact d’un régime obésogène sur la perméabilité intestinale et la relation entre microbiote/mucus est primordiale à notre étude. Cet aspect ne peut s’affranchir de l’utilisation d’animaux afin de mimer au mieux un contexte d’inflammation bas grade. Bien que relativement éloignée de l’Homme, l’espèce murine est l’espèce animale de référence dans ce domaine de recherche et la plus utilisée en recherche préclinique avec des données bibliographiques abondantes ce qui diminue le risque de duplication inutile de travaux et veille à réduire au mieux le nombre d’animaux utilisés. Le modèle de souris transgénique fat-1 est un modèle précieux qui rend cette étude unique dans l’approche de l’impact des AGPI oméga3 sur la prévention de l’hyperperméabilité intestinale induite par un régime obésogène. Nous utiliserons des souris âgées de 8 à 12 semaines correspondant à un stade de développement adulte de l’animal, et à un poids supérieur à 20g. En effet, nous nous intéressons à l’obésité et aux conséquences métaboliques associées développées par les jeunes adultes car il a été montré que l’augmentation en France de l’obésité touche toutes les tranches d’âge mais que la fréquence semble plus élevée dans les tranches 25-34 et 35-44 (de l’ordre de 8% par an). De telles données sur le jeune adulte ont été également confirmées aux Etats-Unis et récemment en France. De plus, les études précédentes mettant en évidence la transmission de la résistance partielle de l’induction de l’obésité alimentaire par le microbiote de souris fat-1 à des souris WT au laboratoire a porté sur l’animal jeune adulte. Nous souhaitons pouvoir inscrire ces nouvelles expérimentations dans notre objectif thématique plus global.

1344 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque rat subit jusqu'à six séries de distensions colorectales par ballonnet, des administrations de molécules et des lavages coliques, la distension pouvant provoquer une diarrhée et, comme effet indésirable, une perforation du côlon. Le porteur étudie les mécanismes de la douleur viscérale du syndrome de l'intestin irritable, en concluant que l'expérimentation animale est "incontournable" malgré des travaux préalables sur organoïdes. Le projet se déroule dans trois établissements.

Objectifs

La douleur viscérale chronique atteignant le tractus intestinal est communément retrouvée chez les patients SII (atteints de syndrome de l’intestin irritable). Comprendre les mécanismes de régulation de la nociception (douleur) est indispensable au développement de nouvelles cibles thérapeutiques pour soulager la douleur nociceptive. A ce jour, il a été mis en évidence le rôle de médiateurs présents au niveau du tissu intestinal modulant l’hyperexcitabilité des entéro-neurones et responsables de douleur nociceptive. Comprendre comment ces médiateurs sont modulés au niveau de la barrière intestinale est essentiel pour palier l’hypersensibilité viscérale. Le stress est un facteur important prédisposant à une hypersensibilité viscérale, incluant chez les patients SII. Notre projet vise (1) à évaluer l’effet du stress sur la production et l’activation de médiateurs d'intérêt au niveau de l’intestin et de leur contribution au développement d’une hypersensibilité viscérale ; et (2) à moduler leur activité par l’utilisation de molécules pharmacologiques afin de valider de nouvelles cibles thérapeutiques pour la douleur viscérale. Un modèle rat est choisi dans cette étude car c’est le modèle animal de référence pour étudier le stress psychologique et ses effets, notamment sur la douleur viscérale. Ce projet se déroulera dans trois établissements utilisateurs.

Bénéfices attendus

Le projet permettra de tester de nouvelles molécules pharmacologiques afin de valider de nouvelles cibles thérapeutiques contre la douleur viscérale

Procédures

Dans l'EU 1/3 et 3/3: Un minimum de 3-4 séries de distensions colorectales sera réalisé (2-3 séries de distensions «basales» et 1 série post traitement) par animal et espacées de minimum 3 jours pour les basales. Si les séries de distensions colorectales «basales» (sans traitement) présentent une variabilité importante, nous pourrons décider d’augmenter leur nombre. Nous pourrons aussi décider d’évaluer la reproductibilité des séries de distensions colorectales au cours du temps (sans traitement) sur le même animal ainsi que l’effet de la distension sur les paramètres protéolytiques (mesurés dans les lavages coliques et selles). Ainsi, au maximum, nous pourrons faire jusqu’à 6 séries de distensions colorectales par animal (la durée d'une série de distensions est de 1h15 et inclue 30 min d'habituation au ballon, c'est à dire que le ballon n'est pas gonflé). Des administrations de molécules pourront être effectuées (par voie intrapéritonéale, intra colique, orale, sous cutanée) avant la dernière série de distensions colorectales. Administrations intrapéritonéales et intra coliques de molécules (2 par animaux). Lavages colique (maximum 3 par rat). Dans l'EU 2/3: Nous pourrons évaluer la réponse du système nerveux central (cerveau) en réponse à la distension colorectale par imagerie IRMf (30 min-1h par animal)

Impact sur les animaux

Le modèle de stress n'induit pas de douleur spontanée mais une hypersensibilité viscérale lors de la distension colorectale, ainsi qu’une diarrhée dès 15 min post traitement. La motilité et la perméabilité intestinales sont modifiées dès 15 min, mais elles sont toutes deux restaurées entre 1h à 2h post-traitement. La distension colorectale ne cause pas de dommages tissulaires et donc peut être reproduite sur les animaux au cours du temps. Cependant, un effet indésirable suite à la distension peut être une perforation du colon mis en évidence par la présence de sang sur le ballonnet et/ou au niveau anal.

Devenir

Les animaux seront tous mis à mort à la fin de chaque procédure car des prélèvements de tissus et d'organes doivent être réalisés

Remplacement

La douleur chronique intestinale, dont souffrent les patients atteints de syndrome de l'intestin irritable (SII), peut affecter fortement leur condition de vie. Cependant, les causes de cette douleur chronique sont encore mal comprises, notamment si c'est la perception de la douleur en centrale qui est altérée, et/ou bien si c'est la sensibilisation des neurones en périphérique et/ou en central qui est perturbée. Comprendre les mécanismes de régulation de la nociception est ainsi indispensable au développement de nouvelles cibles thérapeutiques pour soulager la douleur nociceptive chronique. In vitro, il est possible d’étudier des échantillons coliques provenant de patients SII (biopsies, selles, organoïdes en culture...), nous avons par exemple montré dans des études préliminaires que le traitement d’organoïdes intestinaux par des hormones de stress modifiait la balance protéolytique. Suite à la preuve de concept in vitro d’un effet des hormones de stress sur les médiateurs d’intérêt au niveau de l’intestin (techniques de culture d’organoïdes intestinaux), l'expérimentation animale est nécessaire pour valider ces résultats, c’est a dire pour évaluer la conséquence de l’altération de ces facteurs sur la douleur viscérale (en condition de stimulation nociceptive c'est à dire par exemple en réponse à la distension colorectale). L’étude des mécanismes de nociception requiert une réaction intégrée de l'organisme entier impossible à reproduire in vitro dans son intégralité. Ainsi, ces limitations rendent incontournables le recours à l'expérimentation animale afin de valider de nouvelles cibles thérapeutiques pour les douleurs viscérales.

Réduction

La technique de mesure de la douleur utilisée ici peut être reproduite sur un même animal au cours du temps et peut être couplée à l’utilisation d’autres méthodes de suivi clinique non-invasives (suivi de poids, consistance des selles …) ce qui permet d’observer et de suivre au cours du temps un seul animal, (par opposition à d’autres méthodes d’évaluation de la douleur viscérale comme par exemple l’implantation d’électrodes au niveau des muscles abdominaux par chirurgie) permettant ainsi de réduire sensiblement le nombre d’animaux. De plus, les résultats de distension obtenus peuvent être utilisés pour comparer plusieurs groupes entre eux (exemple: groupe contrôle versus traité) ainsi que pour comparer le même animal au cours du temps (exemple: série de distensions avant traitement versus série de distensions après traitement). Cependant, il existe de la variabilité de la réponse à la distension au sein du même animal au cours du temps et entre les animaux entre eux. Cette variabilité peut être associée notamment au stress dû à la distension, ainsi, pour réduire cette variabilité au maximum, nous habituons les animaux avant la première série de distensions et nous reproduisons les distensions au sein du même animal plusieurs fois afin de réduire le stress et donc la variabilité intra et inter-individus et en conséquence le nombre d’animaux requis pour une étude. Une étude rétrospective sera effectuée à la fin de chaque expérience pour déterminer les possibilités de diminution du nombre d'animaux et/ou d'amélioration des procédures pour diminuer la souffrance animale.

Raffinement

Afin de suivre la directive européenne 2010/63/UE, un enrichissement sera rajouté aux animaux. A savoir, des tunnels et des carrés de coton pur ou du papier absorbant permettant aux animaux de faire une nidation. Une étude rétrospective sera effectuée à la fin de chaque expérience pour déterminer les possibilités de diminution du nombre d'animaux et/ou d'amélioration des procédures pour diminuer la souffrance animale. Par exemple nous avons mis en place une période d’habituation des animaux pendant 1h durant les 3 jours précédant la première série de distensions (habituation au manipulateur et habituation aux tubes de contention) afin de réduire le stress. Durant toute la période d’expérimentation, l’état général des animaux sera observé au minimum une fois par semaine en plus de la surveillance quotidienne réalisée par les zootechniciens. Pour chaque procédure des points limites ont été définis pour limiter la douleur, la souffrance ou l’angoisse de l’animal et l'animal sera euthanasié s’il présente un de ces points limites d’arrêt de la procédure. De plus, les personnes responsables du projet et expérimentateurs ont été formées à l’utilisation des animaux à des fins scientifiques ; et en particulier aux techniques spécifiquement utilisées ici (distension colorectale, injections intra coliques). L’apprentissage et la maitrise des gestes techniques sont reportés dans les livrets de compétences des personnes concernées. Transport de moins de 50 km. Nous nous assurerons que les animaux sont protégés en permanence des intempéries, des rayons du soleil, des températures extrêmes (climatisation du véhicule 19-21 degrés), conduite souple, limitation au bruit

Choix des espèces

Le rat est un modèle communément utilisé dans les études de stress psychologique et de mesure de douleur viscérale, il a ete choisi par rapport a une publication de reference du modele cortagine Les rats seront ages d'au moins 7 semaines car nous souhaitons utiliser des animaux adultes et matures et pesant minimum 200g.