Effets de l’absence des adipocytes bruns chez la souris

Il existe deux types de tissu adipeux ou graisse corporelle chez les mammifères : le tissu adipeux blanc et le tissu adipeux brun, dont les rôles sont différents. Le tissu adipeux blanc est composé de cellules adipeuses ou adipocytes blancs qui stockent les calories en excès sous forme de graisses et constitue la principale réserve d’énergie de l’organisme. Le tissu adipeux brun composé d’adipocytes bruns, au contraire, est spécialisé dans la dépense énergétique : il brûle les graisses et le sucre en produisant de la chaleur. La capacité du tissu adipeux à générer de la chaleur est régulée par le système nerveux. Lors d’une exposition au froid, les nerfs présents dans le tissu adipeux libèrent un messager chimique qui agit sur les adipocytes. Cela va entraîner l’activation des adipocytes bruns dans le tissu adipeux brun, l’apparition dans le tissu adipeux blanc d’adipocytes dits beiges qui sont capables eux aussi de produire de la chaleur, et la dégradation des graisses dans tous les adipocytes pour fournir de l’énergie. Dans ce projet, nous utiliserons des souris dans lesquelles les adipocytes bruns et beiges sont absents et les adipocytes blancs sont préservés. Nous étudierons ces souris à différentes températures d’hébergement ainsi que leur réponse à différents composés pharmacologiques qui modulent l’activité thermogénique et métabolique des adipocytes.

Ce projet permettra d’analyser les conséquences de l’absence des adipocytes bruns et beiges sur la physiologie du tissu adipeux et de dissocier leurs effets métaboliques, à la fois au niveau local et systémique, de ceux des adipocytes blancs. Cela nous permettra de mieux définir leur potentiel thérapeutique pour le traitement des maladies métaboliques comme l’obésité.

Une intervention chirugicale sans réveil sous anesthésie et analgésie sera réalisée. Les interventions réalisées sur animaux vigiles seront les suivantes : une injection (intrapéritonéale et/ou sous-cutanée), un prélèvement de sang effectué juste avant la mise à mort et un hébergement à température expérimentale pendant 1 à 24 semaines.

Les souris dans lesquelles les adipocytes bruns et beiges sont absents sont plus petites, elles présentent un phénotype d’inclinaison de la tête et tournent parfois en rond dans leur cage. La contention pour effectuer les injections et prélèvements sanguins peut entraîner un stress ponctuel. Les injections et prélèvements sanguins entrainent une douleur légère. Les animaux sont hébergés dans des conditions de température dérogatoire.

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure afin de prélever les tissus adipeux pour analyse histologique.

Pour satisfaire au Remplacement, les études in vitro sont réalisées sur des lignées cellulaires d’adipocytes au lieu de cellules primaires isolées à partir des animaux. Cependant, pour comprendre les fonctions des adipocytes thermogéniques, il est indispensable de réaliser des études in vivo car les études in vitro ne permettent pas de reproduire les interactions complexes qui existent entre les différents types cellulaires présents dans le tissu adipeux et entre les différents organes.

Le nombre minimum d’animaux nécessaire a été établi en nous appuyant sur les probabilités génétiques et des schémas d’accouplement optimisés. Le nombre minimum d’animaux nécessaire pour les analyses tissulaires que nous envisageons a été déterminé par des calculs statistiques basés sur un calcul de puissance associé à l’utilisation de tests de significativité statistique.

Pour satisfaire au Raffinement, nous serons particulièrement attentifs à tout changement physique ou de comportement. Le suivi pondéral des souris sera également un bon indicateur de leur état général. Dans le cas d’une injection intrapéritonéale, nous surveillerons l’aspect du site d’injection. Le suivi sanitaire quotidien et nos visites régulières (dont la fréquence est adaptée à la procédure) permettront de déceler précocement tout signe de douleur, de souffrance ou d’angoisse, de détecter l’atteinte des points limites et d’appliquer, le cas échéant, les critères d’arrêt définis dans nos grilles d’observation.

Nous avons choisi d’utiliser la souris car notre expertise nous permet d’avoir des locaux d’hébergement et des conditions d’expérimentation appropriées à cette espèce. D’autre part, la similitude de son patrimoine génétique avec celui de l’Homme nous permet, dans la mesure du possible, d’extrapoler les résultats et en tirer des conclusions valables pour l’Homme. De plus, nous étudions les cellules immunitaires du tissu adipeux brun et nous disposons déjà des modèles génétiques murins permettant l’expansion du tissu et l’élimination spécifique de différentes populations de cellules immunitaires. Enfin, les données in vivo de la littérature sont obtenues essentiellement sur des souris et cette espèce permet d’obtenir assez de « matériel » pour faire les différentes analyses biologiques. Aucune autre espèce ne peut donc être utilisée. Nous utiliserons des animaux âgés de 1 à 24 semaines car le tissu adipeux brun est très actif à la naissance et son activité diminue ensuite avec l’âge.