Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale, reproduit depuis ALURES
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-639333)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Afin d’envisager de nouvelles thérapies pour lutter contre l’obésité et ses comorbidités, il est nécessaire de mieux comprendre les phénomènes biologiques qui régulent la prise alimentaire et le poids corporel. Les neurones du groupe de l’hypothalamus (partie assurant un double rôle de contrôle des sécrétions hormonales et de contrôle de l’activité du système nerveux végétatif tel que les organes viscéraux) sont sensibles aux signaux de la périphérie qui les informent du statut énergétique de l’organisme. La consommation d’un régime riche en graisses et en calories (HFD: High Fat Diet) entraîne une neuroinflammation (inflammation des neurones) dans l’hypothalamus. La microglie, une population de cellules immunitaires dans le cerveau, est également connue pour être impliquée dans la régulation du poids corporel. En effet, elles participent à la neuroinflammation dans l’hypothalamus suite à un régime HFD. Leur activation varie en fonction de la période d’exposition au régime HFD (entre les premiers jours et plusieurs semaines). Des publications récentes ont montré que la limitation de l’activation de la microglie en réponse à l’HFD limite la neuroinflammation. Cependant, les recherches sur la dynamique morphologique microgliale (vitesse des processus, etc.) à l’état de base chez des souris exposées au HFD pendant une période aiguë sont encore insuffisantes. Dans ce projet, nous visons à clarifier le rôle de la microglie dans le développement de l’inflammation hypothalamique en réponse à un régime alimentaire riche en calories et à caractériser les changements dans la microglie ainsi que son effet sur la dynamique de l’interaction microglie-neurone. Pour cette étude, nous utiliserons une approche génétique (utilisation d’animaux transgéniques), une technique de microscopie récemment développée et l’emploierons sur des tranches de cerveau frais de l’hypothalamus dérivées de souris nourries au HFD pour quantifier la morphologie microgliale, les vaisseaux sanguins, etc.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les informations obtenues grâce à ce projet nous permettront de mieux comprendre le rôle de la microglie de l’hypothalamus dans le développement de l’obésité et les caractéristiques morphologiques de la microglie.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
La réalisation d’une perfusion intarcardiaque sur animal anesthésié sera induite durant 3 minutes
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’effet indésirable attendu sur les animaux est le stress durant l’injection. Après l’induction la souris sera anesthésiée et endormie (en vérifiant la profondeur d’anesthésie sur l’animal grâce à l’abscence de réflexe, vérifié par pression sur les pattes arrières).
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A la fin de la procédure, toutes les souris seront euthanasiées afin de récupérer le cerveau et réaliser des tranches pour être imagées au microscope
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
La souris est l’espèce de choix pour l’étude du système nerveux des vertébrés, qui fournit des informations très facilement transposables à l’homme. Ce protocole nécessite l’utilisation d’animaux. L’objectif de ce projet étant de caractériser la réponse microgliale à l’HFD par microscope dans les conditions les plus naturelles possibles. Cette étude ne peut être réalisée de manière pertinente avec des modèles informatiques (in silico) ou sur des micro-organismes, organes ou cellules hors de leur contexte naturel (in vitro). Le microscope sera dans un premier temps validé par l’imagerie de très petites particules fluorescentes (nanoparticules) afin d’avoir les bons réglages au niveau du microscope et ainsi utiliser moins de souris. Cependant, ces échantillons ne permettent pas réellement de reproduire tous les paramètres optiques observés dans les échantillons biologiques.
2. Réduction
La force de notre hypothèse, les expériences pilotes précédentes et la qualité de nos procédures basées sur des années d’expérience nous permettront de Réduire significativement le nombre d’animaux utilisés. Le nombre d’animaux a été calculé grâce à des outils statistiques par l’estimation de la variance observée avec ce type de donnée permettant d’atteindre une signification statistique.
3. Raffinement
A chaque étape du projet, le bien-être de nos animaux sera au cœur de nos préoccupations. Nos animaux naîtront dans notre animalerie dans un haut niveau sanitaire, logés dans des cages collectives, garnis de litière leur permettant de reproduire un comportement naturel de fouille et d’enrichissement avec une régulation de la température et de l’humidité. Leur prise en charge est confiée à un personnel qualifié et expert. Ils surveillent tous les animaux quotidiennement et l’expérimentateur dispose d’une solide expérience pour la procédure proposée. Nous avons défini différents points permettant de meilleurs conditions tout au long de l’étude : 1) Les animaux arriveront dans la salle d’hébergement à l’âge de 3 semaines et seront habitués pendant 1 semaine. Cette période d’accoutumance réduira le stress des animaux en réponse à l’expérimentateur. 2) Pour supprimer le stress et la douleur liés à la thoracotomie pendant la perfusion intracardiaque, les souris recevront une dose profonde d’anesthésiques par injection intrapéritonéale. Ces doses induisent une perte de conscience rapide et une anesthésie profonde. Nous vérifierons l’efficacité de l’anesthésie par la méthode du pincement du coussinet plantaire avant de commencer l’incision des tissus. Cette procédure sera effectuée par un personnel formé et compétent, ce qui garantira la précision et limitera le stress de l’animal avant la perte de conscience.. 3) L’enrichissement des cages consiste en des carrés de cellulose pour la nidification, un tunnel en carton pour la cachette et des bâtons de bois pour le rongement. 4) Des critères d’évaluation précoces et terminaux appropriés ont été définis : ces critères concernent l’apparence, le changement de poids, le comportement, les signes cliniques (température et respiration) et l’aspect des plaies (le cas échéant). Des mesures conservatrices sont prévues pour chaque critère, afin de gérer rapidement tout changement dans l’état de l’animal comme une réhydratation, le réchauffement, une nourriture adaptée. Lorsqu’un critère précoce est atteint, nous demanderons l’avis d’un vétérinaire afin d’envisager la mise en place de soins personnalisés compatibles avec la poursuite de la participation de l’animal à l’étude. En cas d’échec ou d’atteinte d’un critère terminal, l’animal sera retiré de l’étude et sacrifié, afin d’éviter toute souffrance que nous ne pourrions soulager.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La régulation du poids corporel, le comportement alimentaire et le metabolisme glucidique sont depuis longtemps étudiés chez la souris, qui représente donc une espèce adaptée à ce type d’études. De nombreux modèles génétiquement modifiés existent et permettent l’étude de mécanismes moléculaires précis. La souris est une espèce de prédilection pour la création d’animaux transgéniques, d’autant que son cycle de reproduction court permet d’avoir un nombre suffisant d’animaux rapidement. Toutes les souris de cette étude seront adultes A l’âge de 8 semaines, la moitié des souris sera nourrie au HFD, tandis que l’autre moitié sera nourrie au régime standard. Cet âge est celui où la croissance du crâne est considérée comme achevée, ce qui nous permet d’utiliser l’appareil de stéréotaxie et d’utiliser les coordonnées stéréotaxiques des atlas de référence habituels. Enfin, la forte proximité biologique entre l’homme et la souris en ce qui concerne le controle de la prise alimentaire fait de la souris un bon modele prédictif. En particulier, dans le cadre de cette étude, l’inflammation des neurones de l’hypothalamus induite par un régime obésogène est retrouvé à la fois chez la souris et chez l’Homme.