Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale, reproduit depuis ALURES
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-949798)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les Maladies Inflammatoires Chroniques de l’Intestin (MICI) sont des pathologies complexes qui résultent de la combinaison de plusieurs facteurs de risques : génétiques et environnementaux. Dans ces facteurs environnementaux, un déséquilibre du microbiote intestinal, ensemble des bactéries colonisant les intestins, favorise l’apparition de ces pathologies. D’autre part, les contaminants présents dans notre alimentation, tel que le glyphosate, pourraient jouer un rôle dans ces pathologies, notamment chez des individus génétiquement prédisposés. Le glyphosate est le pesticide le plus utilisé dans le monde, et les consommateurs sont principalement exposés via leur alimentation. Chez les plantes, il agit en inhibant une protéine indispensable à la survie de la plante, mais cette protéine est aussi présente dans certaines bactéries du microbiote intestinal. Ainsi, nos résultats préliminaires montrent que l’exposition au glyphosate impacte la composition du microbiote intestinal. Cependant il n’est pas connu si ces changements du microbiote, induits par glyphosate, peuvent favoriser l’apparition de MICI. L’interleukine 10 (IL-10), une molécule du système immunitaire impliquée dans la réponse anti-inflammatoire, est la principale protéine anti-inflammatoire intestinale. Des souris dont l’interleukine 10 a été supprimée (IL-10-/-) développent spontanément une inflammation de l’intestin en vieillissant. De plus, le microbiote intestinal joue un rôle majeur dans le développement de cette pathologie chez ces souris IL-10-/-. Ce modèle de souris est donc approprié pour étudier l’impact de facteurs environnementaux sur le développement des MICI. Dans ce projet nous souhaitons donc étudier l’impact d’une exposition alimentaire au glyphosate sur le développement de l’inflammation intestinale, en utilisant des souris mâles et femelles dont l’interleukine 10 a été invalidée.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Avec ce projet, nous souhaitons approfondir les connaissances sur l’impact de l’exposition alimentaire au glyphosate dans le contexte d’une prédisposition génétique au développement de pathologie intestinale telle que la colite. Nous évaluerons ainsi les effets de l’exposition aux pesticides sur le microbiote intestinal, et leur impact sur la progression de la colite.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les souris seront nourries avec un régime contenant ou non du glyphosate, à deux doses différentes : la DJA (dose journalière admissible) et la NOAEL (dose sans effet nocif observable), pendant 10 semaines. Les fèces des souris seront collectées sur animaux éveillés de façon non invasive : les souris seront gardées dans des boîtes en plastique (désinfectées et non hermétiques), dans un endroit bien ventilé, de manière à pouvoir faire leurs besoins sans contrainte ni manipulation inutile pendant 2 heures. Ces prélèvements auront lieu chaque semaine. A la fin des expérimentations, les souris seront mises sous sédation profonde afin de prélever le sang (geste effectué en 30 secondes). Suite à la collection, l’animal sera euthanasié. L’ensemble des autres prélèvements sera réalisé post-mortem.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les souris de ce modèle, peuvent, pour certaines, développer, à partir de 8 semaines, une colite qui peut engendrer une déshydratation suite à des diarrhées sévères, et une perte de poids pouvant atteindre 20% de leur poids initial en quelques jours, ce qui constitue un point limite mettant fin à l’expérimentation pour ces souris. Selon nos résultats préalables la survie globale de cette cohorte est estimée à 85% pour les femelles et 90% pour les mâles âgés de 14 semaines. Aucune perte de poids ni de signe de toxicité n’ont en effet été observé dans la précédente cohorte de souris de type sauvage exposées aux mêmes doses de glyphosate dans le laboratoire.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
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.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’utilisation d’animaux de laboratoire entier est nécessaire car le projet étudie des phénomènes biologiques (voies métaboliques) qui font intervenir différents tissus (microbiote intestinal, intestin grêle, gros intestin, foie) agissant en synergie via un dialogue inter-organe. De plus, afin d’étudier l’interaction entre l’alimentation, le microbiote intestinal et le génome de l’hôte, l’utilisation de souris de laboratoire est appropriée avec notamment la possibilité d’utiliser des animaux génétiquement modifiés. Enfin, actuellement, il est impossible de mimer ce dialogue complexe entre les différents compartiments et organes par l’utilisation de méthodes alternatives (modèles cellulaires).
2. Réduction
Nous avons conçu l’expérience 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 pour cibler nos objectifs en fournissant des résultats statistiquement significatifs. 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 a été déterminé par un calcul de puissance et basé sur nos résultats préliminaires. Les résultats de notre étude de pouvoir statistique (calcul permettant d’évaluer le nombre nécessaire d’individus pour confirmer ou non notre hypothèse de recherche) basée sur des résultats préliminaires mesurant un marqueur non invasif d’inflammation intestinale nous a permis de définir le nombre d’animaux nécessaires par groupe expérimental. Nos données préliminaires montrent également que les effets du glyphosate peuvent être dépendants du sexe, nous étudierons donc séparément une cohorte de souris femelles et une cohorte de souris mâles afin de comparer les effets du glyphosate dans les 2 sexes.
3. Raffinement
Les souris seront surveillées quotidiennement pendant toute la durée du protocole par du personnel compétent. Les mesures nécessaires à la prise en charge de la douleur potentielle des souris avec colite seront adaptées en fonction de l’état des animaux (analgésie et suivi des signes de mieux/mal être avant et après le traitement). Les effets du traitement seront contrôlés par une surveillance selon un score standardisé. Ce score (prenant en compte la variation du poids de l’animal, son apparence externe, les signes cliniques mesurables et le changement de comportement) correspond à une grille d’évaluation clinique permettant de prendre des mesures progressives (points limites) en fonction de l’élévation du score (augmentation de la fréquence des observations, administration de solution saline pour lutter contre la déshydratation, administration d’antalgiques pouvant être renouvelé toutes les 12h, euthanasie précoce). Ainsi, le protocole expérimental pourra être atténué voire suspendu en cas de mauvaise tolérance ou de souffrance des animaux. L’environnement des animaux sera enrichi afin de leur permettre d’avoir un comportement le plus naturel possible (cotons, maisons, cycle jour/nuit).
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le modèle murin est largement utilisé dans la recherche sur les MICI car c’est un modèle permettant notamment l’étude des interactions entre l’alimentation, les polluants de l’alimentation (tels que le glyphosate), le microbiote intestinal et l’intestin. De plus, nous utiliserons un modèle de souris déficient pour l’interleukine 10 (souris IL10-/-) permettant de modéliser l’apparition d’une colite similaire à la colite hémorragique chez l’Homme. Ce modèle génétique de colite existe uniquement chez la souris. Nous utiliserons des souris de 4 semaines et les exposerons aux différents régimes pendant 10 semaines. En effet, nous souhaitons étudier un éventuel effet potentialisateur du glyphosate sur l’inflammation intestinale. Or, les souris IL10-/- développent spontanément une colite qui peut évoluer rapidement vers des stades sévères à partir de 12 semaines d’âge. Ainsi, afin d’être capable d’observer un éventuel effet du glyphosate, nous devons donc utiliser ces souris assez jeunes, juste après le sevrage.