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1
Hébergement et phenotypage: évaluation de l’impact des différents systèmes
d’hébergement en cage individuellement ventilée sur les études phénotypiques chez la souris.
Marie‐France Champy, Abdelkader Ayadi, Isabelle Goncalves DaCruz, Elodie Bedu, Roy Combe, Benoit Petit‐Demoulière, OliviaWendling, Stéphanie Muller, Tania Sorg, Yann Herault, & HamidMeziane
Institut Clinique de la Souris, BP10142, 67404, Illkirch France. [email protected]
Congrés AFSTAL 6‐8 Juin 2012
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plateforme de services pour la recherche combinant la capacité de générer, sur une grande échelle, des mutations ciblées chez la souris avec l'analyse phénotypique complète
Developper ses propres programme de R&D pour appuyer son activité de servicesDe promouvoir la meilleure formation à la fois en interne et pour les utilisateurs afin de garantir la procédure la plus efficace dans le respect de l'éthique et du bien‐être des animaux
D’être un centre de référence dans le domaine de la génomique fonctionnelle de la souris et de la recherche translationnelle
Les missions de l’iCS
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3 Congrès AFSTAL
Cartographie des processusExigen
ces Usager
PR01
Traitement de la demande
PR02
Contrôle à la réception
du matériel entrant
PR03
Réalisation d’un projet
PR04
Expédition des matériels
PR05
Traitement et interprétation des données
Satisfaction Usager
PM
PMPilotage de l’amélioration
DirectionManagement des ressources
PM01
PM
PM02
PS01
Gestion des Achats
PS02
Les SI
PS03
RH et gestion des
compétences
PS04
Gestion des équipements et Infrastructure
PS05
Génération de cohortes de
souris
PROCESSUS DE REALISATION EN MODE PROJET
PROCESSUS Conception et développement
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4
ISO 9001:2008 ‐ Systèmes de management de la qualité
Chapitre 7.3: Processus « Conception et Développement:
Dans le cadre de nos activités et échanges en mode réseaux technologiques ou
groupement de recherche, l’iCS est amené à:
• Innover en développant de nouvelles approches expérimentales
• Optimiser et/ou à améliorer ses installations
Processus Conception et Développement
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5
Changement du parc IVC: Optimisation de l’hébergement pour la zone de
Phenotypage:
Nécessité d’augmenter du nombre de cages
Besoin d’amélioration du confinement sanitaire des animaux hébergés
Existence sur le marché de multiple systèmes IVC aux caractéristiques
diverses (design, ventilation, flux d’air…)
Impact sur les résultats expérimentaux ?
Données bibliographiques ?
Cages conventionnelles vs IVCs seulement
Evaluation et comparaison de 2 autres système d’hébergement IVC selon
processus conception et développement
Contexte
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6
Demande
Validation
Phase de conception
Phase de développement
Revue de projetsVérificationValidationMise en oeuvre
ID projetID porteur de projetPlanificationInformations en reponse aux exigences
Validation
Projet applicable en les termes
Comité de pilotage
Direction
Porteur de projet
Conception et développement
Définition / Conditions et protocoles expérimentaux
Planification
Réalisation des testsRésultats
Nouveau besoin hébergement:Impact sur les expérimentations?
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Etude de l’impact des systèmes d’hébergement sur le phenotype
M.I.C.EAnimal Care Systems
GM500Tecniplast
Innocage(préremplie litière)
Innovive
Cohorte « MICE » Cohorte « Tecniplast » Cohorte « Innovive »
EMPRESS ( European Mouse Phenotyping Resource of Standardised Screens)
Collection de MONs développés par le consortium EUMORPHIA pour le phenotypage souris
http://empress.har.mrc.ac.uk/ (Nature Genetics ‐ 37, 1155 (2005) );
PHENOTYPAGE
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8
Cohorte de 12 Souris C57BL/6N par sexe et par système IVC
Age (weeks) 8 9 10 10 11 12 12 12 13 14 14
Tests Acclimation Open field
Light‐dark test
Grip test
Rotarodtest
Tail suspension
Auditory startle reflex and Pre‐Pulse Inhibition
Fear conditionning
Hot plate
Tail Flick
Anxiety Motor function Susceptibilityto despair
Sensorimotor gating
Learning and memory
Pain sensitivity
Phenotypage « Comportement »
Les paramètres « comportement » étudiés ne sont pas impactés par le système IVC d’hébergement
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9
Cohorte de 12 Souris C57BL/6N par sexe et par système IVC
Age (weeks) 8 9 10 10 11 12 12 12 13 14 14
Tests Acclimation Open field
Light‐dark test
Grip test
Rotarodtest
Tail suspension
Auditory startle reflex and Pre‐Pulse
Inhibition
Fear conditionning
Hot plate
Tail Flick
Anxiety Motor function Susceptibilityto despair
Sensorimotor gating
Learning and memory
Pain sensitivity
Phenotypage « Comportement »
Les paramètres « comportement » étudiés ne sont pas impactés par le système IVC d’hébergement…
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10
Anxiété (Open Field)Mâles Femelles
Distance totale
Distance au centre
Centre
0
2
4
6
8
10
12
14
MICE Tecniplast Innovive
Spee
d (c
m/se
c)
Periphery
0
2
4
6
8
10
12
14
MICE Tecniplast Innovive
Spee
d (c
m/se
c)
Centre
0
2
4
6
8
10
12
14
MICE Tecniplast Innovive
Spee
d (c
m/se
c)
** **
Periphery
0
2
4
6
8
10
12
14
MICE Tecniplast Innovive
Spee
d (c
m/se
c)
* *
Vitesse moyenneDe déplacement
* p<0.05, ** p<0.01 vs MICE, $ p<0.05, $$ p<0.01 vs Tecniplast
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11
Fonction Motrices et sensibilité à la douleur
Male Female
M.I.C.E. Tecniplast Innovive M.I.C.E. Tecniplast Innovive
Body weight (g) 24.0 ± 0.5 25.1 ± 0.4 23.7 ± 0.6 20.3 ± 0.1 20.0 ± 0.3 19.9 ± 0.3
Body temperature (°C) 36.7 ± 0.2 36.7 ± 0.2 36.4 ± 0.2 36.9 ± 0.1 37.0 ± 0.1 36.9 ± 0.1
Rotarod‐ 4 to 40 rpm in 5 min (s) 130.7 ± 14.5 116.2 ± 13.2 111.7 ± 18.5 150.1 ± 12.4 161.8 ± 17.4 148.1 ±8.9
Grip strength 7.6 ± 0.2 7.9 ± 0.2 8.1 ± 0.2 9.9 ± 0.3 10.5 ± 0.3 9.3 ±0.2$
Tail flick (s) 3.4 ± 0.1 3.3 ± 0.2 3.3 ± 0.2 4.1 ± 0.2 3.9 ± 0.3 4.1 ±0.2
Hot plate (s) 10.2 ± 0.4 11.0 ± 0.7 9.7 ± 0.4 12.1 ± 0.9 13.2 ± 0.6 10.0 ±0.5*$$
* p<0.05, ** p<0.01 vs MICE, $ p<0.05, $$ p<0.01 vs Tecniplast
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12
Cohorte de 9 Souris C57BL/6N par sexe et par système IVC
Phenotypage «Physiologie et DIO »
Age weeks 5 6 7 8 9 … 19 20 21 22 23 24 25
Diet Chow Diet High Fat High Carbohydrate Diet (HFHCD)
Tests
Weekly Body Weight
Acclimation
Body temperature and Body
composition by qNMR
Blood pressure and heart rate measurement
Body composition by qNMR
Body temperatureand OGTT
Blood collection;
Necropsy and histology
La plupart des paramètres physiologiques étudiés sont comparables
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13
Cohorte de 9 Souris C57BL/6N par sexe et par système IVC
Age weeks 5 6 7 8 9 … 19 20 21 22 23 24 25
Diet Chow Diet High Fat High Carbohydrate Diet (HFHCD)
Tests
Weekly Body Weight
Acclimation
Body temperature and Body
composition by qNMR
Blood pressure and heart rate measurement
Body composition by qNMR
Body temperatureand OGTT
Blood collection;
Necropsy and histology
Le modèle DIO est reproduit quelque soit l’hébergement
Phenotypage «Physiologie et DIO »
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Cohorte de 9 Souris C57BL/6N par sexe et par système IVC
Age weeks 5 6 7 8 9 … 19 20 21 22 23 24 25
Diet Chow Diet High Fat High Carbohydrate Diet (HFHCD)
Tests
Weekly Body Weight
Acclimation
Body temperature and Body
composition by qNMR
Blood pressure and heart rate measurement
Body composition by qNMR
Body temperatureand OGTT
Blood collection;
Necropsy and histology
Le modèle DIO est reproduit quelque soit l’hébergement
Phenotypage «Physiologie et DIO »
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15
Prise de poids sous régime HFD
0
10
20
30
40
50
60
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
weeks
gram
s
Tecniplast
MICEInnovive P
Innovive CHFDstart
Body weight gain
0
20
40
60
80
100
120
Male
%
Tecniplast
MICEInnovive P
Innovive C
Mâles
0
10
20
30
40
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
weeks
gram
s
Tecniplast MICE
Innovive PInnovive CHFD
start
Body weight gain
0
20
40
60
80
100
120
Female
%
Tecniplast
MICEInnovive P
Innovive C*
****
Femelles
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16
Poids et répartition des corps gras et maigre (qNMR)
Body weight
0
10
20
30
40
50
Male
gTecniplastMICEInnovive PInnovive C
Fat
0
10
20
30
Male
g
Lean
0
10
20
30
Male
g
Body weight
0
10
20
30
40
50
female
g
**
**
Fat
0
5
10
15
20
female
g
******
Lean
0
10
20
30
femaleg
**
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17
Test de Tolérance au Glucose (OGTT)Après 12 semaines de régime HFD
OGTT - Female
0
50
100
150
200
250
300
350
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Time (min)
Glu
cose
(mg/
dl)
Tecniplast
Mice
Innovive P
Innovive C
Glucose T0
0
50
100
150
200
MaleG
luco
se (m
g/dl
)
******
***
***
**
Glucose AUC
0
5000
10000
15000
Male
Glu
cose
(min
*mg/
dl)
**
***
***
**
Femelles
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18
Développement du modèle DIO validé pour les 2 systèmes IVC étudiés
Sensibilité au DIO plus importante pour les femelles hébergées en MICE
Les femelles hébergées en Tecniplast présente « l’obésité la plus faible » ( Gras, niveau de
Triglycérides AG libres et cholestérol plus faibles)
Pression Sanguine et fréquence cardiaque comparable
Fonctions motrices, anxiété et dépression , capacités d’apprentissage et de
mémoire comparables pour les 2 systèmes IVC étudiés
Vitesse de déplacement plus importante pour les femelles hébergées en Tecniplast et
Innovive (Open Field)
Sensibilité à la douleur et force musculaire plus faible pour les femelles hébergées en
Innovive (Test Hot Plate)
Résumé
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19
Evaluation de l’impact de différents IVCs sur les paramètres phénotypiques
Démarche qualité Processus conception & développement:
Pilotage
Planification (Ressources!)
Suivi & traçabilité des études
Validation des équipements IVC
Changement du parc IVC pour répondre au besoin
Qualité des résultats expérimentaux et de la prestation au client
Conclusion