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. ics@igbmc.fr

Congrés AFSTAL 6‐8 Juin 2012

2

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

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

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

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

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?

7

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

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  

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…  

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

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

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

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  »

14

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  »

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

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

**

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

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

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