aux exigences de votre protocole expérimental glucides sont décomposés en glucose et...

1 AFSTAL Lille 2015

REGIMES SPECIAUX Fabriqués sur mesure

Dominique Martel [email protected]

Une alimentation sur mesure pour répondre aux exigences de votre protocole expérimental

mailto:[email protected]



7 AFSTAL Lille 2015

Améliorer les protocoles Réaliser que l'alimentation est un facteur environnemental qui affecte les résultats.

8 AFSTAL Lille 2015

Le type de régime alimentaire peut impacter les conclusions de l’étude

The laboratory ratp267 ; ELSEVIER, American College of Laboratory Animal Medicine, Second edition

« Les interactions métabolisme - composés nutritionnels, la toxicité des médicaments, la réponse génétique, la survie, et divers paramètres pathologiques sont tous influencés par l'alimentation. Le choix d'un régime alimentaire approprié et la compréhension des caractéristiques de performance des rats qui mangent ce régime spécial, sont d'une importance primordiale au cours du développement du protocole. »

9 AFSTAL Lille 2015

Le type de régime alimentaire peut impacter les conclusions de l’étude

Les différences de biodisponibilité des ingrédients, entre lestandard chow diet et purified diet, influencent lesparamètres sanguins.

Chow diet (ch-LFD) / semi synthetique (sy-LFD) / synthetique high fat (sy-HFD) / (P < .05)

Benoit B, et al, High-fat diet action on adiposity, inflammation, and insulin sensitivity depends on the control low-fat diet, Nutr Res (2013), http://dx.doi.org/10.1016/j.nutres.2013.07.017

10 AFSTAL Lille 2015

Améliorer les protocoles Comprendre les avantages d’un aliment standard et des régimes spéciaux


Régimes Spéciaux – Chow diets

Formule basée sur l’aliment standard (A03, A04, 112,…). céréales, proteines, mineraux et vitamines = ingrédients complexes

Un ingrédient = de multiples nutriments

ne permet pas des aliments fortement carencés (K, Na, Lipides, ...)

les éléments non nutritifs sont une composante du phénotype naturel

peut être enrichi en nutriments cible (fer, Na, K, cholestérol, ...).

possible d’ajouter un principe actif

Facilement comparable à un régime standard (A03, A04)

Stables et répétables pour les recherches non spécifiques

Stocker au frais


Régimes Spéciaux– Purified diets

Les régimes purifiés sont utiles pour des changements extrêmes: Excès en nutriments (High Fat, …) Carences en nutriments

Matières premières purifiés ou synthétisées saccharose, la cellulose, caséine, graisses saturées, saindoux, huile ... Un ingrédient = un nutriment Réduction des composants non nutritifs Attention sur le choix du contrôle : purified diet ou chow diet.

Conserver au frais

Remplacement hebdomadaire

Améliore l'uniformité et la reproductibilité?


Origine des Matières Premières

PLANTES

ANIMAUX

MINERAUX

PURIFIED

CHOW

Amidon Saccharose

Céréales

Caséine

Levures

Saindoux

Huile de maïs

Beurre

Cellulose

Minéral mix

Vitamine Mix

Mêmes origines = même variabilité et mêmes contaminants?

Protéine de soja

Carbonate de calcium

Phosphate bicalcique


Néoformés

(acrylamide,..)

Métaux Lourds

Pesticides

Médicaments

Bacteries,

Mycètes, Virus

Mycotoxines

Phyto-

oestrogenes

Composés

Radioactifs

Additifs

Risque Contaminants et régime


Phyto-oestrogènes: prévention

Kobayashi et al., 2006

Une tentative de prévention basée sur un raisonnement « matières premières »

Exemple d’aliments pour poissons

4 formules 8 Matières premières

0 20 40 60 80 100

FD5

FD2

Carp diet floating

pellet

Trout diet crumble

for juvenile

%

Son de riz déshuilé

Farine de blé

Ttx de soja

Farine de poisson

Gluten de maïs

Caséine

Prémix vitamines

Prémix minéral


Phyto-oestrogènes: prévention

Kobayashi et al., 2006

0 50000 100000 150000 200000 250000

FD5

FD2

Carp diet floating

pellet

Trout diet crumble

for juvenile

ng/g

Genistein

Daidzein

Coumestrol

Equol

0 5000 10000 15000 20000 25000

FD5

FD2

Carp diet floating

pellet

Trout diet crumble

for juvenile

µg/100g

Genistein

Daidzein

Coumestrol

Equol

0 20 40 60 80 100 120

FD5

FD2

Carp diet floating

pellet

Trout diet crumble

for juvenile

µg/100g

Coumestrol

Equol

Le risque = déplacer le problème…

FD2

blé caséine

Réduction des concentrations en isoflavones mais… augmentation des concentrations en equol


Résumé régimes spéciaux

Chow Diets Purified Diets

• Peu d’ingrédients, mais complexes • Beaucoup d’ingrédients, mais simples

• Les éléments non nutritifs affectent le phénotype et la flore intestinale

• La forme chimique affecte le phénotype et la flore intestinale

• Possible de réduire un nutriment • Possible de carencer un nutriment

Les aliments 0 contaminant n’existent pas. N’oubliez pas que le choix du standard peut influer sur les résultats.


Utiliser un régime spécial comme une variable dans le protocole

Contrôle par les nutriments Maladies induite par le régime Dosage de composés via l’aliment Utilisation en imagerie et ionisation


Carbohydrates

Les glucides sont décomposés en glucose et monosaccharides.

Augmente la glycémie (rapidement avec du glucose et du saccharose), apport d'énergie.

Les glucides complexes augmentent la glycémie plus lentement mais pour une période plus longue (amidons et fibres).

L’index glycémique a quelle vitesse la consommation d'un glucide augmente la glycémie.

Les valeurs vont de 1 (la hausse la plus lente) à 100 (la plus forte croissance), 100 = glucose.

La vitesse dépend aussi de comment et de quels nutriments sont consommés avec les sucres.

Wolever, Thomas M. S. (2006). The Glycaemic Index: A Physiological Classification of Dietary Carbohydrate. CABI. p. 64. ISBN 9781845930523.

Sucres Index

glycémique

Fructose 22

Glucose 100

Saccharose 65

Sucre raffiné 64

From Wikimedia Commons


Lipides

Les graisses sont décomposées en acides gras et en glycérol.

Nécessaires pour la croissance des tissus et la production d'hormones.

L'hydrogénation partielle des Acides Gras insaturés, produit des AG trans. (biscuits, craquelins, croustilles). Les AG trans peuvent élever le taux de cholestérol LDL et HDL inférieur; augmenter le risque de maladie de l'artère coronaire. La consommation de ω-3 peut diminuer le risque de maladie coronarienne

Acides gras essentiels (EFAs)

Acide linoleique, (un ω-6),

L'huile de carthame, de tournesol, de maïs, de soja, d'onagre, de citrouille, et le blé

Acide linolenique, (un ω-3).

Les huiles de poissons et d'huiles à base de graines de lin, citrouille, soja et canola.

Autres ω-6 (acide arachidonique,…) et d'autres ω-3 (acide eicosapentaénoïque, acide docosahexaénoïque) sont requis, mais peuvent être synthétisés à partir des EFAs.

Formation de divers eicosanoïdes (lipides biologiquement actifs), y compris les prostaglandines, thromboxanes, prostacyclines, et les leucotriènes.

NRC 1995 Unit

RAT Maintenance

RAT Growth

RAT Reproduction (Female)

Fat g 50 50 50

Linoleic acid (n-6) g 2 6 3

Linolenic acid (n-3) g Required Required Required



Des médicaments à la nutrition

Médicaments Effet Nutritionel

L'alcool, antihistaminiques, corticostéroïdes, insuline, mirtazapine, hormone thyroïdienne ...

Antibiotiques, gomme de guar, cyclophos-phamide, glucagon, indométacine, morphine ...

Orlistat

Octréotide, opioïdes, phénothiazines, diurétiques thiazidiques, corticostéroïdes, ...

Augmente l'appétit

Diminue l'appétit

Diminue l'absorption des graisses

Augmente les niveaux de glycémie

Diminue les taux de lipides sanguins Aspirine, L-asparaginase, colchicine, dextranes,

niacine, phénindione, statines,…

Corticostéroïdes, hormone de croissance, contraceptifs (œstrogène-progestatif), vit D, ...

Augmente les taux de lipides sanguins

Diminue le métabolisme des protéines Chloramphénicol, tétracycline

Inhibiteurs de l'ECA, aspirine, barbituriques, β-bloquants, insuline, IMAO, phénylbutazone, …

Diminue les taux de glycémie


Faire des Régimes Sur-Mesure

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

210 Low protein

Normoprotéique Vs Hypoprotéique

Mx SAFE 205B

Vit SAFE 200

Cellulose

Caséine

Glucose

Amidon de maïs

Huile de maïs

Huile de colza

Saindoux

Glucose

Caséine

Caséine

Glucose

Amidon Amidon


Présentations possible des Régimes

Granulé Poudre Liquide

Pâte Gel


Modèle NASH

Role of adipose tissue in methionine–choline-deficient model of non-alcoholic steatohepatitis (NASH) Pooja Jha, Astrid Knopf, Harald Koefeler, Michaela Mueller, Carolin Lackner, Gerald Hoefler, Thierry Claudel, Michael Trauner BBA - Molecular Basis of Disease Volume 1842, Issue 7, July 2014, Pages 959–970, doi:10.1016/j.bbadis.2014.02.012

Montre réduction de taille des adipocytes du tissu adipeux gonadique blanc (WAT) et du tissu adipeux brun (BAT) des souris ob / ob nourries avec un

régime déficient en méthionine-choline (MCD)


Modèle Thiamine-déficient

PKR downregulation prevents neurodegeneration and β-amyloid production in a thiamine-deficient model F Mouton-Liger, A-S Rebillat, S Gourmaud, C Paquet, A Leguen, J Dumurgier, P Bernadelli, V Taupin, L Pradier, T Rooney and J Hugon Cell Death and Disease (2015) 6, e1594; doi:10.1038/cddis.2014.552

Thiamine Déficient (TD) modèle pour étudier la neurodégénérescence

MDA immunohistochimie (vert) sur les coupes sagittales de type

sauvage (WT) et le thalamus TD. Localisation du pPKRThr446 (vert) et peIF2α (rouge) dans le cervelet TD.


Athérosclérose

Modèle Régime spécial Athérosclérose DOI

Ldlr-/-and Ldlr-/- Plin1-/-mice

U8958 version 52 ++ 10.1186/1476-511X-10-169

apoE2-KI U8958 version 35 ++ 10.1161/01.ATV.0000248101.93488.84

ApoE -/- A03 + 0,2% chol. +++ 10.1161/ATVBAHA.110.222497

LDL -/- A03 + 0,2% chol. ++ 10.1161/ATVBAHA.110.222497

C57BL6 and SR-BI-deficient

A04 +1.25% chol. + 16% cocoa butter

++ 10.1074/jbc.M111.220483

Vos choix de modèle et d’aliment impactent vos conclusions.

Hypercholestérolémiants

U8220 version 151 A04 + 16% beurre cacao + 1.25% cholesterol

U8951 Version 1 214 B + 4.5% de cholestérol

U8953 Version 1 214 H + 0.5% de cholestérol

U8952 Version 1 214 S + 2.0% de cholestérol

U8958 Version 66 Athéromateux : 0.5% cholestérol, 15% saindoux

U8958 Version 52 Western 0.15% de cholestérol, 20% beurre laitier

U8958 Version 35 Western 0.20% de cholestérol, 21% beurre laitier


Obésité

20

25

30

35

40

45

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Bo

dy

we

igh

t (

g)

Age (week)

260

233

Male C57BL/6N

260HF 233HF

Références U8978 version 19 U8954 version 130

Kcal/Kg 5280 4975

Fat Butter Lard

Fat / Kg 35,9% 35%

Sugar / Kg 15,8% 8,5%


Stéatose Hépatique

* Different from 1 month (P<0.05).

† Different from ob/ob mice of the same age (P<0.05).

§ Different from standard chow (P<0.05)

Standard chow A04

High Calorie Diet U8954v28 (Occidental diet + NaCl)

ob/ob db/db ob/ob db/db

1 month 3 months 1 month 3 months 1 month 3 months 1 month 3 months

Steatosis Percentage

82 ± 1 80 ± 3 58 ± 8† 69 ± 3† 92 ± 2§ 89 ± 2§ 86 ± 2†§ 76 ± 2†§*

Apoptosis Percentage

3 ± 1 0 ± 0* 13 ± 2† 15 ± 1† 10 ± 1§ 7 ± 1§ 15 ± 2 11 ± 1

Pathology of the liver in obese and diabetic ob/ob and db/db mice fed a standard or high-calorie diet Int J Exp Pathol. Dec 2011; 92(6): 413–421. doi: 10.1111/j.1365-2613.2011.00793.x

male C57BL/KsJ-db/db mice

male C57BL/6J-ob/ob mice

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3248077/table/tbl3/#tf3-2















Modèles induits par le régime

Modèles Maladies / Outils

Lieber/DeCarli 82, Ethanol Alcoolisme

Oils, cholesterol, and/or cholic acid, cholate Athérosclérose

Western Diets, D.I.O. Maladies cardio-vasculaires

Methinone Choline Deficient (MCD) Stéatose hépatique

Surwit Diet, VanHeek, HighFat Sucrose combinated Diabète et résistance à l'insuline

Surwit Diet Obésité

High NaCl and Fructose Hypertension

High fat and low carbohydrate and low protein Cétose dans l'épilepsie

Lithium carbonate or lithium chloride Neurologie (troubles bipolaires)

Cuprizone Démyélinisation (sclérose en plaques)

Calcium, phosphorus, vitamin D, phytoestrogens Ostéoporoses

Doxycycline Expression des gènes, transgènes

Tamoxifen citrate(Inducible Cre-LoxP Systems) Knockouts et souches rapporteurs

3,5-diethoxycarbonyl-1,4-dihydrocolidine (DDC) 0,1% Induction de cellules souches (cellules ovales bipotentielles)


Valeur énergétique coefficients

La valeur énergétique est calculée en utilisant les coefficients suivants : pour les lipides : 37 kJ/g (9 kcal/g) pour l'alcool (éthanol) : 29 kJ/g (7 kcal/g)

pour les protéines : 17 kJ/g (4 kcal/g)

pour les glucides (à l'exception des polyols) : 17 kJ/g (4 kcal/g) pour les acides organiques : 13 kJ/g (2,4 kcal/g)

pour les polyols : 10 kJ/g (2,4 kcal/g) sauf pour l'érythritol : 0 kJ/g (0 kcal/g)

pour les fibres alimentaires : 8 kJ/g (2 kcal/g).

Calculs: Règlement UE N° 1169/2011" prend en compte la teneur en "protéines brutes"

c'est-à-dire la teneur en azote total multipliée par le facteur 6,25, quel que soit l'aliment.

valeurs d'"Energie, N x facteur Jones, avec fibres" sont calculées en prenant en compte les teneurs en "protéines", calculées sur la base de la teneur en azote total et de facteurs spécifiques (dits facteurs de Jones), qui peuvent différer d'une famille d'aliments à une autre (par exemple 6,38 pour les produits laitiers).


Administration Orale de composés

Manipulation des animaux Œsophagite (inflammation de l'œsophage)

Perforation de l'œsophage ou de la trachée

Dommages au sphincter cardiaque (sphincter haut de

l'estomac)

Insertion de l'aiguille et de la solution dans les

poumons

Perforation pulmonaire

Dommages à la cavité buccale

Aspiration de la solution régurgitée dans les poumons

Blessures traumatiques liés à la contention inadéquate

changements dans la consommation d'eau

Pas de manipulation des animaux

Perte de précision de la dose

Interactions sociales, appétence

Gain de temps

Comportement / bien-être, 3R

Pas de stress

Assurance de couvrir les besoins en

nutriments avec votre nutritionniste

Moins de manipulation des composés

= moins de risques


Que puis-je ajouter à mon régime spécial?

Mon composé est-il stable, dangereux ? Stabilité, pH, sensibilité à la lumière, oxydation, chaleur, toxicité pour l’homme…

Mon animal y-est-il sensible ? Toxicité spécifique (théobromine /chiens), animaux affaiblis (post chirurgical), stress

(modifications de l'environnement), appétence,...

Quelle forme a mon composé ? Excipient, poudre, liquide, solide, granulométrie, point de fusion, miscible à l'eau >

forme finale?

Mon compose est-il disponible ? Durée de vie, délais d’approvisionnement, réglementation importation,…

Quels outils mon protocole expérimental doit utiliser ? imagerie, couplage des apports via eau / aliment, mesures spécifiques

Mon animalerie demande des régimes irradiés ? Mon composé est-il stable à l’autoclave ou l’ionisation?

Mon composé résiste t-il au mélange et à la granulation ?

Molécule propriétaire

Pro-biotiques / Pré-biotiques

Acides Gras

OGM

Sucres, amidon, fibres

Pharmaceutiques

Tamoxifène

Enzymes

Toxiques


Aliment médicamenteux - Pré-mélange médicamenteux

Qu’est-ce qu’un aliment médicamenteux ? Il est destiné aux animaux On a incorporé un médicament vétérinaire sous forme de

prémélange médicamenteux Autorisation de Mise sur le Marché (AMM) délivrée par l’ANSES

Il est prescrit par un vétérinaire et délivré sur ordonnance Il est fabriqué par un professionnel agréé par la DDPP dans un

établissement pharmaceutique vétérinaire autorisé par l‘ANSES avec un numéro d’autorisation

Pour quels traitements? Antibiotiques, antiparasitaires, antiinflammatoires, …


Aliment médicamenteux Quels avantages ?

L’aliment médicamenteux permet de remplacer l’administration quotidienne de comprimés, ou la réalisation d’injections régulières.

Observance du traitement : Facile à administrer (ingestion de l'aliment habituel)

Ration alimentaire = dosage précis

Bonne observance des doses et de la durée du traitement.

Bien-être de l’animal : Forme thérapeutique non traumatisante.


127 AMM prémélange médicamenteux en France, pour 40 substances actives

Acide oxolinique Oxytétracycline Albendazole Oxytétracycline (sous forme de chlorhydrate) Amoxicilline (sous forme de trihydrate) Oxytétracycline (sous forme de dihydrate)

Amprolium (sous forme de chlorhydrate) Oxytétracycline (sous forme de dihydrate), Sulfadiméthoxine

Apramycine (sous forme de sulfate) Oxytétracycline, Sulfadiméthoxine

Chlortétracycline (sous forme de chlorhydrate) Oxytétracycline, Sulfadimidine Chlorure d'ammonium Paracétamol Colistine (sous forme de sulfate) Parconazole (sous forme de chlorhydrate)

Colistine (sous forme de sulfate), Oxytétracycline (sous forme de chlorhydrate) Pyriproxifène Colistine (sous forme de sulfate), Sulfadiméthoxine Spiramycine (sous forme d'embonate) Décoquinate Sulfadiazine (sous forme de sel de sodium), Triméthoprime Doxycycline (sous forme d'hyclate) Sulfadiazine, Triméthoprime Florfénicol Sulfadiméthoxine

Flubendazole Sulfadiméthoxine (sous forme de sel de sodium), Triméthoprime

Fluméquine Sulfadiméthoxine, Triméthoprime

Ivermectine Tiamuline (sous forme d'hydrogénofumarate) Lincomycine (sous forme de chlorhydrate monohydraté) Tilmicosine Lincomycine (sous forme de chlorhydrate monohydraté), Spectinomycine (sous forme de sulfate tétrahydratée) Tylosine (sous forme de phosphate) Néomycine (sous forme de sulfate) Tylvalosine (sous forme de tartrate) Oxibendazole Valnémuline (sous forme de chlorhydrate)

Données en février 2015


Ivermectine


• Lactone macrocyclique extraite de Streptomyces avermitilis

• Efficace contre nématodes et arthropodes d’intérêt vétérinaire

• Se fixe sur canaux chlorures sensible au GABA (nématodes et arthropodes) > Paralyse le vers

• Ne passe pas la barrière hémato- méningée chez les mammifères mais :

• A éviter sur les sujets âgés • A éviter sur les sujets déficients (OGM) • A éviter en reproduction (embryotoxique)

• 12 ppm dans A03 ou A04


Techniques d’Imagerie

Omphalotus nidiformis

Bioluminescence Fluorescence

Fluorescence chlorophylle

Source : Centre National d’Études Spatiales


Lumière éteinte

Lumière allumée


Imagerie Invivo

Expression du gène luciférase in vivo: régulation des gènes efficacité thérapie génique suivi cellules cancéreuses suivi de l'apparition des métastases caractérisation de modèles tumoraux évaluation de molécules anticancéreuses

Lumière émise par un fluorophore : Expression de protéines (GFP) Molécule organique greffées Suivi de la biodistribution de molécules Visualiser des processus biologiques en

ciblant des récepteurs

Bioluminescence Fluorescence

Mouse tumor imaging using targeted particles BY KUEBI VIA WIKIMEDIA COMMONS

pH-sensitive near-infrared fluorescence probe

minimum detection 500 cells

minimum detection 105 cells


Régimes pour imagerie

Molécule Excitation (nm) Fluorescence (nm) Organismes

NAD(P)H 340 450 All

Chlorophyll 465, 665 673, 726 Plants

Collagen 270-370 305-450 Animals

Retinol 500 Animals & bacteria

Riboflavin 550 All

Cholecalciferol 380-460 Animals

Folic acid 450 All

Pyridoxine 400 All

Tyrosine 270 305 All

Dityrosine 325 400 Animals

Excimer-like aggregate 270 360 Animals

Glycation adduct 370 450 Animals

Indolamine Animals

Lipofuscin 410-470 500-695 Eukaryotes

Polyphenol Plants

Tryptophan 280 300-350 All

Flavin 380-490 520-560 All

Melanin 340–400 360–560 Animals

84 AFSTAL Lille 2015 Effects of Gamma Irradiation and Pasteurization on the Nutritive Composition of Commercially Available Animal Diets Vol 47, No 6; Journal of the American Association for Laboratory Animal Science, November 2008

Pas de limites NRC & autres… Recommandation en Vitamin A pour des

adultes en maintenance

A utiliser avec prudence lors de l'alimentation unique à long terme des chats.

Animaux de laboratoire et Aliments Ionisés


Palettes vs Cartons

Irradiation complete pallet

Diet density = 0.6-.7

Irradiation by bag

Description du processus d'irradiation: Sac par sac VS Palette complète


Durée de vie

Il faut éviter la condensation sur les granulés lors des changements de température.

Par exemple, lorsque vous congelez les produits, il faut décongeler les aliments entre 0 et 4°C avant de distribuer les rations.

Type de régime

DLUO selon la formule

et les ingrédients Température de

stockage Renouvellement

Régime spécial standard 8 à 12 mois

≤ 4°C

Au moins 1 fois par

semaine

Purified Diet 4 mois

Purified Diet

Sous vide 12 mois

Ionisé Ne change pas la DLUO

initiale

HFD, DIO,

Western diet,... 4 mois 2 à 3 fois par semaine

Molécules

thermosensibles,

facilement dégradable

= DLUO de la molécule

ou 4 mois Tous les jours

Geldiet 12 mois Au moins 1 fois par

semaine


Sélectionnez ou développer vos régimes

Diététique, comportements alimentaires, santé,

Modèles, méthode expérimentale,

Economies, logistique


VOTRE régime personnalisé

Recueillir des idées

Définir les cibles du

Protocole

Comprendre les processus

Formuler les produits

Vitamins

Proteins

Carbohydrates

Fibers

Minerals

Fats

Composer la juste quantité de chaque ingrédient.

Atteindre le protocole exact que vous voulez.

Définir les objectifs


SAFE à votre écoute …

Equipe et Unité dédiées

Aliments à façon

Engagements Qualité

Production assistée par ordinateur

Personnel dédié

Support technique

Qualité et Traçabilité

ISO 9001, ISO 14001

Agrément des services vétérinaires

Agrément OGM

Pastille témoin d’irradiation

Conditionnement

Poudre, pâte, granulé, liquide ou en gel

Sceaux (1 2 3 5 L ), Pot (100 g) Sacs (1-10 kg)

Mise sous vide

Irradiation à 10, 25 et 45 kGy sac par sac


Merci

Merci, à votre disposition

aux exigences de votre protocole expérimental glucides sont décomposés en glucose et...

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