Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 24/10/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-016711)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Salmonella est la deuxième cause de zoonose (maladie pouvant être transmise de l’animal à l’homme et inversement) d’origine bactérienne en Europe avec plus de 87 923 cas de contaminations humaines avérées en 2019. La viande de porc a été identifiée comme la première sources à l’origine des infections à Salmonella chez l’homme. Le porc est porteur sain de cette bactérie qu’il héberge dans son tractus digestif. Par ailleurs, le porc est connu pour être particulièrement sensible à la Déoxynivalenol (DON), une mycotoxine produite par des fongi du genre Fusarium. Celle-ci est retrouvée en plus ou moins grande quantité dans les céréales telles que l’orge, le maïs et le blé, et donc dans l’alimentation animale. Cette sensibilité à la DON génère différents problèmes au sein des élevages en cas de contamination. Il est en effet admis qu’une dose trop importante de DON conduit à la diminution des performances chez le porc ; ce qui se traduit principalement par une diminution de la prise de poids. Récemment, il a été démontré que la DON pouvait perturber l’équilibre du microbiote intestinal du porc. Ces données sont encore peu nombreuses mais les premiers résultats décrivent des perturbations du microbiote propices au développement de bactéries pathogéniques et/ou zoonotiques. Malgré ces données, aucune étude ne s’est intéressée aux conséquences d’une contamination à la DON sur le développement de Salmonella dans le système digestif du porc et sa capacité à passer dans d’autres tissus/organes. Cette étude a donc pour objectifs de (1) déterminer si la contamination de l’aliment porcin par la DON favorise, par modulation du microbiote intestinal, le développement de Salmonella ainsi que sa capacité à passer dans d’autres tissus/organes et de (2) mieux comprendre le rôle du microbiote intestinal dans le développement de Salmonella ainsi que sa capacité à passer dans d’autres tissus/organes chez le porc afin de proposer des moyens de maitrise de cette zoonose
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce travail permettra de générer des données sur le comportement de Salmonella lors d’une contamination alimentaire par la Déoxynivalenol. Ces données n’ont jusqu’alors jamais été décrites. La compréhension du rôle que joue le microbiote intestinal lors d’une contamination par Salmonella associée ou non à la déoxynivalenol pourra pemettre de proposer des moyens de maitrise de cette zoonose bactérienne.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Chaque animal sera soumis à durant les trois semaines qui suivent l’administration de la DON à : – Administration par voie orale de Salmonella ou d’une solution placebo. – Prises de sang au niveau de la veine jugulaire – Prélèvements de fécès sur animaux vigiles lors de défécation naturelle
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Chez le porc, Salmonella typhimurium est susceptible d’induire une légère augmentation de température dans les deux jours suivant l’inoculation. De même, une modification de la texture des fèces peut être attendu. Chez le porc, l’administration de la Déoxynivalenol est suseptible d’induire une diminution de la prise de poids des animaux potentiellement associée à une réduction de la prise alimentaire. Cependant dans l’ensemble des conditions étudiées, aucune mortalité, ni dégradation du comportement et du bien être des animaux n’est attendue.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Afin de déterminer si salmonelle a envahi d’autres tissus que le système gastro-intestinal, de déterminer l’impact de la déoxynivalenol et de salmonella sur la barrière intestinale ainsi que d’étudier le microbiote caecal, des prélèvements de tissus/organes sont nécessaires. Ces prélèvements d’organes nécessitent la mise à mort des animaux. C’est pourquoi tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure expérimentale.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le porc représente l’une des sources majeures de salmonellose pour l’homme. Afin de pouvoir identifier des moyens de lutter au mieux contre cette zoonose, il est indispensable de comprendre le rôle de la flore commensale dans l’implantation et la translocation de Salmonella. Dans ce contexte, et en l’absence de modèle in vitro ou in silico intégré, permettant de mimer l’interaction de la flore commensale porcine avec Salmonella, seul le modèle in vivo permet aujourd’hui de travailler sur un tel niveau global. De plus, le porc est connu pour être particulièrement sensible à la Déoxynivalenol, ce qui peut créer de nombreux problèmes au sein des élevages lorsque l’aliment distribué aux animaux est contaminé par cette mycotoxine. Certaines études suggèrent que cette sensibilité est le résultat d’une modification de la composition de son microbiote intestinal. C’est pourquoi il convient de réaliser cette étude sur le porc qui est, au vu des données, l’espèce la plus adaptée aux objectifs et aux conditions de notre procédure expérimentale.
2. Réduction
Les 4 lots étudiés sont nécessaires à la réalisation de cette étude. La distinction des effets de Salmonella et de la Déoxynivalenol sur le microbiote intestinal sont indispensables pour mieux comprendre les conséquences d’une contamination à la Déoxynivalenol sur le comportement de Salmonella. Le lot « témoin négatif » permettra de déterminer l’évolution classique du microbiote et du phénotype des porcs et ainsi de pouvoir apprécier les modifications induites par nos différentes conditions. En raison de la variabilité interindividuelle importante des niveaux de colonisation de Salmonella et de la composition du microbiote, il a été déterminé qu’un minimum de 10 animaux par groupe était nécessaire pour chaque temps donné pour assurer la robustesse des tests statistiques. Ainsi : 4 lots x 10 animaux = 40 animaux
3. Raffinement
L’inculation de Salmonella sera réalisée à la pipette par voie orale par le personnel expérimenté qui apportera la même attention à chaque inoculation de sorte à éviter/limiter les inconforts au moment de l’administration. Dans nos précédentes expériences, suite à l’inoculation de porcs avec cette souche de Salmonella, seule de légères augmentation de la température et une modification de la texture des fèces ont pu être observées chez certains animaux 48h après l’inoculation. Pour surveiller ces paramètres, il est donc prévu un suivi quotidien de la température rectale ainsi qu’un scoring des fèces (échelle de 0 à 5). Les prises de sang seront réalisées de sorte à prélever un volume inférieur à 1% du volume sanguin. Ces prises de sang seront exclusivement réalisées par le personnel expérimenté de sorte à rendre le geste rapide et le plus confortable possible pour les animaux. Afin de limiter la manipulation des porcs, il a été décidé de mélanger la Déoxynivalenol à l’alimentation. Chez le porc, l’administration de la Déoxynivalenol est susceptible d’induire une diminution de la prise de poids des animaux potentiellement associée à une réduction de la prise alimentaire. Le suivi du poids et de la consommation alimentaire sera donc réalisé afin de s’assurer que les animaux continuent à s’alimenter et à prendre du poids de manière suffisante pour maintenir un état de santé et de bien être équivalent à celui des animaux du lot témoin. Dans l’ensemble de notre essai, nous confirmerons l’état de santé et de bien être des animaux dans nos conditions expérimentales comme indiqué au point 5.6.2.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le porc représente l’une des sources majeures de salmonellose pour l’homme. Afin de pouvoir identifier des moyens de lutter au mieux contre cette zoonose, il est indispensable de mieux comprendre le rôle de la flore commensale dans le developpement de Salmonella. De plus, le porc est connu pour être particulièrement sensible à la Déoxynivalenol, ce qui crée de nombreux problèmes au sein des élevages si contamination. Certaines études suggèrent que cette sensibilité peut être liée à la modification de la composition de son microbiote intestinal. C’est pourquoi il convient de réaliser cette étude sur le porc qui est, au vu des données, l’espèce la plus adaptée aux objectifs et aux conditions de notre procédure expérimentale. Les porcs seront mis en lot à partir du sevrage (4 semaines d’âge). A 6 semaines d’âge, les lots 2 et 4 recevront une alimentation contenant de la Déoxynivalenol. Afin de laisser le temps à la Déoxynivalenol de moduler le microbiote intestinal, l’inoculation des animaux par la Salmonella se fera une semaine après pour les lot 3 et 4. Ainsi, les animaux seront inoculés par Salmonella à 7 semaines d’âge. A cet âge les porcs ont atteint une maturité intestinale avec une flore stable et un système immunitaire performant. Ces conditions permettront donc d’étudier de manière optimale la modulation du microbiote et l’implantation de Salmonella en présence ou non de déoxynivalenol.