Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 29/11/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-365727)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La salmonellose représente la deuxième cause d’infection humaine d’origine alimentaire en Europe. Cette infection est une zoonose (maladie pouvant être transmise de l’animal à l’homme et inversement) qui peut être transmise à l’Homme tout au long de la chaine alimentaire, mais plus généralement par le biais d’aliments d’origine animale contaminés. Parmi les viandes, celle de porc a été identifiée comme l’une des principales sources des cas humains de salmonellose. Le porc héberge cette bactérie dans son tractus digestif de manière asymptomatique. L’objectif principal de ce projet est de réduire le portage de Salmonella, pathogène prévalent dans la filière porcine, par l’ajout d’un probiotique, Bacteroides fragilis. Au cours d’un précédent travail, il a été démontré in vitro que Bacteroides fragilis était capable de réduire le passage de la barrière cellulaire par des Salmonella de différentes formules antigéniques. Cet essai in vivo sur porcs permettra de valider les effets bénéfiques obtenus in vitro, en vérifiant en conditions expérimentales contrôlées l’effet inhibiteur de ce Bacteroides fragilis sur le passage trans-intestinal de Salmonella. La réduction du portage de Salmonella et de sa diffusion chez l’animal sera mesurée au niveau intestinal, sanguin et immunitaire. L’impact de B. fragilis sur le microbiote digestif en présence et en absence de Salmonella sera également considéré. Développer une stratégie de lutte efficace pour limiter la colonisation des animaux par Salmonella dès l’élevage permettra de réduire l’usage des antibiotiques et la charge qui arriverait sur la chaine alimentaire, et ainsi répondre aux attentes des consommateurs et des acteurs de la filière porcine.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Dans la première partie du projet, des effets bénéfiques du probiotique Bacteroides fragilis sur la colonisation de Salmonella ont été observés in vitro . L’essai in vivo nous permettra de vérifier ces effets de réduction de la colonisation par Salmonella. Ces données sont nécessaires pour l’acquisition de connaissances, et pour le développement d’une stratégie de lutte efficace pour limiter la colonisation des animaux par Salmonella dès l’élevage. Cela permettrait de limiter à terme, l’usage d’antibiotiques en cas de salmonelloses animales, de réduire la charge bactérienne qui arriverait sur la chaine alimentaire, et ainsi répondre aux attentes des professionnels de la production porcine. Par ailleurs, cette étude nous permettra de vérifier que les résultats obtenus in vitro sont transposables in vivo dans l’objectif de réduire le recours à l’expérimentation animale lors de futures études.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
– Administration par voie orale de Bacteroides fragilis à 8 temps donnés (J-4, J0, J1, J3, J7, J10, J14, J17) – Inoculation par voie orale de Salmonella ou d’une solution placebo à 1 temps donné (J0). – Prise de sang (10mL) au niveau de la veine jugulaire à 7 temps donnés (J-7, J-3, J1, J3, J7, J10, J14, J17, J21). – Prélèvement de fèces sur animaux vigiles lors de défécation naturelle à 8 temps donnés (J-7, J-3, J1, J2, J3, J7, J10, J14, J17).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Chez le porc, Salmonella est susceptible d’induire une légère hyperthermie dans les deux jours suivant l’inoculation. C’est pourquoi un suivi de la température rectale sera réalisé quotidiennement. De même, une modification de la texture des fèces peut être attendu. Pour surveiller ce paramètre, un scoring des fèces (échelle de 0 à 5) sera réalisé quotidiennement. B. fragilis, non toxigène, est considéré comme un probiotique prometteur de nouvelle génération en raison de ses capacités à atténuer l’inflammation. Il n’est donc pas attendu d’effet indésirable du au probiotique tout au long de cet essai.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Des prélèvements d’organes et de différents contenus et tissus intestinaux sont nécessaires pour évaluer la diffusion de salmonella et l’impact du probiotique. Ces prélèvements 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 le développement de Salmonella dans le système digestif du porc et sa capacité à passer dans d’autres tissus/organes. Dans ce contexte, et en 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. C’est pourquoi il convient de réaliser cette étude sur cette espèce cible.
2. Réduction
L’étude est réduite au nombre minimum de lots nécessaires, un lot témoin négatif, un lot témoin « probiotique », un lot témoin « Salmonella » et le lot ou le probiotique et Salmonella seront administrés. Pour chaque lot, un effectif de 10 animaux sera utilisé (2 parcs de 5 animaux dans une même animalerie). Cet effectif de 10 sera suffisant pour reproduire les effets et effectuer des analyses de variance les plus robustes possibles Les tests statistiques utilisés seront, pour une distribution normale, les tests ANOVA et pour une distribution ne suivant pas la loi normale, les tests de Kruskall-Wallis.
3. Raffinement
L’inoculation de Salmonella et du probiotique 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 la souche de Salmonella, seule de légères hypertermies dans les 24h après l’inoculation ainsi qu’une modification de la texture des fèces 48h après l’inoculation ont pu être obervées chez certains animaux. 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). Dans l’ensemble de notre essai, nous confirmerons l’état de santé des animaux dans nos conditions expérimentales. Pour cela un relevé de symptômes et de manifestations cliniques visuelles sera réalisé quotidiennement. 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. Enfin les prises de sang seront réalisées de sorte à prélever 10 mL de sang total au niveau de la veine jugulaire. Ce qui correspond à un prélèvement inférieur à 1% du volume sanguin (soit en moyenne 19mL). 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.
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 développement de Salmonella dans le système digestif du porc et sa capacité à passer dans d’autres tissus/organes. Le but final étant de trouver des moyens pour réduire le portage des salmonelles par les porcs, tout en réduisant l’utilisation des antibiotiques et ainsi, de protéger la santé humaine, tout en répondant aux attentes de la filière porcine. Les porcs seront sevrés et mis en lot à partir de 4 semaines. A la fin de la 6ème semaine, les lots 2 et 3 recevront le probiotique. L’inoculation des animaux par Salmonella interviendra 4 jours après pour les lots 3 et 4, 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 du probiotique. Le probiotique continuera d’être administré deux fois par semaine durant 3 semaines.