Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 01/04/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-538433)
40 porcs vont être utilisés, tous tués à l’issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modérés à sévères, pour comparer des capteurs d’air à des prélèvements sur animaux vivants. Ils sont inoculés avec quatre agents pathogènes respiratoires, puis subissent pendant trois à six semaines des prélèvements répétés de mucus trachéal, des écouvillonnages, des prises de sang et des collectes d’air. Le porteur indique que l’infection par Actinobacillus pleuropneumoniae peut provoquer une forte fièvre et la mort dans les 48 heures chez dix porcs, les autres agents ne devant pas entraîner de symptômes sévères. Tous les porcs sont mis à mort par saignée sous anesthésie pour obtenir des prélèvements de qualité.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le complexe respiratoire porcin (CRP) constitue l’une des maladies les plus fréquentes affectant les porcs élevés dans de grandes collectivités en bâtiment. Il est responsable de pertes économiques importantes pour la filière porcine. L’origine du CRP est multifactorielle. Au niveau des facteurs infectieux, le CRP résulte de la combinaison d’infections par plusieurs agents pathogènes. Mycoplasma hyopneumoniae (Mhp), les virus influenza A porcins (swIAV) et le virus du syndrome dysgénésique et respiratoire porcin (SDRPV) représentent les principaux agents pathogènes impliqués et Actinobacillus pleuropneumoniae (App) dans une moindre mesure. Différents travaux ont montré que ces agents infectieux peuvent être détectés dans l’air mais la viabilité dans l’air de ces agents infectieux est actuellement mal documentée. Le projet propose d’évaluer les capacités de nouveaux capteurs de bioaérosols (utilisant une collecte à sec par voie cyclonique ou par voie électrostatique) à détecter et quantifier quatre agents pathogènes impliqués dans le CRP et excrétés dans l’air par des porcs infectés, à savoir Mhp, App, les swIAV et le SDRPV. Ces capacités de détection seront comparées à celles des prélèvements sur animaux vivants, lesquels sont considérés comme étant la référence pour mettre en évidence l’excrétion de ces agents. Les prélèvements de référence sur animaux sont le prélèvement de mucus trachéal pour Mhp, l’écouvilllonnage amygdalien pour App et l’écouvillonnage nasal pour les swIAV et le SDRPV. Des prélèvements sanguins seront en outre effectués pour suivre la virémie SDRPV et la séroconversion vis-à-vis des pathogènes afin de confirmer les infections. Le projet vise également à évaluer la viabilité des bactéries et des particules virales contenues dans les aérosols collectés à partir de ces équipements. Le projet poursuit aussi l’objectif de décrire la composition de l’air exhalé par des porcs infectés.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
La disponibilité de techniques de prise d’air pratiques et faciles à mettre en œuvre, alliées à des techniques de laboratoire performantes ouvrirait la voie à l’utilisation des prélèvements d’air comme nouvelle méthode pour le diagnostic des infections respiratoires. Sous réserve que l’échantillonnage d’air associé à des techniques de laboratoire ad hoc soit aussi performant que les prélèvements sur animaux vivants pour la détection et la quantification d’agents infectieux, le prélèvement d’air constituerait une alternative plus respectueuse du bien-être des animaux. Les techniques considérées comme « référence » pour la mise en évidence des infections respiratoires varient selon les agents pathogènes. Une prise d’air permettrait la recherche de multiples agents infectieux et simplifierait les modalités pratiques de collecte des échantillons diagnostic pour les gestionnaires de la santé du porc. Ce type d’outil permettrait de plus de suivre les cinétiques d’excrétion et de transmission des pathogènes dans des conditions expérimentales et de terrain. Au final, l’échantillonnage d’air et la qualification de ceux-ci vis-à-vis des agents pathogènes du CRP permettrait d’améliorer les connaissances sur les voies de transmission aéroportée et de mettre en œuvre des mesures de gestion appropriées pour réduire les probabilités de survenue de ces évènements.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Des prélèvements seront réalisés sur chacun des porcs avant inoculation. Après inoculation, les animaux seront prélevés 3 fois par semaine pendant 6 semaines pour 3 expérimentations (lots infectés par Mhp, App ou SDRPV ; 18 interventions post-inoculation (pi)/porc) et 3 fois par semaine pendant 3 semaines pour l’expérimentation impliquant un swIAV (9 interventions pi/porc). La cadence de prélèvements des lots témoins sera plus faible que celle prévue pour les lots infectés, l’objectif étant de s’assurer de la conservation de leur statut négatif et de la spécificité des techniques sans générer un nombre excessif de prélèvements. Les lots témoins seront prélevés 1 fois par semaine (6 interventions pour les lots associés aux lots infectés par Mhp, App ou SDRPV et 3 interventions pour le lot associé au lot infecté par un swIAV). Selon l’agent pathogène inoculé, une partie des prélèvements sur animal vigile va différer afin de correspondre au prélèvement servant de référence pour suivre la durée d’excrétion. Du mucus trachéal sera prélevé sur chacun des porcs du lot inoculé par Mhp et son lot témoin (
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Hormis une hyperthermie et une baisse d’appétit temporaires et des troubles respiratoires (toux, dyspnée), il n’est pas attendu de symptomatologie sévère suite à l’inoculation par Mhp, un swIAV ou le SDRPV (n=18 animaux). Toutefois, l’infection par App peut entrainer une hyperthermie transitoire et de la mortalité dans les 48 h post inoculation (n=10 porcs). En cas d’atteinte de points limites préalablement définis, les porcs seront mis à mort afin qu’ils ne souffrent pas.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort par une méthode permettant la récolte de prélèvements de bonne qualité. Ils seront tout d’abord anesthésiés avec un agent pharmacologique puis la mise à mort se fera par saignée. Il est nécessaire de saigner correctement les porcs afin d’obtenir des prélèvements de bonne qualité impactant directement les résultats des analyses.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Une alternative non animale disponible tiendrait à l’aérosolisation de chaque agent infectieux avec un générateur d’aérosols. Toutefois, cette technique physique ne reproduit pas totalement le processus naturel d’excrétion et d’aérosolisation qui se produit au niveau de l’organisme de l’animal. En effet, cette technique pourrait impacter négativement la viabilité des particules infectieuses générées artificiellement. Le projet ayant pour objectifs d’étudier la capacité de deux capteurs de particules à détecter des particules infectieuses viables dans l’air exhalé par des animaux lors d’un épisode infectieux et de quantifier la charge microbiologique des aérosols infectieux, l’utilisation d’une technique produisant des aérosols de manière artificielle et pouvant réduire la viabilité même des agents infectieux dans ces aérosols n’est pas envisageable. L’expérimentation consistant en la génération naturelle d’aérosols par les animaux, il n’y a aucune possibilité de remplacement du modèle animal par une étude in vitro ou in silico.
2. Réduction
Ce projet impliquera 40 porcs. Ce nombre d’animaux utilisés sera le plus faible possible tout en permettant l’estimation précise des performances de détection des capteurs de particules.
3. Raffinement
Les porcs seront élevés en groupe stable, bénéficieront d’un enrichissement social et auront à leur disposition des objets manipulables (mordilles, boules plastiques, tourniquets et tubes à relever et abaisser). Ils seront nourris et abreuvés à volonté. Du premier au dernier jour de l’essai, les animaux seront examinés quotidiennement. En cas d’atteinte de points limites préalablement définis, les porcs seront euthanasiés afin qu’ils ne souffrent pas. La cadence de prélèvements du lot témoin sera plus faible que celle prévue pour les lots infectés, les objectifs étant ici de s’assurer de la conservation de leur statut négatif et d’estimer les capacités des capteurs à réveler l’absence d’infection sans générer un nombre excessif de prélèvements. Un système de récompense sera proposé aux porcs une fois l’ensemble des prélèvements réalisé afin d’associer un moment positif aux manipulations opérées pour les besoins du projet.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le porc est l’espèce cible de Mycoplasma hyopneumoniae, Actinobacillus pleuropneumoniae, des virus influenza porcins et du virus du SDRP. Il est donc la seule espèce adaptée aux objectifs et aux conditions des procédures expérimentales. Les animaux impliqués dans ces expérimentations auront entre 5 et 6 semaines de vie au début de l’étude. Les modèles expérimentaux ont été précédemment validés à ces stades physiologiques ce qui permettra de s’affranchir d’une étape de validation de chaque modèle expérimental.