Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 13/07/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-518070)
8 porcs vont être utilisés, tous tués à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie d’environ 2 h 30 sous anesthésie pour mettre en place une anse intestinale, puis est euthanasié pour prélever l’intestin, afin de tester des acides aminés encapsulés dans l’alimentation du porcelet au sevrage. Le porteur indique un risque de douleur abdominale, de déhiscence de la plaie et de péritonite. Il présente les bénéfices attendus d’abord pour la croissance des porcs et pour les éleveurs, la filière et le consommateur.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le sevrage précoce et brutal des porcelets tel que réalisé dans la majorité des élevages à travers le monde est une période à risque pour la santé des porcelets. En effet, les porcelets sont sevrés généralement entre 3 et 4 semaines, un âge où leurs systèmes digestif et immunitaire sont encore immatures. Le développement de solutions nutritionnelles a depuis de nombreuses années mobilisé les acteurs de l’alimentation animale et de la recherche pour accompagner la démédicalisation du sevrage des porcelets. Parmi ces solutions nutritionnelles, celles ciblant le microbiote digestif et la production de métabolites bactériens d’intérêt peuvent limiter la dysbiose et l’inflammation digestive résultant du sevrage et pouvant générer des troubles digestifs. Les acides aminés (AA), nutriments essentiels à la croissance et à la santé des porcs, sont aussi des nutriments pour les micro-organismes présents dans le tube digestif. La fermentation de certains AA par les micro-organismes produit des métabolites exerçant des propriétés antiinflammatoires, trophiques, antioxidantes, etc. sur la muqueuse digestive. L’objectif général de ce projet est d’évaluer l’intérêt d’apporter dans l’alimentation du porc des AA libres et encapsulés pour ne pas être absorbés par l’intestin grêle et être disponibles pour produire, par fermentation, des métabolites dans les parties distales du tube digestif. Des effets positifs de ces métabolites sur la physiologie et les défenses intestinales et in fine sur la santé du porcelet au sevrage sont attendus. Les questions de recherche sont : 1-L’identification de métabolites d’intérêt et de leurs AA précurseurs exerçant des effets sur la fonction de barrière de l’épithélium intestinal in vitro et des effets antiinflammatoires et immunorégulateurs sur la muqueuse digestive in vivo (anses intestinales isolées et chez le porc). 2-La caractérisation de l’enveloppe lipidique garantissant la délivrance des AA précurseurs sur le site de fermentation (intestin distal). Les anses intestinales reprises dans le présent document concernent la première question. Les autres objectifs sont présentés au lecteur afin de lui fournir tout le contexte de l’étude.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Outre d’être des nutriments pour l’animal, les acides aminés (AA) sont aussi des nutriments pour le microbiote digestif. Certains de ces acides aminés vont modifier la composition du microbiote et leur fermentation par ce microbiote produit des métabolites bactériens qui peuvent exercer des effets bénéfiques sur la physiologie et les défenses intestinales. Le projet vise à identifier, pour le porc, des métabolites et les AA précurseurs d’intérêt ainsi que la réponse du tissu intestinal et du microbiote digestif en présence des AA ou des métabolites des AA, à caractériser la matrice AA/capsule lipidique qui permet la délivrance des AA précurseurs dans les parties basses de l’intestin et de réaliser un essai in vivo en conditions d’élevage contrôlées afin de montrer les effets favorables de l’apport d’AA encapsulés sur la santé et la croissance des porcelets en période de post sevrage. À court terme des connaissances scientifiques vont être générées et feront l’objet de publications. Dans un second temps il y aura : Bénéfice pour la santé des porcs et de manière plus générale pour leur bien-être (moins de trouble intestinaux) ; Bénéfice en terme de croissance pour les porcs bénéficiant des ces AAs (croissance optimisée) ; Bénéfice pour les éleveurs de porcs (des porcs plus sains qui grandissent mieux) ; Bénéfice pour le consommateur (une viande de qualité accrue encore plus sûr en terme microbiologique) et Bénéfice pour l’industriel
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Anesthésie générale et chirurgie de mise en place d’une anse intestinale : tous les animaux du projet, 1 chirurgie par animal, sur animaux anesthésiés et sous traitement analgésique, durée envison 2H30. Prise de sang : Un tube de 10 mL sur tous les anx du projet, 2 fois/porc (le jour de l’anesthésie pour la chirurgie et 48H après), sur animaux anesthésiés, 2 minutes
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Suite à l’intervention, les animaux pourraient ressentir une douleur abdominale malgré l’analgésie. Ils sont donc susceptibles d’être apathiques, prostrés et de ne pas s’alimenter. Exceptionnellement, on pourrait avoir une déhiscence de plaie (rupture des sutures cutanées), une infection sur la ligne de suture ou une perméabilité de la suture termino-terminale de l’intestin qui engendrerait une péritonite. L’imperméabilité de la suture est vérifiée après sa réalisation.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Le projet est de réaliser un modèle animal pour tester finalement l’AA préalablement sélectionné sur organoide intestinal, le modèle est celui des anses intestinales qui nécessite une chirurgie. Les animaux à la fin de la procédure seront tous euthanasiés pour réaliser les prélèvements d’intestins afin d’analyser l’expression de transcrits associés à la réponse immune intestinale et de déterminer la composition du microbiote intestinal et le métabolome de contenus digestifs par résonnance magnétique nucléaire et par spectrométrie de masse.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les AAs ont été sélectionnés et évalués au préalable en utilisant des organoïdes porcins. Toutefois les organoïdes (uniquement constitués de cellules épithéliales) ne peuvent pas remplacer totalement les anses ligaturées qui se rapprochent beaucoup plus de la réalité (nombreux types cellulaires, apport sanguin et lymphatique…). Les anses qui peuvent être réalisées en grand nombre chez un même animal (>10 dans le jéjunum) permettent de limiter le nombre d’animaux utilisés par rapport à des approches plus conventionnelles.
2. Réduction
Ce modèle d’anses intestinales permet d’évaluer l’impact de l’AA sélectionné sur la muqueuse intestinale de façon précise et ciblée (espace restreint, sans transit). Nous pouvons ainsi plus facilement tester le bienfait de l’acide aminé sur la muqueuse intestinale et le microbiote porcin. Le modèle animal d’anses instestinales permettra de tester un acide aminé (2 « boudins ») versus un témoin sur 4 animaux. Le nombre d’animaux et le nombre de replicats (boudins) par animal est calculé de facon à avoir une représentativité statistique suffisante pour réaliser un test non paramétrique pour l’analyse de l’expression génique.
3. Raffinement
Les expérimentations seront menées à bien selon le principe des 3R. Les porcs seront hébergés par 2 afin d’éviter un isolement et pour laisser libre court à leurs interactions sociales dans une case dont la température ambiante sera contrôlée (25 ± 2 °C, adaptée à l’âge des animaux). Ils auront à disposition des chaines ou jouets suspendus pour machouiller et un ballon. Une surveillance bi-quotidienne des animaux sera mise en œuvre afin de veiller à leur bien-être. Les animaux seront sous anesthésie générale avec ventilation mécanique assistée et monitoring de paramètres physiologiques (température, saturation en oxygène, fréquence cardiaque). Un analgésique (buprénorphine) sera administré avant même le début de la chirurgie et le traitement analgésique sera continu sur la période post-opératoire. Les animaux seront manipulés dans le calme. Les deux animaux de chaque journée seront choisis comme étant des partenaires sociaux d’un même groupe. Pendant la semaine d’acclimatation au nouvel établissement, les animaux seront familiarisés à leurs soigneurs par l’administration de récompenses sucrées (type fraise tagada). Pendant le suivi post-opératoire, les visites seront plus fréquentes avec un passage en soirée.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le porc est l’espèce cible du projet. Les animaux auront entre 28 et 40 jours d’âge. À ce stade ; les animaux péseront entre 8 et 15 kg, ce qui facilitera leur manipulation, la chirurgie et le suivi post-opératoire.