Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 22/03/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-360048)
Toutes anesthésiées, photographiées sous loupe puis tuées au bout de quinze jours, 1 350 larves de poissons clowns vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Réparties par quinze dans des aquariums, elles subissent l’exposition aux résidus de cinq crèmes solaires à quatre concentrations, pour tester si les filtres UV perturbent leur métamorphose. Le porteur attend des malformations, un changement de comportement alimentaire et une gêne des échanges respiratoires liée à l’accumulation de filtres minéraux sur les branchies et la peau. Il retient cette espèce parce que son cycle de vie est entièrement maîtrisé au laboratoire, ce qui permet d’exposer les larves dès l’éclosion.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les zones littorales connaissent une profonde érosion de la biodiversité marine et une altération des fonctions écologiques des écosystèmes en raison de pressions anthropiques accrues. Or, les écosystèmes marins côtiers jouent un rôle clé de nourriceries pour de nombreuses espèces d’organismes marins, notamment pour des poissons téléostéens. En effet, le cycle de vie de la majorité des espèces de poissons marins est composé de deux phases : une phase larvaire pélagique, suivie de phases juvénile et adulte durant lesquelles les individus intègrent leur habitat côtier définitif. Ainsi, dès leur plus jeune stade de vie, le risque d’exposition à divers stress environnementaux est important, pouvant perturber la transition entre les phases larvaire et juvénile, caractérisée par le processus physiologique sensible de la métamorphose, contrôlée par les hormones thyroïdiennes. Dans ce contexte, notre objectif est d’évaluer la toxicité des filtres UltraViolet (UV) relargués dans les résidus de 5 crèmes solaires différentes sur une espèce de poisson téléostéen marin, le poisson clown Amphiprion ocellaris dont le cycle de vie est maitrisé dans notre laboratoire. D’éventuelles perturbations endocriniennes sur la phase de métamorphose seront recherchées au cours du développement larvaire, par une approche intégrative s’appuyant sur des biomarqueurs de la métamorphose i) anatomiques (croissance, pigmentation), ii) physiologiques (activation de la transcription de gènes de l’axe endocrine hypothalamo-pituitaire thyroïdien, dosages des hormones thyroïdiennes T3 & T4).
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet a pour objectif d’évaluer le rôle des FUV contenus dans les crèmes solaires en tant que perturbateur endocrinien, en observant leur impact sur le développement larvaire d’une espèce tropicale de poisson télostéen. Comprendre quelles sont les répercussions des FUV sur le développement larvaire permet de jauger l’incidence qu’ils peuvent avoir durant la phase cruciale de recrutement larvaire ce qui, à terme pourrait impacter le stock des adultes en milieu récifal.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Après éclosion des oeufs les larves seront réparties par 15 dans des aquariums afin d’être exposées aux différentes conditions expérimentales (contrôle ou exposition aux polluants). Après les 15 jours d’élevage, les larves seront individuellement anesthésiées puis photographiées sous loupe binoculaire avant d’être euthanasiées.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux résultent du stress lié à l’exposition des larves d’A. ocellaris aux FUV, un changement de comportement alimentaire, une perturbation du développement larvaire avec l’apparition éventuelle de malformations, ainsi qu’un déréglement des échanges ioniques et/ou de la diffusion de l’oxygène lié à l’accumulation des filtres UV minéraux sur les branchies et/ou la peau des larves.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
L’ensemble des animaux sera euthanasié à la fin de l’élevage afin de procéder aux différentes analyses.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’étude écotoxicologique comprend i) une exposition aux polluants en milieu contrôlé ii) puis le dosage hormonal des larves, iii) et l’analyse de l’expression de gènes cibles. Il s’agit donc de mécanismes non modélisables car s’appliquant à des organismes vivants dans l’intégrité et la complexité qui leur sont propres. Ainsi, aucune expérience in silico ou in vitro ne permet d’accéder à ce type de données. Par conséquent, il n’existe pas de méthode alternative à la réalisation de ce projet et l’utilisation du modèle animal est incontournable.
2. Réduction
La planification du design expérimental a été faite afin de réduire le nombre d’individus échantillonné pour l’ensemble des conditions testées permettant une analyse statistique pertinente, c’est-à-dire en triplicat pour chacune des concentrations de crèmes testées à savoir 5 crèmes FUV * 4 concentrations * 3 (triplicat) = 60 concentrations de FUV. A cela s’ajoute les 2 conditions contrôles (eau de mer et eau de mer avec une crème sans filtre) qui doivent être faite pour chaque ponte élevée. De ce fait, en fonction de la quantité d’œufs par ponte, nous optimiserons l’utilisation de chaque ponte afin de minimiser le nombre de condition contrôle et donc le nombre total d’individu nécessaire à notre projet. De plus, les larves retrouvées mortes durant la période d’élevage ne seront pas remplacées. Nous avons pu réduire notre échantillonnage en adaptant le protocole afin de combiner les mesures morphologiques (patron de pigmentation) et les analyses de biologie moléculaire sur les mêmes individus, au lieu d’utiliser 2 lots d’individus différents pour ces deux types de mesure ce qui aurait doublé le nombre total d’individu utilisé.
3. Raffinement
Les individus seront élevés selon le protocole développé et maîtrisé au sein de notre service d’aquariologie. Ce protocole a été développé pour que le bien-être des larves soit optimal, permettant une bonne croissance et une bonne survie. Notamment, une attention particulière et quotidienne sera portée tout au long de ce projet sur la température et la salinité de l’eau, deux facteurs importants de source de stress. Par ailleurs, le bien-être des individus sera assuré par un personnel compétent 7J/7J pour l’observation et le soin des animaux. Si toutefois un individu cumul différents points limites tels que le rejet de nourriture, l’hyperactivité ou l’hypoactivité, des comportements inhabituels se traduisant par une perte d’équilibre, alors l’individu concerné sera exclu de la phase expérimentale et sera euthanasié par surdosage d’anesthésique (MS222 tamponné, 200 mg/L).
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le poisson clown Amphiprion ocellaris a été choisi comme un modèle adapté pour mener à bien ce projet. En effet, il s’agit d’un modèle pertinent écologiquement pour l’étude du développement larvaire d’un poisson téléostéen tropical caractéristique de milieux pouvant être sujet à la toxicité des filtres UV issus des crèmes solaires. Par ailleurs, le cycle de vie de cette espèce est entièrement maîtrisé au sein de notre laboratoire et permet donc d’exposer les larves aux FUV à des stades précoces de développement. Les larves seront exposées aux FUV de l’éclosion jusqu’à 15 jours post-éclosion. Ce temps d’exposition aux FUV a été défini afin d’évaluer leur impact sur le développement larvaire et plus particulièrement pour réaliser des analyses en encadrant la période de pic de la métamorphose d’A. ocellaris.