Procédures légères
Etude du rôle d’un facteur de transcription dans le processus de tumorigénèse d’un modèle murin de leucémie T.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Piquées jusqu'à vingt fois pour des prises de sang hebdomadaires, ou injectées dans une veine avec des cellules tumorales, 615 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger pour 30 d'entre elles et modéré pour les 585 autres. Une partie développe un lymphome dans la cage thoracique entre la 13e et la 34e semaine, avec gêne respiratoire, essoufflement et fatigue, une autre une leucémie qui peut provoquer une anémie. Des souris immunodéficientes sont produites dans une procédure du projet pour être utilisées dans une autre. Le porteur relève que ces signes cliniques sont les mêmes que chez les patients atteints de leucémie, et juge "nécessaire" de comprendre in vivo le rôle d'une protéine que l'arsenal thérapeutique anticancéreux cible déjà.
Objectifs
Le présent projet vise à caractériser le rôle d’une protéine cruciale de la cancérogenèse impliquée dans le développement de leucémies/lymphomes T. Ce type de pathologie est assez rare (125 nouveaux cas/an en France) mais possède une fréquence élevée chez les enfants de 2 à 5 ans. Ce qui explique qu’il est très difficile de travailler sur cette pathologie. Nous disposons d'un modèle murin qui développe un lymphome T et nous avons généré deux modèles à partir de celui-là où la protéine d’intérêt est modulée soit positivement soit négativement. Grâce à ces souris nous avons mis en évidence un rôle suppresseur de tumeur de cette protéine. Nous poursuivrons la caractérisation de nos souris. Nous étudions aussi la part du système immunitaire dans le contrôle de la maladie en comparant le développement du lymphome dans des souris avec ou sans système immunitaire fonctionnel.
Bénéfices attendus
Le ciblage de notre protéine d’intérêt fait aujourd’hui partie de l’arsenal thérapeutique anti-cancer, il est donc nécessaire de bien comprendre, in vivo, comment se développe le lymphome en présence ou non de cette protéine et si des modifications génétiques peuvent améliorer ou non le pronostic vital lorsque ce type de cancer est diagnostiqué. Enfin, au vue du dévéloppement croissant de l'immunothérapie, il est primordial de clarifier le rôle de cette protéine dans la manière dont les cellules tumorales se développent en évitant la réponse du système immunitaire de l’hôte.
Procédures
Certaine souris (120) subiront une prise de sang une fois par semaine afin d'effectuer un suivi précis du développement de la maladie soit sur la durée du protocole entre 8 et 20 prises de sang selon les souris. Le prélèvement dure environ une dizaine de secondes. 360 souris recevront une injection unique par voie intraveineuse de cellules tumorales, temps d'injection inférieur à 5 secondes
Impact sur les animaux
Une partie des souris génétiquement modifiées vont développer un lymphome entre la 13e et 34e semaine. Son évolution conduit à une gêne respiratoire des animaux due au développement de la tumeur dans la cage thoracique, essoufflement fatigue. Les mêmes signes cliniques se retrouvent chez les patients atteints de leucémie. Une autre partie des animaux recevront sous contention par voie intraveineuse des cellules tumorales et vont donc développer une leucémie qui pourra altérer à terme leur formule sanguine (anémie) et donc entrainer une fatigue et une altération de l'état général.
Devenir
Procédures 1-2-4-5. Les souris seront mise à mort à la fin de la procédure afin de collecter les cellules tumorales pour des anlyses in vitro et pour cryoconservation. Les souris produites en P3 seront utilisées en Procédure 4.
Remplacement
Les premières expériences sur ce projet ont été réalisées in vitro sur des lignées cellulaires. Ce sont ces résultats in vitro qui nous ont orientés vers un modèle murin qui restent indispensable à l’étude du développement de la pathologie car il permet de prendre en compte le système immunitaire mais aussi la complexicité du développment d'un cancer avec l'appartion séquentielle des défauts génétiques.
Réduction
Notre statégie de croisement est définie pour produire le nombre minimal d'animaux nécessaires. Nous utiliserons à la fois les mâles et les femelles, ce qui permet d’utiliser la totalité des animaux générés. Tous nos groupes d'expérimentation sont définis avec un logiciel de précision de statistiques.
Raffinement
Nous avons donc établi une grille de score avec des points limites précoces et adaptés pour détecter le lymphome suffisamment tôt pour réduire la souffrance animale au maximum tout en conservant une parfaite exploitation scientifique des résultats. Nous serons particulièrement attentifs à tout changement physique ou de comportement. Les animaux sont hébergés dans un milieu enrichi en portoirs ventilés avec un suivi journalier.
Choix des espèces
La souris est une espèce animale relativement proche phylogénétiquement de l’homme, et est le modèle de choix utilisé par la communauté scientifique pour étudier les acteurs moléculaires et cellulaires impliqués dans le cancer notamment pour l'invalidation de gènes. De plus, la souris présente plusieurs avantages comme un cycle de vie relativement court, une natalité importante et un modèle facile à élever. Procédure 1. Nous utiliserons des souris de la naissance jusqu'à l'age de 34 semaines en fonction du développement du lymphome T. Procédure 3. Nous produirons des souris immunodéficientes utilisées en P4, donc de la naissance jusqu'à 8 mois. Procédures 2/4/5. Nous utiliserons des animaux receveurs âgés de 8 semaines, âge où la prise tumorale est optimale.
Physiopathologie des hyperaldostéronismes : rôle des mastocytes intra-surrénaliens
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Immobilisées quinze minutes dans un tube de contention chauffé pour qu'on mesure leur tension artérielle à la queue, puis saignées chaque semaine pendant douze semaines, 203 souris femelles âgées vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent des régimes plus ou moins riches en sel et en calories, et des traitements dont l'un peut provoquer constipation et douleurs abdominales. Le porteur écrit que la "nécessité" d'étudier l'impact de ces traitements sur les glandes surrénales justifie de tuer les animaux à la fin de la période expérimentale, pour en prélever les organes. La description des interventions ne colle pas avec l'effectif annoncé, le texte parlant de treize souris suivies chaque semaine et de deux autres suivies sur une semaine, quand le projet en déclare 203.
Objectifs
L’hypertension artérielle est la pathologie chronique la plus fréquente en France. Elle est souvent associée à un excès d’aldostérone, une hormone produite par la glande surrénale, située au-dessus du rein, et impliquée dans la régulation de l’absorption du sel et de l’eau. Cet excès d’aldostérone exerce des effets néfastes aux niveaux cardiovasculaire et rénal qui participent au retentissement de l’hypertension artérielle, en particulier chez les patients obèses. Toutefois, les inhibiteurs du principal régulateur de l’aldostérone, n’entraînent qu’une réduction transitoire de l’hormone, suggérant l’intervention d’un autre système de régulation. Il a précédemment été montré que des cellules immunitaires stimulent la sécrétion d’aldostérone par l’intermédiaire d’un neurotransmetteur, la sérotonine. Ce mécanisme est renforcé dans les tumeurs bégnines de la surrénales associés à un excès d’aldostérone. Notre projet a pour but de préciser la relation entre le système immunitaire et cette hormone. Dans ce but, nous souhaitons utiliser un modèle de souris dont la glande surrénale est le siège d’une prolifération de cellules immunitaires, soumises à différents régimes alimentaires plus ou moins riches en sel et calories. Pour conclure, cette étude devrait permettre d’identifier des cibles pertinentes pour la mise au point de nouveaux traitements de l’hypertension artérielle.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre le rôle des mastocytes dans la physiopathologie des hyperaldostéronismes dans la perspective ultime d’améliorer la prise en charge des patients concernés via le recours à des traitements ciblés potentiellement plus efficaces.
Procédures
Prélèvements sanguins et mesure de la tension artérielle hebdomadaires pendant 12 semaines pour la moitié des souris (13 au total) et de manière bi-hebdomadaire pendant 1 semaine pour l’autre moitié des souris (2 au total).
Impact sur les animaux
Stress lié au changement de régime alimentaire, à la mesure de la pression artérielle, aux injections, aux prélèvements sanguins et à la mise à mort. Effets indésirables des traitements : Le cromolyn (antihistaminique) n’a pas d’effet secondaire connu ; Le telotristat (antidiarrhéique) ralentit le transit intestinal et peut induire une constipation et provoquer des douleurs abdominales. Les injections ainsi que les prélèvements sanguins génèrent une légère douleur passagère.
Devenir
La nécessité d’étudier l’impact des traitements sur les glandes surrénales justifie la mise à mort des animaux à l’issue de la période expérimentale pour effectuer les prélèvements d’organes. Les autres procédures sont non ou peu invasives et permettent le suivi des données biologiques des animaux.
Remplacement
Nos protocoles d’expérimentation sur la souris visent à étudier des mécanismes physiologique et physiopathologique mettant en jeu la réponse de différents organes (rein, surrénale, tissu adipeux, systèmes cardiovasculaire, nerveux et immunitaire) à des régimes et traitements pharmacologiques. Aucune stratégie de remplacement par des cultures cellulaires ou des organoïdes ne permettra d’atteindre ces objectifs.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire à cette étude a été déterminé à l‘aide d’un logiciel de calculs spécialisé dans la détermination de tailles d’effectifs selon différents paramètres. Les sous-groupes de souris traitées seront comparés à un unique sous-groupe contrôle selon un schéma de protocole en parallèle permettant de réduire le nombre d’animaux utilisés. Nous utiliserons des tests statistiques permettant d’obtenir des résultats exploitables à partir d’un petit nombre d’animaux.
Raffinement
Pour veiller au bien-être animal, les souris évolueront dans un environnement tempéré à 22°C avec une alternance d’éclairage et d’obscurité 12h/12h afin de respecter le cycle diurne/nocturne. Les animaux auront continuellement accès à l’eau et à la nourriture. Les animaux seront au nombre de 4 par cage pour respecter leur organisation sociale. Ils auront accès à des enrichissements : rouleaux de coton et tunnels en polycarbonate rouge. La pression artérielle des souris sera mesurée par une méthode non invasive à l’aide d’un anneau gonflable placé au niveau de la queue sur les animaux vigiles, immobilisés pendant 15 minutes dans des chambres de contention (11.1 x 2.8 x 2.8 cm) chauffées à 36°C pour éviter un stress thermique. Afin de limiter le stress des animaux, ces chambres parallélépipèdiques sont en métal noir (opaques) et sont percées à l’extrémité distale pour faciliter leur ventilation. Les animaux seront d’abord acclimatés à l’appareil afin de réduire au plus leur stress. Pour ce faire, ils seront mis dans les chambres de contention, sans mesure de la pression artérielle. De même, plusieurs mesures de pression artérielle seront réalisées afin de laisser le temps aux animaux de s’adapter au ballonnet gonflant, et obtenir une mesure de la pression artérielle sans stress. Le sol plan et l’obscurité du tube de contention permettent de réduire l’anxiété des animaux. La mesure de la fréquence cardiaque permet d’évaluer le niveau de stress des animaux. Les prélèvements sanguins se faisant au niveau de la queue des animaux, leur préhension ne sera pas faite par la queue mais par la méthode tunnel afin de ne pas provoquer de douleur ou gêne sur cette zone sensible. Et le prélèvement sanguin hebdomadaire sera effectué après la prise de tension artérielle qui se fait également au niveau de la queue. Les animaux recevront une analgésie 10 minutes avant leur mise à mort, en plus de l’anesthésie afin d’éviter toute douleur liée au prélèvement sanguin.
Choix des espèces
Nous avons choisi de construire notre étude chez la souris car les données précédentes sur lesquelles nous nous sommes appuyés ont été réalisées chez cette espèce. Les animaux seront utilisés au stade adulte car il a été précédemment montré que l’infiltration mastocytaire de la surrénale et l’hyperplasie surrénalienne associées sont plus marquées chez les souris femelles âgées que chez les jeunes. Nous avons donc fait le choix d’inclure dans notre étude des animaux âgés.
Etude des désordres pigmentaires dans la maladie Xéroderma Pigmentosum
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Tuées pour qu'on leur prélève les yeux, les oreilles et la peau du dos et de la queue, 80 souris au pelage noir vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles sont exposées aux UVB trois fois par semaine pendant moins d'une minute, jusqu'à cinq semaines, enfermées le temps de l'irradiation dans des boîtes de contention en plexiglas. L'objet est de comprendre comment l'absence d'une protéine de réparation de l'ADN dérègle la pigmentation de la peau dans le Xeroderma pigmentosum, une maladie génétique rare. Le porteur affirme que le modèle murin est une "nécessité" faute d'échantillons de patients en quantité suffisante, annonce vingt souris par groupe calculées par logiciel, et prévoit de refaire l'expérience sur quarante souris de plus selon le taux de réussite de ses cultures cellulaires.
Objectifs
Ce projet vise à étudier les troubles pigmentaires associés à la maladie Xéroderma Pigmentosum (XP). Cette maladie génétique rare est due à un défaut de la protéine XPC, impliquée dans la réparation de l’ADN. Les patients atteints de XP présentent une sensibilité extrême à la lumière du soleil, et plus particulièrement aux rayons ultraviolets de type B (UVB), qui les oblige à être totalement protégés de la lumière du soleil. Sans cette protection, les malades vont développer des troubles pigmentaires semblables à des taches de rousseur. Le rôle de la protéine XPC dans ces anomalies pigmentaires a malheureusement été négligé et n'a pas été étudié en détail jusqu'à présent faute de modèle approprié. Notre objectif est d'identifier le(s) mécanisme(s) par lequel l'expression de XPC affecte la pigmentation cutanée. En effet, les données cliniques montrent un changement dans la structure de la peau avec notamment apparition de tâches hyper et hypo-pigmentées dans une même zone exposée au soleil. Ceci nous amène à penser que l’absence la protéine XPC pourrait jouer un rôle dans la compréhension des mécanismes sous-jacents et permettrait d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour les patients atteints de XP mais également pour d’autres pathologies présentant des troubles pigmentaires.
Bénéfices attendus
Le bénéfice serait d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour traiter les patients atteints de Xéroderma Pigmentosum mais également pour d'autres maladies présentant des troubles pigmentaires.
Procédures
Les animaux seront exposés aux rayons UVB 3 fois par semaine pendant moins d'une minute et cela pendant maximum 5 semaines. La dose maximale reçue sera de 200 mJ/cm2, ce qui est inférieur à la moitié de la dose minimale érythémateuse (DME).
Impact sur les animaux
Durant l'exposition aux UVB, les animaux sont placés dans des boites de contention en plexiglas transparent, ce qui peut provoquer un léger stress chez les animaux.
Devenir
A la fin de la procédure expérimentale, les animaux seront mis à mort afin de prélever les yeux, les oreilles, la peau du dos et de la queue pour différentes analyses biochimiques et histologiques.
Remplacement
Pour réaliser cette étude, nous avons développé plusieurs modèles de cultures cellulaires mais ces modèles présentent toutefois des limites car ils sont relativement complexes à utiliser et à maintenir en culture. Parallèlement, nous avons grâce à notre collaboration avec l'Hôpital, accès à des échantillons de patient mais ils sont extrêmement rares. Face à ses limites techniques, l'utilisation du modèle murin est une nécessité afin de mimer la maladie XP et de pouvoir étudier la réponse des mélanocytes dans leur microenvironnement cutané.
Réduction
Le nombre de souris nécessaire à la réalisation de ce projet a été scrupuleusement réduit au minimum en tenant compte de nos 10 ans d'expériences dans le domaine des maladies rares de la peau et des pathologies UVB induites. De plus, nous avons évalué via le logiciel EDA (Experimental Design Assistant : seuil de significativité 5%, puissance 90%, taille d'effet 1 et variabilité 1) qu'un lot de 20 souris par groupe était nécessaire pour avoir des données statistiquement exploitables à la fin de l'étude. Afin de réduire le nombre d'animaux utilisées nous avons également choisi de prélever 3 zones cutanées photo-exposées par souris (yeux, oreilles, dos et queue) et ainsi obtenir une quantité de matériel biologiques exploitables plus importante sur un minimum d'animaux. En fonction des résultats obtenus sur les différentes analyses, nous verrons s'il est nécessaire de reproduire exactement la même expérience sur un deuxième lot de 40 souris dont la répartition serait identique au premier lot. Cela va en grande partie dépendre du taux de réussite concernant l'isolement et le mise en culture des mélanocytes issus des peaux irradiées.
Raffinement
Des études pilotes ont été réalisées pour raffiner l'ensemble de notre procédure expérimentale sur les animaux de manière à réduire au maximum le temps, les doses et les fréquences d'exposition, le temps de contention et d'isolement afin de prévenir toutes souffrance et angoisse chez nos animaux : les souris sont placées dans les boites de contention au dernier moment avant l'irradiation et sont immédiatement remises en groupe après l'irradiation, la durée d'exposition aux UVB est réduite au minimum (moins d'une minute) et des tests ont été faits pour déterminer la dose minimale érythémateuse (DME), dose minimale à partir de laquelle il y a apparition de rougeur. De plus, une surveillance accrue des animaux et une évaluation de leur bien-être sera réalisée quotidiennement par les intervenants et le personnel qualifiés de l’animalerie afin de s’assurer que les animaux sont en bonne santé, sans comportement anormal ou signes de souffrance. Si toutefois, une souris montre le moindre signe de souffrance ou d’inconfort, des mesures conservatoires (comme mettre de la nourriture directement à l'intérieur de la cage pour qu'elles aient plus facilement accès aux croquettes) et des points limites adaptés à chaque situation ont été définis nous permettant de prendre les décisions qui s’imposent pour le bien-être de nos animaux. Toutes les cages d’hébergements souris sont enrichies avec de la litière, des copeaux et des maisons ou tunnels en cartons.
Choix des espèces
Nous avons choisi la souris comme modèle d'étude car c'est un animal de petite taille, facile à héberger et à manipuler. C'est un modèle très utilisé pour mimer les maladies humaines de par les 99% d'homologies entre son génome et le génome humain. De plus, les souris C57Bl6 représentent, avec leur pelage noir, un excellent modèle pour l'étude de la pigmentation car elles possèdent des mélanocytes fortement pigmentés et facilement observables. Les animaux seront inclus dans le protocole expérimental à l'âge de 8 -10 semaines. Age auxquels ils sont considérés comme de jeunes adultes ayant atteints un poids de 20-25g, une maturité hormonale et un état métabolique stable.
Evaluation de la dégradabilité et de la digestibilité de nouveaux aliments chez la vache
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Canulées au rumen et pour certaines à l'intestin, 17 vaches Prim'Holstein déjà utilisées comme animaux d'expérience passent d'un essai au suivant, quinze d'entre elles devant être réutilisées après un délai minimum de deux mois. Les procédures sont classées en souffrance légère et aucune vache n'est tuée, deux retournant au troupeau conduit comme un élevage classique. Les expérimentateurs introduisent et retirent par les canules des sachets d'aliments à tester, une dizaine de poses et une soixantaine de retraits par an, et les vaches sont maintenues à l'attache cinq jours d'affilée pour les mesures de digestibilité, ce que le porteur reconnaît comme une source d'ennui et, rarement, d'inflammation des jarrets. L'objectif déclaré est de constituer une banque de valeurs de référence permettant à terme de calibrer une méthode de laboratoire qui n'utiliserait plus de vaches.
Objectifs
Le projet participe aux thématiques qui visent à « accélérer les transitions agroécologiques et alimentaires » et à optimiser la circularité des flux d’azote et de carbone entre les ressources alimentaires, les animaux et leurs effluents pour diminuer les problèmes environnementaux. Il est important de caractériser de nouveaux aliments et des aliments favorisant l’autonomie protéique de la France et de l’Europe. Ce projet a pour objectif principal de mieux connaître la valeur nutritive réelle des aliments ingérés par les ruminants et digérés en partie dans le rumen et en partie dans l’intestin. Ces valeurs servent de base au système d’alimentation des ruminants. Ceci permettra notamment la mise à jour régulière des recommandations d’apports nutritionnels des bovins laitiers et allaitants ainsi que des tables de valeur des aliments. La présente demande concerne l’ensemble des projets dont le but est de constituer une base de données des dégradabilités ruminales et des digestibilités intestinales d’une banque d’aliments de référence. Cette banque d’aliment servira à trouver une méthode d’analyse enzymatique au laboratoire ne nécessitant plus d’animaux à l’avenir.
Bénéfices attendus
Les bénéfices à court terme sont de déterminer la valeur nutritive « vraie » d’une banque d’aliments collectés dans des projets scientifiques et notamment à l’échelle française, pour déterminer une banque de valeurs de référence sur un très large panel d’aliments classiques et nouveaux pour lesquels il n’existe pas à ce jour de valeurs de référence : concentrés de type énergétique ou protéique, fourrages classiques comme des fourrages verts de prairies, des ensilages, des foins, mais aussi des fourrages nouveaux ou pouvant se développer à l’avenir dans le contexte actuel de changement climatique, comme des espèces plus résistantes à la sécheresse (sorgho, chicorée) ou des feuilles d’espèces végétales arbustives ou d’arbres dans le cadre du développement de l’agroforesterie d’élevage. Ces valeurs de référence vont notamment permettre de calibrer des méthodologies alternatives de laboratoire, pour la dégradabilité ruminale de l’azote et de l’amidon, ainsi que pour la digestibilité intestinale de l’azote, éléments déterminants l’utilisation des nutriments par la vache et la valeur protéique réelle des aliments. A long terme, nous espérons que les méthodes de laboratoire seront suffisamment précises pour ne plus utiliser de vaches en expérimentation pour déterminer ces paramètres de la valeur des aliments.
Procédures
Les interventions sont la pose et le retrait des sachets ou bolus ainsi que l'introduction de la canne à prélèvement. Pour les mesures de dégradabilité ruminale, les aliments seront testés par séries de 4. Il y aura donc une intervention de pose et 6 interventions de retrait pour 4 aliments. En moyenne 40 aliments seront testés chaque année, ce qui représente 10 poses et 60 retraits. Pour 40 aliments à tester chaque année, cela représente donc 5 semaines d'invention sur les animaux. De même pour les prélèvements de liquide ruminal, il s'effectueront à la fréquence d'une fois par semaine. Pour les mesures de digestibilité intestinale, il y aura donc 7 à 9 poses de sachets par an dans le rumen et 7 à 9 poses des mêmes sachets dans l'intestin. Pour les deux types de mesure, les interventions sur l'animal sont très courtes (quelques minutes) sans engendrer de stress ni douleur. Les interventions se font pratiquement sans aucune contention de l'animal.
Impact sur les animaux
L’introduction dans le rumen de certains bolus pourrait dans de très rare cas diminuer l’ingestion. Pour mesurer la digestibilité intestinale des aliments, les animaux sont conduits à l’attache sur des périodes de 5 jours, ce qui peut entrainer un ennui de la vache. Le fait d'être à l'attache peut, dans de très rares cas, entrainer des problèmes d’aplomb (inflammation des jarrets) ; cependant ce temps est limité à 5 jours consécutifs.
Devenir
A l'issue de la procédure, les animaux seront réintégrés dans le troupeau de vaches et seront conduits comme dans un élevage classique. Aprés un délai minimum de deux mois, certaines de ces vaches pourront participer à de nouveaux projets expérimentaux sur avis favorable du vétérinaire prenant en considération le sort des animaux concernés sur toute la durée de leur vie.
Remplacement
Le projet n’est pour l’instant réalisable qu'avec des animaux expérimentaux, seul moyen d’accéder aux différents compartiments digestifs. A terme, et notamment dans le projet de plus grande envergure, il est prévu de remplacer ces mesures par des mesures de laboratoire. Le projet actuel est en grande partie basée sur cet objectif.
Réduction
La valeur d’un aliment est déterminée sur uniquement 3 vaches en expérimentation (répétitions) par essai. Ce nombre ne peut pas être réduit car il est nécessaire pour tenir compte et corriger de la variabilité biologique naturelle connue entre individus, liée à leur poids, leur volume de rumen, leur capacité digestive. Les 3 répétitions permettent de généraliser les résultats.
Raffinement
La conduite des animaux sera respectueuse de leur bien-être. Un suivi régulier du comportement et des paramètres indicateurs de la souffrance des animaux sera mis en place pour détecter le plus rapidement possible tout signe de perturbations et de traiter si besoin les animaux malades. La seule intervention sur les animaux sera la pose et le retrait des sachets via les canules du rumen ou de l'intestin. Cet acte trés rapide (quelques minutes) est non invasif et n'engendre aucune douleur ni mal-être pour l'animal. Pour cela les vaches seront bloquées au cornadis comme au moment de l'alimentation. Elles ne subiront donc aucun stress lié à ce blocage qui est habituel pour elles. Les vaches seront maintenues dans un environnement d'élevage (stabulation logettes) et ne seront jamais en isolement social. Les poses et retraits de sachets ou bolus ainsi que la surveillance des animaux se feront par des personnes compétentes et habilitées.
Choix des espèces
La problématique de l’étude, spécifique des ruminants et assez spécifique des vaches laitières, nécessitera de travailler avec cette espèce. Les vaches seront de race Prim’Holstein. Il s’agit de la race de vache laitière la plus répandue dans le monde. Les résultats de ce projet ont vocation à être diffusés au niveau international. Les animaux utilisés sont des vaches adultes car les résultats sont majoritairement utilisés pour diffuser des recommandations d’alimentation d’animaux adultes
Rôle de l’activation des récepteurs des acides gras sur le comportement alimentaire chez la truite arc-en-ciel
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Transportées deux heures depuis leur lieu d'éclosion au stade alevin, 2 000 truites arc-en-ciel sont nourries pendant cent jours avec une molécule qui bloque leurs récepteurs gustatifs aux oméga-3, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. La finalité est industrielle, il s'agit de remplacer la farine et l'huile de poisson dans l'aliment d'élevage sans que les truites mangent moins et grandissent moins vite. Les interventions se limitent à cinq pesées par bassin et à la mise à mort finale dans un bain anesthésiant, avec prélèvement du cerveau et de la langue, une partie des poissons étant ensuite remise dans le circuit de la pisciculture. Le porteur affirme qu'une meilleure prise alimentaire devrait "améliorer le bien-être et les performances" des poissons d'élevage, et ses propres chiffres de devenir divergent, le texte annonçant 400 poissons tués quand la déclaration chiffrée du même résumé n'en donne que 200.
Objectifs
Pour rendre la production de poissons carnivores d’élevage comme les truites plus durable, il est essentiel de réduire l’utilisation de farine et d’huile de poisson dans leur aliment. Pour autant, si on remplace totalement ces ingrédients par des végétaux, cela engendre un ralentissement important de leur croissance qui est due notamment à une baisse de leur appétit. Nos recherches ont montré que les acides gras oméga-3 (certains absents de ces aliments végétaux) joue un rôle dans la préférence alimentaire des truites. Nous avons identifié que cette préférence alimentaire (augmentation de la prise alimentaire) pourrait s’expliquer par la présence de récepteur du gout chez la truite qui sont activés par ces oméga-3 (étude en laboratoire). Pour autant, aucune n’étude n’a étudié le rôle de l’activité de ces récepteurs du gout sur la prise alimentaire et la croissance de la truite en élevage. Ainsi notre projet va étudier durant 100 jours (à partir de leur premier repas) l’effet d’une molécule dans les aliments (avec et sans farine et huile de poissons et avec différents oméga-3) des truites qui bloque leurs récepteurs du gout aux oméga-3.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre la régulation de la prise alimentaire des poissons d’élevage par les oméga-3 (acides gras) par leur récepteur du gout. Les bénéfices attendus sont importants, car aucune étude précédente n’a exploré ni identifié le rôle de ces récepteurs du gras chez les poissons, et encore moins leur effet sur le comportement alimentaire. Ces découvertes pourraient ouvrir de nouvelles perspectives pour l’industrie aquacole, en prenant notamment en compte la teneur en oméga-3 dans les aliments des poissons d’élevage. Enfin, une meilleure prise alimentaire des poissons d’élevage par une alimentation optimisée devrait permettre à terme d’améliorer le bien-être et les performances de poissons.
Procédures
- 2h de transport des truites (au stade alevins) entre leur lieu d'éclosion et le lieu de l'expérience avec une augmentation progressive de la température de l’eau 7 à 17°C sur plusieurs heures. - Mesure du poids en lot des 20 bassins tous les 20 jours, soit 5 pesées en tout sur animaux vigiles (conformes aux pratiques d’élevage). - Euthanasie au bout des 100 jours d'expérience par anesthésie dans un bain d’anesthésiant puis euthanasiant avec prélèvement de tissus : cerveau et langue.
Impact sur les animaux
- Alimentation durant 100 jours avec ou sans farine de poisson et avec l'ajout d'une molécule chimique pouvant induire des effets sur leur comportement alimentaire (augmentation ou diminution de leur prise alimentaire).
Devenir
A l'issue de l’expérience, 400 poissons seront anesthésiés, euthanasiés et prélevés pour analyse. Sur les 1600 poissons restant, 800 qui n’auront pas reçu la molécule dans leur alimentation seront remis dans le circuit au sein de la pisciculture (réutilisation). Les 800 autres ayant reçu la molécule dans leur alimentation seront replacés dans des bassins hors expérimentation (replacés dans les bassins extérieurs de la pisciculture).
Remplacement
A la suite d'une étude en laboratoire sur modèle cellulaire pour validation de l'effet de la molécule, l’objectif principal du projet est désormais de mesurer l’effet du récepteur du gras sur le comportement alimentaire et la croissance des truites, ainsi, le recours à des animaux est nécessaire.
Réduction
Le nombre de poissons prélevé est calculé au minimum, compte-tenu des variabilités des réponses aux aliments observées dans les études précédentes notamment au stade alevin. Le nombre de poisson permet aussi d’avoir une densité par bassin idéale pour des conditions en élevage optimales car les truites sont des animaux grégaires (vivent en groupe).
Raffinement
Les conditions d’élevage utilisées sont : photopériode naturelle, température stable, qualité d'eau optimale et niveau d’oxygène adéquate avec un débit d'eau adapté permettant un renouvellement de 5 à 7 fois par heure, taille et type de bassins adaptée à la taille des poissons de 50L pour notre étude (bassins extérieurs munis d’un couvercle et demi-couvercle occultant assurant la sécurité des poissons vis-à-vis des nuisibles (oiseaux) et limitant les perturbations liées à l’activité des agents de la pisciculture), densité et quantité optimale des truites, nettoyage régulier des bassins. Les animaux seront nourris manuellement à satiété visuelle sans restriction. Un enrichissement du milieu sera réalisé en introduisant des objets flottant type balles de ping-pong permettant leur stimulation de jeux ainsi que des éléments pour se cacher (pierre, tuyaux…). Un suivi quotidien du bien-être animal sera évalué à l’aide d’une fiche de suivi quotidienne d'évaluation des expériences.
Choix des espèces
La truite arc-en-ciel est la première espèce piscicole produite en France et a donc un poids agronomique et commercial important. Les animaux utilisés seront au stade alevins. Il s’agit du stade que nous avons identifié dans nos études antérieures, démontrant une diminution des performances de croissance lié à la prise alimentaire chez les poissons nourris avec un aliment dépourvu de farine et d’huile de poisson.
Etude du rôle fonctionnel des canaux ioniques dans la génération et la régulation de la fréquence cardiaque
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
2 060 souris issues de quatorze lignées génétiquement modifiées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 940 sans jamais se réveiller et 1 120 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Celles qui reçoivent un capteur de télémétrie implanté restent hébergées seules jusqu'à huit semaines, ce que le porteur reconnaît comme une source de stress. S'y ajoutent des injections intrapéritonéales hebdomadaires, la pose de micro-pompes osmotiques et trois échographies cardiaques. Le porteur justifie la souris par la puissance de la génétique chez cette espèce, tout en reconnaissant que sa fréquence cardiaque est bien plus élevée que celle de l'humain, alors que l'objet du projet est précisément la régulation de cette fréquence.
Objectifs
La fréquence et le rythme cardiaque sont des facteurs très importants pour la qualité de la vie et la santé humaine. Définies comme des dysfonctions du rythme cardiaque, les arythmies sont des maladies très répandues avec des degrés de sévérité et gravité très variables, pouvant aller jusqu’à la mort subite. La bradycardie fait partie des arythmies les plus fréquentes. Elle se caractérise par une fréquence cardiaque trop basse (avec risque de syncope) pour répondre à la nécessité physiologique de l'organisme notamment face à l’effort. Elle est plus répandue chez la population âgée, mais peut aussi affecter de jeunes individus. La fréquence cardiaque est générée au niveau de l’oreillette droite du cœur dans la zone hyperspécialisée du nœud sinusal. Notre projet vise à mieux comprendre le rôle physiologique de protéines spécifiques, appelées canaux ioniques, impliquées au niveau du nœud sinusal dans la genèse et la régulation de la fréquence cardiaque. Ces canaux ioniques pourraient constituer de nouvelles cibles thérapeutiques dans la prise en charge de la bradycardie. En utilisant des modèles de souris génétiquement modifiées pour différentes combinaisons de canaux ioniques (14 lignées différentes), nous allons étudier la génération et la régulation de la fréquence cardiaque. Cette étude se fera par la combinaison d’approches in vivo (électrocardiogrammes et échographies cardiaques) et d’approches ex vivo et in vitro sur le cœur. Dans ces différentes approches, nous effectuerons divers traitements pharmacologiques connus pour réguler la fréquence cardiaque. Notre programme de recherche a trois objectifs : (i) Identifier le rôle de ces canaux ioniques dans la régulation de la fréquence cardiaque (ii) Comprendre comment l’interaction entre le système nerveux autonome et ces canaux de la cellule du nœud sinusal génère les symptômes de la bradycardie (iii) Comprendre le mécanisme de restauration de la fonction cardiaque par blocage (pharmacologique et/ou génétique) du canal potassique activé par l'acétylcholine (IKAch).
Bénéfices attendus
Comprendre les mécanismes à la base de la génération et de la régulation cardiaque et proposer de nouvelles stratégies thérapeuthiques pour la prise en charge de la dysfonstion sinusale.
Procédures
injections intrapéritonéales (injection hebdomadaire, durée de l'injection, environ 30 s) implantation de capteurs de télémétrie (implantation unique, durée totale de l'intervention : 30 minutes), implantation de micro-pompes osmotiques (une fois, durée totale de l'intervention : 15 minutes)- Echographies cardiaques réalisées (3 échographies de 15 minutes environ / souris). Ces échographies sont réalisées à différents stades du protocole. Comme les échographies sont réalisées sur les animaux implantés avec le capteur de télémétrie (procédure n°1), l'hébergement individuel est maintenu pour une durée maximale de 8 semaines.
Impact sur les animaux
L'injection intrapéritonéale va induire une légère douleur liée à la piqure de l'aiguille. L'hébergement individuel des animaux suite à l'implantation des capteurs de télémétrie va causer du stress pour l'animal.
Devenir
Des échographies cardiaques sont réalisées pour toutes les souris dont la fréquence cardiaque a été enregistrée par télémétrie. A l'issue de ces procédures in vivo, les souris sont euthanasiées afin d’effectuer des procédures ex vivo et in vitro sur le cœur entier ou le nœud sinusal isolé et de récupérer leurs tissus cardiaques (3R).
Remplacement
La génération et la régulation de la fréquence cardiaque sont des phénomènes complexes encore mal élucidés. L’activité du système nerveux autonome et la tension artérielle font partie des multiples facteurs pouvant moduler le rythme cardiaque. Par conséquent, pour étudier le rôle des canaux ioniques impliqués dans la détermination de la fréquence cardiaque, nous sommes obligés de recourir à un système in vivo. La souris est l'organisme modèle permettant ce genre d'étude. L'utilisation d'animaux demeure donc, à ce jour, la seule option pour évaluer avec précision et pertinence les mécanismes associés aux modifications de la fréquence cardiaque.
Réduction
Le nombre d'animaux nécessaire a été déterminé grâce à un logiciel statistique, à notre expertise et aux données bibliographiques. Cela permet d’allier réduction du nombre d’animaux et validité statistique des expériences. Les souris vont suivre consécutivement différentes procédures in vivo, ex vivo et in vitro afin de diminuer à la fois le nombre d’animaux utilisé et d’obtenir un suivi longitudinal des animaux inclus dans les protocoles.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des environnements enrichis (paille en carton, igloo ou maison en carton). Aucune des lignées de souris que nous utiliserons ne présente de phénotype dommageable. Un suivi régulier sera appliqué dès le début de nos expériences par du personnel qualifié. Afin de diminuer le stress, les souris seront manipulées quotidiennement par les expérimentateurs avant chaque procédure expérimentale. La douleur induite par l'implantation des transmetteurs pour la télémétrie est prise en charge par un analgésique pendant et après l'anesthésie. Afin de garantir le bien-être des animaux, des points limites seront appliqués.
Choix des espèces
Le projet utilise la souris car c’est le modèle mammifère de référence pour la technique de modification génique et de transgénèse. Le projet scientifique vise à utiliser la puissance de la génétique chez la souris pour étudier le rôle des gènes codants pour des canaux ioniques dans la régulation de la fréquence cardiaque et dans les mécanismes pathologiques de la bradycardie. Bien que la fréquence cardiaque de la souris soit significativement plus élevée de celle chez l’humain, il a été montré que l’ablation spécifique des gènes codant pour les canaux ioniques reproduit fidèlement certaines maladies congénitales de l’automatisme cardiaque et du rythme. Le choix de l’espèce est donc approprié pour conduire le projet. Nos études seront réalisées avec des souris adultes (entre 8 semaines et 104 semaines). Bien que les bradycardies d’origine congénitales ou acquise affectent aussi les enfants et les jeunes adultes, nos approches sont optimales uniquement sur des souris adultes (à partir de 2 mois). De plus, limiter l’étude au stade adulte permet l’observation de la fréquence cardiaque après la pleine maturation des mécanismes de régulation du rythme.
Utilisation de vecteurs dérivés de phages pour modifier génétiquement des bactéries toxigéniques responsables d’infections intestinales sévères chez la souris
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Le hamster, modèle historique de cette infection intestinale, a été écarté parce qu'il y meurt trop, et c'est la souris qui prend sa place. 3 553 souris vont être utilisées, dont 1 455 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, avec diarrhées, déshydratation et douleurs intestinales pouvant durer plusieurs jours. Elles reçoivent par gavage des bactéries productrices de toxines puis les candidats médicaments à tester, jusqu'à deux fois par jour pendant trois jours, et leurs fèces sont récoltées jusqu'à six fois par jour en les isolant quelques minutes dans une boîte. Toutes sont tuées à l'issue, y compris celles qui n'auront pas été infectées, le porteur les considérant comme potentiellement contaminées du fait de leur hébergement dans la même animalerie.
Objectifs
Certains agents pathogènes bactériens ont la capacité de coloniser l’intestin humain et de s’y reproduire très efficacement, entraînant des symptômes sévères (diarrhées violentes, perforation de la paroi intestinale…) pouvant engager le pronostic vital du patient. La sévérité de ces infections tient à la production par ces bactéries pathogènes de toxines qui ciblent et détruisent les cellules de la paroi intestinale et du côlon. Pathogènes opportunistes, ces bactéries intestinales entraînent rarement des infections chez les personnes en bonne santé car leur développement est inhibé par les nombreuses bactéries qui colonisent naturellement l’intestin et constituent le microbiote (encore appelé flore intestinale). En revanche, ces pathogènes prospèrent dans l’intestin de personnes affaiblies et/ou dont le microbiote a été perturbé par un traitement antibiotique, les rendant ainsi particulièrement sensibles à l’infection. Malgré la pression considérable que ces bactéries pathogènes exercent sur les systèmes de santé, avec des coûts globaux annuels estimés à plusieurs milliards de dollars, il n’existe à ce jour aucune approche pleinement satisfaisante pour les traiter. En effet, les antibiotiques restent le standard thérapeutique contre ces infections, or ils participent à la perturbation du microbiote intestinal favorisant le développement même de ces pathogènes et sont responsables de l’augmentation continue de l'antibiorésistance, deux facteurs clés favorisant le risque de récurrence des infections. Dans ce contexte, nous développons 2 approches thérapeutiques inédites permettant, après administration par voie orale, de cibler les bactéries pathogènes dans l’intestin et de les éliminer de manière spécifique sur la base de leur séquence génétique, ou bien de les modifier génétiquement afin d’abolir leur production de toxines, les rendant ainsi inoffensives. Ces deux approches ont l'avantage unique d’être extrêmement spécifiques : contrairement aux antibiotiques elles ne ciblent que les bactéries pathogènes et préservent ainsi le reste du microbiote, limitant ainsi le risque de récurrence des infections. L'objectif de ce projet est donc d’évaluer l’efficacité de ces deux approches thérapeutiques dans des modèles murins d’infection par ces pathogènes bactériens intestinaux afin de sélectionner la plus prometteuse en vue d’en faire un médicament et d’organiser des essais cliniques chez l’Homme.
Bénéfices attendus
Il n'existe à ce jour aucune approche thérapeutique pleinement satisfaisante pour soigner les infections causées par les bactéries pathogènes intestinales productrices de toxines. En effet, si les antibiotiques demeurent le standard thérapeutique contre ces infections, ils perturbent grandement le microbiote intestinal, un point clé favorisant le développement de ces pathogènes intestinaux. De plus, ils sont responsables de l’augmentation continue du phénomène d’antibiorésistance. De ce fait, les antibiotiques peuvent paradoxalement être contre productifs et favoriser le risque de récurrence des infections chez les patients. Dans ce contexte, ce projet vise à tester l'efficacité de 2 modalités thérapeutiques inédites et permettant de combler les lacunes des antibiotiques. La première modalité consiste en un antimicrobien extrêmement spécifique capable de reconnaître et d’éliminer les bactéries pathogènes dans l’intestin sur la base de leur séquence génétique. La seconde fonctionne à la manière d’un produit de thérapie génique et permet de cibler les bactéries pathogènes dans l’intestin et de le modifier génétiquement afin d’inactiver les gènes responsables de la production de toxines, les rendant ainsi inoffensives. Ces deux approches ont en commun leur spécificité sans précédent : nous avons en effet pu démontrer par le passé sur une autre bactérie qu’elles ne ciblent que les bactéries d'intérêt et n’engendrent aucune perturbation du microbiote intestinal. Elles se démarquent donc très nettement des antibiotiques et réduisent le risque de récurrence des infections à ces pathogènes intestinaux. En utilisant des modèles murins de colonisation et d’infection intestinale, ce projet vise à démontrer la capacité de ces 2 approches à éliminer les bactéries pathogènes ou à les rendre inoffensives tout en préservant le reste du microbiote intestinal. Le principal bénéfice en découlant sera le développement d’une stratégie thérapeutique alternative plus performante, plus sûre et plus adaptée au traitement clinique des infections intestinales aux bactéries productrices de toxines que les antibiotiques.
Procédures
Les interventions prévues sur les animaux sont les suivantes : - Une administration orale par gavage de bactéries puis des candidats médicaments que nous testons (quelques secondes par animal); jusqu’à 2 administrations par jour pendant 3 jours maximum dans certaines procédures - Prélèvements de fèces: ils seront effectués au maximum une fois par jour (sauf procédure spécifique: 6 fois par jour pendant 2 jours), en récoltant les fèces excrétées naturellement par les animaux, en les plaçant dans une boite pendant quelques minutes. Il est également attendu que certains animaux infectés présentent une diarrhée et une perte de poids associées à la maladie que nous étudions.
Impact sur les animaux
Le gavage oral avec les bactéries ou avec le traitement à tester entraîne une gêne et un stress légers et de courte durée. Les prélèvements de fèces entraînent un stress physique léger et un isolement de courte durée (5 minutes maximum). La maladie étudiée entraîne des symptômes tels que de la diarrhée, et donc une déshydratation légère à modérée, ainsi que des douleurs intestinales légères à modérées pouvant durer plusieurs jours (jusqu’à guérison ou atteinte d’un point limite, tel que décrit dans la section dédiée).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés. En effet, la quasi-totalité de ces animaux seront infectés par des bactéries pathogènes, empêchant toute sortie de l’animalerie pour des raisons de sécurité biologique. Les quelques animaux qui ne seront pas infectés seront tout de même hébergés dans l’enceinte de la même animalerie, et doivent donc aussi être considérés comme potentiellement contaminés.
Remplacement
Les bactéries cibles colonisent l’intestin, où elles produisent des toxines qui entraînent notamment des diarrhées. Un traitement efficace doit donc être capable d’atteindre l’intestin afin d’agir sur ces bactéries. Bien que des modèles in vitro permettent de simuler les conditions gastrique et intestinale et seront utilisés en première intention au laboratoire, seule l’utilisation d’animaux permet de récapituler à la fois les obstacles physico-chimiques qui seront rencontrés par notre traitement chez l’homme, mais aussi les conditions physiologiques dans lesquelles ces bactéries cibles seront retrouvées chez l’homme. De plus, bien que la réduction/abrogation de la production des toxines sera montrée préalablement in vitro au laboratoire, un modèle récapitulant les symptômes causées par l’infection avec ces bactéries est nécessaire pour évaluer l'efficacité de notre traitement dans la réduction/abrogation de ces symptômes chez l’homme.
Réduction
Le nombre de souris nécessaires à ce projet est évalué à 3553 sur 5 ans. Ce nombre a été déterminé après consultation de biostatisticiens et réalisation d’analyses statistiques préalables permettant de déterminer à partir de combien de sujets une mesure est exploitable scientifiquement, et ce dans le souci de n’utiliser que le nombre d’individus strictement nécessaires tout en récupérant le maximum d'informations par animal. Nous effectuerons un grand nombre de tests préliminaires in vitro au laboratoire avant de passer chez l’animal. Ainsi, la diminution et l’abrogation de la production de toxines par les bactéries confrontées à notre traitement seront mesurées in vitro; la stabilité de notre traitement en conditions physico-chimiques physiologiques (acidité de l’estomac, présence d’enzymes digestives) sera mesurée in vitro; la capacité de notre traitement à tuer les bactéries ciblées sera évaluée par culture microbienne au laboratoire. Ces tests préliminaires permettront de réduire au strict minimum les tests devant absolument être effectués sur animaux en les effectuant que sur les candidats médicaments les plus prometteurs. Nous allons vérifier la colonisation bactérienne (un des indicateurs principaux) dans l’intestin des animaux au cours de l’expérience à partir du matériel fécal; cette stratégie non invasive, que nous avons déjà mis en place précédemment, nous permettra de procéder à des études longitudinales sur un même individu, réduisant ainsi le nombre d’animaux à mettre à mort sans perdre des informations essentielles pour le développement et l'interprétation de nos expérimentations.
Raffinement
Les conditions d’hébergement des animaux seront celles classiquement admises, notamment en termes de socialisation (jamais moins de 3 animaux par cage) et d’enrichissement (coton pour nidification); la nourriture et l’eau seront fournies ad libitum (sauf exception la veille au soir d’une administration de traitement oral). Il n’est pas prévu d’isoler des animaux ou de restreindre leur environnement au cours du projet. L’infection par nos bactéries toxinogènes cibles entraînera sous quelques jours des diarrhées dont la sévérité peut évoluer rapidement. C’est pourquoi dans toutes les procédures impliquant des animaux infectés par des bactéries produisant des toxines, nous prévoyons une surveillance accrue des animaux (au minimum 1 fois par jour; voire 2 fois par jour dans les cas des animaux ayant perdu du poids ou peu mobiles), afin d’anticiper l’aggravation des symptômes et le cas échéant de procéder à la mise à mort des animaux pour éviter toute souffrance inutile. Des blocs d’hydrogel et des morceaux de nourriture pourront être fournis au fond de la cage pour les souris pouvant présenter des symptômes les empêchant d’accéder aussi librement que possible à l’eau et la nourriture présents dans le capot de la cage. Enfin, nous avons prévu d’utiliser pour la plupart de nos procédures une souche ne produisant pas la toxine majeure de cette bactérie cible; des telles bactéries possèdent encore une toxine mineure avec le même mécanisme d’action, mais dont la dose toxique est 1000 fois moindre que la première. La majorité de nos procédures utiliserons cette souche comme alternative, moyennant certains changements dans la nature de notre traitement, à l’exception des procédures évaluant l’effet du traitement sur les symptômes eux-mêmes, par définition, où l'efficacité devra être démontrée contre les souches sauvages impliquées dans la maladie chez l’homme.
Choix des espèces
De nombreux animaux ont été infectés expérimentalement par la bactérie pathogène que nous étudions tels que hamsters, souris, rats, lapin et cailles, mais aussi des cochons et des singes. Le modèle historiquement utilisé pour étudier la pathologie est le hamster, cependant ce modèle est extrêmement sensible et présente une forte mortalité. Dans ce projet, nous limitons au maximum les souffrances éprouvées par les animaux, en travaillant majoritairement avec des versions fortement atténuées de ces bactéries. Ainsi, la souris devient le modèle le plus simple pour lequel il existe des données de littérature confirmant une colonisation intestinale stable. Nous disposons également de nombreuses données antérieures générées dans notre laboratoire chez la souris sur des candidats médicaments similaires, ce qui bénéficiera au projet. Le modèle souris récapitule également certains des symptômes clés de ces infections bactériennes chez l'Homme; cela nous permettra d'évaluer l'impact de notre traitement sur l'évolution de la maladie. Nous utiliserons des animaux adultes jeunes, typiquement âgés de 6 à 9 semaines en début d’expérimentation. L’âge des animaux en fin d’expérimentation ne dépassera pas 12 semaines, du fait de la durée maximum des expériences prévues dans les différentes procédures. Il faut noter que cet âge maximum n’est pas une limite scientifique, mais simplement un fait lié à la durée de nos expériences. Les individus plus jeunes ou beaucoup plus âgés pourraient être plus sensibles aux toxines produites par nos bactéries cibles, et ainsi développer des symptômes plus sévères, ce qui n’est pas nécessaire pour notre projet, et serait même contre-productif en termes d’obtention de colonisation intestinale stable avec ces bactéries.
Etude d’une voie de signalisation dans les cellules endothéliales de la barrière hémato-encéphalique chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système nerveux
Tués sous anesthésie profonde pour qu'on leur prélève le cerveau, 450 rats Wistar-Han vont être utilisés, 250 pour mettre en culture les cellules de leurs vaisseaux cérébraux et 200 pour en isoler les cellules par tri magnétique. Les procédures sont classées sans réveil pour les 250 premiers et en souffrance légère pour les 200 autres, qui reçoivent en plus une injection intrapéritonéale unique trois à vingt-quatre heures avant la mise à mort. L'objet est d'élucider le mécanisme d'activation d'une protéine repérée dans les vaisseaux sanguins du cerveau. Le porteur présente la culture cellulaire comme une réduction du nombre d'animaux utilisés, les rats fournissant le matériel de départ de ces cultures.
Objectifs
L'activité de la protéine d'intérêt a été récemment identifiée dans les vaisseaux sanguins cérébraux chez le rat. L'objectif du présent projet est d'élucider le mécanisme exact d'activation de cette protéine et de comprendre son rôle physiologique. Son mécanisme d'activation sera étudié dans des cellules obtenues à-partir de vaisseaux sanguins de cerveau de rat et cultivées en laboratoire. Son rôle physiologique sera étudié en injectant un inhibiteur spécifique de cette protéine chez les rats puis en analysant les gènes dont l'expression est modifiée dans les vaisseaux sanguins cérébraux.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de caractériser une nouvelle voie de régulation physiologique de la barrière hémato-encéphalique. Il pourrait aboutir à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques dans des pathologies associées à une dysfonction de cette barrière telles que l'ischémie cérébrale et les pathologies neurodégénératives.
Procédures
Tous les rats seront mis à mort sous anesthésie générale profonde à l'issue des procédures. Une partie des rats subira, 3 à 24 heures avant la mise à mort, une injection intra-péritonéale unique (durée 30 secondes).
Impact sur les animaux
L’injection intra-péritonéale n'engendre qu'un stress léger et de courte durée chez l'animal.
Devenir
Les animaux du Lot 1 (250 rats) sont mis à mort afin de prélever leur cerveau et de réaliser des cultures de cellules à-partir des vaisseaux sanguins cérébraux. Les animaux du Lot 2 (200 rats) sont mis à mort afin de prélever leur cerveau, d'isoler les cellules des vaisseaux sanguins par tri magnétique et d'analyser l'expression des gènes dans ces cellules.
Remplacement
L'étude des mécanismes d'activation de la voie de signalisation étudiée au niveau des vaisseaux sanguins cérébraux nécessite d'étudier l'effet de nombreux agonistes et inhibiteurs permettant de moduler cette voie à différents niveaux. La réalisation de cette étude sur des cellules, et non sur des animaux, permet de diminuer fortement le nombre d'animaux utilisés puisque les expériences in vitro permettent de tester un grand nombre de composés en parallèle. Seul un petit nombre d'anbimlaux est utilisé pour obtenir les cellules qui sont ensuite mises en culture.
Réduction
Le nombre d'animaux inclus dans le projet (450 rats) a été calculé au plus juste afin d'obtenir des résultats statistiquement significatifs compte-tenu des tests utilisés. Des tests statistiques spécifiques sont utilisés pour déterminer les lots et pour analyser de façon optimale les résultats.
Raffinement
Tous les animaux seront hébergés en groupes sociaux dans des cages avec enrichissement. L'ensemble des procédures chirurgicales et de mise à mort sont effectuées sous analgésie et anesthésie (chimique). Les animaux sont surveillés sur la base de point limite et si un animal présente des signes de souffrance importants, il sera mis à mort sous anesthésie générale.
Choix des espèces
Les rongeurs possèdent une barrière hémato-encéphalique très similaire à celle de l’Homme. Le métabolisme et les processus physiologiques régulant l’homéostasie sont également très proches chez l’Homme et chez les rongeurs. Ceux-ci peuvent donc valablement servir de modèles dans l'étude et le rat Wistar-Han est une espèce particulièrement recommandée pour les études sur le métabolisme. Rats jeunes adultes de 13 semaines pour que la barrière hémato-encéphalique soit mature
Rôle du Métabolisme dans le Couplage Neuro-vasculaire
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
Modifiées pour que leurs neurones s'activent sous l'effet de la lumière, des souris transgéniques sont utilisées pour étudier le couplage entre activité des neurones et débit sanguin cérébral. 315 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue pour prélèvement d'organes. 120 subissent une chirurgie d'une heure sous anesthésie profonde, dont la pose d'implants chroniques, et 300 passent une à deux heures trente en imagerie, chaque animal étant utilisé plusieurs fois pour multiplier les mesures. Le porteur annonce à long terme des cibles diagnostiques et thérapeutiques, et la promotion d'un mode de vie adapté comme l'exercice physique, quand les chirurgies et les anesthésies répétées, elles, sont au protocole.
Objectifs
Lors d’une activation cérébrale, l’activité des neurones , le débit sanguin et le métabolisme local sont étroitement couplés. On parle de couplage neuro-vasculaire et de couplage neuro-métabolique. Ces couplages sont essentiels au fonctionnement du cerveau. Ils assurent une concentration adéquate de glucose dans le cerveau et conduisent à une montée transitoire du lactate. Cependant, en excès, le lactate peut devenir délétère. Il est d’ailleurs impliqué dans certains troubles neurologiques. Dans cette étude, nous testons l’hypothèse selon laquelle le lactate, produit par les neurones lors de l’activité neuronale, pourrait initialement favoriser la vasodilatation nécessaire à l’activite, mais en concentration excessive, pourrait induire une hyperactivité pathologique des neurones. Avec nos expériences, nous mettrons en évidence le mécanisme qui régule le flux sanguin après une forte activité neuronale pour éviter un excès de lactate et empecher l'hyperactivité des neurones. Le projet vise donc à déterminer comment le lactate sanguin et/ou le lactate produit localement modulent l'activité neuronale et le couplage neuro-vasculaire, grâce à des approches in vivo combinant l'imagerie par IRM avec des manipulations optogénétiques et pharmacologiques. Ce projet permettra de mieux comprendre la coordination entre activité neuronale, débit sanguin, et métabolisme chez la souris.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre les couplages entre activité neuronale, débit sanguin, et métabolisme. De plus, ces couplages étant la base physiologique de l’IRM fonctionnelle, ce projet contribuera aussi à une meilleure interprétation des signaux d'imagerie cérébrale. A long terme, ce projet pourrait également permettre d'identifier des cibles diagnostiques et thérapeutiques et contribuer à promouvoir l'adoption d'un mode de vie adapté (exercice physique entrainant une augmentation du lactate sanguin) à certains troubles neurologiques dans lesquels les altérations neuronales, vasculaires et métaboliques se superposent (maladies neurodégénératives, épilepsie).
Procédures
-Chirurgie sous anesthésie profonde : 120 animaux, durée 1h - Imagerie sous anesthésie profonde: 300 animaux, durée 1-2h30. - Une mise à mort par une méthode réglementaire est nécessaire à la fin pour les prélèvements et analyses.
Impact sur les animaux
Nous nous attendons à ce que certaines chirurgies, comme les implants chroniques, puissent causer de la douleur, du stress ou une perte de poids temporaire. Des effets indésirables (stress ou douleur) peuvent durer pour un temps variable d’un à trois jours après l’opération. Un risque de stress cardio-respiratoire est aussi présent lors de l’anesthésie.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures pour prélèvement d’organe.
Remplacement
Le recours à l’animal est nécessaire car aucun milieu de culture ou système synthétique ne permet aujourd’hui de reproduire la complexité des cellules du cerveau, en particulier les interactions métaboliques entre neurones et astrocytes. En outre, l'influence de la physiologie des autres organes sur le cerveau des mammifères n'est pas suffisamment comprise pour être imitée in vitro, ce qui peut entraîner une mauvaise interprétation des résultats.
Réduction
Le nombre minimum d’animaux a été défini de façon à produire les données expérimentales robustes pour pouvoir répondre à la question scientifique du projet. Dans chaque procédure, les animaux sont utilisés plusieurs fois, soit pour établir la répétabilité d’une technique d’imagerie, soit pour obtenir un maximum de variables d’intérêts acquises sur le même animal. Les techniques de neuro-imagerie développées dans ce projet permettent un suivi longitudinal des animaux. Ceci permet d’augmenter la puissance statistique et de réduire le nombre d’animaux nécessaires pour atteindre l’objectif scientifique.
Raffinement
-Examens IRM: douleur minimisée par application locale d’analgésique et application d’une pommade oculaire contre le dessèchement des yeux. - Pour prendre en charge la douleur liée aux chirurgies , injections d’analgésique avant et après les chirurgies - Points limites établis pour réduire la souffrance et le stress des animaux - Animaux hébergés en groupe, dans environnement à température contrôlée, avec cycle diurne-nocturne de 12h. Eau et nourriture fournies ad libitum. Animaux examinés quotidiennement par donneurs de soin, sous supervision permanente du vétérinaire du centre, également en charge du bien-être animal. Environnement enrichi par un système de nidification périssable renouvelé lors du change hebdomadaire. - La perfusion ne débute qu’une fois l’arrêt respiratoire constaté et l’absence de réflexe après le pincement de la patte confirmée.
Choix des espèces
Les modèles rongeurs sont pertinents car ils peuvent être observés in vivo par des scanners IRM à haute performance et ce, malgré la petite taille des cerveaux murins. Les modèles transgéniques dont les cellules peuvent être activées directement sous l’effet de la lumière et nécessaires à notre étude ne sont disponibles que chez la souris. Les animaux seront donc des souris adultes âgées de 3 à 8 mois environ (le projet ne porte pas particulièrement sur le développement cérébral, or le métabolisme cérébral est sans doute différent pendant le développement).
Repenser la nutrition protéique pour la santé, le bien-être et la robustesse du poussin – optimisation des apports en acides aminés les premiers jours de vie
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Réduire la part de protéines dans l'aliment des premiers jours et ouvrir l'usage de matières premières locales : cet objet zootechnique conduit à utiliser 384 poussins de poulet de chair dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Chaque poussin subit une prise de sang au sinus occipital, réalisée sur animal vigile, puis est tué à cinq ou dix jours de vie pour des découpes anatomiques et des prélèvements de tissus. Le porteur déclare mesurer des biomarqueurs liés à la robustesse, à la santé et au bien-être des animaux non-humains, dans une expérience où aucun poussin ne dépasse dix jours. Il précise que le poulet de chair a été retenu parce qu'il est l'espèce agronomique cible du projet, les œufs embryonnés étant incubés au couvoir de l'établissement.
Objectifs
La nutrition du jeune poussin est délicate du fait du passage d’une alimentation d’origine maternelle à une alimentation d’origine exogène, alors qu’elle contribue de manière importante à sa robustesse en renforçant sa santé digestive. Les apports protéiques pourraient probablement être réduits dans les premiers jours de vie et l’usage de matières premières protéiques locales souvent riches en fibres pourrait être facilité en période de croissance par une alimentation néonatale adaptée. L’objectif général du projet est de proposer des stratégies nutritionnelles précoces du poussin afin de renforcer sa santé et son bien-être, et d’améliorer l’usage de sources de protéines diversifiées et locales. La première étape, qui a fait l’objet d’une précédente demande, visait à optimiser l’apport protéique pendant les premiers jours de vie. Nous cherchons dans cette nouvelle demande à améliorer l’équilibre en acides aminés et évaluer l’impact de la supplémentation en acides aminés fonctionnels (acides aminés ayant un rôle sur des fonctions physiologiques), puis dans une future troisième étape à raffiner les besoins en protéines et en acides aminés en fonction de certaines caractéristiques du régime.
Bénéfices attendus
L’objectif étant d’affiner la connaissance des besoins en acides aminés pour ajuster et/ou équilibrer les apports sur la phase de démarrage, l’intérêt scientifique de ce projet réside en premier lieu dans l’approche expérimentale fine d’une période du développement de l’animal qui est relativement peu étudiée. La connaissance des besoins nutritionnels du jeune a été expérimentée mais jamais, à notre connaissance, sous l’angle complémentaire des performances zootechniques et des biomarqueurs en lien avec la robustesse, la santé et le bien-être des animaux. Au niveau opérationnel, les attendus sont de : mieux appréhender les besoins du jeune (incluant la période ≤ 7 jours) pour réduire les apports en protéines et apporter les acides aminés de manière à optimiser l’équilibre entre les fonctions adaptatives et productives, et à terme proposer des stratégies nutritionnelles précoces permettant de renforcer la santé et le bien-être des animaux tout en favorisant l’usage de matières premières protéiques locales sur toute la période d’élevage.
Procédures
Une prise de sang au sinus occipital sera effectuée sur animaux vigiles. Les animaux prélevés ne seront pas les mêmes à chaque date. Il n’y aura donc qu’une prise de sang par animal qui ne durera que quelques secondes.
Impact sur les animaux
La contention lors des prises de sang engendre du stress pour l’animal, une légère douleur au niveau du site de prélèvement et un éventuel hématome.
Devenir
Suite à la procédure de prise de sang, les animaux seront mis à mort pour des découpes anatomiques et des prélèvements de tissus, à J5 et à J10, ceci afin d’étudier leur composition corporelle et mesurer des biomarqueurs tissulaires en lien avec leur robustesse, santé et bien-être en fonction en fonction de l’apport alimentaire en acides aminés.
Remplacement
La connaissance des besoins nutritionnels du jeune poussin sera expérimentée sous l’angle original et complémentaire des performances zootechniques et des biomarqueurs en lien avec la robustesse, la santé et le bien-être des animaux. Les analyses ne peuvent se réaliser que chez l’animal et directement sur l’espèce cible (poule domestique).
Réduction
L’effectif de 384 animaux (moitié mâles et moitié femelles) a été défini pour permettre de détecter significativement un effet de la variation d’apport alimentaire en acides aminés (5 régimes supplémentés avec des acides aminés différents et un régime témoin non supplémenté) sur les performances de croissance et des biomarqueurs sanguins et tissulaires en lien avec la robustesse, la santé et le bien-être des animaux. L’unité statistique pour analyser les performances de croissance sera le compartiment. Huit compartiments par groupe sont nécessaires et suffisants pour détecter des différences de consommation d’aliment et d’indice de consommation entre régimes d’après des travaux publiés en 2017 sur l’apport en protéines et en acides aminés chez les poulets en fin de période d’élevage. L’unité statistique pour les dosages de biomarqueurs sera l’animal. Un effectif de 16 animaux par régime, par sexe et par âge au prélèvement (2 par compartiment, par sexe et par âge au prélèvement), soit 384 animaux, est nécessaire et suffisant pour pouvoir tirer des conclusions significatives en tenant compte de nos expériences précédentes et de la variabilité interindividuelle attendue des paramètres sanguins et tissulaires mesurés : utilisation des résultats d’essais précédents et des avancées méthodologiques rapportées dans un article publié en 2021.
Raffinement
Les animaux seront élevés dans un bâtiment d’élevage standard, au sol sur litière avec copeaux de bois dans des compartiments où ils resteront en groupe. La taille du compartiment est suffisante pour permettre aux poussins de se déplacer avec une zone de repos significative en plus de l’espace mangeoire et abreuvement. Les animaux auront à disposition plusieurs enrichissements leur permettant de grimper et de se cacher. Le suivi des performances sera fréquent avec des mesures tous les 2 ou 3 jours sur la période étudiée. Toute manifestation de symptômes persistants définis par un point limite entrainera le retrait de l’animal de l’expérimentation. Les prises de sang seront effectuées dans un lieu différent des espaces d’hébergement.
Choix des espèces
Le poulet de chair a été choisi comme modèle car c’est l’espèce agronomique cible du projet. Les œufs embryonnés seront mis en incubation au couvoir de l’établissement expérimentateur puis les animaux seront élevés jusqu’à 10 jours.
Evaluation d’un ciblage de PCSK9 dans le cadre d’un traitement des conséquences cardiovasculaires du syndrome d’apnées obstructives du sommeil chez des souris 2/2
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Cent huit souris seront réutilisées dans d'autres procédures et les animaux d'élevage maintenus en vie pour la reproduction, les autres étant tués pour prélever leurs organes. 446 souris vont être utilisées au total, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré. Elles passent quatorze ou cinquante-six jours dans un dispositif qui les prive d'oxygène par intermittence pour reproduire les apnées du sommeil, avec des injections, deux à quatre prélèvements de sang, des mesures de pression artérielle à la queue trois fois par jour pendant trois jours, une échographie cardiaque sous anesthésie et un transport routier entre deux établissements. Le porteur écarte la drosophile, le poisson zèbre et le nématode comme animaux de "classes phylogénétiques inférieures" non pertinents, et affirme que les modèles cellulaires ne représentent pas la complexité d'un "organisme entier".
Objectifs
Le syndrome d’apnées obstructives du sommeil (SAOS) est une pathologie touchant 5-20% de la population générale, caractérisée par des apnées répétitives pendant le sommeil conduisant à un manque d’oxygène dans le sang, qu’on appelle hypoxie intermittente (HI). Les complications cardiovasculaires qui en découlent posent un réel problème de santé publique, avec en particulier une incidence accrue d’athérosclérose chez les patients SAOS conduisant à une augmentation de la mortalité par infarctus du myocarde et accident vasculaire cérébral. Le traitement de référence du SAOS, la pression positive continue (PPC), permet d’améliorer les symptômes et la qualité de vie des patients, mais son effet sur le risque cardiovasculaire reste controversé. Ainsi, un axe futur de la prise en charge des patients apnéiques est d’associer la PPC à un traitement permettant de réduire le risque cardiovasculaire, mais il est nécessaire de bien connaitre les mécanismes associés au SAOS pour cibler les thérapeutiques les plus pertinentes. Parmi les mécanismes impliqués dans les premières phases de la formation des plaques d’athérome on peut citer une inflammation et des problèmes de paroi des vaisseaux, entraînant une augmentation de la migration des globules blancs et conduisant à un remodelage des vaisseaux avec un épaississement de la paroi et l’apparition de lésions d’athérosclérose. Ces phénomènes vont ainsi être activés chez les patients SAOS. Une protéase d’intérêt à commencer à se détacher ces dernières années dans la recherche sur l’athérosclérose. Notre hypothèse est donc que cette protéase serait un acteur majeur des troubles aux niveaux des parois des vaisseaux induits par l'HI. Afin de confirmer cette hypothèse nous voulons évaluer l’impact d’un blocage de cette protéase sur le remodelage vasculaire provoqués par une hypoxie intermittente, dans nos modèles expérimentaux de souris. Nous espérons ainsi déterminer si cette protéase pourrait servir de cible thérapeutique pour les conséquences cardiovasculaires du SAOS. Ce projet se déroulera dans 2 établissements utilisateurs différents.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de déterminer si notre protéase d’intérêt pourrait être une cible thérapeutique possible pour lutter contre les conséquences cardiovasculaires du SAOS. Celles-ci n’ayant pas de traitement suffisamment efficace actuellement, et les anticorps contre celle-ci étant déjà approuvés chez l’homme pour d’autres indications, les résultats de cette étude pourraient conduire à proposer un nouveau traitement à moyen terme pour ces malades.
Procédures
Les animaux seront placés en hypoxie ou en normoxie pendant 14 ou 56 jours selon leur groupe. Le traitement étudié sera injecté aux animaux le premier jour pour les animaux exposés 14 jours et les jours 28 et 42 pour ceux exposés 8 semaines (10 minutes pour prendre en main l’animal et l’injecter). Deux prélèvements sanguins auront lieu pour les animaux exposés 2 semaines, et quatre prélèvements pour les animaux exposés 8 semaines (10 minutes pour réaliser la contention de l’animal et prélever le sang). Tous les animaux seront soumis à des mesures de pression artérielle vigile (3 fois par jour pendant 3 jours, à raison de 15 minutes par session), non-invasives à la queue. La fonction cardiaque et aortique sera mesurée une fois, en fin de protocole, par échographie sous anesthésie gazeuse d'une durée moyenne de 30 minutes. A la fin de cette exposition, les animaux seront mis à mort par prélèvement du sang sous anesthésie générale (10 minutes de procédure). L'imagerie sera réalisée dans un des établissements utilisateurs et toutes les autres interventions se dérouleront dans l'autre établissement utilisateur.
Impact sur les animaux
Les animaux recevront une injection de médicament ce qui conduira à un léger stress. Les animaux se verront aussi prélever de sang toutes les semaines ou toutes les deux semaines ce qui entrainera un léger stress. La mesure sur animal éveillé de la pression artérielle peut induire un léger stress. Enfin les animaux seront placés dans le dispositif à hypoxie intermittente, ce qui entraîne un stress modéré et une perte légère de poids sur les 3 premiers jours, le temps qu’ils s’adaptent. Enfin le transport des animaux après les échographies entre les deux sites pourrait induire un stress d’un niveau léger en gravité.
Devenir
Les animaux de la procédure d’élevage seront tous maintenus en vie pour effectuer les reproductions. Tous les animaux de la procédure expérimentale seront mis à mort afin de pouvoir prélever leurs organes et effectuer des analyses supplémentaires.
Remplacement
L’étude du remodelage des vaisseaux nécessite des manipulations invasives ce qui exclut une étude in vivo chez l’homme. Nous utilisons des modèles cellulaires pour les premières étapes de nos travaux, mais ils ne sont pas en mesure de représenter la complexité d’un organisme entier. Nos travaux sont centrés sur les effets de l’hypoxie intermittente sur l’intégrité et le remodelage des vaisseaux. Des modèles alternatifs d’animaux de classes phylogénétiques inférieures (drosophile, zebrafish, c-elegans) utilisés parfois en recherche fondamentale ne sont pas pertinents pour les questions scientifiques abordées dans ce projet. Les souris sont le modèle de référence utilisé en recherche cardiovasculaire fondamentale ce qui permettra une comparaison de nos résultats avec ceux de la littérature.
Réduction
Le nombre d’animaux par lot a été défini à minima, soit 12 par groupe, afin que les résultats puissent être statistiquement interprétables. Cette valeur a été obtenue par une approche statistique. Nous évaluerons la présence d’un effet sexe sur nos résultats après la première série d’expérimentations. S’il n’y a pas de différences entre les sexes alors nous rassembleront nos groupes d’animaux et réduirons leur nombre de moitié. Après la réalisation des procédures in vivo et l'euthanasie des animaux, nous allons collecter les organes et tissus de ces mêmes animaux pour les utiliser au cours des études ex vivo post-mortem, rationnalisant encore ainsi le nombre des animaux utilisés.
Raffinement
Une attention générale sera portée à la qualité des méthodes d'anesthésie et d'analgésie des animaux. De plus, une surveillance attentive sera réalisée pendant l'hébergement et lors de la réalisation des procédures expérimentales afin d'évaluer en permanence les nuisances subies (douleur, stress, ...), de façon à pouvoir appliquer immédiatement un renforcement analgésique et/ou anesthésique si nécessaire et faire en sorte que ces nuisances soient absentes ou réduites à leur niveau minimum. Les conditions d'expérimentation seront aussi optimisées pour le confort des animaux, avec habituation à la contention (pour les mesures de pression artérielle) et gel oculaire appliqué lors d'anesthésies longues (échographie). Des points limites prédictifs et précoces, gradés précis et adaptés, ainsi que des critères d'arrêt, sont définis, et un arbre décisionnel mis en place, permettant aux personnels de décider des actions à réaliser pour le bien-être des souris et l'application des points limites et critères d'arrêt définis. Les expérimentateurs et soigneurs seront formés pour appliquer ces procédures et règles de protection du bien-être animal, conformément à la règlementation. Le transport des animaux entre les 2 EU est fait par un expérimentateur compétent, en cage d'hébergement standard, temporairement occultée, avec eau, croquettes et enrichissement. Une fois réceptionnées, les souris seront transférées dans des cages propres pour une période d’acclimatation d’au moins 7 jours avant le début des expérimentations dans la salle où se trouve le dispositif à hypoxie intermittente. Le personnel responsable du bien-être animal veillera à leurs conditions d’hébergement, à leur adaptation à leur environnement et à la mise à disposition ad libitum en nourriture et eau. De plus, un enrichissement de leur milieu de vie adapté sera mis en place pendant la période d’acclimatation et d’expérimentation. Les conditions d’hébergement respecteront les normes relatives au bien-être animal en vigueur. Afin de limiter leur angoisse, ils seront acclimatés à l’expérimentateur pendant ces 7 jours. Tout comportement anormal sera signalé afin de mettre en place des soins adaptés. Le vétérinaire responsable des animaux sera contacté si un animal présente une souffrance inhabituelle. Les animaux seront examinés quotidiennement et pesés de manière hebdomadaire par les zootechniciens ou l’expérimentateur.
Choix des espèces
Nos travaux sont centrés sur les effets de l’hypoxie intermittente sur les parois des vaisseaux et le remodelage des vaisseaux. Des modèles alternatifs d’animaux de classes phylogénétiques inférieures (drosophile, zebrafish, c-elegans) utilisés parfois en recherche fondamentale ne sont pas pertinents pour les questions scientifiques abordées dans ce projet. Les souris sont le modèle de référence utilisé en recherche cardiovasculaire fondamentale ce qui permettra une comparaison de nos résultats avec ceux de la littérature. Dans ce travail, il est prévu d’utiliser les souris sauvages et génétiquement modifiées, déjà existantes au laboratoire. Ces modèles sont parmi les plus reconnus comme souche référente dans la communauté scientifique. De plus, l’anatomie des vaisseaux de la souris est parfaitement connue et les outils qui permettront l’analyse sont déjà maîtrisés au laboratoire. Nous utiliserons des souris jeunes adultes âgées de 12 semaines au début de l’exposition, ce qui permet une meilleure connaissance de l’impact de l’hypoxie intermittente sur le système vasculaire sans être biaisé par l’effet de l’âge.
Influence des régularités temporelles sur deux espèces d’oiseaux chanteurs : le Diamant Mandarin (Taeniopygia guttata) et le Canari (Serinus canaria)
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Pour savoir si un rythme sonore régulier améliore les performances cognitives et motrices des oiseaux, 240 diamants mandarins et canaris sont exposés à des stimulations sonores dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, puis replacés dans leur volière d'origine. Par groupes de cinq, ils passent dix minutes en cage de transport et une heure trente dans une volière inconnue, et subissent deux expositions sonores de vingt minutes à une heure d'intervalle. Les nuisances déclarées tiennent au stress de la manipulation, du changement d'environnement et du stimulus lui-même. Le porteur annonce des retombées pour le bien-être des oiseaux captifs et pour les parcs zoologiques, et justifie le choix des deux espèces par leur rapport à l'apprentissage vocal, le canari modifiant son chant chaque année quand le diamant mandarin fixe le sien après l'éclosion.
Objectifs
L’être humain possède la capacité d’anticiper et de traiter les régularités temporelles de l’environnement et en particulier, cette capacité joue un rôle essentiel dans le développement cognitif, émotionnel et sensori-moteur chez l’humain. L'influence des régularités temporelles a très peu été étudiée chez d’autres animaux, mais il apparait que les oiseaux capables d’apprentissage vocal puissent être sensible aux régularités temporelles de leur environnement. On peut ainsi se demander dans quelle mesure les régularités temporelles joueraient aussi un rôle de catalyseur des performances cognitives et motrices chez les animaux non humains, comme cela a été observé chez les humains. En effet, si les études évoquées ont montré que certains types de musique et de rythmes pouvaient influencer le comportement de certains oiseaux, l’influence des régularités temporelles sur des performances particulières n’a jamais été clairement mise en évidence. Ce projet s’inscrit ainsi dans une approche comparative entre deux espèces d’oiseaux domestiqués afin de rendre compte de leurs évolutions phylogénétiques différenciées. L'objectif est d’explorer l’impact d’une régularité temporelle auditive sur les performances cognitives et motrices de ces deux espèces. L'étude serait menée avec des oiseaux chanteurs de la famille des Estrildidés, les diamants mandarins (Taeniopygia guttata), et de la famille des Fringillidae, les canaris (Serinus canaria). Ces deux espèces d’oiseaux d’élevage sont particulièrement adaptées car elles diffèrent à la fois au niveau de leur organisation socio-écologiques et au niveau de leur comportement vocal, en particulier dans la structure de leur chant.
Bénéfices attendus
Des études ont montré que des animaux non-humains étaient sensibles à des sons rythmés tels que ceux présents dans les musiques humaines, avec des effets potentiels sur leur bien-être. Cette étude permettra de contribuer à une meilleure compréhension de l’influence de rythmes sonores sur les comportements d’oiseaux captifs avec des implications à la fois dans le domaine de la recherche scientifique et de l’expérimentation animale, mais aussi dans le domaine de la conservation en parc zoologique.
Procédures
- Exposition à une stimulation sonore intermittente à deux reprises, pendant 20 minutes à 1h d’intervalle - Placement par groupe de 5 dans une cage de transport (10 minutes avec ou sans stimulation auditive) puis dans une volière d’exploration durant 1h30 (10 minutes d’exploration avec ou sans stimulation auditive + 1 heure de temps calme + 10 minutes avec ou sans stimulation auditive + 10 minutes pour observer leurs activités motrices avec ou sans stimulation auditive).
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sur les individus sont les suivantes : stress lié à la manipulation, au changement d’environnement et stress potentiellement lié au stimulus auditif diffusé.
Devenir
Les animaux seront replacés dans leur volière d'origine.
Remplacement
Les variables d’intérêt dans ce projet reposent sur la qualité et la quantité de différents types de comportements produits sans contrainte par des individus vivants. Les individus vivants et en bonne santé sont donc essentiels pour atteindre les objectifs du projet. Le remplacement par tout autre dispositif est impossible et sans objet.
Réduction
Un calcul de puissance a permis de déterminer que le nombre d’animaux nécessaire a minima sera de n=240 (soit n=30 pour chaque condition et chaque espèce) pour permettre une analyse statistique fiable des résultats obtenus. Les différents indicateurs comportementaux obtenus à partir des analyses vidéo seront analysés en fonction de la condition expérimentale et de l’espèce par une analyse factorielle exploratoire et des analyses basées sur les modèles linéaires généralisés.
Raffinement
L’hébergement des oiseaux (canaris et diamants mandarins) se fait en volière enrichie en fonction des besoins de l’espèce concernée (une alimentation appropriée, des endroits pour se cacher, une variété de perchoirs, une pelouse pour simuler le fourragement, une baignoire). A aucun moment, les oiseaux ne seront isolés socialement. Le temps passé en manipulation sera limité au temps nécessaire à l’expérience. Pour l’expérience, les oiseaux sont placés en groupe dans une autre volière dont les enrichissements diffèrent de leur volière d’hébergement (autres objets, autres perchoirs). Après l’expérience, les oiseaux retrouveront leur volière d’origine. L'organisation et les installations de la volière d’exploration seront vérifiées avant l’expérience par les animaliers afin de s’assurer qu’aucun élément ne soit susceptible d’être inadapté pour les oiseaux. Une inspection visuelle par les chercheurs et les animaliers sera effectuée régulièrement au cours de l’expérience. En cas de détection de stress ou d’inconfort, l’oiseau sera retiré de l’expérience. Un oiseau ébouriffé, une absence de mobilité, de nutrition et de vigilance sont des signes de stress détectables qui entraineront l’exclusion d’un oiseau de l’expérience. A la fin des expériences, les oiseaux ne seront pas euthanasiés.
Choix des espèces
Le diamant mandarin et le Canari sont deux espèces capables d’apprentissage vocal. Cependant, le diamant mandarin apprend à chanter au cours d’une courte période après l’éclosion puis son chant ne change pas pendant le reste de sa vie. Au contraire, le chant des canaris peut changer chaque année. Selon certaines hypothèses, le fait d’être capable d’apprentissage vocal pourrait expliquer la sensibilité aux régularités temporelles sonores. En choisissant ces 2 espèces nous testons cette hypothèse puisque le canari est capable d’apprentissage vocal toute sa vie et le diamant mandarin non. D’autres hypothèses proposent un lien entre socialité et sensibilité aux régularités temporelles et ces deux espèces diffèrent également par leur mode de vie sociale. Les diamants mandarins sont des animaux grégaires, contrairement aux canaris domestiques qui sont des animaux sociaux mais non grégaires. Nous nous attendons donc à trouver des différences entre deux espèces quant aux conséquences d'une stimulation auditive.Le but de cette étude étant de tester l’influence de différents stimuli rythmiques sur les comportements socio-sexuels chez deux espèces d’oiseaux domestiques, tous les individus sont des adultes.