Procédures légères
Impact neurodéveloppemental de l’exposition prénatale précoce à la nicotine sur la formation des réseaux moteurs spinaux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Mères et petits sont tous tués à l'issue, pour prélever les moelles épinières et constituer une banque de tissus : 1 464 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Les femelles gestantes boivent une eau additionnée de nicotine du premier au quinzième jour de gestation, puis les souriceaux passent deux fois, nouveau-nés puis juvéniles, soit cinq minutes en chambre de pléthysmographie pour mesurer leur respiration, soit quinze minutes suspendus dans un harnais pour une marche dans l'air ou sur tapis roulant, avec une injection sous-cutanée. Le porteur affirme que les méthodes in vitro et in silico ne peuvent reproduire "la complexité d'un organisme entier". Pour choisir la souris, il retient notamment qu'elle est "un animal docile facile à manipuler, ayant une bonne qualité maternelle".
Objectifs
L’exposition à la nicotine pendant la grossesse, via les thérapies de substitution nicotinique ou les cigarettes électroniques, représente une préoccupation croissante de santé publique, car la nicotine traverse la barrière placentaire et interfère avec le développement neurologique du fœtus. Bien que plusieurs études indiquent que l’exposition prénatale à la nicotine (PNE) induit une hyperactivité locomotrice et perturbe la respiration, les conséquences de la PNE sur la maturation des réseaux de neurones localisés dans la moelle épinière (ME) et impliqués dans la locomotion (ex : marche, …) et la respiration n’ont jamais été étudiées. Une étude précédente de l’équipe montre qu’une exposition prénatale précoce perturbe l'activité et le développement du réseau neuronal dans les ME embryonnaires. Nous faisons l’hypothèse que la présence chronique de nicotine dans la ME des embryons pendant cette période précoce du développement, en activant de façon anormale les neurones de la ME, perturbe le développement des futurs réseaux moteurs. Nous faisons également l’hypothèse que ces perturbations développementales induites par la nicotine entraînent des modifications postnatales de l’activité des neurones altérant in fine les réseaux moteurs de la locomotion et de la respiration après la naissance. Pour répondre à cette question, le projet intègre des approches complémentaires d'enregistrement de l'activité des neurones et d'analyse du comportement afin de détecter les altérations neuronales et les activités locomotrices et respiratoires chez le nouveau-né et le juvénile. Dans ce projet, les souris gestantes et leurs portées seront exposées par l'eau de boisson, à des concentrations de nicotine permettant d’obtenir un niveau plasmatique de nicotine similaire à celui retrouvé dans le sang des femmes.
Bénéfices attendus
Les stratégies de remplacement à base de nicotine sous la forme de patchs ou de cigarettes électroniques sont considérées comme étant une bonne alternative pour la santé des anciens fumeurs. Cependant, chez les femmes enceintes, il est connu que la nicotine peut traverser la barrière placentaire. Nos travaux doivent permettre de mieux connaitre et mieux comprendre à moyen terme les effets délétères de la nicotine sur le développement spinal du foetus à l'origine des troubles locomoteurs et de la respiration observés chez les enfants et à terme de permettre une meilleure prise en charge de ces enfants exposés à la nicotine. Ainsi, ce projet fournira la première analyse des effets de l’exposition prénétale à la nicotine sur les circuits moteurs spinaux, générant des connaissances clés pour comprendre sur le long terme la neurotoxicité développementale de la nicotine et informer les politiques de santé publique. Les premiers résultats du projet seront accessibles dans 3 ans.
Procédures
Les animaux seront exposés à des faibles concentrations de nicotine durant leur développement du 1er au 15ème jour de gestation. Un premier groupe d'animaux sera ensuite placé dans une chambre d’enregistrement pendant 5 minutes pour l’analyse de l’activité respiratoire. Ces animaux seront soumis à cette intervention à deux reprises, une première fois au stade nouveau-né puis une deuxième fois au stade juvénile. Un deuxième groupe d'animaux effectuera un test locomoteur pendant 15 minutes pour l’analyse de l’activité locomotrice et recevront une injection sous-cutanée. Ces animaux seront soumis à cette intervention à deux reprises, une première fois au stade nouveau-né puis une deuxième fois au stade juvénile.
Impact sur les animaux
Durant les expériences de mesure de la respiration (durée de 5 minutes) les nouveau-nés subiront un stress léger du fait de la séparation maternelle. Durant les expériences de marche dans l’air (durée de 15 minutes), les nouveau-nés pourront subir un stress léger lié à une courte séparation maternelle ainsi qu’au fait d’être suspendu dans un harnais et une douleur légère et de courte durée liée à l’injection sous-cutanée. Durant les expériences de marche sur tapis roulant (durée de 15 minutes), les juvéniles pourront subir un stress léger lié au fait d’être suspendu dans un harnais et une douleur légère de courte durée liée à une injection sous-cutanée. Les femelles gestantes seront exposées à la nicotine dans l’eau de boisson qui apporte un goût amer qui sera masqué par l’ajout de saccharine.
Devenir
Les animaux impliqués dans le projet seront euthanasiés pour permettre le prélèvement des moelles épinières pour les enregistrements électrophysiologiques et la constitution d'une banque de tissu pour les analyses cellulaires complémentaires.
Remplacement
Il n’y a à ce jour aucunes méthodes alternatives nous permettant d’aborder notre projet sans passer par l’étude de modèles animaux, que ce soit les approches in vitro, ou in silico, qui ne peuvent pas reproduire ou modéliser la complexité d’un organisme entier et d'étudier l'effet de l’exposition prénatale des toxines sur le développement de l'embryon.
Réduction
Le nombre d’animaux requis a été déterminé à partir d’un calcul de puissance statistique, basé sur la détection d’une différence attendue de 10 % entre les groupes expérimentaux. Compte tenu de la variabilité anticipée des différents paramètres mesurés pour les analyses électrophysiologiques et comportementales, un effectif de 12 animaux par condition expérimentale (âge, sexe et concentration de nicotine) pour les expériences d’électrophysiologie et de comportement est nécessaire. Notre projet est basé sur des méthodes variées qui permettent d'utiliser au maximum tous les animaux d'une même portée. Cela permettra de réduire le nombre de femelles gestantes utilisées. En effet, l’ensemble des moelles épinières de tous les animaux de chaque portée seront prélevées pour constituer une banque de tissus afin de pouvoir mener ultérieurement des analyses complémentaires sans devoir sacrifier d'animaux supplémentaires. Dans le cadre d’une exposition gestationnelle, les animaux issus d’une même portée partagent la même mère et le même environnement intra-utérin et ne constituent donc pas des observations statistiquement indépendantes. La portée est ainsi considérée comme l’unité expérimentale pertinente. En conséquence, le projet privilégie l’augmentation du nombre de portées plutôt que du nombre d’animaux par portée, afin d’optimiser la robustesse statistique tout en respectant le principe de Réduction des 3R. Notre expérience des lignées transgéniques nous permet d’estimer au plus juste la taille des groupes d’individus pour mettre en avant des effets significatifs. Les schémas de reproduction sont planifiés afin d’optimiser la probabilité d’obtenir les génotypes nécessaires et de limiter la production d’animaux non utilisables. Les croisements sont ajustés en fonction des besoins expérimentaux.
Raffinement
Les animaux engagés dans les procédures de mesure de l’activité locomotrice et de l’activité respiratoire seront habitués aux dispositifs expérimentaux autant que possible. Durant ces 2 procédures, les animaux néonataux seront testés dans un environnement chauffé (lampe chauffante) pour prévenir les chutes de température et seront immédiatement remis à leur mère après l'expérimentation. Les procédures mises en place suivent également les normes en matière de raffinement des pratiques expérimentales, par exemple en utilisant une méthode volontaire per os de prise de nicotine par les femelles gestantes, celle-ci se substituant aux méthodes "classiques" d'injections pouvant, quand elles sont réalisées sur le long court entrainer stress ou mal-être chez l'animal. En outre, notre méthode de mesure de l'activité respiratoire in vivo par pléthysmographie corps entier en chambre est substituée aux méthodes classiques utilisant un masque, évitant ainsi une situation pouvant induire mal-être et stress chez l'animal. Toute anomalie ou souffrance évidente sera signalée à l'expérimentateur et aux responsables de projet qui décident de la conduite à tenir en fonction des points limites. L’ajout de saccharine à 1% dans l’eau de boisson permet de contrebalancer le goût de la nicotine. La saccharine est un édulcorant non-métabolisé par l’organisme et n’a donc aucun impact sur le bien-être des animaux. L’administration de saccharine seule constitue donc un groupe contrôle suffisant, permettant de ne pas générer des groupes contrôles supplémentaires.
Choix des espèces
Le choix d'un modèle murin a été motivé en raison de sa pertinence par rapport à la physiopathologie humaine et les méthodologies ont été sélectionnées en accord avec une pratique expérimentale respectueuse du bien-être des animaux. Il a également été motivé par la possibilité d'utiliser une lignée transgénique qui permet d’identifier et localiser les neurones dans la moelle épinière. Le choix de la souris comme modèle expérimental est également motivé par le fait que la souris est un animal docile facile à manipuler, ayant une bonne qualité maternelle, et résistant aux infections d'une façon générale, ce qui est un plus pour la réalisation de ce projet associé à un aspect développemental. En outre, nous disposons aujourd’hui d’un nombre conséquent de données sur ce modèle dans le cadre de nos travaux précédents, ce qui justifie la poursuite de nos travaux sur ce modèle animal. Ce projet vise à étudier les conséquences post-natales de l'administration de nicotine pendant le développement. Les animaux exposés (femelles gestantes) le seront du 1er au 15ème jour de gestation. Les animaux exposés seront étudiés au stade néonatal et au stade juvénile. Une fois les expérimentations terminées, la mère et les petits seront euthanasiés et les tissus prélevés pour analyses complémentaires.
Les récepteurs du glutamate contrôleurs des troubles de l’attention
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Injections intrapéritonéales de composés, chirurgie sous anesthésie générale pour une partie d'entre elles, tests d'attention : 1 264 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, une part d'entre elles étant opérée sous anesthésie et tuée avant tout réveil. Les lignées comprennent des souris présentées comme reproduisant des troubles du spectre autistique ou des déficits de l'attention, ou privées du récepteur au glutamate étudié, et le résumé ne dit ni quels tests comportementaux sont menés ni ce que vise la chirurgie. L'objet déclaré est d'établir si ce récepteur constitue une cible pour de futurs traitements des troubles de l'attention. Le porteur liste douleur postopératoire, perte de poids et "dégradation de l'apparence physique", puis ajoute que "les procédures sont bien supportées par les animaux".
Objectifs
Le glutamate est le transmetteur excitateur le plus abondant dans le cerveau, où il agit via de nombreux récepteurs exprimés sur la surface des neurones. Il existe de nombreux récepteurs différents capables de lier le glutamate. Ceci multiplie les possibilités en termes de réponse et, du point de vue thérapeutique, de ciblage pharmacologique. Nous étudions un des récepteurs du glutamate le plus répandu et conservé du système nerveux central. Ses mutations ou son absence chez les patients ont été impliquées dans divers troubles neurodéveloppementaux caractérisés par un retard cognitif, des crises d'épilepsie, des manifestations du spectre autistique et des déficits de l'attention. Il s’avère que ce récepteur est très fortement exprimé dans une partie du cerveau qui régule les états de vigilance tant chez l’Homme que chez l’animal, en libérant la noradrénaline. Cette région est très sensible aux changements environnementaux inattendus et aux stimuli sensoriels (visuels, auditifs, tactiles). Nous voulons savoir si ce récepteur au glutamate est impliqué dans le contexte des troubles de l’attention. Nous allons tester cette idée in vivo chez l'animal sain et dans des modèles de pathologies neurologiques. Il s’agit de modèles animaux récapitulant des troubles du spectre autistique et de déficits de l'attention, ou dans lesquels le récepteur au glutamate que nous étudions est modifié ou absent. Des nouveaux composés pharmacologiques seront utilisés sur ces modèles afin de moduler l’action du récepteur et tester leurs effets sur les comportements attentionnels et l’activité cérébrale. In fine, ce projet vise à proposer une nouvelle cible potentielle pour le traitement des troubles de l’attention.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à comprendre dans quelle mesure le récepteur au glutamate étudié est impliqué dans les processus attentionnels. A terme, cela devrait nous permettre d'établir s'il s'agît d'une cible potentielle et pertinente dans les troubles de l'attention en particulier, mais aussi pour d'autres pathologies présentant un déficit attentionnel (ex. troubles du spectre autistique, épilepsies infantiles, troubles dépressifs, troubles du sommeil, maladies neurodégénératives) et pour lesquels les traitements sont à ce jour limités ou accompagnés d'effets secondaires lourds.
Procédures
Les animaux participeront à des tests comportementaux qui évaluent leurs capacités d'attention. Une partie des animaux recevront des composés pharmacologiques par injection intra-péritonéale. Une partie des animaux sera soumis à une chirurgie sous anesthésie générale, dont la durée ne dépasse pas 1 heure.
Impact sur les animaux
Les procédures prévoient, selon les groupes, une chirurgie, des injections intrapéritonéales ainsi que des tests comportementaux. Ces actes pourraient induire une nuisance ou des effets indésirables sur les animaux (douleur post-opératoire, perte de poids, dégradation de l'apparence physique). Pour ces raisons les procédures sont classées « modérées ». Cependant, notre expérience montre que les procédures sont bien supportées par les animaux.
Devenir
A la fin des procédures d'analyses comportementales et physiologiques avec ou sans chirurgie, les animaux seront mis à mort afin de prélever les tissus pour analyses cellulaires et moléculaires.
Remplacement
La caractérisation pharmacologique des composés que nous allons utiliser dans le projet a été effectuée dans un premier temps de façon très complète sur des modèles in vitro afin de diminuer le nombre d’animaux utilisés. Par contre, à ce jour il n'existe d'alternative autre que les animaux pour évaluer avec précision le phénotype comportemental qui nous intéresse, notamment l’attention.
Réduction
Le nombre d'animaux nécessaire a été déterminé avec un logiciel pour les calculs statistiques, de manière à allier réduction du nombre d'animaux et validité statistique des expériences. Les animaux utilisés pour les analyses histologiques seront les mêmes que ceux utilisés dans d’autres groupes, ce qui permettra de réduire le nombre d'animaux nécessaires à la réalisation de l'étude. Seules les expériences strictement nécessaires seront réalisées.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe et l'environnement sera enrichi (copeaux, morceaux de coton, papier). Afin de diminuer le stress, les souris seront manipulées quotidiennement par les expérimentateurs avant chaque procédure expérimentale. Un suivi régulier sera appliqué dès le début de nos expérimentations. Les chirurgies seront effectuées en suivant les règles d’anesthésie et analgésie. L'état de santé des animaux sera surveillé tout au long de l'expérience. Une grille de score sera mise en place dès l’apparition de signes cliniques (détresse, souffrance, prostration, perte de poids supérieure à 15%, poil ébouriffé) afin d’intervenir immédiatement et de manière appropriée si besoin.
Choix des espèces
Les souris fournissent des excellents modèles de troubles neurologiques, au cœur de notre projet. Elles demeurent aussi un outil indispensable pour déchiffrer le rôle d’acteurs moléculaires, telle que les récepteurs comme dans le cas ci présent, grâce aux modèles génétiques déjà développés. Les autres espèces utilisables ne sont pas envisageables à ce stade de l'étude en vue des contraintes éthiques et/ou d'hébergement requises par ces espèces. De plus la physiologie générale de la souris nous permet de nous rapprocher suffisamment de l'homme pour obtenir des données pertinentes d’un point de vue médical. Les animaux seront utilisés à partir de 8 semaines, ce qui correspond à des animaux jeunes adultes. De plus, effectuer les mesures à partir de 8 semaines nous permettra une comparaison de nos résultats avec ceux de la littérature, car les tests comportementaux sont très majoritairement réalisés sur les animaux à cet âge.
Etho-œstrus : étude du comportement et de la sensibilité des juments au cours du cycle reproductif
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système urogénital
40 juments vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Vingt d'entre elles subissent six échographies transrectales en trois semaines, chaque fois avec prise de sang, prélèvement de salive et tests comportementaux, que le résumé ne détaille pas au-delà des paramètres visés, sensibilité sensorielle, émotivité et locomotion. Les vingt autres subissent huit prélèvements de sang ou de salive sur sept semaines et six séances de tests, puis retournent comme les premières à l'élevage, où elles "pourront servir dans d'autres projets". Le bénéfice visé s'adresse aux propriétaires, cavaliers et entraîneurs, que le porteur dit vouloir aider à adapter l'entraînement au cycle des juments et à leur performance sportive.
Objectifs
Dans les sports et loisirs équestres, les juments sont moins souvent choisies que les hongres en raison notamment de leur "humeur" perçue comme changeante, souvent attribuée à leur cycle reproductif. Certaines juments sont désignées comme étant « ovariennes » : leur comportement apparemment lié à leur cycle est parfois problématique et semble nuire à leur performance sportive. De nombreux produits sont proposés sur le marché pour pallier à ces problèmes supposés, et certaines juments reçoivent même un traitement vétérinaire médical ou chirurgical interrompant leur cycle. Cependant, les données scientifiques à ce sujet restent très limitées. Bien que les comportements sexuels des juments en oestrus soient connus (comportements de chaleurs), peu d'études se sont penchées sur d'autres modifications comportementales. De nombreuses juments présentées en clinique pour des troubles attribués à la fonction ovarienne sont finalement diagnostiquées avec des maladies indépendantes de celle-ci. L'influence du cycle ovarien sur le comportement et la performance des juments reste donc mal comprise. La question de ce projet est de mieux comprendre comment le cycle ovarien des juments influence leur comportement et potentiellement leur performance sportive. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre les liens entre le cycle reproductif des juments et leur comportement. Pour cela, nous prévoyons d’étudier, au long du cycle, les variations naturelles de paramètres qui peuvent influencer le bien-être des juments ainsi que leur performance (sensibilité sensorielle, émotivité, locomotion), ou encore leur relation à l’humain (ce qui peut orienter la façon d’interagir avec elles). Cela pourra permettre aussi d’appréhender la variabilité possible entre individus, en détectant éventuellement l’existence de cas particuliers ou pathologiques. La finalité est de mieux comprendre l’éthologie des juments en lien avec leur physiologie reproductive, afin d’améliorer leur bien-être.
Bénéfices attendus
Le principal bénéfice attendu du projet est de pouvoir permettre aux propriétaires, cavalier·ères ou entraîneur·euses de mieux connaître et comprendre les modifications physiologiques et comportementales des juments au cours de leur cycle ovarien et hormonal. Ainsi, cela permettra de démêler le vrai du faux concernant les troubles comportementaux ou de performance des juments perçus comme étant liés aux chaleurs, en apportant des données objectives sur les éléments qui peuvent réellement être attribuables au cycle ou non. Ces informations pourront permettre aux usager·ères de la filière équine d’adapter leur manière d’interagir avec les juments ou de les entrainer, et d’aller vers un entrainement individualisé et éventuellement adapté au cycle, comme cela est recommandé pour les femmes sportives. De plus, cela pourrait permettre aussi de mettre en évidence que certains comportements des juments ne sont peut-être pas ou difficilement attribuables à leur cycle, et d’encourager la recherche et le traitement d’autres troubles (par exemple, des troubles musculo-squelettiques, des problèmes liés au matériel ou aux méthodes d’entraînement). Enfin, cela pourra permettre de faire évoluer la perception des juments, en combattant leur réputation d’imprévisibilité et de lunatisme, contribuant ainsi à démanteler les stéréotypes de genre appliqués aux animaux. Au total, cela pourra contribuer à améliorer le bien-être des juments.
Procédures
Prélèvements de sang et de salive, échographies transrectales utérines et ovariennes, tests comportementaux, mesures physiologiques, sur animaux vigiles sains. Pour 20 animaux : échographies transrectales ovariennes et utérines (5-10minutes), prélèvements de sang (2 minutes) et de salive (1 minute), tests comportementaux et mesures physiologiques (20 minutes) : 6 fois par animal, étalés sur 3 semaines. Pour les 20 autres animaux : prélèvements de sang (2 minutes) ou de salive (1 minute) : 8 fois par animal, étalés sur 7 semaines; tests comportementaux et mesures physiologiques (20 minutes) : 6 fois par animal, étalés sur 3 semaines.
Impact sur les animaux
Les prises de sang entraînent une légère douleur au moment du passage de l’aiguille dans la peau, et peuvent occasionner un stress léger dû à la contention et à la compression veineuse. Un hématome peut se former sur le site de ponction, entraînant une gêne pendant quelques jours. Les échographies transrectales peuvent occasionner un inconfort lié à l’introduction du bras de l’expérimentateur et de la sonde échographiques dans le rectum. Les prélèvements salivaires ne provoquent pas de douleur ni de stress particulier en général. Certains animaux peuvent exceptionellement être stressés par ce geste. Les tests comportementaux ainsi que les mesures de fréquence cardiaque et des tensions musculaires dorsales peuvent provoquer un léger stress, inférieur à celui de l’introduction d’une aiguille dans la peau.
Devenir
Les animaux retournent dans l’élevage en fin d’expérimentation et pourront servir dans d’autres projets.
Remplacement
Il n’y a pas d’alternative non animale pour étudier les variations de comportement des juments au cours du cycle oestral. En effet, l’interaction entre le système reproductif (physiologie ovarienne et utérine, circulation d’hormones) et le comportement n’est observable que sur des animaux vivants.
Réduction
Le nombre de 40 animaux a été optimisé pour obtenir des résultats pertinents, reproductibles et statistiquement valides. En effet, les calculs préalables déterminent un effectif minimum suffisant de 16 animaux par procédure, 20 animaux par procédure (sur 2 procédures) seront utilisés pour le cas où des animaux seraient sortis du protocole.
Raffinement
En amont des expérimentations, les ponettes sont entraînées à venir dans les barres d’échographie qui permettent le maintien de l’animal dans une position stable et l’optimisation des examens en termes de qualité et de rapidité. Chaque acte technique (échographie, prise de sang) sera suivi d'une récompense alimentaire. Les interventions seront réalisées par du personnel expérimenté, selon des protocoles précis et rigoureusement définis. De plus, tout au long de l’expérience, les juments maintiendront un contact visuel et olfactif avec des congénères qu’elles connaissent. En effet, la tonte (deux zones restreintes pour la mesure de la fréquence cardiaque) et les prises de sang et de salive auront lieu au sein du troupeau. Les tests comportementaux seront effectués à proximité de la stabulation de résidence du troupeau, ou dans le box habituel de résidence pour les juments vivant en écurie au box. Les échographies pour les juments concernées sont effectuées par 2 ou 3, afin que les juments ne soient pas isolées dans la salle dédiée à ces mesures et lors des trajets vers et depuis cette salle. En cas d’hypernervosité, l’animal pourra être retiré de l’étude si le test n’est pas reportable. Enfin, au sein de ce projet, nous essayons de raffiner les méthodes d’évaluation du statut hormonal en remplaçant les prises de sang par des prises de salive. En effet, dans la première action, nous effectuerons à la fois des prises de sang et de salive, dans lesquelles nous doseront les hormones sexuelles femelles (oestradiol et progestérone), afin de tester la corrélation sang/salive. Si cette corrélation est bien établie, dans la deuxième action nous n’effectuerons que des prises de salive, et pas de prise de sang. (Autrement, le statut hormonal sera évalué classiquement par dosage sanguin.)
Choix des espèces
Ce projet vise à mieux comprendre le comportement des juments en lien avec leur physiologie, en réponse à des croyances et pratiques du milieu équestre. Nous étudions donc directement l’espèce cible. Nous utiliserons des juments adultes (plus de 4 ans), dont le système reproducteur est bien développé et qui ont déjà été assez manipulées par l’être humain pour que nos manipulations ne soient pas trop stressantes pour elles.
Rôles des microglies dans le développement de la barrière hémato-encéphalique MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Des souris reçoivent des antibiotiques dans leur eau de boisson dès une semaine avant l'accouplement et pendant toute la gestation, d'autres des injections dans l'abdomen ou des gavages, et des femelles subissent une laparotomie sous anesthésie générale pour un enregistrement de 60 minutes. Le projet, qui étudie le rôle des microglies dans la formation de la barrière hémato-encéphalique, porte sur 4 076 souris exploitées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré ou menées sous anesthésie sans réveil. Les mères traitées, leurs embryons, les souriceaux et les adultes sont tués en fin de procédure pour prélever leurs organes. Les mères non traitées sont remises à l'accouplement après le sevrage, et le résumé ne dit pas ce qu'elles deviennent ensuite.
Objectifs
Les objectifs du projet sont centrés sur l'étude du rôle des principales cellules immunitaires du cerveau, les microglies dans le développement et le fonctionnement de la barrière hémato-encéphalique (BHE), une structure essentielle qui régule les échanges entre le cerveau et le reste du corps. La BHE joue un rôle clé dans le contrôle des substances et des cellules qui entrent et sortent du cerveau, et des défauts dans son fonctionnement sont impliqués dans diverses pathologies cérébrales, allant des troubles neurodéveloppementaux aux maladies neurodégénératives. Cependant, les mécanismes précis de ces dysfonctionnements et leur implication dans ces maladies demeurent largement incompris. Il est donc primordial de mieux comprendre comment la BHE se développe et interagit avec les cellules cérébrales, tant en conditions physiologiques que pathologiques. Nous voulons explorer : (1) comment les microglies interagissent avec la BHE pendant le développement, (2) leur impact sur la maturation des vaisseaux sanguins et la fermeture de la BHE ; et (3) l’influence de l’environnement maternel sur ces processus. Grâce à des études sur des modèles murins, nous espérons mieux comprendre le rôle des microglies dans la formation de la BHE et leur implication dans certaines maladies cérébrales.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre comment se forment et fonctionnent certaines structures du cerveau, notamment la barrière hémato-encéphalique (BHE), qui protège le cerveau et contrôle les échanges avec le reste du corps. Les microglies, des cellules qui jouent un rôle clé dans le cerveau, interagissent avec cette barrière dès le développement embryonnaire, mais ces interactions sont encore mal comprises. Des anomalies dans la formation de ces structures sont liées à des pathologies cérébrales, notamment dans les maladies du développement. Ce projet pourrait offrir des bénéfices importants pour notre compréhension de certaines maladies neurologiques, qui représentent un enjeu majeur de santé publique. Des troubles comme l’autisme et la schizophrénie touchent une grande partie de la population et ont des conséquences profondes sur le quotidien des personnes affectées. En comprenant mieux ces mécanismes, ce projet pourrait contribuer à éclairer des processus fondamentaux du développement du cerveau et offrir des pistes pour mieux comprendre certains troubles, ouvrant potentiellement de nouvelles voies pour la prévention et le traitement.
Procédures
Injection intrapéritonéale de molécules. La durée de l’injection est estimée à 2 minutes. Administration d’antibiotiques dans l’eau du biberon au moins une semaine avant la mise en accouplement et pendant toute la durée de la gestation. MODIFICATION : Le gavage engendre une gêne passagère non douloureuse ainsi qu’un stress lié à la contention. Une laparotomie sera effectuée sur des femelles sous anesthésie générale pour un enregistrement in vivo de 60 min maximum.
Impact sur les animaux
Lorsqu'un animal doit recevoir une injection dans l'abdomen ou un gavage, il est parfois nécessaire de le maintenir immobile pendant un court instant. Cette manipulation peut provoquer un stress temporaire chez l'animal, qui pourrait perturber son comportement habituel et entraîner des signes d'anxiété. De plus, l'ajout de certains traitements dans l'eau de son biberon peut parfois réduire la quantité d'eau qu'il boit, ce qui pourrait éventuellement affecter son poids. Une laparotomie peut engendrer de la douleur liée à l’incision abdominale, des effets physiologiques tels qu’une dépression respiratoire et cardiovasculaire, une hypothermie, ou un dessèchement des yeux. Ces aspects sont attentivement surveillés pour garantir le bien-être des animaux tout au long des procédures.
Devenir
Toutes les mères traitées ainsi que les embryons, souriceaux et adultes seront euthanasiés en fin de procédures afin de réaliser un prélèvement d’organes.
Remplacement
L’étude du rôle des microglies, des cellules de défense du cerveau, dans la formation et le fonctionnement de la barrière hémato-encéphalique (BHE) pendant le développement prénatal nécessite l’utilisation d’un organisme entier, comme la souris. En effet, cette barrière est influencée par de nombreux signaux provenant du reste du corps. Les systèmes en culture cellulaire (in vitro) ou les modèles réduits (organoïdes) ne peuvent pas reproduire les interactions complexes et les signaux venant de l’ensemble de l’organisme, ce qui ne permet pas d’étudier en profondeur des processus encore mal compris. Dans le cadre de ce projet, nous poursuivons nos recherches précédentes sur la façon dont les différentes cellules du cerveau se développent et interagissent pour former des circuits neuronaux et gliaux complexes. Pour observer ces processus dans leur contexte naturel et complet, un modèle vivant, comme la souris, est essentiel. Ce modèle nous permettra d’étudier comment les microglies et la BHE interagissent et réagissent aux signaux provenant du reste du corps pendant le développement. Toutefois, dès que cela sera possible et avant d'étudier ces mécanismes dans l'organisme vivant, nous testerons certains gènes candidats sur des cellules en culture pour mieux comprendre les mécanismes sous-jacents aux phénotypes que nous observerons, avant de les analyser plus en détail in vivo.
Réduction
Notre projet est conçu pour réduire au maximum le nombre de souris utilisées, tout en garantissant des résultats fiables et précis. Nous avons pris en compte la nécessité d'obtenir plusieurs échantillons pour vérifier que les résultats sont cohérents et reproductibles, tout en limitant les influences des différences biologiques (comme le sexe ou les caractéristiques génétiques) et environnementales (par exemple, les effets de l'interaction avec la mère). Pour garantir la stabilité génétique des souris et lorsque cela est possible, nous réalisons ces croisements de manière à obtenir à la fois des animaux témoins et des mutants issus de la même portée. En optimisant cette approche, nous réduisons la variabilité des résultats, ce qui permet de diminuer le nombre d'animaux nécessaires. Nous avons également optimisé la taille des groupes expérimentaux pour garantir des résultats statistiquement fiables avec un nombre réduit d'animaux. Grâce à notre expérience passée, nous avons déterminé que 8 animaux (4 de chaque sexe) suffisent pour obtenir des résultats significatifs tout en respectant les critères de rigueur scientifique. Cela permet de minimiser l'impact sur les animaux tout en maintenant la robustesse des conclusions. De plus, dans nos différentes expériences, si les premiers tests ne donnent pas de résultats clairs, nous ne réaliserons pas les autres expériences prévues. Cette approche permet d’utiliser moins d’animaux tout en conservant la rigueur de nos recherches. Enfin, après le sevrage des souriceaux, les mères qui n'ont pas été traitées pourront être réutilisées pour de nouveaux accouplements, ce qui contribue également à réduire le nombre total d'animaux nécessaires, tout en respectant les normes éthiques et scientifiques de notre projet.
Raffinement
Les conditions dans lesquelles les souris sont élevées, hébergées et soignées sont soigneusement optimisées pour minimiser au maximum toute douleur, souffrance, stress ou dommage à long terme. Notre priorité est de réduire l'inconfort des animaux. Par exemple, des éléments comme des dômes en carton, du coton et des baguettes en bois seront ajoutés pour permettre aux femelles de construire un nid plus confortable, réduire leur stress et favoriser l'usure naturelle de leurs dents. De plus, en dehors des périodes d'accouplement, les souris seront maintenues en groupes pour favoriser leur bien-être social. Pendant les périodes d’accouplement, les souris sont dès que possible groupées par lot de deux pour ne pas qu’elles soient isolées. Les animaux traités, ou dont la mère a été traitée, seront quotidiennement surveillés jusqu'à leur euthanasie. Si une souris ou un souriceau présente des signes de souffrance ou de stress, l’expérimentateur pourra consulter l'équipe de l'animalerie ou un vétérinaire pour évaluer la situation et, si possible, administrer un traitement approprié. Lors de la chirurgie, les animaux seront sous anesthésie générale, placés sur un tapis chauffant pour éviter l’hypothermie. Afin de prévenir la douleur, ils receveront une injection d’analgésique et d’anesthésique locale, et le site d’incision sera aseptié. Durant tout le long de l’opération, les yeux seront protégés avec un gel ophtalmique. En cas de souffrance grave ne pouvant pas être traitée, l’animal sera immédiatement retiré du projet et euthanasié, sur décision de l’expérimentateur ou du personnel de l’animalerie, si l’expérimentateur n’est pas disponible.
Choix des espèces
Les souris sont des animaux de laboratoire largement utilisées pour étudier le fonctionnement du corps et les effets de ses dysfonctionnements à différents niveaux, que ce soit au niveau du comportement, du fonctionnement physiologique ou des organes. Elles sont également essentielles pour créer des modèles qui nous aident à mieux comprendre certaines maladies humaines. Leur grande similarité génétique avec l'homme, combinée à la possibilité d'utiliser un grand nombre de souris modifiées génétiquement, en fait un excellent choix pour répondre à nos questions de recherche. En outre, leur cycle de reproduction rapide et leur petite taille facilitent leur gestion tout en permettant d’étudier une espèce ayant un développement proche de celui des humains. La courte période de gestation des souris, ainsi que le nombre élevé d’embryons, nous permettent de générer suffisamment d'animaux pour mener plusieurs expériences à partir de quelques parents seulement. Dans le cadre de nos recherches en cours et pour tirer parti des outils génétiques disponibles dans notre laboratoire, nous continuerons à utiliser ce modèle de souris.
Cartographie 3D de l’Innervation du système reproducteur féminin chez la souris en condition physiologique et dans les cancers de l’endomètre.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système nerveux
Pour dresser un atlas en trois dimensions des nerfs de l'utérus, 447 souris femelles vont être utilisées, toutes tuées par dislocation cervicale pour prélever leurs organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à sévère. Selon les groupes, elles subissent une ablation des ovaires suivie d'injections dans l'abdomen, une ouverture de l'abdomen, ou des séries de cinq injections à 24 heures d'intervalle. Toutes les souris de deux lignées génétiquement modifiées développent des hyperplasies atypiques ou des adénocarcinomes de l'endomètre vers 10 à 11 semaines, la seconde après une injection de tamoxifène à cinq semaines. Le porteur affirme que les chirurgies abdominales "sont bien tolérées". Il annonce des points limites "les plus précoces possibles", renvoyés à une grille en annexe que le résumé ne reproduit pas, et rien n'indique quelle procédure porte la gravité sévère déclarée.
Objectifs
Le système nerveux périphérique (SNP) présente une remarquable capacité d’adaptation structurelle et fonctionnelle face à des stimuli variés. L’utérus en est un exemple frappant : son innervation se remodèle rapidement durant le cycle reproductif et la grossesse, sous l’influence des hormones. Notre hypothèse est que la plasticité et l’activité du SNP régulent la fonction utérine, notamment via des interactions neuronales avec les glandes utérines. L’utérus se compose d’une couche musculaire externe (myomètre) et d’une muqueuse interne (endomètre) dans laquelle sont présentes les glandes uterines. Les méthodes histologiques 2D classiques rendent difficile l’étude de l’organisation des fibres nerveuses endométriales, principalement associées aux vaisseaux sanguins et parfois en contact avec l’épithélium glandulaire. Cet épithélium subit une dégénérescence et une régénération cycliques, sous contrôle hormonal. Après la conception, les glandes utérines grossissent et sécrètent des facteurs essentiels au développement embryonnaire. L’ablation de l’innervation sympathique utérine perturberait ce développement, suggérant un rôle clé du SNP dans la morphogenèse et la fonction des glandes endométriales, bien que les mécanismes restent à préciser. Notre projet vise à élucider les interactions entre les réseaux neuronaux et les organes reproducteurs féminins. Le projet a trois objectifs : 1-Construire un atlas cellulaire 3D de l’utérus de souris, incluant son innervation à différentes étapes du cycle œstral et après fécondation. 2- caractériser les schémas d’innervation du SNP (fibres autonomes et sensorielles) et en évaluer leur implication en condition physiologie sur la morphogenèse des glandes utérines après ablation des fibres nerveuses. 3-Caractériser la distribution des fibres nerveuses et leur implication dans la genèse des tumeurs et la croissance tumorale dans des modèles de cancer de l’utérus.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à établir la première cartographie tridimensionnelle à haute résolution des réseaux nerveux innervant l’utérus de la souris, tant en conditions physiologiques que lors du développement de cancers de l’endomètre. Les cartes 3D obtenues formeront un atlas de référence accessible à l’ensemble de la communauté scientifique. Elles permettront de dépasser les limites des analyses bidimensionnelles actuelles en précisant la distribution et les cibles des différentes populations de fibres nerveuses au sein de l’endomètre. Une attention particulière sera portée aux interactions fonctionnelles entre ces nerfs et les glandes utérines, aussi bien pendant le cycle de l’œstrus qu’après la fécondation, lors de l’implantation des embryons. En révélant le rôle méconnu du système nerveux périphérique dans le fonctionnement physiologique de l’utérus et dans la formation des cancers, ce projet ouvrira la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le traitement des cancers chez la femme et la prise en charge des troubles de l’infertilité.
Procédures
Les nuisances attendues concernent d'une part la réalisation des injections intrapéritonéales et d'autre part, les chirurgies abdominales. Les nuisances liées à la chirurgie abdominale sont bien tolérées et n'ont que peu d'impact sur les animaux grâce aux soins post-opératoires. Procedures 1: Deux injections IP par animal. Procédure 2 : ovarectomie et 9 jours après 3 injections IP à 24h d'intervalle. Procédure 3 : 5 Injections IP a 24h d'intervalle. Procedure 4 Laparatomie. Procedure 5 : 5 Injections IP à 24h d'intervalle. Procédure 6: 1 injection IP à 5 semaines. Procédure 7: 1 injection iP à 5 semaines puis 5 Injections IP a 24h d'intervalle à l7 semaines.
Impact sur les animaux
Ce projet utilise deux types de souris transgéniques modèles d’hyperplasies atypiques complexes (Ltf-iCre+/-; Pten fl/fl,) et d’adénocarcinome endométrial (CAG-Cre-ERT+/-; Pten fl/fl). Les souris Ltf-iCre+/-; Pten fl/fl développent des hyperplasies de l’épithélium glandulaire de l’utérus à partir de 11 semaines avec peu de progression vers des lésions envahissant l’endomètre même après 6 mois.
Devenir
Tous les animaux en fin de procédure sont mis à mort par dislocation cervicale pour prélèvement d’organes.
Remplacement
Il n’existe actuellement aucune alternative non animale permettant de répondre aux objectifs de ce projet. Celui-ci vise à décrire pour la première fois l’innervation de l’utérus et le rôle de cette innervation dans la régulation des fonctions physiologiques et dans l’apparition des cancers. Seuls les modèles animaux permettent de saisir la complexité des interactions entre le système nerveux et les organes périphériques ; dans le cas de l'utérus, cela inclut la régulation hormonale. En effet, les modèles non animaux actuellement disponibles (cultures bidimensionnelles, sphéroïdes tumoraux, organoïdes ou les systèmes micro fluidiques) ne permettent pas la formation de réseaux nerveux matures et fonctionnels, ni la reconstitution de l’innervation d’un organe entier et l’interaction complexes avec les diffèrent compartiments des organes (ici endomètre/myomètre).
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires à cette étude a été réduit en optimisant l’utilisation de chaque organe prélevé, analysé simultanément pour plusieurs marqueurs (jusqu’à trois par échantillon). Les combinaisons d’anticorps restent toutefois limitées par la compatibilité des espèces. Afin d’optimiser davantage les marquages et de réduire encore le nombre d’animaux utilisés, nous testons actuellement des anticorps primaires directement couplés à des fluorochromes, évitant ainsi le recours à des anticorps secondaires d’espèces différentes. Lorsque cela est possibles chaque utérus sera divisé en deux et chaque corne utérine servira pour un marquage diffèrent. L’estimation du nombre d’animaux repose sur une approche de type « ressource equation» visant à obtenir un nombre de degrés de liberté résiduels compatible avec des analyses robustes tout en limitant le nombre d’animaux utilisés
Raffinement
Les souris font l'objet d'une surveillance quotidienne et sont hébergées par groupes de trois dans leurs cages. Lorsque des souris sont sélectionnées pour des expériences, les groupes sont reconstitués de manière à ce qu'aucune souris ne se retrouve jamais isolée. Les animaux développant des tumeurs ne sont générés que pour les besoins strictement nécessaires à l’expérimentation. Une attention particulière sera portée à la détection des signes cliniques de douleur. Lors de chirurgie ou de procédures expérimentales susceptibles d’induire une souffrance, le rythme des visites est augmenté (2 à 3 visites par jour). Dès l’apparition de tels signes, les seuils de points limites prédéfinis seront strictement respectés. Pour les interventions chirurgicales (ovariectomie et injection de fast Blue), les animaux seront anesthésiés sous anesthesie gazeuse et maintenus sur tapis chauffant. Ils seront ensuite placés dans la salle de réveil, toujours sur des tapis chauffants, et surveillés jusqu'à ce qu'ils aient complètement repris conscience. L'intervention sera réalisée dans une salle dédiée. Nous sommes attentifs à limiter le stress (souris maintenues en groupe, avec enrichissement de l’environnement), les souris ayant subi une injection ou une chirurgie seront placées en milieu enrichi (coton, dôme) dans une zone de stabulation dédiée à la post-expérimentation, avec moins de bruit et de passages, et seront observées quotidiennement par un animalier et l’expérimentateur. Nous insistons sur la formation et l’expérience des personnes pratiquant les injections et la chirurgie. La maîtrise de ces gestes réduit d’une part le temps de contention, diminuant ainsi les effets stress chez les animaux, et garantissent la bonne tolérance de la procédure et une meilleure reproductibilité auprès des animaux. Nous établissons les points limites les plus précoces possibles en fonction de l’objectif de l’expérimentation (voir grille score en annexe).
Choix des espèces
Les rongeurs et en particulier la souris (Mus musculus) est très largement utilisée en biologie de la reproduction car elle présente un cycle de l’estrus court (4 à 7 jours) qui est comme chez l’Humain sous le contrôle d’une régulation hormonale complexe. Les modèles murins transgéniques de cancer de l’utérus sont largement établis et ont démontré leur capacité à récapituler les principales étapes de la progression de la maladie chez l’humain. Les travaux antérieurs de l’équipe ont montré sur d’autres types de cancers que les tumeurs développées dans des modèles murins transgéniques constituent des systèmes pertinents pour l’étude du remodelage des réseaux nerveux dans le contexte tumoral. Ces modèles sont en outre fréquemment utilisés dans des études précliniques d’évaluation thérapeutique, ce qui en fait un choix pertinent et validé pour répondre aux objectifs de ce projet. Le prélèvement des utérus sera réalisé chez des souris femelles C57BL6 de 10-12 semaines ce qui correspond à un stade où les souris ont atteint leur maturité sexuelle et présentent un cycle œstral bien établi. Les souris Ltf-iCre+/-; Pten fl/fl, développe des hyperplasies atypiques complexes à partir de 8 semaines et ces lésions sont observées dans 100% des animaux à partir de 11 semaines. Les utérus seront prélevés à ce stade. Une cohorte de ces animaux sera analysée à des âges plus précoces (7 semaines) afin de caractériser le modèle et de déterminer le stade d’apparition des hyperplasies. Les souris CAG-Cre-ERT+/-; Pten fl/fl qui suite à une injection de tamoxifène à 5 semaines (juste après le sevrage) développent des adénocarcinomes endométriaux à partir de 8 semaines et ces lésions sont observées dans 100% des animaux à partir de 10-11 semaines. Les utérus seront prélevés à ce stade. Une cohorte de ces animaux sera analysée à des âges plus précoces (7 semaines) afin de caractériser le modèle et de déterminer le stade d’apparition des tumeurs.
Etude des effets de différents aliments fonctionnels sur le renforcement du système immunitaire de l’esturgeon sibérien et sur sa résistance à l’aéromonose
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
1 040 poissons, des esturgeons sibériens juvéniles d'environ 10 grammes, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à sévère. 820 d'entre eux reçoivent sous anesthésie une injection de bactéries Aeromonas, et 60 témoins une injection de sérum physiologique, le résumé ne disant rien des 160 autres. Pendant jusqu'à deux semaines, les esturgeons infectés peuvent présenter hémorragies, lésions cutanées, anorexie, troubles de la nage et de l'équilibre, et certains peuvent mourir de l'infection. L'objectif déclaré est un aliment enrichi pour un élevage que le porteur dit d'"intérêt économique majeur", pour la chair et le caviar.
Objectifs
L’aquaculture fait face à des pertes économiques majeures liées aux maladies infectieuses, qui constituent l’un des principaux obstacles au développement durable de ce secteur. Parmi les espèces à forte valeur économique, l’esturgeon sibérien occupe une place importante en raison de la valeur commerciale élevée de sa chair et de son caviar. Sa production s’est fortement développée ces dernières années. Son élevage, qui est essentiellement réalisé en milieu ouvert (lac ou rivière) est particulièrement tributaires des conditions climatiques. Ainsi, une augmentation de l’incidence des maladies associée à l’intensification des périodes chaudes et sèches liées au changement climatique a eu lieu ces dernières années. Parmi les agents pathogènes responsables de pertes significatives en aquaculture d’eau douce, les bactéries mobiles du genre Aeromonas, figurent parmi les plus fréquemment impliquées. Naturellement présentes dans les écosystèmes aquatiques, ces bactéries opportunistes peuvent provoquer des infections sévères lorsque les conditions d’élevage deviennent défavorables. Chez l’esturgeon, l'aéromonose est notamment associée à des septicémies hémorragiques caractérisées par des lésions cutanées, des hémorragies et des atteintes d’organes internes tels que le foie, la rate et les reins, entraînant des mortalités importantes. C’est dans ce contexte que ce projet a été initié, afin de développer un aliment permettant de renforcer le système immunitaire de l’esturgeon sibérien et de réduire la mortalité associée à l’infection à Aeromonas. Pour réaliser cela, 2 additifs connus pour leurs effets stimulateurs du système immunitaire des poissons et protecteur vis-à-vis de bactéries du genre Aeromonas, ont été choisis pour être utilisés seul ou en combinaison dans de l’aliment afin d’identifier la formule la plus protectrice pour l’esturgeon. Ce projet se décomposera en 2 étapes, une première qui consistera à établir un modèle infectieux standardisé et à définir la dose de bactéries nécessaire à l’infection de l'esturgeon sibérien, et une seconde qui évaluera l’effet de différentes formulations alimentaires sur la croissance, les paramètres immunitaires, les réponses antioxydantes et la résistance à une infection expérimentale.
Bénéfices attendus
Ce projet présente plusieurs bénéfices scientifiques et appliqués susceptibles de contribuer à l’amélioration des connaissances en aquaculture et au développement de stratégies de lutte contre les infections bactériennes chez les poissons. À court terme, les bénéfices attendus concernent principalement l’acquisition de connaissances nouvelles et la caractérisation des réponses physiologiques et immunitaires de l’espèce, ainsi que la validation du modèle expérimental d’infection. À moyen terme, les résultats permettront d’identifier des formulations alimentaires potentiellement efficaces pouvant être directement exploitées pour optimiser les pratiques d’alimentation en élevage. À plus long terme, ces résultats pourraient contribuer à une réduction de l’utilisation des antibiotiques en aquaculture, en favorisant des stratégies préventives basées sur l’amélioration de la santé intrinsèque des animaux, ce qui aurait un impact positif sur la limitation de l’antibiorésistance et sur la durabilité des systèmes d’élevage. Ce projet pourrait également contribuer à l’amélioration durable de la santé des esturgeons en élevage, à la réduction de l’impact des maladies bactériennes et au renforcement de la durabilité et du bien-être au sein des systèmes aquacoles.
Procédures
Au cours de ce projet, un groupe de 820 esturgeons subira une anesthésie et une injection de bactéries (aéromonose). Un groupe témoin de 60 poissons subira les mêmes manipulations mais avec une injection de sérum physiologique. Chaque injection durera moins d'une minute par individu.
Impact sur les animaux
Les principaux effets indésirables attendus chez les esturgeons sibériens dans ce projet sont liés aux manipulations expérimentales, aux procédures d’anesthésie, aux prélèvements biologiques et à l’infection expérimentale. Les 1040 poissons inclus peuvent être concernés à différents degrés selon les procédures appliquées. Lors de la première procédure, un stress léger et transitoire est attendu lors des manipulations associées aux injections, notamment la capture et l’anesthésie des animaux. Une partie des poissons infectés pourra présenter des signes cliniques progressifs associés à l’infection expérimentale : diminution de l’activité et de la prise alimentaire, altération du comportement de nage, hémorragies et dégradation de l’état général. Ces effets, d’intensité modérée à sévères, peuvent apparaître progressivement sur plusieurs jours jusqu’à deux semaines. Dans la seconde procédure, les poissons seront soumis à une injection de bactéries, pouvant provoquer des effets modérés à sévères selon la sensibilité individuelle. Les manifestations possibles comprennent une baisse importante de l’activité, une anorexie, des troubles de la nage, une altération de l’équilibre, une diminution de la réponse aux stimuli ainsi que des signes compatibles avec une infection bactérienne (hémorragies, lésions cutanées, détérioration générale). Une mortalité peut également survenir en lien avec la progression de l’infection.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure car ils auront été soumis à une infection bactérienne. Des prélèvements de sang, de foie, de rein antérieur et d’intestin distal seront réalisés post-mortem afin de renseigner les effets de ce type d’infection sur la physiologie de l’esturgeon, ainsi que ceux des additifs testés.
Remplacement
Le recours à l’expérimentation animale dans ce projet s’explique par les objectifs scientifiques poursuivis, qui reposent sur l’étude intégrée des interactions entre un hôte vivant, son système immunitaire et un agent pathogène bactérien. L’évaluation de la réponse immunitaire, de la croissance, du métabolisme, ainsi que de la survie lors d’une aéromonose nécessite un organisme entier capable de reproduire l’ensemble des processus physiologiques impliqués dans une infection systémique. À ce jour, aucun autre modèle ne permet de reconstituer de manière fiable et simultanée les interactions complexes entre immunité innée, réponses inflammatoires, stress physiologique, métabolisme énergétique et dynamique de l’infection chez les poissons, à notre connaissance. L’objectif du projet inclut également l’évaluation de l’effet d’aliments fonctionnels sur la résistance à une infection bactérienne. Cette approche implique nécessairement l’ingestion des aliments, leur digestion, leur assimilation et leur impact sur les tissus et organes impliqués dans la réponse immunitaire, notamment le foie et le rein antérieur chez les poissons. Ces processus ne peuvent pas être reproduits de manière pertinente en culture cellulaire ou par des approches moléculaires isolées, car ils dépendent de l’intégration fonctionnelle de plusieurs systèmes biologiques interconnectés. Ainsi, l’utilisation de poissons est indispensable pour garantir la pertinence scientifique des résultats et leur transposabilité aux conditions d’élevage en aquaculture. Les données obtenues permettront d’améliorer la compréhension des mécanismes de résistance aux infections bactériennes et de développer des stratégies nutritionnelles applicables en conditions réelles de production. Pour ce type d’approche, il n’existe pas aujourd’hui de méthodes alternatives à l’expérimentation animale.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été réduit au maximum tout en permettant l’étude des esturgeons sibériens dans des conditions expérimentales adaptées à leurs besoins biologiques et compatibles avec l’obtention de résultats statistiquement exploitables. Afin de réduire davantage l’utilisation des animaux, le projet a été conçu de manière séquentielle. Dans un premier temps, nous déterminerons les conditions d’infection à utiliser afin d’éviter des répétitions expérimentales inutiles dans la seconde partie du projet. Enfin, plusieurs paramètres seront étudiés simultanément sur chaque poisson (croissance, paramètres immunitaires, activités antioxydantes, analyses histologiques, expression génique, signes cliniques et survie), permettant une exploitation maximale des données générées par chaque animal inclus dans le projet.
Raffinement
Le projet a été conçu pour minimiser les dommages causés aux animaux par l'application de points limites prédictifs et spécifiques à ce projet. L’ensemble du protocole a été structuré de manière à réduire le nombre de manipulations, à limiter leur durée et à éviter toute contrainte inutile sur les esturgeons. Plusieurs mesures de raffinement sont mises en œuvre tout au long du projet. Les manipulations sont réalisées par du personnel formé et expérimenté afin de réduire leur durée et d’assurer des gestes standardisés et rapides. Le matériel utilisé est spécifiquement adapté à la morphologie des esturgeons, notamment des épuisettes à mailles fines limitant les risques de lésions cutanées et des systèmes d’injection à usage unique permettant une administration précise et rapide de l’inoculum bactérien. Toutes les procédures invasives sont réalisées sous anesthésie générale, permettant de réduire significativement la perception de la douleur et le stress associé. Le temps d’exposition hors de l’eau est limité à quelques secondes et les manipulations sont organisées de manière à optimiser le flux de travail afin de réduire la durée globale d’intervention sur chaque individu. Après toute procédure, une phase de récupération est systématiquement respectée avec une surveillance rapprochée des poissons jusqu’au retour à un comportement normal, notamment la nage, l’équilibre et la réactivité. La surveillance clinique est renforcée tout au long du projet. Les poissons font l’objet d’observations régulières incluant l’évaluation du comportement, de la prise alimentaire, de l’activité locomotrice et de l’apparition de signes cliniques. L’utilisation d’une grille de scoring spécifique à ce projet permet une détection précoce des altérations de l’état général et l’application rapide de mesures correctives, incluant la mise à mort lorsque les points limites sont atteints. La qualité de l’eau et les paramètres environnementaux sont contrôlés régulièrement afin d’éviter toute source de stress supplémentaire. Des mécanismes d’amélioration continue sont intégrés au projet afin de renforcer le raffinement au cours de son déroulement. Toute nouvelle technique permettant de réduire la douleur, le stress ou la durée des manipulations pourra être intégrée si elle est validée sur le plan scientifique et éthique par les responsables du projet et du bien-être animal.
Choix des espèces
L’espèce choisie est l’esturgeon sibérien. Le choix de cette espèce a été fait car il s’agit d’une espèce aquacole d’intérêt économique majeur, élevée notamment pour la production de chair et de caviar. De plus, l’étude s’intéresse spécifiquement à l’amélioration de la résistance de cette espèce à l'aéromonose, maladie induite par une bactérie fréquemment impliquée dans des épisodes pathologiques chez les poissons d’eau douce et responsable de pertes importantes en élevage d’esturgeons, notamment dans des conditions de stress environnemental et thermique. Les animaux utilisés seront des esturgeons sibériens juvéniles d’environ 10 g. Ces tailles correspondent à des stades couramment rencontrés dans les pratiques d’élevage et présentent plusieurs avantages expérimentaux. Les individus d’environ 10 g utilisés dans la première procédure permettent de réaliser les infections expérimentales dans des conditions optimales tout en limitant les quantités de suspension bactérienne nécessaires pour l’établissement du modèle infectieux et la détermination de la dose infectieuse cible. Cette taille est également adaptée aux manipulations expérimentales, aux suivis cliniques permettant une observation fiable des signes associés à l’infection, ainsi qu’aux prélèvements biologiques prévus (sang, tissus et organes) en quantité suffisante pour les analyses immunitaires, antioxydantes, histologiques et moléculaires prévues dans le projet.
Modèle expérimental in vivo : utilisation de rongeurs pour l’infection d’Anophèles par des parasites Plasmodium murins et entretien de colonies de moustiques Anopheles.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Rats : 55
Lapins : 20
Anesthésiées chaque semaine pendant deux mois pour servir de repas de sang à des moustiques anophèles, des souris sont ensuite tuées, comme toutes celles que l'équipe infecte avec des parasites Plasmodium de rongeurs. Au total, 2 670 animaux non-humains, soit 2 595 souris, 55 rats et 20 lapins, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les rongeurs sont tous tués, et les 20 lapins, anesthésiés chaque semaine pendant six mois pour nourrir les moustiques, sont ensuite placés à l'adoption. Le projet fournit des colonies de moustiques et des stocks de parasites à d'autres équipes, et prend des souris dès trois semaines parce que leur "système de défense est encore immature". Le porteur écrit que ces procédures "n'apportent pas de résultats qui devront être soumis à des tests statistiques", sans dire comment se répartit l'effectif de 2 595 souris.
Objectifs
Le paludisme reste une maladie grave et mortelle, qui touche surtout l’Afrique subsaharienne et cause chaque année plusieurs centaines de milliers de décès, principalement chez les enfants de moins de cinq ans. Après des années de recul, le nombre de cas repart à la hausse, en raison de la résistance du parasite aux traitements, de la résistance des moustiques aux insecticides et des effets du changement climatique. Le parasite responsable de cette maladie se transmet à l’homme par la piqûre de moustiques infectés. Son cycle de vie est complexe : il comporte un passage dans le moustique, puis une phase chez l’hôte, avec des étapes dans le foie et dans le sang, avant de revenir dans un moustique. Le projet vise à mieux comprendre ce cycle, en fournissant à la communauté scientifique des ressources biologiques, des colonies de moustiques vecteurs et un modèle animal. Plus concrètement, il s’agit d’élever et de maintenir des colonies de moustiques vecteurs, de cultiver les différentes formes du parasite dans des conditions contrôlées, et de reproduire l’infection chez un rongeur. Ces modèles permettront de vérifier que les moustiques peuvent bien transmettre le parasite, d’étudier le développement du parasite chez l’hôte et chez le moustique et d’explorer les interactions entre le parasite et le microbiote du moustique. Ce projet permettra également de produire différentes colonies de moustiques femelles du genre Anopheles pour l’étude des interactions Plasmodium-Anopheles. Selon les questions scientifiques, il s’agira soit de colonies bien établies, soit de nouvelles lignées récemment établies voire à établir à partir de populations sauvages. L’utilisation d’animaux vivants est ainsi indispensable pour obtenir des outils biologiques afin de faire progresser la recherche sur le paludisme.
Bénéfices attendus
Ce projet permet de maintenir différentes colonies d’anophèles de notre plate-forme couvrant une partie significative des zones d’endémies du paludisme, de conserver des stocks de différents parasites Plasmodium contrôlés afin de pouvoir réaliser l’évaluation de leur infectiosité mais aussi de la qualité des moustiques, en vérifiant leur capacité à être infectés par ces parasites de rongeur et leur aptitude à permettre leur développement chez l’anophèle. Ces contrôles garantissent la fiabilité des moustiques fournis aux équipes de recherche et assurent la reproductibilité de leurs expériences.
Procédures
Les animaux utilisés dans ce projet seront soumis à des interventions légères et modérées, conçues pour minimiser leur inconfort et respecter leur bien-être. Voici les principales interventions prévues : 1. Prélèvements sanguins : o Des micro-prélèvements de sang (quelques gouttes) seront effectués sur des souris et des rats éveillés, à l’extrémité de la queue. Ces prélèvements dureront quelques secondes par animal et seront réalisés une fois par jour pendant 3 à 5 jours consécutifs, selon les besoins de suivi. Cette intervention permet de surveiller l’évolution de l’infection sans causer de douleur significative. 2. Injections : o Des injections seront pratiquées sur des souris et des rats éveillés, soit dans la cavité abdominale (injection intrapéritonéale), soit dans une veine de la queue (injection intraveineuse). Ces injections dureront quelques secondes et seront réalisées une fois par animal, sauf dans le cas de tests spécifiques nécessitant des répétitions limitées. Elles permettent d’administrer des substances ou des agents infectieux de manière précise et contrôlée. 3. Anesthésie pour gorgement de moustiques : o Des souris et des lapins seront anesthésiés pour servir de source de sang à des moustiques femelles. L’anesthésie durera environ 20 à 30 minutes par animal et sera réalisée une fois par semaine pendant une période maximale de 2 mois pour les souris et 6 mois pour les lapins. Pendant cette intervention, les animaux seront endormis et insensibles à la douleur, puis surveillés jusqu’à leur réveil complet. Une crème apaisante sera appliquée sur la peau des lapins après chaque exposition pour limiter les irritations. 4. Suivi de l’infection : o Les souris et les rats infectés seront observés quotidiennement pour détecter tout signe de malaise ou de maladie. Cette surveillance durera quelques minutes par animal et par jour, pendant toute la durée de l’infection (généralement 3 à 7 jours). 5. Mise à mort : o À la fin des procédures, les animaux seront mis à mort de manière rapide et indolore. Cette intervention durera quelques secondes.
Impact sur les animaux
Les animaux vigiles ne subiront qu’un inconfort passager lié aux injections (dans le ventre, dans la peau ou dans une veine) ainsi qu’aux prélèvements d’une goutte de sang au niveau de la queue. Chaque animal bénéficiera d’aiguilles à usage unique et d’un matériel de taille adaptée. Les animaux peuvent présenter les premiers effets indésirables de la maladie, qui se manifestent progressivement : poils hérissés, mouvements ralentis ou prostration, pâleur de la peau témoin d’une anémie. Cela correspond au premier niveau d’une grille d’évaluation de la douleur, du stress et de l’inconfort.
Devenir
À la fin des différentes étapes de ce projet, les animaux sont soit placés en adoption, soit euthanasiés de manière rapide et indolore, selon les besoins scientifiques et le bien-être animal. Pour les lapins, utilisés comme source de nourriture pour les moustiques, leur adoption est organisée après six mois d’utilisation. Ce choix s’explique par le fait que ces animaux ne développent pas de maladie grave et conservent un bon état de santé général. Leur placement en adoption permet de leur offrir une seconde vie dans un environnement adapté, tout en évitant une euthanasie inutile. En revanche, les souris et les rats sont systématiquement euthanasiés à la fin de chaque procédure. Cette décision est motivée par plusieurs raisons. D’abord, ces animaux sont exposés à des parasites spécifiques, qui, bien que non dangereux pour l’homme, peuvent provoquer des symptômes graves chez eux si l’infection n’est pas maîtrisée. Ensuite, les procédures réalisées (comme les prélèvements sanguins ou les infections contrôlées) peuvent entraîner un stress ou une fatigue physiologique, même si tout est fait pour limiter leur inconfort. Enfin, leur réutilisation pour d’autres expériences n’est pas possible, car cela risquerait de fausser les résultats scientifiques en raison des modifications physiologiques induites par les premières manipulations. Pour les souris utilisées dans les procédures de nourrissage des moustiques, leur euthanasie est réalisée après une période d’utilisation de deux mois maximum. Cette durée est choisie pour éviter tout risque de développement de complications liées aux piqûres répétées, tout en garantissant que les moustiques reçoivent une alimentation de qualité. Les souris infectées par des parasites sont également euthanasiées dès que leur taux d’infection atteint un niveau prédéterminé, afin d’éviter toute souffrance liée à l’évolution de la maladie. Dans tous les cas, les méthodes d’euthanasie utilisées sont validées par les autorités compétentes et garantissent une mort rapide et sans douleur. Elles sont appliquées par du personnel formé, qui veille à respecter les protocoles en vigueur pour assurer le bien-être des animaux jusqu’à leur dernier instant. Cette approche permet de concilier les impératifs scientifiques avec les principes éthiques de l’expérimentation animale, en limitant au maximum les souffrances et en offrant une fin de vie digne aux animaux concernés.
Remplacement
Le choix de nourrir les moustiques sur animaux est guidé par la difficulté de lignées à prendre un repas de sang artificiel sur membrane et l’impact potentiel d’altérer la reproduction chez certaines d’entre elles. En effet le comportement et la physiologie du moustique sont très sensibles à l’origine du sang, aux odeurs émises par les animaux et au mode de piqûre. Les parasites étudiés dans ce projet suivent un cycle de vie complexe, nécessitant deux types d’hôtes : un mammifère (rongeur) et un insecte vecteur (moustique). À chaque étape, le parasite se transforme et se multiplie sous différentes formes, chacune jouant un rôle clé dans sa transmission et son développement. À ce jour, il n’existe pas de méthode permettant de reproduire intégralement ce cycle en laboratoire, sans recourir aux animaux. Les moustiques et les rongeurs sont indispensables pour obtenir les formes parasitaires infectieuses transmises lors de la piqûre, ainsi que pour étudier les mécanismes de l’infection. En effet, certaines étapes du développement du parasite, notamment sa multiplication dans les globules rouges, ne peuvent être simulées en culture cellulaire. Les expériences prévues ne nécessitent pas d’atteindre un niveau élevé d’infection chez les animaux, limitant ainsi les risques de complications. Par ailleurs, les interactions entre le parasite et son hôte au début de l’infection sont extrêmement complexes. Elles impliquent de multiples types de cellules et d’organes (peau, ganglions, vaisseaux sanguins, foie, rate), dont les dynamiques ne peuvent être reproduites dans leur globalité en dehors d’un organisme vivant. Ces modèles animaux, utilisés depuis des décennies, ont permis des avancées majeures dans la compréhension de la maladie et le développement de stratégies préventives ou thérapeutiques, comme les vaccins ou les médicaments antipaludiques. Certaines analyses, comme l’étude du phénotype des parasites, peuvent être réalisées en laboratoire sur des cellules isolées. Cependant, ces approches ne reflètent pas toujours fidèlement les mécanismes observés chez l’animal et ensuite chez l’Homme. Il est donc nécessaire de valider ces résultats dans un modèle vivant pour garantir leur pertinence et leur fiabilité.
Réduction
Nous avons optimisé nos protocoles pour réduire au strict nécessaire le nombre d’individus utilisés, tout en garantissant la fiabilité des résultats. Optimisation des protocoles d’infection Fort de plus de vingt-cinq années d’expérience dans ce domaine, nous avons affiné nos méthodes pour standardiser chaque étape de production des parasites. Cela inclut l’utilisation de doses d’infection précises, des contrôles qualité systématiques et des techniques de quantification rigoureuses. Ces améliorations permettent de minimiser les variations expérimentales et, par conséquent, le nombre d’animaux nécessaires pour obtenir des résultats reproductibles. Adaptation des modèles animaux Pour le maintien des colonies d’anophèles, un même lapin est utilisé jusqu’à 6 mois, période au-delà de laquelle résulterait une production réduite de moustiques incompatible avec les objectifs scientifiques du fait de l’apparition d’un taux trop élevé d’anticorps anti-salive de moustiques ayant pour conséquence une perte de qualité des repas sanguin pour les moustiques et donc une perte en nombre de descendants moustique. Quand la lignée de moustiques le permet, ce repas sanguin se fera sur souris saine voire sur membrane quand c’est possible afin de réduire le nombre d’animaux utilisés. Pour l’obtention de sang parasité, nous privilégions l’utilisation de rats plutôt que de souris lorsque c’est nécessaire car leur volume sanguin plus important permet de réduire le nombre total d’animaux. Cette approche, combinée à une planification rigoureuse des expériences, limite les répétitions inutiles et évite le gaspillage de ressources biologiques. Collaboration avec des expert·e·s en statistiques Les procédures de ce projet n’apportent pas de résultats qui devront être soumis à des tests statistiques mais cependant il est revu par des spécialistes en biostatistique pour s’assurer de déterminer le nombre minimal d’animaux requis. Amélioration continue des méthodes Nous explorons en permanence des pistes pour diminuer davantage le recours aux animaux, notamment en développant des techniques d’imagerie non invasives. Ces innovations permettent de diminuer le nombre d’animaux à utiliser. Enfin, ce projet s’inscrit dans une logique de mutualisation des ressources : en centralisant la production de parasites et en fournissant des outils standardisés à d’autres équipes de recherche, nous évitons la duplication d’expériences préliminaires, réduisant ainsi l’impact global sur les animaux.
Raffinement
Les cages sont enrichies avec des éléments favorisant le confort des animaux (matériaux de nidification, cachettes, accessoires stimulants). L’alimentation et l’hydratation sont assurées en continu. Les rongeurs sont utilisés pour nourrir et infecter des moustiques et produire des parasites, en limitant strictement leur nombre au minimum nécessaire. Les mesures appliquées visent à prévenir toute souffrance évitable et à garantir le respect des principes éthiques en expérimentation animale. Lors des expérimentations, les rats et souris sont exposés à un agent infectieux spécifique aux rongeurs, administré par des méthodes rapides et maîtrisées. Leur état de santé est suivi quotidiennement à partir du troisième jour, en s’appuyant sur des critères objectifs (aspect du pelage, activité, signes de fatigue ou d’anémie). Si des signes de détérioration apparaissent, des mesures correctives sont immédiatement mises en place : amélioration des conditions d’hébergement (chauffage, enrichissement supplémentaire), adaptation de l’alimentation (compléments nutritionnels) ou, en dernier recours, mise à mort avant l’apparition de symptômes sévères. Cette dernière est réalisée selon un protocole validé, garantissant une mort rapide et sans souffrance. Pour certaines manipulations, une anesthésie est pratiquée afin d’éviter toute douleur ou stress inutile. Par exemple, lorsque les animaux servent de source de nourriture pour infecter des moustiques, ils sont endormis avant la procédure et les animaux infectés sont euthanasiés sans réveil, conformément aux protocoles approuvés.
Choix des espèces
Le choix des lapins et souris pour élever des moustiques anophèles repose sur la qualité du sang fourni, certaines lignées ne se gorgeant pas suffisamment via une membrane, ce qui réduit la taille des progénitures. L’usage du lapin pourrait être réévalué au profit des souris. Les rongeurs (souris, rats) sont largement utilisés en recherche sur le paludisme, car les parasites étudiés infectent naturellement des rongeurs africains. Adaptés depuis des décennies aux modèles de laboratoire, ils offrent un système fiable pour étudier la maladie. Ces modèles permettent d’analyser des aspects clés du paludisme humain, comme la réponse immunitaire ou l’efficacité des vaccins, avec une pertinence scientifique reconnue. Les avancées obtenues chez la souris, notamment en vaccinologie, ont souvent été confirmées chez l’Homme, validant leur utilité pour accélérer la recherche tout en limitant les essais cliniques. Leur usage s’inscrit dans une démarche éthique et scientifique rigoureuse. Les animaux seront utilisés à différents stades de leur développement, choisis en fonction des besoins spécifiques de chaque étape expérimentale, afin d’optimiser les conditions d’étude tout en limitant les contraintes physiologiques ou immunitaires susceptibles d’influencer les résultats. Pour la reproduction des lignées d’anophèles, seront utilisés des souris âgées de 1 mois à 3 mois ou un lapin adulte jeune pour plus de faciliter à être «piqué» par les anophèles et avec un poids modéré facilitant leur manipulation. Les hôtes naturels des parasites de rongeurs sont les thamnomys et gramnomys, espèces sauvages de rongeurs africains. L'utilisation de souris et de rats de laboratoires est moins efficace, c’est pourquoi pour l’établissement de modèles d’infection, des animaux jeunes à partir de 3 semaines seront sélectionnés. Ce choix repose sur des observations montrant que leur système de défense est encore immature, ce qui facilite l’installation du pathogène étudié et permet d’obtenir des résultats reproductibles. Cette approche est couramment utilisée dans ce type d’études pour garantir une infection efficace et homogène. Ces critères de sélection, fondés sur des pratiques reconnues et adaptées aux objectifs scientifiques, visent à concilier pertinence des résultats, bien-être animal et conformité aux exigences éthiques et réglementaires.
Atteintes vasculaires et déficits visuels dans les modèles murins d’atrophie optique liée à OPA1 : vers une compréhension intégrée des mécanismes pathologiques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Injectées de tamoxifène cinq jours de suite pour supprimer un gène lié à l'atrophie optique dominante, 900 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, au risque d'une baisse de leur acuité visuelle. Le projet cherche à savoir si l'absence du gène OPA1 dans les seules cellules des vaisseaux sanguins suffit à altérer la vue, mesurée par un test optomoteur. Certaines sont tuées à l'issue de la procédure, les autres gardées en vie jusqu'à 18 mois puis tuées à leur tour. Sur le remplacement, le porteur se contente d'écrire qu'il "n'existe pas de méthode de remplacement d'étude de l'acuité visuelle".
Objectifs
Objectif 1 : Vérifier si l’absence du gène dans les cellules des vaisseaux sanguins affecte la vision. Le but est de savoir si la suppression d’un gène dans les cellules qui tapissent les vaisseaux sanguins (les cellules endothéliales) peut entraîner une baisse de la vision. En effet, même si les vaisseaux sanguins présentent des anomalies, cela ne signifie pas forcément que la fonction visuelle est touchée. Pour répondre à cette question, l’acuité visuelle de différentes souris sera comparée. Si les souris dépourvues de ce gène dans leurs cellules endothéliales présentent une vision altérée, cela suggérerait qu’un dysfonctionnement des vaisseaux sanguins pourrait contribuer à une atteinte du nerf optique. Objectif 2 : Étudier les vaisseaux sanguins de la rétine. Le second objectif consiste à analyser en détail la structure des vaisseaux sanguins de la rétine afin de comprendre l’origine des anomalies observées dans l’atrophie optique dominante, une maladie liée à un gène particullier. Trois groupes de souris seront comparés des souris normales (contrôles) ; des souris possédant une anomalie du gène d'intérêt dans toutes les cellules ; des souris présentant cette anomalie uniquement dans les cellules endothéliales des vaisseaux sanguins. La densité, l’organisation et la qualité du réseau de petits vaisseaux sanguins de la rétine seront analysées grâce à des analyses microscopiques. Ces observations permettront de détecter d’éventuels défauts de circulation sanguine ou des anomalies de la structure vasculaire. La réalisation d’images en trois dimensions de la vascularisation apporterait des informations complémentaires précieuses. Une analyse du flux sanguin rétinien pourrait également être réalisée. Retombées attendues : Ces travaux permettront de déterminer si un dysfonctionnement des cellules endothéliales est suffisant pour altérer la vision. Ils aideront également à comprendre si les atteintes observées dans l’atrophie optique dominante sont principalement dues à des anomalies des vaisseaux sanguins, des cellules nerveuses, ou à une combinaison des deux. À terme, cette étude contribuera à mieux comprendre les mécanismes qui relient les troubles vasculaires aux maladies du nerf optique.
Bénéfices attendus
L’atrophie optique dominante est une maladie génétique qui provoque une détérioration progressive du nerf optique, le câble qui transmet les informations visuelles de l’œil au cerveau. Chez les personnes atteintes, les médecins observent souvent une modification de l’aspect du nerf optique ainsi qu’une diminution des petits vaisseaux sanguins autour de celui-ci. Ces observations laissent penser que les vaisseaux sanguins pourraient jouer un rôle important dans la maladie. Pour mieux comprendre ce phénomène, des chercheurs utilisent des modèles de souris présentant des anomalies d'un gène d'intérêt, impliqué dans cette maladie. Ces souris développent progressivement des troubles de la vision, généralement à partir de l’âge d’un an. Elles présentent également des anomalies du réseau de petits vaisseaux sanguins de la rétine, ainsi qu’une disparition accrue de certains capillaires. De plus, ces souris montrent des problèmes plus généraux de fonctionnement des vaisseaux sanguins. Cela suggère que la perte de fonction du gène dans les cellules qui tapissent les vaisseaux (les cellules endothéliales) pourrait perturber la circulation sanguine dans la rétine et contribuer aux atteintes oculaires. Cependant, plusieurs questions restent sans réponse. On ne sait pas encore si ces anomalies vasculaires sont directement responsables de la baisse de vision observée chez les souris. Il n’est pas non plus établi si les altérations de la circulation rétinienne sont les mêmes lorsque le gène est affecté uniquement dans les cellules des vaisseaux sanguins ou dans l’ensemble des cellules de l’organisme. En résumé, le rôle exact des vaisseaux sanguins dans la perte de vision liée à l’atrophie optique dominante n’est pas encore clairement démontré. Cette étude vise à déterminer si un dysfonctionnement des cellules endothéliales peut, à lui seul, provoquer des troubles visuels et contribuer à la dégénérescence du nerf optique.
Procédures
Les animaux seront soumis à des injections de tamoxifène dilué dans l'huile de maïs neutre 5 jours consécutifs pour induire la délétion du gène. L'injection dure quelques secondes. La mesure de l'acuité visuelle serait effectuée 4 semaines après, avec 5-10 minutes d'habituation, puis 10-15 minutes de mesure.
Impact sur les animaux
La délétion pourrait provoquer chez les animaux un défaut d'acuité visuelle. Les injections administrées 5 jours consécutifs peuvent être stressantes et engendrer un léger inconfort au point de piqure. La réalisation du test optomoteur peut induire un stress minimal du au changement d'environnement.
Devenir
A l'issue de la procédure certains animaux seront mis à mort, d'autres seront maintenus en vie jusqu'à l'âge de viellissement maximum de 18 mois où ils seront mis à mort.
Remplacement
Il n'existe pas de méthode de remplacement d'étude de l'acuité visuelle.
Réduction
Le nombre d'animaux est calculé sur la base d'un plan expérimental stéréotypé permettant d'obtenir la puissance statistique nécessaire à l'obtention de conclusions biologiquement pertinentes. Le calcul des effectifs nécessaires a été fait et donnait 13 animaux par groupe requis 2 animaux par groupe sont prévus en plus pour pallier aux risques du modèle expérimental (vieillissement). Nous réalisons des expériences in vivo puis ex vivo sur les mêmes animaux et nous prélevons l'ensemble des organes d'intérêts afin de limiter le nombre d'animaux.
Raffinement
Les animaux seront élevés et hebergés en respectant les conditions réglementaires d'hébergement. Les cages sont enrichies et surveillées au cours des procédures pour repérer l'eventuelle apparition de signes cliniques pouvant indiquer une souffrance ou un mal -être. En cas de cécité partielle avérée, des tétines plus longues facilitant l'accès à l'eau de boisson seront mises en place et des croquettes pourront être disposées dans la cage.
Choix des espèces
Ces animaux présentent une délétion reproduisant une maladie rare qui est l'atrophie optique dominante. Les animaux seront utilisés à 3 mois, 6 mois, 9 mois, 12 mois et 18 mois pour mesurer l'évolution lente de la maladie.
Etude des interactions faune-activités humaines le long d’un gradient de naturalité et d’une rupture de connectivité
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
150 cerfs élaphes, 75 renards roux, 50 blaireaux et 50 chats forestiers sont capturés par fléchette anesthésiante ou au piège, puis sédatés, bagués, pucés, équipés d'un collier émetteur et soumis à des prélèvements de sang, de poils et de fèces dans le rectum, tandis que 150 faons de cerf et de chevreuil sont saisis au gîte peu après la naissance et manipulés sans anesthésie. Déclarés dans la catégorie autres mammifères, ces 475 individus sauvages sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Le porteur décrit pourtant, pour les pièges à contention, des luxations, des "fractures des os longs" et de l'automutilation dans de rares cas, ainsi qu'un risque de mortalité faible lié à l'anesthésie ou aux blessures. Tous sont relâchés sur leur site de capture et suivis pendant des mois, parfois des années.
Objectifs
Le projet vise à étudier les interactions comportementales entre la faune sauvage et les activités humaines le long d’un espace où la nature passe progressivement d’un environnement très naturel à un environnement fortement modifié par l’homme (route nationale, voie ferrée, urbanisation). Il porte sur deux ongulés (cerf élaphe et chevreuil européen) et trois mésocarnivores (renard roux, blaireau européen et chat forestier). Pour suivre leurs déplacements, nous utilisons des dispositifs innovants qui enregistrent les mouvements avec une fréquence bien supérieure à celle des colliers GPS classiques, trop peu précis pour l'étude fine des comportements. Le projet se décline en trois axes : (1) étudier l’impact des aménagements humains (routes, rails, zones urbaines) sur les voies de passage des animaux. Il combine le suivi des déplacements animaux avec une cartographie détaillée du trafic et de l’usage du sol, et une approche pseudo-expérimentale associée à l’ouverture d’une nouvelle route de 4 km ; (2) évaluer les risques liés aux contacts entre faune sauvage et domestique en suivant des cerfs et des bovins afin de mesurer la transmission possible de maladies (e.g. le virus de la maladie hémorragique épizootique) et la concurrence pour la nourriture. Les mésocarnivores sont étudiés afin de caractériser leurs interactions spatiales avec les carnivores domestiques, les dynamiques de transmission associées (e.g. virus de la maladie de Carré) et les facteurs favorisant la reproduction entre les chats forestiers et domestiques ; (3) déterminer comment les conditions de vie précoces des faons de cerf et de chevreuil influencent leurs déplacements et leurs comportements à l’âge adulte.
Bénéfices attendus
Le projet apportera des bénéfices en termes de connaissances fondamentales et appliquées et d’appui aux politiques publies. Sur le plan fondamental, le projet permettra d’améliorer la compréhension des mécanismes de décision comportementale à l’origine du mouvement et de l’occupation de l’espace. Sur le plan finalisé, le projet vise à produire des connaissances appliquées pour améliorer la coexistence entre faune sauvage et activités humaines : prévention des risques sanitaires à l’interface faune sauvage et domestique, optimisation des mesures de mitigation (corridors écologiques, protection des cultures, aménagement de franchissements). Le projet va enfin contribuer aux politiques publiques en fournissant des bases scientifiques pour restaurer les continuités écologiques et développer des approches intégrées de santé « One Health », tenant compte simultanément de la santé des animaux, des humains et de l’environnement.
Procédures
Les animaux capturés font l’objet de manipulations, marquages, prélèvements biologiques et suivis des déplacements dans le cadre de trois procédures concernant les cerfs élaphes subadultes et adultes, les faons de cerf et chevreuil européen et les mésocarnivores (renard roux, blaireau européen et chat forestier). Il ne s’agit pas d’interventions chirurgicales. Les captures sont réalisées à l’aide de dispositifs adaptés (principalement par anesthésie réalisée à distance et cages-pièges) ou par capture directe au gîte pour les faons peu après la naissance. A l’exception des faons qui sont manipulés brièvement sans anesthésie, les autres animaux sont systématiquement sédatés par injection afin de sécuriser les manipulations. Le marquage repose sur la pose de boucles auriculaires pour tous les individus et, pour les cerfs et mésocarnivores, l’implantation d’une puce électronique sous-cutanée. Les animaux sont équipés de colliers émetteurs (GPS, VHF ou reverse-GPS) adaptés à leur morphologie ou croissance, permettant un suivi à distance des déplacements. Des prélèvements biologiques sont effectués lors de la manipulation, incluant du sang (< 1% de la masse), des poils, des muqueuses (écouvillons), des fèces, des vibrisses, des ectoparasites et de graines dans le pelage selon les espèces. La durée d’une intervention individuelle de capture et de manipulation est généralement d’une demi-heure. Après manipulation, les animaux sont relâchés sur leur site de capture et font l’objet d’une surveillance jusqu’à récupération complète. Le suivi des déplacements se poursuit ensuite sur plusieurs mois à plusieurs années selon la durée de vie des dispositifs et les systèmes de décrochement programmés ou naturels, sans intervention invasive supplémentaire. Sur l’ensemble du projet de cinq ans, les interventions concernent 150 cerfs subadultes ou adultes, 100 faons de cerf, 50 faons de chevreuil, 75 renards roux, 50 blaireaux et 50 chats forestiers.
Impact sur les animaux
Sauf mention contraire, il est anticipé que les nuisances décrites ci-dessous durent pendant moins d’une journée. La capture et la contention peuvent occasionner : - Stress : altération de la mobilité de l’animal pendant la phase de réveil, et du comportement spatial jusqu’à deux semaines suivant la capture. - Douleur lors des prélèvements (prise de sang) ou du marquage (bague auriculaire, puce sous-cutanée d’identification). - Inconfort lié au prélèvement de fèces dans le rectum, au port du collier pendant la durée du suivi. - Troubles locomoteurs légers en réponse à un stress musculaire. - Blessures superficielles. Celles-ci mettent un temps variable à se résorber en fonction de leur nature et de leur profondeur (quelques semaines au maximum). Pour les captures par anesthésie à distance (par projection d’une seringue) : hématomes sur la zone d’injection ; pour les captures par piège : plaie au niveau du membre entravé, atteinte des tendons et hématomes (pour pièges à contention), lésions de la cavité buccale, limage des griffes. - Atteintes des muscles squelettiques (myopathie) : ce risque est faible mais ne peut être exclu dès qu’une contention/anesthésie a lieu. - Blessures sévères dans de rares cas : boiterie du membre entravé, luxation des articulations, fractures des os longs, automutilation pour les captures avec des pièges à contention. - Risque de mortalité : faible, en lien avec l’anesthésie ou des blessures sévères à la capture. Les effets indésirables de la sédation profonde incluent : - Diminution des capacités motrices et de vigilance dans une courte phase suivant le réveil - Nausées, vomissements - Ulcères cornéens - Perturbations de la température corporelle : hypothermie et hyperthermie - Troubles ioniques, notamment l’excès de potassium dans le sang - anomalies du rythme cardiaque - Hypotension - Hypovolémie par vasoconstriction puis vasodilatation en cas d’hémorragie - Dépression respiratoire : hypoventilation pouvant conduire à une diminution de la pression partielle en oxygène dans le sang artériel (hypoxémie) puis à une diminution de la quantité d’oxygène apportée par le sang aux tissus (hypoxie) - Dans de rares cas, arrêt cardio-respiratoire dû à l’induction de l’anesthésie.
Devenir
Tous les animaux sont relâchés dans le milieu naturel immédiatement après leur manipulation.
Remplacement
Les questions scientifiques abordées dans ce projet, portant sur les interactions entre faune sauvage et activités humaines, notamment les enjeux de connectivité écologique à de larges échelles spatiales et les échanges de pathogènes entre faune sauvage et domestique, ne peuvent actuellement être résolues par des méthodes alternatives. De même, les observations à l’échelle des décisions comportementales ne sont pas disponibles sur ces espèces ce qui nécessite donc nécessairement l’acquisition de nouvelles données. En revanche, ces données acquises au cours de ce projet grâce à des technologies innovantes (logger GPS R&D, reverse-GPS) constituent une ressource de référence qui peut être utilisée dans de futures études traitant de problématiques similaires, contribuant ainsi à limiter le recours à de nouvelles captures et à de nouvelles expérimentations.
Réduction
Cette étude multi-spécifique croisant suivi spatial, comportemental et sanitaire le long d’un gradient de naturalité bénéficie à de nombreux projets du laboratoire et à ceux de partenaires scientifiques, institutionnels et territoriaux. Les données sur l’écologie spatiale des individus suivis sont mises à disposition dans le cadre d’un réseau scientifique européen sur les mouvements des mammifères et, plus globalement, dans une dynamique mondiale de partage de ce type de données. Les données génétiques (génotype des individus et souches d’agents pathogènes) générées dans le cadre de ce projet sont mises à disposition sur une plateforme. L’effort particulier consenti par l’équipe du projet à la réutilisation des données est de nature à réduire la nécessité de multiplier ce genre de suivi à long terme et donc de réduire in-fine le nombre d’animaux utilisés par la communauté scientifique dans sa globalité. De plus, ce projet envisage d’utiliser les données obtenues pour évaluer l’apport de méthodes moins invasives (loggers passifs déployés sans captures, pièges-photographiques) aux questions souhaitées et ainsi de tester des alternatives de remplacement.
Raffinement
Raffinement des captures : les individus reproducteurs sont capturés hors du dernier tiers de la gestation et de la période de mise bas. Les captures nécessitant une anesthésie (procédures 1 et 3) sont réalisées pour des températures comprises entre -5° et 25°C, en privilégiant des protocoles rapidement réversibles. Raffinement des captures par piège (ponctuellement cerfs, procédure 1; mésocarnivores, procédure 3) : les opérations sont guidées par des pièges photographiques afin de limiter les captures d’espèces non-cibles. Les pièges sont équipés d’une alarme de déclenchement et/ou d’un piège photo transmettant les images en temps réel. Les opérateurs interviennent dans un délai maximal de 2h après détection en cas de capture diurne, d’intempéries, de capture d’un chat forestier ou de capture par piège à contention. Dans les autres cas, les pièges sont relevés dans les 2h suivant le lever du soleil et inspectés visuellement 2 fois par jour. Les pièges à contention sont équipés de ressorts et d'articulations sur la longe afin d’amortir les forces de traction et de torsion), ainsi que de bourrelets en tissus maintenant la circulation sanguine ; leur tension est réglée pour améliorer la sélectivité. Raffinement des manipulations : le rôle de chaque intervenant est défini à l’avance afin d’optimiser la prise en charge de l’animal. Les opérations sont réalisées sous la supervision d’un vétérinaire. Après formation des équipes, un vétérinaire référent reste disponible pour avis. Les constantes vitales et points limites sont surveillés, les animaux protégés des conditions climatiques et des stimuli externes, et les prélèvements ainsi que la pose des équipements suivent des procédures standardisées. Les animaux sont placés dans une caisse isolée durant le réveil, relâchés sur site après récupération complète, puis localisés afin de détecter toute anomalie. Procédure 2 : manipulation par une seule personne expérimentée (< 5 min.); mains frottées dans la végétation afin de limiter les odeurs d’origine humaine ; intervention reportée si le faon a moins de 24h afin de préserver l’établissement du lien mère-jeune. Dans une démarche d’amélioration continue, des bilans post-capture semestriels sont réalisés au sein de la structure bien-être animal afin d’évaluer le déroulement des opérations, les incidents et les effets observés, puis d’adapter et d’actualiser les procédures si nécessaire.
Choix des espèces
Le choix de ces cinq espèces répond à des enjeux écologiques et de gestion complémentaire. Le cerf constitue un modèle central pour étudier les interactions faune–activités humaines, notamment en raison de son implication dans les collisions routières, son impact sur la régénération forestière, ses interactions avec les bovins et son rôle potentiel dans la circulation d’agents pathogènes (maladie hémorragique enzootique, fièvre catarrhale ovine, diarrhée virale Bovine, tuberculose bovine). Le chevreuil apporte un modèle contrastant d’ongulé, avec des stratégies spatiales et des réponses aux perturbations différentes. Le renard et le blaireau, concernés par la mortalité routière, permettent d’analyser l’effet des infrastructures sur les mésocarnivores et leurs interactions avec les paysages anthropisés. Le chat forestier représente un enjeu majeur de connectivité et de conservation face à l’hybridation avec le chat domestique. Ces espèces présentent également un intérêt du fait de leur implication dans la circulation d’agents pathogènes d’intérêt (virus de la maladie de Carré, virus de l’immunodéficience féline, virus de la leucose féline, parvovirus félin et canins, virus de l’influenza aviaire). Procédures 1 et 3 : les individus subadultes ou adultes sont ciblés. Ces classes d’âge sont les plus pertinentes pour répondre aux objectifs scientifiques visés, les déplacements des très jeunes individus étant encore fortement contraints par leur dépendance maternelle et leur développement locomoteur. Les subadultes sont particulièrement pertinents du fait des dispersions natales (déplacements importants, potentiellement limités par les continuités écologiques). Sont ainsi considérés : cerf (>6 mois), renard (>6 mois), blaireau (>9 mois) et chat forestier (>6 mois). Procédure 2 : des nouveau-nés de cerf et de chevreuil (>24h) sont équipés puis suivis sur le long terme, jusqu’à la perte de l’équipement ou à la fin de leur suivi. Ce suivi longitudinal est indispensable pour étudier les liens entre conditions précoces et développement du comportement. Les objectifs de cet axe ne peuvent être atteints par l’étude d’individus adultes.
Elevage de souris avec un phénotype dommageable : les souris diabétiques non obèses
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
1 661 souris d'une lignée qui développe spontanément un diabète de type 1 vont naître dans ce projet d'élevage, classé à un niveau de souffrance léger, et environ la moitié devient diabétique vers 30 semaines. Elles n'ont pas d'intervention prévue, hors une prise de sang sans anesthésie sur deux générations en cas de croisement, mais la maladie provoque une polyurie et peut conduire à long terme à une perte de poids et à des lésions vasculaires. Dans les 48 heures suivant le diagnostic, chaque souris diabétique est tuée ou transférée vers une procédure. Les reproductrices et reproducteurs sont tués à 8 mois au plus, quand leur fertilité décline, et les autres versés dans d'autres projets, alors que le champ structuré du devenir ne signale aucune souris gardée en vie.
Objectifs
Ce projet consiste à élever une lignée murine qui développe spontanément un Diabète de Type 1, similaire à celui observé chez l’homme, afin de générer les animaux nécessaires à la réalisation de plusieurs projets scientifiques. L’autre intérêt de cette lignée murine est l’expression d’une molécule verte fluorescente, permettant d’identifier certaines cellules du système immunitaire d’intérêts dans nos projets. Ces animaux seront donc générés et élevés au sein de l'animalerie d'élevage à partir de plusieurs accouplements composés d’un mâle et d'une femelle. Ils seront transférés et inclus en protocole à l’animalerie où se déroulent nos protocoles entre 4 et 60 semaines d’âge.
Bénéfices attendus
L’utilisation de ce modèle de souris développant spontanément un Diabète de Type 1 va permettre de mieux comprendre l’immunologie de cette pathologie, qui touche environ 300.000 personnes en France et plus de 9 millions de personnes à travers le monde. Ce modèle est particulièrement intéressant pour l’étude de certaines cellules du système immunitaire qui sont facilement analysables chez ces souris car elles sont fluorescentes. Une meilleure compréhension de ces cellules immunitaires pourrait donc servir à mieux comprendre les maladies auto-immunes chez l’homme et donc à pouvoir proposer des thérapies en clinique.
Procédures
Les animaux ne seront pas soumis à une intervention mais il s'agit d'un projet d'élevage dont le phénotype des animaux est considéré comme dommageable. Les animaux peuvent développer un diabète de type 1 avec polyurie à partir de 10-12 semaines de vie nécessitant une surveillance accrue des zootechniciens qui pourrait provoquer un léger stress chez les animaux (test urinaire sur bandelette, change plus fréquent de la litière). Si toutefois la survenue du diabète diminue au fil des générations, nos animaux seront croisés avec des animaux du commerce ne possédant pas de cellules immunitaires fluorescentes. Ces croisements nécessiteront donc sur deux générations un prélèvement sanguin unique pour sélectionner et valider nos animaux d’intérêt pour la continuité de l’élevage. Ce prélèvement est effectué sur animal vigil et ne dure pas plus de 30 secondes.
Impact sur les animaux
Les animaux commencent à développer un diabète spontané à partir de 10-12 semaines d’âge. Cette pathologie a pour conséquence une polyurie, facilement détectable dans la cage par le constat d’une litière plus vite souillée que la moyenne. Le diabète peut conduire au long terme à des nuisances plus graves comme la perte de poids ou des lésions vasculaires. Cependant, dès l’apparition de la maladie, les animaux sont euthanasiés ou transférés pour être inclus en procédure dans les 48h. En cas de croisement avec des animaux du commerce, la descendance devra subir sur 2 générations un prélèvement sanguin unique pouvant provoquer une douleur de courte durée ainsi qu’un risque d’hématome et de saignement modéré.
Devenir
Les animaux reproducteurs seront euthanasiés à l'âge de 8 mois maximum car leur fertilité décline à partir de cet âge. De plus la gestation peut accélérer l'apparition du diabète de type 1 chez les femelles. Les autres animaux seront inclus dans d'autres projets autorisés dans le cadre d'une utilisation continue entre 4 et 60 semaines d'âge. On peut noter que le diabète peut apparaitre à 10-12 semaines d’âge et que l’incidence du diabète est en général de 50 pourcent à 30 semaines d’âge. L’apparition du diabète conduit dans les 48h maximum après validation du diagnostic à un export pour l’introduction en procédure ou à l’euthanasie.
Remplacement
Le modèle animal est indispensable pour étudier le rôle du système immunitaire dans un contexte de maladie auto-immune, ici le diabète de type 1. Dans la mesure du possible, un maximum des questions scientifiques de nos projets font appel à des expériences in-vitro. Cependant, les organes et les réponses immunitaires étudiés sont complexes et il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires entrant en jeu.
Réduction
1661 animaux seront utilisés dans le cadre de ce projet d'élevage en comptant 5 pourcent de marge de manœuvre pour palier à la variabilité de production des accouplements. Nous devons renouveler les accouplements tous les 6 mois. Les animaux produits seront 1) dédiés à la reproduction pour maintenir la lignée 2) inclus dans des futurs projets expérimentaux préalablement autorisés. Pour ce projet d'élevage, il n'y aura pas de tests statistiques effectués. En revanche nous nous basons sur les données de notre logiciel de gestion.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux sont stabulés en portoirs ventilés avec un système d'abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture. Les conditions de température et d'hygrométrie sont contrôlées et monitorées. Le cycle d'éclairage est de 12h par jour (6h-18h). Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (5 par cage maximum) et l'isolement est évité au maximum. Le milieu est enrichi avec 2 enrichissements : un pour la nidification et changé toutes les semaines et un bâton de bois pour la mastication. Les animaux sont observés tous les jours par les membres qualifiés de l’animalerie afin de garantir un monitoring sanitaire régulier et tout comportement anormal ou diagnostique de diabète qui est directement communiqué à la personne responsable du projet. L’état sanitaire des animaux est aussi contrôlé trimestriellement afin de garantir l’absence de pathogènes. Des points limites suffisamment prédictifs ont été établis.
Choix des espèces
La souris est un modèle validé en immunologie et particulièrement pour les études de développement de nouvelles immunothérapies. Le modèle de diabète de type 1 (DT1) y est très bien caractérisé. Nous pourrons facilement implémenter ce modèle et ainsi minimiser le nombre de souris nécessaires pour l’établissement de nos études ou de nos immunothérapies. Par ailleurs, ce modèle souris offre l’avantage de pouvoir utiliser des outils immunologiques puissants permettant de suivre ou isoler les cellules d’intérêt. Du fait de l’utilisation de ces modèles très spécifiques, le projet tel qu’il est ne pourrait pas être réalisé dans une autre espèce animale. Les animaux utilisés pour les accouplements pourront être mis en duo à partir de 8 semaines d’âge, âge de bonne maturité sexuelle. Les accouplements seront renouvelés au maximum tous les 6 mois, soit lorsque les animaux seront âgés de 8 mois. Les animaux issus des accouplements seront inclus dans des projets de recherche entre 4 et 60 semaines d’âge.
Méthode invasive de génotypage de lignées murines
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
Ce projet sert la gestion d'élevage d'une plateforme : 30 000 souriceaux âgés de 7 jours vont subir, sans anesthésie, une coupe de tissu pour déterminer leur génotype, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le geste peut provoquer une douleur brève et un saignement, et le porteur justifie l'absence d'anesthésie par l'âge des souriceaux, tout en décrivant ce prélèvement comme "indispensable et non remplaçable". Les souriceaux au génotype non recherché ou "surnuméraire", 20 à 30 % en moyenne selon les lignées, sont tués, les autres gardés en vie pour d'autres projets, l'entretien des colonies ou des formations aux gestes techniques. Le champ structuré du devenir, vide, n'en signale aucun gardé en vie.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de mettre en place des procédures de prélèvement de tissus pour le génotypage, spécifiquement dans le cadre de lignées à phénotype non dommageable. L’enjeu est d’assurer un suivi rigoureux des différentes lignées à phénotype non dommageable élevées au sein de la plateforme. L’objectif final est d’assurer une gestion optimale de l’ensemble des colonies animales à phénotype non dommageable élevées, en garantissant à la fois la qualité scientifique du génotypage et le respect du bien-être animal.
Bénéfices attendus
Le génotypage permet d’identifier avant sevrage les animaux possédant le génotype d’intérêt utilisés dans les projets expérimentaux de l’EU.
Procédures
Une seule intervention sur les animaux vigiles aura lieu : un prélèvement tissulaire pour génotypage. Cette intervention est réalisée en moins de 5 minutes sur chaque animal.
Impact sur les animaux
Ces gestes techniques peuvent provoquer une douleur brève, généralement légère et transitoire. Le stress lié à la contention est également une nuisance potentielle chez les jeunes animaux. Dans le cas de la coupe de tissus, un léger saignement peut survenir, mais il est en général limité et cesse spontanément. Enfin, des modifications comportementales transitoires peuvent être observées après la manipulation, telles qu’une réduction temporaire de l’activité ou un comportement d’évitement, mais elles disparaissent. L’ensemble de ces effets est limité par l’utilisation de méthodes validées, le raffinement des techniques, et la formation spécifique du personnel zootechnique chargé des interventions.
Devenir
Les animaux ne présentant pas le génotype recherché ou surnuméraire seront mis à mort (en moyenne 20 à 30% selon les lignées). Les animaux dont le génotype correspond aux besoins expérimentaux seront gardés en vie pour une utilisation dans d’autres projets de l’EU ou pour réaliser du maintien de colonies. Certains animaux non utilisés dans les projets expérimentaux de l’EU, pourront être utilisés dans des projets de prélèvements hors DAP ou pour les formations aux gestes techniques.
Remplacement
Le prélèvement tissulaire pour génotypage est indispensable et non remplaçable pour la gestion des lignées génétiquement modifiées à phénotype non dommageable utilisées dans les projets expérimentaux autorisés au sein de l’EU.
Réduction
Le nombre d’individus est calculé en fonction des besoins d’élevage de la plateforme et est optimisé aux besoins essentiels des expérimentateurs. Une gestion rigoureuse des individus notamment grâce au génotypage permet d’éviter l’élevage des individus surnuméraires et avec un phénotype non recherché.
Raffinement
Afin de garantir le bien-être animal, ces gestes techniques sont réalisés par un personnel qualifié, formé à des manipulations rapides et précises, permettant de minimiser le stress et l’inconfort pour l’animal. L’anesthésie n’est pas utilisée car elle est réalisée sur des individus âgés de 7 jours. L’environnement est enrichi par la mise à disposition de matériaux de nidification (coton, sizzle pad) de maisonnettes et de tunnels afin de favoriser les comportements naturels. Les manipulations sont effectuées de manière à limiter le stress, en privilégiant l’utilisation de tunnels ou la prise au creux de la main. L’état de santé et de bien-être des animaux fait l’objet d’un suivi quotidien.
Choix des espèces
L’espèce murine est l’espèce la plus utilisée au sein de la plateforme et le génotypage des lignées transgéniques est obligatoire pour la réalisation des projets expérimentaux. Les animaux concernés par ce projet ont 7 jours.
Ecologie et évolution de la dormance chez les parasites responsables de la malaria aviaire.
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Pour entretenir en laboratoire le parasite et les moustiques qui le transmettent, le porteur prévoit de réemployer des canaris déjà passés par d'autres procédures "légères", après deux semaines de repos. 753 canaris vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, pour étudier les stades dormants du paludisme aviaire. Ils sont infectés par injection dans le muscle ou la graisse du ventre, ou exposés aux piqûres de moustiques infectés sur les pattes, puis prélevés de deux à onze fois, certains servant de donneurs de sang parasité. La narration prévoit de replacer après autorisation les canaris porteurs d'une souche locale, et le champ structuré compte 519 oiseaux rendus sur 753. Ceux infectés par une lignée absente d'Europe sont systématiquement tués, comme un lot destiné au prélèvement d'organes.
Objectifs
Les parasites du paludisme aviaire (Plasmodium) sont au premier plan de la recherche sur la conservation des oiseaux depuis l'introduction accidentelle de Plasmodium relictum dans les îles Hawaï au début du XXe siècle, qui a entraîné le déclin et l'extinction de plusieurs espèces d'oiseaux indigènes. En raison de l'augmentation prévue de l'occurrence, de la distribution et de l'intensité du paludisme aviaire associée au changement climatique en cours, ces parasites sont considérés comme une menace permanente pour la biodiversité et la conservation des oiseaux. L'une des clés du succès de l'invasion de ces parasites est leur capacité à produire des stades dormants qui se "cachent" pendant de très longues périodes (mois ou années) dans des organes internes tels que le foie, les poumons ou le cerveau. Lorsque les conditions environnementales favorisant leur transmission s'améliorent (par exemple présence de moustiques qui les transmettent), les stades dormants recolonisent le sang, où ils peuvent reprendre leur multiplication et être transmis à un nouvel hôte par des moustiques lors d'un repas sanguin. De ce fait, ces stades dormants ont des implications cruciales pour l’épidémiologie de la maladie. Cependant, en raison de leur localisation dans les tissus profonds, nous n’en savons encore très peu sur la biologie fondamentale de la dormance chez les parasites responsables du paludisme aviaire. Ce projet utilisera une combinaison d'approches moléculaires et expérimentales pour fournir l'une des études les plus complètes à ce jour de la biologie moléculaire des stades dormants de ces parasites et des mécanismes sous-jacents de leur réactivation leur permettant de retourner dans le sang.
Bénéfices attendus
Les stades dormants de Plasmodium représentent des défis cruciaux pour le contrôle et l'élimination des parasites du paludisme aviaire, lesquels sont responsables du déclin et de l'extinction de plusieurs oiseaux sauvages endémiques, ainsi que d'épidémies répétées dans les zoos du monde entier. Il est important de noter que la dormance a également été identifiée comme un obstacle majeur au contrôle de Plasmodium vivax, la deuxième cause la plus importante de paludisme humain dans le monde. Malgré cela, et malgré des décennies de recherche, les facteurs qui influencent la biologie, la persistance et l'activation des stades dormants sont encore mal compris. Plus important encore, peu d'observations ont été faites sur la triade hôte-pathogène-vecteur et son impact sur la dormance, ce qui est uniquement possible dans le cas du paludisme aviaire. Le projet aura un impact scientifique considérable, en étendant l'analyse comparative de la dormance au-delà des parasites du paludisme humain et simien et en générant des connaissances cruciales sur ce stade de la vie du parasite ouvrant la voie au développement de thérapies curatives à la fois en santé humaine et animale.
Procédures
Minimum 5 jours après leur réception les canaris subiront un prélèvement équivalent à une petite goutte de sang afin de les diagnostiquer pour le paludisme aviaire et exclure ce qui sont déjà infectés, car nous devons contrôler les infections. Selon les expériences, ils seront infectés par le parasite du paludisme aviaire soit de façon directe par injection intramusculaire ou dans la masse graisseuse du ventre, soit par exposition à des moustiques infectés au laboratoire, le moustique étant l’insecte qui transmet naturellement le parasite au cours d’une piqûre. Le suivi de la parasitémie est effectué par des prélèvements équivalent à une petite goutte de sang allant de 2 à 11 espacés d’un à dix jours selon les expériences et les paramètres de l’infection étudiés. Certains canaris infectés serviront de donneurs de sang parasité et seront soumis à un prélèvement plus important autorisé par la règlementation, afin d’infecter d’autres canaris. Pour tester les facteurs susceptibles de déclencher la réactivation des stades tissulaires du parasite et d’en caractériser les mécanismes, des lots de canaris infectés recevront un traitement antipaludéen ciblant spécifiquement les parasites circulant dans le sang. Ils seront ensuite soit exposés à des piqûres de moustiques, soit recevront des composés plasmatiques jouant un rôle dans la communication du parasite, isolés à partir de sang infecté. Enfin, un lot de canaris sera euthanasié pour prélever les organes où se « cachent » le parasite pour des analyses.
Impact sur les animaux
Dans de très rares cas, les infections par Plasmodium chez le canari peuvent, provoquer des anémies sévères, se manifestant par une léthargie, une prostration ou un plumage ébouriffé. La manipulation et la contention nécessaires lors des expérimentations peuvent induire un stress, susceptible d’affecter le bien être des oiseaux, bien que nous appliquions toutes les mesures pour le minimiser. Les injections, comparables à douleur due à une piqûre d’aiguille, peuvent provoquer une gêne passagère, tandis que les piqûres de moustiques peuvent entraîner des réactions inflammatoires locales.
Devenir
Les canaris infectés naturellement ou expérimentalement avec des souches locales du parasite seront replacés après autorisation des autorités compétentes. Les oiseaux qui seront infectés avec une lignée de parasite ne circulant pas en Europe seront systématiquement euthanasiés pour éviter le risque de sa propagation. Quelques oiseaux pourront être gardés plusieurs mois afin de maintenir cette lignée nécessaire à la poursuite de recherches. Cette mesure permet de limiter l'utilisation de nouveaux animaux. Un lot d’oiseaux sera euthanasié en fin de procédure pour prélever les organes afin d’y étudier les stades dormants du parasite.
Remplacement
Les parasites du paludisme aviaire sont des parasites intra-cellulaires. Si des cultures d’autres espèces de ce genre de parasite (notamment celui du paludisme humain), a donné de bons résultats, malheureusement aucun laboratoire n’a réussi à cultiver les parasites aviaires in vitro. A ce jour malheureusement il n’est pas possible de s’affranchir de l’expérimentation animale dans l’étude du paludisme aviaire afin de comprendre les interactions complexes du parasite avec l’organisme de son hôte.
Réduction
Dans chacune de nos manipulations, nous veillons à réduire au maximum le nombre de canaris utilisés, tout en préservant la puissance statistique de nos analyses. Afin de déterminer le nombre minimal d’oiseaux expérimentaux nécessaires pour obtenir des résultats statistiquement robustes, nous avons réalisé une analyse statistique basée sur des données similaires obtenus dans notre laboratoire. Lorsque cela est possible, par exemple pour la maintenance au laboratoire du parasite aviaire vivant et du moustique qui le transmet, nous sélectionnons des individus ayant déjà participé à d’autres procédures classées comme « légères », en respectant une période de repos minimal de deux semaines. De même, dans nos expériences, nous cherchons à infecter deux ou trois oiseaux expérimentaux à partir d’un seul oiseau donneur, limitant ainsi le nombre total d’oiseaux utilisés.
Raffinement
Les méthodes utilisées sont soigneusement conçues et raffinées afin de maximiser le bien être des canaris et de limiter leur stress. Lors des expositions aux moustiques, l'ensemble du corps à l'exception des pattes est protégé des piqûres. Pendant les expérimentations les cages des canaris sont recouvertes d’un tissu afin de réduire le stress lié à la présence des expérimentateurs et la capture des oiseaux voisins. Nous accordons une attention particulière à l’enrichissement des conditions de vie des oiseaux, notamment l’utilisation de baignoires pour l’entretien du plumage, l’apport de branches de millet à picorer, constituant une friandise et contribuant à lutter contre l’ennui, à réduire le stress et à améliorer le bien-être global des oiseaux.
Choix des espèces
Le choix du canari se justifie par : (1) le fait que le paludisme aviaire est bien toléré chez les canaris infectés, avec pour seul effet visible une anémie et une légère perte de poids au pic de l’infection. Il n'y a pas de signe de détresse évident, ni de modification du comportement mis en évidence pendant l’infection et la mortalité est très occasionnelle. (2) La facilité de la prise d'un repas sanguin par les moustiques sur les pattes des canaris. (3) La rapidité avec laquelle les infections expérimentales produisent des stades transmissibles aux moustiques au cours d'un repas sanguin. (4) La facilité de stabulation de cette espèce communément domestiquée. Les canaris (mâles et femelles) que nous utilisons ont environ 1-2 ans (les infections expérimentales fonctionnent bien à cet âge et les oiseaux en récupèrent facilement).