Procédures légères

Évaluer comment des embryons et alevins de poissons encaissent une hausse de température doublée d'une irradiation gamma : 1 475 truites communes et ombles chevaliers vont être utilisés dans des procédures classées d'un niveau de souffrance léger. Les actes déclarés se limitent à des photographies pour la morphologie et à des vidéos pour le comportement, avec un changement de bac. Le porteur attend pourtant une mortalité de 30 % due au stress thermique, et retient des débits de dose allant jusqu'à la valeur maximale mesurée à proximité de Tchernobyl. Les survivants, qui mesurent au plus un centimètre et demi, sont tués par surdose d'anesthésiant pour prélever foie et reins, un seuil de 30 % de perte de poids, estimé à l'œil, déclenchant une mise à mort anticipée.

Objectifs

Le réchauffement climatique à l’échelle de la planète sera compris entre 1,5 et 4,5°C avec des valeurs extrêmes allant jusqu’à 6°C d’ici 2100. Par conséquent, l’écotoxicité de substances chimiques classiques retrouvées dans les écosystèmes aquatiques doit être réévaluée en prenant en compte les effets du stress thermique. Peu de données concernent l’étude combinée des effets de l’augmentation de la T°C et de l’irradiation gamma. Ce type d’irradiation se rencontre suite à un défaut de central nucléaire et pénètre davantage dans l'organisme que les rayonnements alpha et bêta, mais il modifie moins les particules qu'il rencontre. Un précédent projet dans les même conditions d’irradiation et sur les mêmes espèces de poisson avait montré seulement une préciosité de la date d’éclosion. Ce projet permettra d’évaluer le stress lié à une irradiation gamma couplé d’une hausse de température à travers des expérimentations menées en conditions contrôlées de laboratoire, la réponse phénotypique (mortalité/développement/comportement/croissance) et moléculaire de plusieurs espèces de poisson sauvage exposées à différents stress de température (aigue pour mimer les rejets thermiques des centrales nucléaires et chronique pour mimer l’augmentation des températures en amont des centrales nucléaires en lien avec le réchauffement climatique) et à différents niveaux de débits de dose (valeur seuil de protection des écosystèmes aquatiques, valeur maximale mesurée à proximité de Tchernobyl.

Bénéfices attendus

Ce projet devrait servir à terme à mieux évaluer les capacités de résilience des stades précoces de poissons sauvages face au stress thermique couplé à des effets de rayons ionisants.

Procédures

Les procédures de ce projet (prise de photo pour mesurer la morphologie, vidéo pour le comportement ) n'impliquent qu'un leger stress dû à la manipulation des animaux. Nous nous attendons à ce que ce stress se dissipe rapidement après avoir remis les individus dans leur aquarium.

Impact sur les animaux

Compte tenu des connaissances acquises lors d’études précédentes sur les radiations ionisantes sur l’omble chevalier au stade embryo-larvaires nous nous attendons à ne pas avoir impact sur leur survie. Pour les variations de températures, nous prévoyons une mortalité au cours de l’expérimentation de 30% en raison du stress induit par la température pour les alevins . En outre, les procédures de ce projet (vidéo pour le comportement) n’impliquent qu'un léger stress du au changement de bac. Les animaux seront ensuite mis à mort par surdose d’anesthésie pour les mesures morphologiques et les prélèvements d’organes.

Devenir

A la fin de l'expérimentation les animaux seront mis à mort pour le prélévément des organes (fois et reins) pour le dosages des biomarqueurs de stress (stress oxydatif: catalase, super oxyde dismutase ). La mise à mort sera réalisée par surdose d’anesthésiant (balnéation > 250 ppm de benzocaine ou > 400 ppm de tricaine). L’objectif est d’atteindre une anesthésie de stade 4 (paralysie médulllaire) , caractérisée par une perte totale d’équilibre, une réactivité nulle, un arrêt de la fréquence operculaire et une perte totale de tonus. La mort sera confirmée par une vérification à la loupe binoculaire de l'arrêt permanent de la circulation. Les animaux en fin d’expérimentation mesurant au maximum 1.5 cm.

Remplacement

Le modèle animal n'est pas remplaçable par un modèle in vitro car il nécessite une étude dans un système intégré ( différents tissus fondamentaux, différents organes et notamment système inflammatoire...), de plus les stades embryo-larvaire sont pollu-sensibles. De plus, l’omble chevalier est une espèce patrimoniale et sentinelle des lacs alpins. Ainsi, aucune expérience in vitro ne permettrait de répondre à cette question scientifique qui nécessite l’utilisation d’un organisme entier.

Réduction

L’effectif totale est de 30 individus parconditions thermique et par traitements afin de s’assurer un minimum pour avoir la quantité de matière nécessaire à nos analyses mais également pour prendre en compte la variabilité interindividuelle, tout en limitant au maximum le nombre d’individus mis à mort (Règle des 3 R : Réduction). L’effectif totale est de 30 individus afin de s’assurer un minimum pour avoir la quantité de matière nécessaire à nos analyses mais également pour prendre en compte la variabilité interindividuelle, tout en limitant au maximum le nombre d’individus mis à mort (Règle des 3 R : Réduction).

Raffinement

L’eau sera renouvelée au 2/5 (soit 16 L) tous les 2 jours pour éviter une accumulation de déchets métaboliques, favorable aux pics azotés et à la survenue de pathogènes. Les animaux seront visités au minimum 1 fois par jour durant la semaine et une fois durant les weekends, une surveillance rapprochée sera mise en place en cas de perturbation (hausse de la mortalité, sous- alimentation). De plus, dans chaque bassin, des tubes cérémiques seront installées pour permettre aux truites de se cacher (règle des 3 R : Raffinement). Un couvercle sera également mis sur les bacs afin d’éviter tout stress dû à la lumière. Les animaux seront nourris ad libitum pendant toute la durée de l’expérience. On considère qu'il y a un effet grave lorsque l'organisme perd 30 % de son poids. On considère qu'il y a un effet grave lorsque l'organisme qu’une perte de poids est estimé par contrôle visuel journalier des individus. Dans ce cas, l'individu sera immédiatement euthanasié par surdose d'anesthésie afin d'éviter toute souffrance à l'animal.

Choix des espèces

La truite commune (Salmo trutta) apparait comme un bon candidat modèle pour plusieurs raisons : i) est une espèce de relevance grâce à sa présence a niveaux mondial, ii) possède un fort attrait économique grâce à l’activité de pêche de loisir et iii) a un intérêt économique avec une production aquacole de 700 tonnes en France et de 19432 tonnes au niveau mondial . L’omble chevalier est une espèce patrimoniale et sentinelle des lacs alpins. Ainsi, aucune expérience in vitro ne permettrait de répondre à cette question scientifique qui nécessite l’utilisation d’un organisme entier. Enfin, ces deux espèces présentent des thermo tolérance faible ce qui en font un bon modèle pour cette étude. Les stades embryo-larvaires ont été ciblés pour cette étude car le test sur les embryons de poisson a été validé compte tenu de son excellente corrélation avec le test de sensibilité aiguë sur les poissons basé sur des poissons juvéniles et adopté comme méthode d'essai standard pour les tests de libération sur les poissons.

150 macaques à longue queue vont recevoir un ou plusieurs candidats-médicaments par voie intraveineuse, sous-cutanée, intramusculaire ou orale, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Chaque administration peut être suivie de quinze prélèvements de sang, sans dépasser dix par tranche de vingt-quatre heures, avec des contentions de trois à quinze minutes en chaise ou à la main, et un isolement pouvant durer vingt-quatre heures pour la récolte des urines et des fèces. Aucune mise à mort n'est prévue et les animaux seront gardés vivants à la fin de l'étude, ce que le porteur présente comme une mesure de réduction. Il conclut à des études de pharmacocinétique "indispensables" chez le primate, tout en indiquant qu'aucune approche statistique n'a servi à fixer l'effectif, calé sur les 142 individus utilisés dans l'établissement entre 2019 et 2023.

Objectifs

Ce projet consiste à étudier les effets et le devenir de candidats médicaments humains chez le primate non humain (PNH). L’objectif est d’établir le profil pharmacocinétique et pharmacodynamique de ces molécules dans le but de : 1) Connaître leur biodisponibilité ; 2) Étudier les relations dose-concentration et/ou dose-effet ; 3) Prédire la voie et la dose d’administration pour l'Homme ; 4) Déterminer la forme galénique à utiliser. Ce projet constitue donc une étape importante et indispensable dans le processus de développement d’un candidat médicament. Des prélèvements sanguins répétés seront réalisés après l’administration de la molécule test dans le but d’établir les relations dose-effet et/ou dose-concentration du candidat médicament et/ou de ses métabolites. Ils pourront être associés aux prélèvements d'autres échantillons biologiques (ex : urines, fécès). Différents paramètres physiologiques pertinents pourront également être relevés (ex : température corporelle, poids). L’objectif scientifique de ce type d’étude n’est pas de déterminer une dose toxique. C’est pourquoi, toutes les doses utilisées dans ce projet sont, a priori, efficaces pharmacologiquement mais non toxiques (d’après des études préliminaires in sillico, in vitro et/ou in vivo). Cependant, il sera possible de surveiller certains biomarqueurs d’activité ou de toxicité potentielle sur les échantillons sanguins prélevés (ex : biochimie, coagulation, hématologie, marqueurs de surface cellulaire (cytométrie), cytokines, …). Enfin, aucune mise à mort n’est prévue pour raison scientifique dans le cadre de ce projet.

Bénéfices attendus

Les études qui seront réalisées dans ce projet s'inscrivent dans un stade de développement du candidat médicament bien défini. En effet, elles sont mises en œuvre après les preuves de concept (in vitro et in vivo) dans le but de caractériser au mieux la pharmacocinétique du médicament dans l'organisme (ADME) ainsi que sa pharmacodynamie (effet/dose). Elles permettent aussi souvent de comprendre et de définir l'exposition de l'espèce à la molécule testée afin de préparer de futurs protocoles de toxicité réglementaire. Elles génèrent donc des données scientifiques qui permettront d’affiner les protocoles des études règlementaires sur le PNH. Ces données préliminaires permettront également de réduire le nombre d’animaux mais aussi d’adapter les méthodes de suivi et de raffinement spécifiques aux PNH. Les bénéfices attendus du projet sont donc, à terme, la validation et la mise sur le marché de nouveaux médicaments humain pour des indications ciblées par les substance(s) active(s) testée(s).

Procédures

La durée totale du protocole n’excèdera pas 4 mois. Avant tout acte et dans le but de diminuer leur stress, les animaux bénéficieront d'une période d'acclimatation, d’habituation à l’Homme et de conditionnement aux actes techniques (15 jours minimum). Ils pourront recevoir un ou plusieurs candidat(s) médicament(s) par voie intraveineuse (durée de quelques secondes pour une injection bolus et >1 minute pour une injection lente), sous-cutanée, intramusculaire ou par voie orale (contention qui dure entre 3 et 5 minutes en moyenne). 1 à 3 administrations espacées au minimum de 7 jours pourront être réalisée(s). Après la/les administration(s), des prélèvements (contention qui dure entre 3 et 5 minutes en moyenne en module d'isolement ou entre 5 et 15 minute en contention manuelle ou en chaise à contention) ou récolte (sang, urine, fèces) et un suivi des paramètres physiologiques (poids et/ou température corporelle, temps de manipulation entre 3 et 5 minutes en moyenne) pourront être réalisés à intervalles de temps définis afin d'étudier le devenir et les effets de la/les molécule(s) dans l’organisme. Des mesures basales de ces données pourront être réalisées pour les comparer avec celles obtenues post-administration dans le but de détecter toute variation physiologique après administration du candidat médicament. Au maximum, 15 prélèvements sanguins pourront-être réalisés par administration (sans dépasser la limite de 10 prélèvements par 24 heures). Les volumes prélevés et administrés aux animaux tout au long du projet ainsi que les temps de repos accordés entre ces différents actes respecteront les recommandations éthiques en vigueur. Si nécessaire, les animaux pourront être mis à jeun avant la réalisation de prélèvements ou d’administrations. Les différents actes réalisés au cours de ce projet peuvent être moins traumatisants pour les animaux qu'une anesthésie et pourront donc réalisés sur animal vigile. Une sédation pourra être envisagée en cas de besoin. Les animaux seront récompensés à la fin de toute manipulation. Enfin, pour le confort des animaux, certains prélèvements et suivis pourront être réalisés simultanément (ce qui diminuera le nombre de manipulations et de contentions).

Impact sur les animaux

Si nécessaire, les animaux pourront être mis à jeun avant la réalisation de prélèvements ou d’administrations, ce qui peut engendrer un stress léger. La durée de cette mise à jeun sera limitée à 16 heures maximum pour le bien-être des animaux. Des réactions locales au niveau des sites d'administration et une réaction systémique de type fièvre peuvent éventuellement apparaître les jours suivant les administrations. Un suivi de la température corporelle et des sites d'administration sera donc réalisé pendant plusieurs jours post-administration. La réalisation de prélèvements de sang pourra également provoquer un stress, une douleur légère et/ou l'apparition de réactions locales (du type hématome ou œdème léger par exemple) au niveau de la zone de ponction. Les prélèvements d'urine/de fécès sont réalisés directement dans le module d'isolement présent dans les volières d'hébergement. Ils n'infligent aucune douleur à l'animal car les urines/fécès sont récoltés dans un bac collecteur situé sous le module d'isolement. Cependant, pendant la récolte, l'animal peut être physiquement isolé de ses congénères pendant maximum 24h, ce qui peut induire un stress léger. Cette nuisance est limitée par le fait que l'animal garde un contact olfactif, visuel et sonore avec ses congénères.

Devenir

Les animaux seront gardés en vie à la fin de l'étude dans le but de réduire le nombre d'animaux utilisés à des fins scientifiques. Cette décision sera validée par un vétérinaire en consultation avec la structure du bien être animal.

Remplacement

Les études de pharmacocinétique et de pharmacodynamie chez l’animal sont indispensables au développement de nouvelles molécules pharmaceutiques. En effet, celles-ci permettent de : 1) Déterminer la biodisponibilité de candidats médicaments ; 2) Étudier les relations dose-concentration et/ou dose-effet ; 3) Prédire la voie et la dose d’administration chez l'Homme; 4) Déterminer la forme galénique à utiliser. Actuellement, aucune méthode alternative à l'utilisation des animaux (ex : in-vitro, in silico...) n'est susceptible d'apporter le même niveau d'information qu'un organisme vivant entier et complexe dans ce projet.

Réduction

Le nombre estimé d'animaux utilisés dans ce projet a été défini en se basant sur une analyse rétrospective des études de pharmacocinétique et de pharmacodynamie réalisées au sein de l'installation d'essai sur les 5 dernières années (142 animaux utilisés de 2019 à 2023), aucune approche statistique n'a été réalisée. Le nombre d'animaux inclut dans chaque étude sera réduit au minimum sans compromettre les objectifs scientifiques du projet. Au maximum, 4 lots de 4 animaux pourront être utilisés par étude. Ce nombre permettra l’obtention de résultats fiables, transposables et de détecter : 1) Une tendance dans le groupe ; 2) Une valeur extrême ; 3) Des différences inter-sexe (si le groupe contient des mâles et des femelles). Enfin, comme le protocole le permet, les animaux seront gardés en vie à la fin de l'étude dans le but de réduire le nombre d'animaux utilisés à des fins scientifiques (cette décision sera validée par un vétérinaire en consultation avec la structure du bien être animal).

Raffinement

Afin d'optimiser leur bien-être et de leur permettre d'exprimer leurs besoins comportementaux, les animaux sont hébergés en groupes sociaux de même sexe dans des volières respectant les recommandations de la Directive Européenne 2010/63/UE. De l'eau fraîche ad libitum est mise à leur disposition et un aliment adapté à l'espèce et au poids de chaque individu est distribué quotidiennement. Les paramètres environnementaux de l'animalerie sont également suivis et contrôlés afin de répondre aux exigences physiologiques de l'espèce (ex : température, hygrométrie, intensité lumineuse, cycle d'éclairage, renouvellement d'air). En parallèle, un programme d'enrichissement complet est mis en place au sein de l'animalerie. Ce dernier comprend: 1) Des enrichissements structuraux permettant aux primates d'évoluer dans un environnement tridimensionnel (perchoirs, barres transversales, grillages...) ; 2) De la litière pour leur permettre de fourrager; 3) Des jouets variés faisant l'objet d'une rotation une fois par semaine pour éviter que les animaux ne se lassent; 4) Des friandises (ex: céréales, fruits secs) et des fruits et légumes frais distribués quotidiennement (cachés dans la litière ou dans des jouets distributeurs) ; 5) De la musique d'ambiance diffusée pendant la journée à un volume raisonnable dans le but de réduire le stress en couvrant le bruit causé par les activités du personnel dans les salles adjacentes et en habituant les animaux à la voix humaine. Une période d'acclimatation de 15 jours minimum sera mise en place avant le début de l’étude pour permettre aux animaux de se familiariser avec leur environnement. Un programme d'habituation à l'Homme et de conditionnement aux actes techniques associés à du renforcement positif permettra de réduire le stress des animaux lié aux manipulations (contention, prise de sang, de température rectale). Les animaux seront suivis individuellement et bi-quotidiennement tout au long de l'étude pour détecter tout signe de stress ou de douleur (à l’aide d’une grille d'évaluation de l'état clinique des animaux). De même, le personnel veillera à garder une interaction quotidienne avec chaque animal. Les temps de repos accordés aux animaux entre les prélèvements et les volumes prélevés respecteront les recommandations éthiques en vigueur. Des mesures préventives et correctives de diminution de la douleur et du stress seront déterminées au préalable, anesthésie et analgésie pourront être utilisés, au besoin sur avis vétérinaire.

Choix des espèces

Les candidats médicaments étudiés dans ce projet étant à visée humaine, il est important d'avoir recours à un modèle animal pertinent et prédictif. En raison de sa proximité phylogénétique et physiologique avec l'Homme, le primate non humain, plus précisément le macaque cynomolgus, a été retenu dans le cadre de ce projet. En effet, le macaque cynomolgus partage de nombreuses similitudes avec l'Homme, notamment en termes de patrimoine génétique, de processus épigénétiques, d’organisation fonctionnelle de son système nerveux et immunitaire, et de ses principales caractéristiques physiologiques, cognitives et comportementales. Par conséquent, les données obtenues avec ce modèle sont communément plus prédictives des réponses observées chez l'Homme vis à vis d'un candidat médicament. Des juvéniles ou des adultes matures pourront être utilisés dans ce projet. Le choix entre les deux stades de développement sera défini avant le début de l'étude selon les spécificités de chaque candidat médicament et selon l'âge de population cible du traitement.

Réduire les hormones dans la préparation des chevrettes à l'insémination : c'est l'objet déclaré du projet, qui va utiliser 36 chevrettes de sept mois dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Chacune subit quatre prises de sang à la veine jugulaire, la pose d'une éponge vaginale, jusqu'à deux injections intramusculaires et une échographie transabdominale, tous actes réalisés sur animal vigile. Le porteur reconnaît des douleurs légères de courte durée, des hématomes possibles, un risque de phlébite ou d'infection cutanée au point de ponction, et un stress lié à la contention. La finalité reste la performance de l'insémination en élevage caprin, avec une fertilité des chevrettes jugée trop hétérogène, et les 36 animaux retournent ensuite au troupeau où d'autres projets pourront les reprendre.

Objectifs

L’Insémination Animale (IA) a un rôle central dans le cadre de la sélection génétique. L’IA est pratiquée en élevages de petits ruminants quasi exclusivement après synchronisation hormonale des chaleurs et des ovulations. Chez les caprins, l’IA est rarement pratiquée sur chevrettes (385 par an au niveau national en moyenne sur 2018-2022) car les résultats de fertilité obtenus quasi exclusivement après synchronisation sont très hétérogènes et inférieurs aux adultes (50% versus 58% en moyenne sur la même période pour un total moyen de 67225 inséminations par an). Une étude préalable a montré que la préstimulation par effet bouc des chevrettes avant le programme hormonal de synchronisation (PHS) permettait d’obtenir des fertilités sur mise-bas similaires aux adultes et répétables d’un élevage à l’autre. Le contexte sociétal et réglementaire de l'élevage incite fortement à la recherche de traitements alternatifs excluant l’utilisation d’hormones. L’objectif de ce projet est d’évaluer si un programme de préparation des chevrettes à l’IA basé sur une préstimulation puis une synchronisation par éponge-effet bouc ou éponge-prostaglandine permet une fréquence de réponse ovulatoire et une expression de chaleurs d’au moins la moitié de celle obtenue suite à la synchronisation hormonale classique (réponse attendue de 100% d’ovulations), de façon à pouvoir proposer aux éleveurs une solution avec un moindre recours aux hormones.

Bénéfices attendus

Nous cherchons à faciliter la mise en œuvre par les éleveurs caprins d’une mise à la reproduction des chevrettes par insémination animale (IA) après induction et synchronisation des chaleurs par préstimulation puis synchronisation hormonale avec un moindre recours aux hormones.

Procédures

Les chevrettes seront soumises chacune à 4 prélèvements sanguins, une pose d’éponge vaginale, 0, 1 ou 2 injections intramusculaires à la base de l’encolure et une échographie transabdominale. Chacun de ces actes est réalisé sur animal vigile et ne dure que quelques secondes.

Impact sur les animaux

Lors des injections par voie intramusculaire (au total 2 injections par chèvre dans le lot T, 1 injection par chèvre dans le lot B), les chèvres pourront ressentir une douleur légère de très courte durée (quelques secondes), sans altération de leur état général (parfois, un hématome peut se former, régressant spontanément). Lors de la prise de sang par ponction à la veine jugulaire (au total 4 prélèvements par chèvre), les animaux peuvent ressentir une douleur légère de courte durée, mais pas de douleur chronique ou aigüe de forte intensité. Sur le site de prélèvement ou d’injection peut apparaître éventuellement une inflammation (phlébite), un hématome voire une infection cutanée. La pose d’une éponge vaginale peut causer à la chèvre un inconfort de courte durée mais n’entraine pas de douleur. Un stress léger pourra être ressenti par les chèvres lors de la contention pour les prises de sang, la pose d’éponge, les injections ou l'échographie.

Devenir

Tous les animaux restent dans l'élevage. Ils pourront être réutilisés dans d'autres projets sous réserve d'un avis favorable du vétérinaire sanitaire de l'établissement utilisateur.

Remplacement

Ce projet concerne la mise à la reproduction de chevrettes par insémination en conditions d’élevage. Il ne peut être réalisée qu’avec l’utilisation d’animaux vivants.

Réduction

Le projet utilisera 36 chevrettes. Dans la conduite habituelle de l’élevage caprin de l’unité expérimentale, un lot physique est un groupe de chevrettes élevées ensembles dans un même enclos et mises à la reproduction au même moment. Nous décrirons la cinétique des venues en chaleur selon la méthode de détection de référence (marques de chevauchement par les boucs, équipés de tabliers avec crayons marqueurs) lors de la préstimulation (de J0 à J10) et suite à la synchronisation (de J19 à J21). La progestéronémie à 8 jours après IA nous permettra de déterminer quelles femelles ont ovulé suite à la synchronisation et le dosage à 21 jours après IA est un diagnostic de non gestation déterminant les femelles vides. Les variables à étudier seront donc la proportion de chevrettes ayant ovulé suite au traitement et la proportion de chevrettes détectées en chaleur. Un calcul de puissance a été réalisé sur ces variables afin de déterminer le nombre de chevrettes par lot. La fréquence attendue des ovulations et des chaleurs dans le lot témoin est de 95% à 100%. Pour pouvoir envisager de proposer à des éleveurs de tester ces programmes de préparation avec préstimulation, nous voulons nous assurer qu’au moins la moitié des chevrettes répondent au traitement par une ovulation et des chaleurs.

Raffinement

Les chevrettes seront dans leurs conditions d’élevage habituelles (en groupes) dans un bâtiment d’élevage conventionnel sur litière paillée et feront l’objet d’une surveillance journalière pendant toute la durée du protocole. Pour chaque lot, le milieu d’élevage est enrichi avec des tapis (Grat'o gratte®) positionnés sur les claies pour se gratter les flancs, des disques suspendus à mordiller et des plateformes pour grimper et se cacher. Pour les prélèvements sanguins, les injections par voie intramusculaire, la pose d'éponge et l'échographie, la contention sera faite par des expérimentateurs animaliers, dont la présence journalière répétée en interaction positive (alimentation, traite, soins) est associée à une diminution du comportement de fuite des chèvres et donc de leur stress face à la contention. Un renforcement positif par caresse sera réalisé après chaque intervention nécessitant une contention. Une surveillance des sites de prélèvement et d’injection sera réalisée afin de traiter l’apparition éventuelle d’une inflammation (phlébite), d’un hématome voire d’une infection cutanée. Le cas échéant, un baume végétal décongestionnant, antiseptique et cicatrisant pourra être appliqué en massage sur les veines (Vétébiol) ou sur le site d'injection. Une surveillance journalière de l’état général des animaux sera aussi réalisée. En cas de signes de maladie, un traitement adapté (antidouleurs, anti-inflammatoires, antibiotiques) sera mis en place par les animaliers selon le protocole de soins établi par le vétérinaire sanitaire de l’installation expérimentale et avec son intervention si nécessaire.

Choix des espèces

L’espèce caprine est l’espèce cible de ce travail de recherche sur la préparation des chevrettes à l’IA par préstimulation par les boucs puis synchronisation pour une application en élevage caprin. L’étude sera réalisée avec des chevrettes de 7 mois. Il s’agit du profil habituel des chevrettes mises à la reproduction.

Une à deux prises de sang de deux millilitres, parfois au sinus occipital, à l'arrière du crâne : c'est la seule procédure déclarée pour 652 poules d'une lignée à croissance lente, classée d'un niveau de souffrance léger. Les animaux resteront vivants et le porteur prévoit de les réutiliser dans d'autres protocoles, faute d'intervention majeure subie. La liste des atteintes attendues déborde pourtant largement la prise de sang, avec du picage entre congénères pouvant creuser des plaies cutanées profondes, des atteintes de l'appareil locomoteur, une dégradation générale de l'état d'un individu sans cause identifiable avant autopsie, et des lésions cérébrales possibles si l'aiguille s'enfonce trop loin. Le maintien de cette lignée est présenté comme indépendant de tout intérêt industriel, alors que le caractère sélectionné est d'ordre agronomique et que les poussins produits couvriront les demandes des projets de recherche.

Objectifs

Le présent projet vise à maintenir la diversité génétique dans cette souche utilisée régulièrement comme modèle de poulet à croissance lente, indépendamment de tout intérêt industriel. Maintenue en petits effectifs depuis plus de 50 générations, il est crucial d’y optimiser les accouplements pour éviter la consanguinité.

Bénéfices attendus

Grâce au maintien de lignées de poulet uniques, le projet permettra de mieux comprendre les mécanismes d’adaptation des animaux à croissance lente dans le cadre de la transition agroécologique. Ces poulets, maintenus de façon à optimiser la diversité génétique durant des décennies, sont en effet un modèle de choix pour étudier notamment les comportements des animaux en plein air.

Procédures

Une à 2 prises de sang de 2 mL d'une durée de moins d'une minute

Impact sur les animaux

Le passage à la cage collective provoque intrinsèquement des risques de picage entre les animaux pouvant conduire à des plaies cutanées plus ou moins profondes et étendues. Il est aussi possible d’observer des atteintes à l’appareil locomoteur. Au cours des élevages de longue durée comme ici, il est aussi possible d’observer une dégradation de l’état général d’un individu aux causes parfois non définies avant une autopsie. Enfin, la réalisation d’une prise de sang est susceptible de conduire à la formation d’un hématome. Si elle est effectuée au niveau du sinus occipital, des lésions cérébrales peuvent être observées.

Devenir

Nous utilisons ici nos individus pour permettre la production d'une descendance. Nos animaux n'ayant pas subi d'intervention majeure, nous envisageons de les réutiliser dans des protocoles de recherche nécessitant des individus de cette lignée.

Remplacement

L’objectif de ce projet est de maintenir une population d’animaux vivant avec un caractère d’intérêt agronomique. Il n’est pas possible d’avoir cette démarche sans l’utilisation de ceux-ci.

Réduction

Au total, 652 animaux seront requis pour la réalisation de 1 à 2 prises de sang. Les effectifs de reproducteurs mis en place sont nécessaires gérer sur le long terme la consanguinité et les risques de dérive génétique (c'est-à-dire la fixation due au hasard de gènes n’ayant pas de lien direct avec le caractère d’intérêt). Nous nous sommes appuyés pour cela sur les équations de la théorie de la taille efficace de population nécessaire pour permettre le maintien de la variabilité génétique au sein d’une population. Cette théorie dit que la taille efficace d’une population doit contenir au moins 50 à 100 individus contribuant efficacement à la reproduction. Dans un cadre de sex-ratio différent de 1, ces équations disent qu’avec une population constituée de 16 mâles et 48 femelles, nous aurons une taille efficace de 50 individus, permettant le maintien de la variabilité génétique de notre caractère tout en limitant l’augmentation de la consanguinité.

Raffinement

Raffinement de l’hébergement : Les animaux seront maintenus en groupes sociaux tout au cours de l’élevage. Les animaux en cage collective auront à leur disposition divers combinaisons d’enrichissement : perchoir, bloc à piquer, des chaînettes métalliques, des bandelettes de tissus pour stimuler le jeu, un isoloir sera inclus dans une extrémité des cages pour permettre aux animaux une zone de cache. Pour limiter les phénomènes de picage, des répulsifs dit anti picage pourront être appliqués sur les animaux victimes de picage. Les animaux seront soumis à une observation soutenue, plusieurs fois par jour, afin de détecter le plus précocement possible toute dégradation du bien-être. Un arbre de décision visant à faciliter la gestion quotidienne des animaux (atteinte ou non du point limite) a été développé et sera fourni aux zootechniciens chargés du suivi des animaux. Raffinement de la procédure: Cas de la prise de sang au sinus occipital: afin de réduire le risque de lésions cérébrales pouvant être associé à la réalisation d'un prélèvement de sang au sinus occipital, le préleveur utilisera une garde qu'il positionnera sur son aiguille afin d'éviter tout possibilité d'enfoncer l'aiguille trop profondément. La facilité de visualisation de ce site d'injection évite l'arrachage de plumes douloureux pour les animaux. Un point de compression de 30-60s sera effectué pour limiter également la formation d'un hématome. Deux expérimentateurs seront mobilisés pour une prise de sang afin de permettre la réalisation d'une contention appropriée par l'un pendant que l'autre réalisera la prise de sang. Ceci permettra de limiter les mouvement erratiques des animaux susceptibles d'engendrer un échec de la prise de sang. Les personnes affectées à cette tâche seront des personnes habituées à la contention et à la prise de sang sur la volaille. Les personnes en charge du prélèvement de sang au sinus occipital auront reçu une formation spécifique à ce geste et seront des personnes le réalisant régulièrement afin de maximiser la fluidité des gestes. Cas de la prise de sang effectué à la veine alaire ou jugulaire: afin d'améliorer l'accès à ses veines, de l'alcool à 70° sera appliqué au niveau du site d'injection pour désinfecter la zone de prélèvement mais aussi pour profiter des capacités de vasodilatation de ce produit rendant la ponction plus simple. De même un point de compression sera effectué et deux expérimentateurs seront mobilisés.

Choix des espèces

Le modèle poulet de chair a croissance lente est associée à l’espèce poule domestique. La sélection sur ce critère a été faite sur cette espèce. C’est pourquoi nous l’avons choisi ici. Les animaux seront utilisés de la naissance jusqu’à l’âge adulte d’environ 42 semaines pour suivre les performances de croissance et de reproduction, produire les poussins destinés au renouvellement des lignées, mais aussi couvrir les besoins en individus demandés par les projets de recherche s’appuyant sur ce phénotype.

Spontanément diabétiques ou dépourvues de système immunitaire, 450 souris vont être utilisées dans une procédure d'élevage d'un niveau de souffrance léger. Le suivi consiste en une analyse hebdomadaire de la glycosurie sur animal vigile et, en cas de résultat positif, en deux ponctions de sang à la veine caudale à une semaine d'intervalle. Le porteur indique que les souris diabétiques développent polyurie, polydipsie, perte de poids et anorexie, et qu'elles sont mises à mort dès la deuxième glycémie positive, indépendamment de tout signe clinique. Les reproducteurs trop âgés et les animaux surnuméraires sont tués, les autres passent dans les projets expérimentaux autorisés qui commandent ces lignées.

Objectifs

L'objectif de ce projet est de maintenir l'élevage de souris spontanément diabétiques et de souris immunodéficientes au sein de l'établissement utilisateur pour produire le nombre d’animaux nécessaires aux projets de recherche.

Bénéfices attendus

Le maintien de l'élevage dans l'établissement utilisateur permet de limiter le transport régulier de lots d'animaux expérimentaux, avec une réduction du stress des animaux liés au changement de laboratoire et du transport. Les animaux élevés dans l'établissement sont plus calmes et ont une meilleure habituation aux animaliers et aux manipulateurs que les animaux issus des fournisseurs agréés.

Procédures

Les souches murines immunodéficientes ne nécessitent pas de prélèvements dans le cadre de leur reproduction ou suivi. Les souris spontanément diabétiques présentent un diabète spontané à partir de 10-12 semaines de vie. De manière à suivre l'apparition de la maladie, une analyse hebdomadaire de la glycosurie est effectuée sur animal vigile, à partir d'une goutte d'urine déposée sur bandelette urinaire (durée 1-2 minute de contention). En cas de glycosurie, une confirmation du diabète est effectuée par deux mesures de la glycémie >250mg/dl à une semaine d'intervalle. Un prélèvement de sang (environ 5µl) est ponctionné par piqûre à l’aide d’une aiguille 26G à la veine caudale sur animal vigile (durée 30 secondes max de contention) et la mesure de la glycémie est faite extemporanément via un glucomètre.

Impact sur les animaux

Les souris spontanément diabétiques présentent un diabète à partir de 10-12 semaines de vie. Les nuisances sont celles liées aux symptômes du diabète (polyurie, polydipsie, perte de poids, anorexie,...), mais sont d'apparition lente, et sont décelées précocément par un suivi de la glycosurie. Pour les souris immunodéficientes, le risque de nuisance est lié au risque d'infections virales ou bactériennes en cas de rupture de confinement. Pour exclure ce risque, les animaux sont hébergés en portoir ventilé et changés sous hotte à flux laminaire, avec maintien du statut SOPF. Aucune de ces souches ne nécessite de prélèvement pour génotypage ou phénotypage.

Devenir

Les animaux issus des couples reproducteurs ayant atteint un âge trop avancé sont mis à mort après renouvellement des couples. Ils peuvent être mis à mort de manière anticipée lorsqu’ils déclarent un diabète clinique, dans ce cas le couple reproducteur est renouvelé de manière anticipée. Les animaux nés à partir de ces couples reproducteurs sont destinés à intégrer une procédure expérimentale dans un des projets autorisés utilisant ces souches murines. Ils sont donc gardés en vie à l'issue de cette procédure d'élevage. Les animaux surnuméraires sont mis à mort s'ils n'entrent pas en procédure expérimentale.

Remplacement

Les projets mis en oeuvre sur les modèles animaux doivent avoir été testés et avoir montré des résultats et une preuve d'intérêt in vitro avant d'être autorisés. L'élevage des animaux présenté dans ce projet a pour but de permettre de valider les résultats ou d'explorer les mécanismes dans des systèmes complexes n'étant pas réalisables dans des modèles in silico, cellulaires ou ex vivo. En effet, les projets développés sur ces modèles nécessitent une exploraion des mécanismes d'action de molécules sur le système immunitaire, système diffus, complexe, influencant de nombreux autres grands sytèmes. Enfin, les souris humanisées constituent un modèle pré-clinique, en remplacement de modèles plus avancés comme les primates non humains.

Réduction

Le nombre de couples reproducteurs est adapté en fonction des demandes des différents protocoles expérimentaux, afin de répondre aux besoins des expérimentateurs, tout en évitant de produire des animaux qui ne seront pas utilisés. Lorsque cela est possible, les mâles et femelles sont utilisés. Dans le cas des souris diabétiques, les femelles ayant une prévalence plus importante de la maladie, elles seront préférentiellement utilisées pour les suivis d'incidence et pour les procédures expérimentales des projets autorisés. Les mâles sont conservés pour les accouplements ou pour le prélèvement de tissus et organes après mise à mort.

Raffinement

Tous les animaux, en accouplement ou post-sevrage, sont hébergés en portoir ventilé, changés sous hotte à flux laminaire et avec la totalité du matériel stérilisé et sans rupture de confinement, pour éviter le risque de nuisances associés à des infections opportunistes chez les souches immunodéficientes. Les couples reproducteurs sont hébergés dans un environnement enrichi (aliment spécifique enrichi pour reproducteur, dôme, tunnel, et nid de coton), pour permettre une bonne nidification et limiter le stress chez les animaux gestants. Une vérification quotidienne des mises bas est réalisée par la personne qualifiée responsable de la pièce de reproduction. Afin de ne pas perturber les relations parents-petits, le change est décalé pour n'être réalisé qu'au moins de 3 jours après la mise bas. Au moment du sevrage, les souriceaux sont également hébergés dans un environnement enrichi. Afin de réduire le stress, un enrichissement de leur nouvelle cage par transfert du nid des parents et l'ajout de bouchons humidifiés est réalisé, avec renouvellement chaque jour la 1ere semaine pour favoriser leur alimentation. L'alimentation enrichie est conservée pour les petits au moment du sevrage. De plus, une pipette plus longue est proposée pour leur faciliter l’accès à la boisson et des nids de cotons permettront de palier aux problèmes de thermorégulation. Au-delà, toute anomalie (liée ou non au phénotype dommageable) peut être détectée rapidement grâce au suivi clinique quotidien, et dont la sévérité est scorée selon des critères généraux (comportement/posture, mouvement, aspect général du poil, et perte de poids). En cas de rupture de confinement et d’infection opportuniste, les souris immunodéficientes montrent des signes généraux tels que décrits ci-dessus et seront suivies sur ces critères. Les souris diabétiques ne présentent que peu de symptômes cliniques, avec une maladie décelée précocement. Après confirmation de la présence d’un diabète installé, c’est-à-dire après deux glycémies positives, les animaux sont mis à morts, et cela indépendamment de l’observation de signes cliniques. Le principal signe clinique notable du diabète est la présence d’une glycosurie, provoquant une possible souillure de la litière et le besoin d’un change plus fréquent (augmenté à 2 à 3 fois par semaine si besoin).

Choix des espèces

La souche de souris utilisée dans les projets de recherche développés au laboratoire présente un diabète spontané proche du diabète de type 1 auto-immun humain, dont les mécanismes sont comparables. Ce modèle permet de tester de nouvelles cibles thérapeutiques et de mieux comprendre les mécanismes immunitaires mis en jeu dans cette pathologie. Les souris immunodéficientes sont des souris qui ne possèdent pas de système immunitaire propre et dans lesquelles peut se développer un système immunitaire murin ou humain après injection de cellules hématopoïétiques murines ou humaines. Les souris humanisées reconstituées avec un système immunitaire humain permettent le développement de modèles en conditions proches de l'homme, pour tester de nouvelles solutions thérapeutiques en alternative à des modèles de primates non humains. Pour les souris utilisées en accouplement, elles seront utilisées à partir de leur maturité sexuelle, autour de 8 semaines. Les souris gardées pour le suivi d'incidence du diabète dans la colonie seront gardées jusqu'à apparition des symptômes de la maladie.

50 000 souris transgéniques vont être utilisées sur cinq ans dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Entre le dixième et le quinzième jour de vie, chacune se voit amputer l'extrémité de la queue sur un millimètre et tatouer par injection intradermique, ou, à l'âge adulte, découper un morceau du pavillon de l'oreille. Le porteur indique qu'environ 15 000 souris au génotype inutile seront tuées, qu'un millier servira à l'entraînement aux gestes techniques, et que 35 000 seront gardées pour l'élevage ou versées aux projets qui les ont commandées, la mutilation de l'oreille par un congénère et l'automutilation de la queue figurant parmi les incidents prévus. Il écrit que le projet s'arrêtera dès qu'une méthode moins invasive sera disponible, et que le génotypage par follicule pileux est déjà à l'essai dans l'établissement.

Objectifs

L’établissement est une animalerie d’élevage de souris génétiquement modifiées nécessitant la détermination de la constitution génétique de chaque individu par une amplification précise de séquences d’ADN (génotypage par PCR), qui est généralement réalisée en même temps que leur identification. L’objectif de ce projet est d’utiliser un prélèvement (biopsie) de queue ou du pavillon d’oreille pour obtenir un morceau de tissu de souris transgéniques afin d’effectuer une analyse d’ADN et sélectionner les animaux avec les bonnes séquences d’ADN. La taille de la biopsie est réduite à son minimum et représente au maximum 1 mm. Ce projet ne concerne que les animaux n’ayant pas de caractère qui altère l’état général de l’animal (phénotype dommageable). La biopsie sera effectuée en même temps que l’identification des animaux par tatouage à l’aide d’encre appliquée en intradermique ou, très exceptionnellement, par la pose d’une bague numérotée à l’oreille (à l’âge adulte uniquement). Ce projet sera interrompu, sur décision de la SBEA de l’établissement ou une modification de la réglementation, si une méthode alternative moins invasive peut être proposée. Des essais sont actuellement réalisés dans l’établissement pour réaliser les génotypages à partir de prélèvements de follicules pileux mais cette technique nécessite une optimisation des conditions de purification et d’amplification de l’ADN.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra la réalisation du génotypage, couplé à l’identification des souris transgéniques à phénotype non dommageable en élevage dans l’EU, dans l’attente de la mise au point d’une méthode non invasive. Il permet de gérer au mieux l’élevage de souris transgéniques pour sélectionner les souris avec le gène à sélectionner avant le sevrage. Ce projet pourra être réalisé sur 5 ans mais sera interrompu dès qu’une méthode alternative sera disponible, en particulier pour toutes les lignées qui pourraient être génotypées à partir d’un prélèvement de follicules pileux.

Procédures

Les animaux subiront un prélèvement de l’extrémité de la queue à l’âge de 10-15 jours. Si le prélèvement de tissu doit être réalisé à l’âge adulte, il sera réalisé sur le bord du pavillon de l’oreille dans une partie souple, non cartilagineuse de l’oreille. La durée du prélèvement sera de quelques secondes.

Impact sur les animaux

Le prélèvement de tissu sera réalisé à l’extrémité de la queue ou sur le bord du pavillon de l’oreille, selon l’âge de la souris, et sera inférieure à 1mm afin de limiter les effets indésirables. Dans les deux cas, le prélèvement peut entrainer un léger saignement local qui peut être stoppé immédiatement par une légère pression de la zone incisée. La pose d’une bague numérotée aux oreilles pour identifier de façon définitive la souris peut entrainer une gêne ou un inconfort du au poids de la bague. En cas de bagarre entre congénères, la bague peut être arrachée ou l’oreille mutilée.

Devenir

Les animaux dont les séquences d’ADN ne sont pas celles attendues (génotype sans intérêt pour les porteurs de projet) seront mis à mort (environ 30% soit 15 000 souris); à l’exception de quelques souris qui pourront être utilisées pour réaliser du tutorat (environ 1000 souris). Les animaux d’intérêt (contenant le bon gène) seront conservés soit pour maintenir l’élevage des lignées de souris transgéniques, soit pour prélèvement de tissus, soit pour être utilisés dans les projets pour lesquels ils sont produits (35 000 souris).

Remplacement

L’utilisation de souris transgéniques permet l’étude d’un gène de façon ciblée ou d’une fonction spécifique de l’organisme. Des techniques génétiques permettent de modifier le génome de façon très précise. De plus, la modification du génome peut induire la perte ou l’activation de l’expression d’un gène, et ceci de façon ciblée dans le temps ou dans un organe, constitutivement ou après induction. Ces modèles animaux sont précieux pour réaliser des recherches scientifiques fondamentales ou précliniques et ne peuvent souvent pas être remplacés car les fonctions étudiées mettent en jeu des interactions inter-organes essentielles au bon fonctionnement de l’organisme, impliquant des réponses hormonales, immunitaires et nerveuses.

Réduction

Le nombre d’animaux pour le maintien d’un élevage de souris est maintenu au minimum pour éviter la dérive génétique (environ 10 à 15 souris maximum /lignée âgées de 6 mois au maximum pour garantir leur fertilité). L’élevage de lignées transgéniques est limité et restreint aux lignées utilisées pour la recherche. En cas d’arrêt ou d’interruption de projets, les lignées sont cryoconservées par congélation de sperme. Il est important de noter que le croisement de lignées transgéniques entraine la production d’animaux de génotype non utilisable dans les projets c’est-à-dire dont les séquences d’ADN ne correspondent pas à celles ciblées. Certains de ces animaux (mais ne représentant qu’un faible pourcentage) pourront être utilisés dans la cadre de la formation aux gestes techniques ou comme animaux « témoins » de projet.

Raffinement

Le prélèvement de tissu à l’extrémité de la queue ou au niveau de l’oreille sera réalisée précocement, à l’âge de 7-12 jours, avant l’ossification de la queue ou du cartilage de l’oreille, ce qui permet de limiter la nuisance de ce geste. Chez l’adulte, le prélèvement d’un morceau du pavillon de l’oreille sera privilégié et sera effectué si possible sous anesthésie gazeuse afin de limiter les mouvements de l’animal et de réaliser le geste avec précision. La taille de la biopsie est réduite à son minimum et représente au maximum 1 mm. La biopsie de l’oreille sera réalisée au niveau du pavillon dans une zone souple non cartilagineuse sur le bord du pavillon de l’oreille pour limiter les nuisances. Cette zone est fibro-cartilagineuse et tapissée d’une fine couche de peau. L’incision sera réalisée dans une zone souple non cartilagineuse sur le bord du pavillon de l’oreille. En cas d’apparition d’une inflammation au niveau de la zone de biopsie ou d’automutilation de la queue, la plaie sera traitée selon la procédure décrite par la vétérinaire désignée jusqu’à cicatrisation. Tout animal présentant une blessure ou un signe d’automutilation (ce qui est souvent le cas des souris mâles qui peuvent être agressives avec leurs congénères) sera soigné selon la procédure fournie par la vétérinaire désignée. En cas d’apparition d’un signe de mal-être ou de souffrance comme un manque de toilettage, une prostration même sous stimulation de l’expérimentateur, l’animal pourra être mis à mort si son état général le justifie. Le tatouage à l’encre par injection intradermique n’entraine pas de nuisance. Des techniques alternatives de biopsie non invasives sont en cours d’évaluation et pourront être utilisées lorsque la validation des séquences d’ADN à amplifier par PCR est confirmée.

Choix des espèces

La transgenèse est généralement réalisée chez la souris et l’établissement est un plateau de conservation et d’élevage de différents modèles de souris transgéniques utilisées en recherche fondamentale et préclinique. Le prélèvement caudal sera réalisé à l’âge de 7-12 jours afin de limiter les nuisances. Le prélèvement effectué sur le pavillon l’oreille sera réalisé à 4 semaines pour éviter l’incision de la queue qui s’est ossifiée à cet âge.

Capturés à l'épuisette en milieu naturel, mesurés et pesés sous contention pendant cinq minutes, aspergés d'un antiparasitaire vétérinaire, 96 pigeons bisets passent quatorze semaines en volière par groupes de douze. Trois prises de sang à six semaines d'intervalle et une injection sous-cutanée de mitogène servent à mesurer leur réponse immunitaire, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. L'objet est de savoir si les pigeons choisissent de préférence des partenaires débarrassés de leurs poux, et si ces individus épouillés se portent mieux et pondent davantage. Tous sont relâchés à l'endroit exact de leur capture, marqués, ce qui permettra de les suivre sans avoir à les reprendre.

Objectifs

Les parasites sont ubiquitaires et génèrent une forte pression de sélection sur leurs hôtes. Du fait de cette pression, divers mécanismes de défense contre les parasites ont été sélectionnés chez les hôtes au cours des générations. Ces mécanismes peuvent être regroupés sous le terme de stratégies antiparasitaires, qui comprennent des réponses immunologiques ainsi que des réponses comportementales antiparasitaires. Une de ces réponses interviendrait lors des comportements sociaux et le choix du partenaire ; les organismes pourraient être influencés par le statut d’infestation des individus du sexe opposé. En effet, l’évitement des individus parasités lors du choix de partenaires représente des avantages, pour l’individu qui choisit via l’évitement de la contamination lors de l’accouplement par exemple, mais aussi pour sa progéniture, car un partenaire exempt de parasite pourra transmettre des gènes de résistance à sa descendance. De plus, un partenaire en meilleure santé s’investira davantage dans les soins aux jeunes. Dans ce contexte, l’objectif de notre projet est donc de tester expérimentalement cette hypothèse chez le pigeon biset (Columba livia) en regardant 1) si les individus choisissent préférentiellement des partenaires sexuels expérimentalement épouillés et 2) si ces individus épouillés sont effectivement en meilleure santé (meilleur système immunitaire) et investissent plus dans la ponte et 3) si les comportements sociaux sont réduits envers les individus qui ne sont pas épouillés.

Bénéfices attendus

Nos travaux de recherche appartiennent au champ disciplinaire de l'écologie, qui peut se définir comme l'étude scientifique des relations entre les organismes vivants et leur milieu. Ils portent sur l'étude de la variabilité naturelle des paramètres morphologiques et physiologiques et des comportements chez les espèces animales évoluant en milieu urbain, et donc soumises à de fortes pressions anthropiques (pollution, gestion des populations urbaines...). Les enjeux de la recherche en écologie sont énormes puisqu'il s'agit de lutter contre les conséquences potentiellement désastreuses des activités humaines, comme la destruction des milieux naturels ou les changements climatiques, et proposer des solutions pratiques à des problèmes de société. Plus précisément, les bénéfices de ce projet résident dans la contribution de nouvelles connaissances fondamentales en écologie, portant sur l’impact négatif des ectoparasites sur les organismes vivants et les stratégies comportementales mises en place pour tolérer ces ectoparasites.

Procédures

Les pigeons seront capturés en condition naturelle avec une épuisette raquette et placés en volière de 12 individus pendant 14 semaines. Lors de la procédure, les pigeons seront soumis à 4 interventions sur animaux vigiles: la première constitue des mesures morphométriques (mesure des tailles du tarse et de l'aile et pesée) par une contention spécifique (5 minutes), la deuxième est l'élimination des ectoparasites avec un anti-ectoparasite par une application d’un spray à usage vétérinaire (1 minute), la troisième est une prise de sang de faible volume (3 par individu à 6 semaines d'écart, 2 minutes par prise de sang) et la quatrième est une injection unique en sous-cutané d'un mitogène pour mesurer la capacité immunitaire inflamatoire (5 minutes). Ces procédures seront effectuées pas toutes le même jour et dureront moins de 10 minutes par individu. A l'issue des 14 semaines, les pigeons seront remis en liberté au lieu exacte de leur capture.

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues concernent principalement la détresse et le stress de la capture de la manipulation, de la prise de sang et de l'injection (douleur de courte durée correspondant à la piqûre de l'aiguille) et d'un environnement non adapté lors du transport. Ces nuisances ne durent que le temps de la manipulation ou du transport et n'engendrent aucun effet indésirable. En effet, dans nos précédentes études, les pigeons se remettent rapidement de telles interventions et reprennent des comportements normaux en volière (alimentation, lissage des plumes, reproduction et interactions sociales).

Devenir

A la fin des 14 semaines de procédure, les pigeons seront replacés dans les volières avant d'être relâchés dans leur milieu de capture. En effet, l'ensemble des étapes de la procédure étant léger, elle n'impacte pas la survie et la reproduction des individus en conditions naturelles. De plus les individus sont marqués, cela nous permet de suivre ces individus dans le temps afin d'estimer leurs survies pour nos programmes de recherche sans avoir à en recapturer.

Remplacement

La discipline de l’écologie se focalise par définition sur la faune sauvage, il est donc impossible d’utiliser d’autres animaux autres que ceux capturés en milieu naturel. Afin d'atteindre les objectifs scientifiques se focalisant sur une population de vertébré en conditions naturelles, le recours à des animaux vertébrés est nécessaire et il n'y a pas moyen de le remplacer. Dans ce contexte, le pigeon biset Columba livia apparaît comme étant un modèle animal idéal pour étudier les mécanismes écologiques et évolutifs en milieu urbain. En effet, c’est un oiseau issu d’élevage domestique relâché par l’homme par le passé qui s’est installé dans les zones urbaines et qui est, a priori, soumis à de fortes pressions évolutives. De par ses grandes facilités d’adaptation, il constitue le modèle vertébré « sauvage » le plus répandu en zone urbaine. Son étude permet d’une part de dégager des principes généraux et fondamentaux en écologie urbaine et en évolution en milieu urbain et d'autre part d'étudier les différents parasites qu'il héberge. La variabilité individuelle des pigeons peut être caractérisée facilement (coloration, comportement, immunocompétence, mesure morphométrique) grâce à des protocoles bien maitrisés. Toutes ces caractéristiques en font un modèle idéal pour tester nos prédictions en captivité. De plus, cette espèce est très répandue et ne constitue pas une espèce menacée d’extinction.

Réduction

Nous échantillonnerons 96 pigeons (48 mâles et 48 femelles) que nous maintiendrons en captivité dans les volières de l'établissement. En nous basant sur nos travaux expérimentaux sur la même espèce, nous avons pu montrer que 96 individus étaient un nombre suffisant pour détecter un signal statistique significatif d’un traitement expérimental sur des variables du système immunitaire et comportementales. Nous prévoyons donc d'échantillonner le même nombre d’individus afin de minimiser le risque de ne pas détecter les effets et de rendre inutile toutes les manipulations faites sur les animaux.

Raffinement

Pendant ces 14 semaines de captivité, les pigeons seront hébergés en volière extérieure en grillage galvanisé, divisée en 16 compartiments et couverte en partie par un toit en tôle. Chaque compartiment fait 3.10 m de longueur, 2 m de largeur et 2.40 m de hauteur et accueillera un maximum de 12 individus. Le volume de ces compartiments est de 14.88 m3 pour une surface au sol de 6.2 m2. La surface au sol représente donc plus de 2 fois la surface recommandée par l’annexe A de la Convention Européenne (3 m2 pour 12 individus). Les compartiments sont plus longs que larges, ce qui permet aux individus d’effectuer de brefs vols. Chaque compartiment est enrichi de 6 nichoirs en bois brut laqué, de 4 perchoirs en bambou d’une longueur totale de 5 m, soit plus de 40 cm par pigeon, 1 mangeoire de 60 cm soit 10 cm de mangeoire par pigeon, un abreuvoir d’eau de 7 L et une baignoire de faible profondeur de 30 cm de diamètre. Tous ces enrichissements permettent de réduire le stress de la captivité. Aucune médication n'est prévue dans le cadre de cette procédure (actes peu invasifs) mais une surveillance attentive permet de suivre les animaux de manière ciblée. De plus, cette procédure repose sur une équipe scientifique ayant une expérience sur le pigeon de plus de 20 ans, en particulier, le porteur manipule les oiseaux depuis plus de 20 ans. Lors du déroulement du projet, nous avons également identifié des points limites. En effet, dans le cas où nous détectons un comportement anormal, des signes d'infection, une perte de masse de plus de 30 pourcents, ou une blessure conséquente à la procédure (ces informations sont donc les points limites), les individus seront alors exclus des procédures et isolés en quarantaine. Le vétérinaire sera alors contacté pour soigner ou euthanasier l'individu.

Choix des espèces

Le pigeon biset (Columba livia) apparaît comme étant un modèle animal idéal pour étudier les mécanismes écologiques et évolutifs en milieu urbain. En effet, c’est un oiseau issu d’élevage domestique relâché par l’homme par le passé qui s’est installé dans les zones urbaines et qui est, a priori, soumis à de fortes pressions évolutives. De par ses grandes facilités d’adaptation, il constitue le modèle vertébré « sauvage » le plus répandu en zone urbaine. Dans notre contexte d’étude, notre espèce est totalement appropriée car elle est naturellement exposée par une large diversité d’espèces d’ectoparasites, ce qui en fait également un bon modèle pour tester notre hypothèse. Enfin, cette espèce est très répandue et ne constitue pas une espèce menacée d’extinction. Les pigeons échantillonnés seront tous adultes (adultes de plus de 8 mois) capables de se reproduire. Les adultes présentent une abondance naturelle de parasites plus élevée que les juvéniles, ce qui présente un intérêt dans notre étude. De plus, les adultes sont moins sensibles au stress de la procédure que les juvéniles.

Valider un additif alimentaire destiné aux élevages de poulets de chair, une alpha-amylase censée mieux extraire l'énergie du maïs : 36 poussins vont être utilisés, tués à vingt-huit jours, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Élevés en cages en batterie depuis leur premier jour, ils sont maintenus sur le dos pour qu'on dégage leur aile et qu'on pique la veine alaire, quatre fois au vingt-et-unième jour puis quatre fois au vingt-huitième. Le porteur écarte l'anesthésie locale au motif qu'elle obligerait à capturer les oiseaux deux fois, et tous sont tués pour prélever les tissus intestinaux et musculaires. Le bénéfice invoqué relève de l'économie de la filière, davantage de souplesse dans la formulation des rations et une réduction des coûts de l'alimentation des volailles.

Objectifs

Les animaux monogastriques adaptent en grande partie leur consommation d’aliment de façon à couvrir leurs besoins énergétiques d’entretien, de croissance et de production (chair, œufs). Dans les rations alimentaires, les grains de céréales constituent la principale source d’énergie. Le maïs est généralement la céréale de choix et est incorporé jusqu’à 70 % dans la ration. L’ énergie est principalement apportée par l’amidon des céréales, dont le taux de dégradation dans le tractus gastro-intestinal a un impact majeur sur la disponibilité énergétique de l'oiseau. Cependant, tout l’amidon, présent dans ces grains n’est pas disponible pendant la digestion. Il a été démontré que la supplémentation en amylase externe à l'organisme peut améliorer la digestibilité de l'amidon et de l'énergie dans les régimes alimentaires à base de maïs et de soja . L’addition d’amylase externe complète donc la capacité de digestion de l’amidon par les enzymes d’amylase pancréatiques permettant potentiellement d’accéder à une plus grande proportion d’amidon disponible et donc d’obtenir plus d’énergie de la ration alimentaire. L’amidon est composé d’unité de glucose qui est le principal nutriment libéré par les amylases. Le glucose constitue donc l’apport d’énergie dont le transport, l’utilisation par le foie et les muscles sont des processus essentiels qui conditionnent la croissance protéique musculaire et la qualité des produits. La disponibilité du glucose comme source d’énergie va en plus conditionner la capacité des animaux à faire face aux aléas de leurs conditions d’élevage (transport, température) puisqu’elles vont affecter l’activité des enzymes digestives et donc l’absorption et l’utilisation des nutriments dans le tube digestif. La disponibilité du glucose joue donc un rôle important dans l'efficacité alimentaire et la qualité de la viande et sera un indicateur de l’efficacité de l’addition d’ amylase, utilisée, pour favoriser les apports énergétiques essentiels aux performances des animaux et valoriser les ingrédients de la ration alimentaire permettant une plus grande flexibilité dans la formulation du régime et une réduction des coûts environnementaux et économiques de l’alimentation des volailles.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra 1) de caractériser la cinétique d’apparition du glucose en présence d'une amylase 2) de confirmer l’effet en prenant en compte toutes les interactions cellulaires complexes qui ont lieu in vivo et qui peuvent influer sur la digestion 3) d’optimiser le nombre d’animaux nécessaires et suffisant pour affiner ensuite le mode d’action de l’amylase, et estimer l’apport énergétique résultant de l’hydrolyse de l’amidon.

Procédures

Les animaux seront élevés avec un aliment répondant à leurs besoins nutritionnels pendant 28 jours. Prélèvements répétés (0, 15 30 et 60 minutes après distribution de l’aliment) d’une goutte de sang avec un glucomètre au niveau de la veine alaire. Inconfort et stress dû au maintien de l’animal pour dégager l’aile et réaliser le prélèvement. Utilisation ponctuelle d’un aliment synthétique à base de glucose distribué à J21 et à J28 pendant 1 heure sans risque d’altérer la croissance des animaux qui ont été nourris avec un aliment standard répondant aux besoins jusqu’au jour 28. Le temps de contention de l’animal pour dégager l’aile et réaliser le prélèvement sera réduit (max 1 min) par le prélèvement d’une goutte de sang nécessaire et suffisante pour la détermination en directe de la concentration en glucose à l’aide d’un glucomètre (temps du prélèvement de la goutte: maximum 5 secondes par prélèvement soit 20 secondes par animal à J21 et à J28).

Impact sur les animaux

Inconfort et stress dû au maintien de l’animal pour dégager l’aile et réaliser le prélèvement. Utilisation ponctuelle d’aliment synthétique à base de glucose distribué à J21 et à J28 pendant 1 heure sans risque d’altérer la croissance des animaux qui ont été nourris avec un aliment standard répondant aux besoins jusqu’au jour 28. La durée du retrait de l'aliment est trop courte (1H) pour enregistrer une perte de poids.

Devenir

Mise à mort de tous les animaux impliqués dans la procédure pour réaliser les prélèvements des tissus intestinaux et de muscle.

Remplacement

La procédure expérimentale est nécessaire et ne peut pas être remplacée par une autre stratégie n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants. L’efficacité des enzymes digestives est dépendante de l’hétérogénéité individuelle en termes de digestibilité des nutriments. Le développement d’un additif alimentaire avec une activité enzymatique annoncée implique de connaitre son mode d’action chez l’animal auquel il est destiné et de prendre en compte toutes les interactions cellulaires complexes qui ont lieu in vivo lors de l’ingestion des additifs chez le poulet

Réduction

La procédure expérimentale mise en œuvre est une étude exploratoire. Des calculs statistiques ont été réalisés afin de déterminer le nombre d’animaux adéquat pour ce projet et a été réduit à la stricte nécessité pour aborder l’objectif du projet. Le nombre d’animaux à utiliser permettra d’apporter de bonnes conditions d’élevage en favorisant une hiérarchie sociale nécessaire au bien-être des animaux et d’obtenir des données scientifiquement robustes. Des analyses post mortem seront réalisées sur les tissus de chaque animal afin de générer le maximum d’informations possibles par animal.

Raffinement

Prélèvement d’une goutte de sang de manière répétée (4 prélèvements) à J21 et à J28: inconfort et le stress dus à la contention de courte durée et la douleur légère liée à l’introduction de l’aiguille d'un glucomètre sont réduits par une manipulation délicate des animaux maintenus sur le dos pour dégager l'aile, par un prélèvement d’une goutte de sang, en ne piquant pas toujours au même endroit sur la veine alaire (aile gauche à J21 et aile droite à J28) et par l’application d’un point de pression. Pas d'utilisation d'anesthésique local en vue du prélèvement de sang car cela nécessiterait de capturer deux fois les animaux (application du produit et réalisation du geste) entrainant un stress et un inconfort supplémentaire. Avant de procéder au prélèvement de la goutte de sang, la veine sera désinfectée. Le raffinement des conditions d’hébergement consiste en la mise en place au démarrage de papier filtre à l’intérieur de la cage pour éviter que les animaux ne se coincent pas les pattes dans les mailles de la grille et en favorisant l’accès facile à l’eau et à la nourriture. L’accès à l’eau est facilité par la mise en place de coupelle d’eau en plus des pipettes et des godets récupérateurs d’eau. L’accès à la nourriture est affiné en mettant directement dans la cage sur le papier filtre un tas d’aliment. En plus, ajustement régulier de la hauteur des lignes d’eau ainsi que les ouvertures d’accès aux mangeoires en fonction de l’âge des animaux. L’état de santé des animaux est suivi quotidiennement. Les conditions d’hébergement des animaux sont définies de telle sorte que l’enrichissement des cages (grelots scintillants), la densité des animaux par cage, ou encore les paramètres environnementaux (température et hygrométrie…) procurent le maximum de confort aux animaux, et restent supérieurs ou égaux à la législation en vigueur. Aucun animal ne reste isolé, en cage individuelle sans contact visuel ou tactile avec ses congénères, ceci afin de réduire au minimum l’angoisse et le stress des animaux.

Choix des espèces

Les additifs alimentaires dont l’activité d’hydrolyse de l’amidon veut être confirmée au moyen de ce modèle, sont destinés à être incorporés dans les rations alimentaires distribuées aux volailles (poulets de chair). Les animaux livrés seront des poussins de 1 jour (poids moyen 40 g). Ils seront mis en stabulation en cages en batterie et seront élevés jusqu’à l’âge de 28 jours. Des poulets juvéniles seront utilisés dans cette étude car à cet âge le sytème digestive n'est pas totalement développpé et il sera donc plus facile de mesurer les produits de digestion de l'amidon de la ration alimentaire.