Procédures légères

Rendus à la fondation qui en a la garde parce que le porteur n'attend aucun dommage, 24 chevaux de quatorze ans en moyenne subissent sur trois ans neuf fouilles rectales et neuf ponctions de la veine jugulaire, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque prélèvement se fait sur animal vigile, dure quelques minutes et reste espacé d'au moins neuf semaines. L'étude porte sur l'effet de la diversité botanique des pâtures sur la digestion et la santé, le porteur rappelant que la domestication a réduit l'accès des chevaux à des prairies variées et favorise ainsi des maladies comme la fourbure. Six chevaux par groupe suffisent selon un calcul de puissance fondé sur des concentrations de fructosamine relevées dans la littérature, et le porteur justifie l'espèce par le fait que la digestion est propre à chacune.

Objectifs

A l’état sauvage, les chevaux ont tendance à moduler leur consommation journalière de fourrages et la nature de ces derniers en fonction de la saison, de l’environnement et de leurs besoins spécifiques. Cet accès à des pâtures aux profils botaniques diversifiés est fortement réduit par la domestication et le mode de vie imposé aux chevaux (box ou pâtures pauvres botaniquement). Cela peut avoir de graves répercussions sur la santé du cheval en particulier en favorisant certaines maladies métaboliques (la fourbure par exemple) et éventuellement en altérant l’écosystème du gros intestin, constitué de micro-organismes indispensables à la digestion, en particulier des fibres, chez le cheval. Le projet proposé évaluera l’impact de la restauration de la biodiversité des pâtures en travaillant à différentes échelles : du sol à l’animal.

Bénéfices attendus

Ce projet devrait servir à définir un itinéraire agronomique (ensemble des opérations planifiées pour la culture d'une plante spécifique depuis la préparation du sol à l'utilisation de la culture) permettant de promouvoir simultanément la santé des sols, des prairies et des chevaux, améliorant ainsi la biodiversité dans son ensemble. En effet, l’une des hypothèses de ce projet est que des écosystèmes prairiaux plus sains seront bénéfiques à la santé et au bien-être des chevaux.

Procédures

Au cours des trois années du projet, les chevaux seront soumis à neuf prélèvements de fèces et de sang séparés de neuf semaines au minimum. Ces prélèvements s'effectuent sur animal vigile et ne durent que quelques minutes.

Impact sur les animaux

La fouille rectale peut entrainer une gène légère et passagère qui cessera au moment du retrait du bras du manipulateur. De même, une douleur légère et passagère peut être éprouvée au moment de la ponction dans la veine jugulaire, mais celle-ci ne devrait pas durer plus de quelques minutes.

Devenir

Il n'est pas attendu de dommage pour les animaux impliqués dans ce projet. La fondation qui a la garde de ces animaux pourra donc continuer de les héberger.

Remplacement

Il est nécessaire de réaliser ce projet sur l'espèce cible, le cheval, car il n'existe pas de modèle assez complet pour mimer sur la durée toutes les réponses sanguines et fécales qui seront évaluer dans le projet.

Réduction

Six chevaux par groupe seront inclus dans cet essai mené en longitudinal. Ce nombre a été établi à l’aide de la fonction « power.t.test » du logiciel Rstudio, d’après les résultats de la littérature relatant une différence significative des concentrations en fructosamine entre des chevaux présentant des dysfonctionnements métaboliques et des chevaux sains. Dans ces études, les chevaux sains présentaient une concentration moyenne en fructosamine égale à 250 micromol/L tandis que les chevaux atteints de dysfonctionnements métaboliques avaient une concentration moyenne en fructosamine égale à 290 micromol/L. L'écart-type inter-individu était de 0,19 micromol/L. Avec ces valeurs et pour une puissance du test fixée à 85 % et une erreur de première espèce de 5 %, un nombre de 6 chevaux minimum sera nécessaire pour mettre en avant des différences significatives sur ce paramètre sanguin d'intérêt. Les données seront analysées statistiquement à l'aide de la procédure MIXED de SAS. Les données obtenues la première année (2024) serviront de co-variables à l'analyse statistique des années suivantes (2025 et 2026) puisque cette année là, les chevaux seront sur des parcelles n'ayant pas encore eu de modifications de leur itinéraire agronomique. Sur les données de 2025, un premier modèle statistique permettra de tester l'effet de l'itinéraire agronomique sur les paramètres mesurés. Il inclura, en effet fixe, l'itinéraire agronomique de la parcelle sur laquelle les chevaux pâturent (n=4), la saison (n=3) et l'interaction entre ces deux variables. Les valeurs individuelles des chevaux seront incluses en effet aléatoire et les données obtenues en 2024 seront prises en co-variables. A la fin des trois années de projet, un second modèle statistique pourra inclure en plus l'effet de l'année au modèle précédent. Le seuil de significativité sera fixé à p < 0,05, et les tendances seront considérées à p < 0,10.

Raffinement

Afin de faciliter le passage lors des fouilles rectale, du gel est appliqué sur la main du manipulateur. Les chevaux étant des herbivores grégaires, ils seront hébergés en groupe dans des paddocks leur permettant de brouter. De plus, le personnel animalier observe quotidiennement le comportement des chevaux afin de repérer les signes de mal-être ou de souffrance. Ces signes inhabituels sont immédiatement signalés au responsable de l’expérimentation. Les chevaux qui présenteraient des signes de mal-être ou de souffrance seront soignés et si jugé nécessaire par le vétérinaire traitant retirés de l’essai.

Choix des espèces

L'essai doit nécessairement être conduit avec des chevaux car il s'agit de l'espèce cible de l'étude et la digestion est spécifique à chaque espèce. Les chevaux inclus dans l'étude seront considéré comme adultes (14 ans en moyenne au début du projet), et auront donc une digestion stable.

Un tube gastro-œsophagien introduit trois fois pour prélever du suc gastrique, avant le test puis à trente et soixante minutes, et une administration de pentagastrine pour faire sécréter l'estomac : 40 chiens adultes sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, et tous sont gardés en vie. L'opération est répétée après au moins quatre jours de repos, pour vérifier que les mesures de pH sont reproductibles. Il s'agit de repérer les individus qui répondent à la pentagastrine, afin de les inclure dans de futures études de pharmacocinétique où l'absorption dépend du pH de l'estomac. Cet avenant augmente l'effectif "suite à une demande accrue d'études", et le porteur écrit qu'il n'y a pas eu d'approche statistique pour fixer ce nombre de 40 chiens.

Objectifs

L'objectif de ce projet est de pouvoir identifier des animaux qui répondent à la pentagastrine. La pentagastrine a pour effet d'entrainer la sécrétion gastrique. Cela permettra donc de vérifier l'acidité du pH gastrique chez les chiens et de limiter les variations inter individuelles également. Le pH gastrique a un rôle majeur au niveau de l'absorption des principes actifs dans les études de pharmacocinétiques. Ce projet est un avenant au projet autorisé dont l'objectif est d'augmenter le nombre d'animaux suite à une demande accrue d'études.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sont de pouvoir vérifier que les animaux répondent bien à l'injection de pentagastrine. Cela permettra de vérifier l'acidité de l'estomac avant l'administration d'un élément d'essai. Ce projet permettra de s'assurer que les animaux sélectionnés pour de prochaines études seront dans de bonnes conditions pour pouvoir évaluer des paramètres physico chimiques des éléments testés dans le but de générer de nouveaux médicaments.

Procédures

Dans ce projet, il y aura des prélèvements de suc gastrique pour mesurer le pH du contenu de l'estomac. Pour cela, le suc gastrique sera prélevé via l'utilisation d'un tube gastro oesophagial. Il y aura 3 prélèvements ( avant le début du test puis à 30 et 60 min). La durée d'un prélèvement est de l'ordre de la minute. Les animaux auront aussi une administration d'une solution de pentagastrine. Le volume administré sera de 0.08 mL/kg. La durée de l'administration: inférieure à la minute. Ces mesures de pH seront réalisées deux fois pour vérifier que les résultats sont bien reproductibles. Une période de repos d'au minimum 4 jours sera respectée entre les 2 périodes.

Impact sur les animaux

Les gestes techniques réalisés dans ce projet seront: - gavage ( voie orale): cela peut engendrer du stress lié à la contention - administration intramusculaire: cela peut également engendrer du stress lié à la contention, et peut être une gêne musculaire juste aprés administration.

Devenir

Tous les animaux seront gardés en vie à la fin de cette procédure.

Remplacement

La réponse à la pentagastrine est individu dépendante. Il est necessaire dans ce projet de sélectionner les animaux qui répondront favorablement à l'effet de la pentagastrine en vu de réaliser de prochaines études pour lesquelles les éléments d'essai seront dépendant du pH gastrique. Les approches in vitro permettent de mimer la dissolution d'un élément test à un certain pH mais cela ne permet pas de voir les phases absorption, de distribution, de métabolisme et d'élimination. Il est donc indispensable de recourir à l'animal dans son ensemble.

Réduction

Des groupes de 3 à 6 animaux par élément d'essai testé seront généralement prévus. Ce projet est un avenant au projet autorisé dont l'objectif est d'augmenter le nombre d'animaux suite à une demande accrue d'études. Sur une durée de 5 ans nous prévoyons de valider la réponse à la pentagastine sur 40 animaux soit environ 16 animaux tous les 2 ans . Six animaux sont nécessaire pour la réalisation d'une étude soit 12 animaux sont necessaire pour assurer un roulement entre les animaux avec une periode de repos suffisante d'au minimum 7 jours. Il n'y a pas eu d'approche statistique. C'est le nombre d'animaux minimal requis pour avoir un nombre animaux suffisant pour être inclus dans de futures études.

Raffinement

Pendant la période d'acclimatation et durant le test , les animaux seront hébergés par groupe de 2 ou 3. Un suivi quotidien sera mis en place pour l'observation générale des animaux. Le jour du test les animaux seront observés plusieurs fois par jour. Si de la douleur est ressenti au cours du test, possibilité d'utiliser des analgésiques. Cette décision sera prise par le vétérinaire désigné. De l'enrichissement ( exemple: balle, corde, cachette, fond musical ) sera présent autant que possible dans les hébergements. Dans ce projet les points limites sont: - Des vomissements qui seraient liés à la technique de gavage ou qui suivrait l'injection de pentagastrine - Des douleurs au moment de l'administration de la solution de pentagastrine - Des douleurs au moment de la réalisation des gavages pour le prélèvement de suc gastrique Si les vomissements sont trés fréquents et important, si la douleur est également bien présente alors cela sera considéré comme un critère d'arrêt.

Choix des espèces

Espèce de choix pour valider ce type de réponse. Le chien est une espèce facile à manipuler. Données bibliographiques disponibles sur cette espèce. Espèce qui sera demandée dans les futures études. Adultes. Animaux adultes necessaire pour ce type de projet.

300 souris vont être utilisées sur cinq ans dans des travaux pratiques impliquant un niveau de souffrance léger, gardées en vie et réutilisées ensuite dans un autre protocole d'enseignement. Chaque animal reçoit deux injections intrapéritonéales, d'un antidépresseur, d'un anxiolytique ou de sérum physiologique, puis passe deux fois le test de Porsolt, six minutes de nage forcée, à neuf jours d'intervalle. Les étudiants y identifient la classe pharmacologique de deux molécules déjà connues et s'exercent à la contention et à l'injection sur animal vigile, dans le cadre d'un programme pédagogique national. Le porteur affirme qu'aucune méthode de remplacement ne permet une formation appropriée sur le plan technique, et compte parmi les bénéfices le fait de "mettre sur le marché du travail des personnes avec des compétences solides dans ce domaine".

Objectifs

Cette séance de travaux pratiques (TP) chez la souris est destinée à des étudiants dont la formation peut conduire à des métiers en lien avec le domaine de l’expérimentation animale. Dans ce contexte, les étudiants doivent acquérir un savoir-faire pour participer aux essais chez l’animal vigile et être en mesure de réaliser entre autres les traitements et les observations cliniques des animaux afin de pouvoir candidater sur les postes proposés par les organismes publics ou privés de recherche et par les industriels. Cet enseignement pratique participe à une meilleure orientation de nos étudiants par la découverte concrète des exigences et responsabilités liées à l’utilisation de l’animal. Les objectifs pédagogiques de ces travaux pratiques sont de plusieurs ordres : - Mettre en pratique l’enseignement théorique à la fois d’un point vue pharmacologique concernant les effets des médicaments antidépresseurs et d’un point de vue éthique vis-à-vis de l’utilisation de l’animal en expérimentation. - Savoir mettre en application un protocole expérimental de pharmacologie comme demandé dans le programme pédagogique et réaliser un tableau de recueil de données approprié au déroulement de ce protocole pour garantir la traçabilité des données brutes expérimentales. - Utiliser un test de comportement chez l’animal prédictif d’une activité antidépressive de molécules afin d’observer la différence de comportement des animaux des différents lots et quantifier les effets des substances étudiées. Apprendre à réaliser des expériences en aveugle (sans savoir quelle classe pharmacologique est utilisée), prendre conscience des biais pouvant être induits par l’attente de certains effets chez les animaux traités. Sensibiliser les étudiants à la variabilité des mesures dépendante de l’expérimentateur et des paramètres extérieurs lors d’un test comportemental. - Consolider la manipulation de la souris vigile (contention, administration par voie intrapéritonéale) tout en continuant à raffiner les conditions expérimentales (préhension dans le creux de la main, récompense des animaux).

Bénéfices attendus

Ce projet a pour but d’apprendre aux étudiants de notre formation à réaliser des expérimentations in vivo de pharmacologie. En effet, ce diplôme est réglementé au niveau national et le contenu des enseignements est défini selon un programme pédagogique national. Les étudiants doivent acquérir 5 compétences durant leur formation, et notamment la compétence « mener des études à l’échelle du vivant ». En deuxième année, la validation de cette compétence implique la réalisation d'un travail portant sur « Etudier l’effet de xénobiotiques en pharmacologie ». Lors de ce travail, les étudiants doivent notamment : - Rechercher des informations sur le ou les xénobiotiques sujets de l’étude, les procédures expérimentales nécessaires à mettre en place pour évaluer son effet sur un organisme vivant ainsi que la réglementation mise en jeu, en particulier concernant l’expérimentation animale - Mettre en oeuvre le protocole en identifiant au préalable les étapes critiques et en organisant l’ensemble de l’expérimentation (matériels, consommables, réactifs...) - Rendre compte des résultats de la manière la plus appropriée possible. Il est également précisé que ce travail doit participer à la validation de l’apprentissage « Expérimenter dans le cadre d’études pré-cliniques en évaluant l’effet de xénobiotiques en pharmacologie notamment sur animal de laboratoire ». Ainsi ce TP s’inscrit parfaitement dans ce cadre et les bénéfices attendus pour les étudiants sont les suivants : - consolidation de l’apprentissage de la manipulation des souris vigiles : contention, administration par voie intrapéritonéale - mise en oeuvre d’une étude en pharmacologie in vivo : identification des animaux, réalisation d’un test comportemental de référence, recueil de données et traçabilité, analyse et interprétation des résultats, identification de substances pharmacologiques en fonction de leurs effets - mise en pratique des éléments vus en cours théoriques sur l’éthique en expérimentation animale, notamment mise en évidence des régles de respect du bien-être animal au cours du TP. L’enseignant s’assure tout au long du TP du respect de l’éthique et interroge régulièrement les étudiants sur les éléments indispensables au respect du bien-être des animaux dans ce TP. Ainsi, ce TP participe à la bonne formation de nos étudiants dans le domaine de l'expérimentation animale et favorise donc à mettre sur le marché du travail des personnes avec des compétences solides dans ce domaine.

Procédures

Les animaux recevront une administration par voie intrapéritonéale de sérum physiologique, d'un antidépresseur ou d'un anxiolytique. Cette administration durera quelques secondes. Les animaux réaliseront ensuite le test de Porsolt qui durera 6 minutes. Les animaux recevront deux injections et réaliseront deux fois le test de Porsolt avec 9 jours d'écart entre les deux.

Impact sur les animaux

Les injections intrapéritonéales peuvent engendrer une légère douleur au niveau du site d’injection. Les différentes contentions peuvent être source de stress pour les souris ainsi que leur isolement durant le test de comportement.

Devenir

Tous les animaux seront gardés en vie et réutilisés dans un autre protocole de travaux pratiques peu invasif lors duquel ils recevront des administrations de sérum physiologique. Cette réutilisation a reçu un avis favorable de notre Structure Chargée du Bien-être des Animaux (SBEA) ainsi que du vétérinaire référent.

Remplacement

Dans la formation de nos étudiants en tant que techniciens supérieurs, le programme pédagogique national prévoit, en pharmacologie, l’évaluation in vivo des effets de molécules de référence par la mise en œuvre de protocoles expérimentaux. Il n’existe à l’heure actuelle aucune méthode de remplacement permettant une formation appropriée de nos étudiants sur le plan technique (manipulation de l’animal vigile, administration des substances chez l’animal vigile…). Les médicaments agissant sur le système nerveux central (antidépresseur, anxiolytique) sont des molécules de référence et leur étude se fait via la réalisation de tests comportementaux. Il est donc nécessaire que les étudiants puissent réaliser certains de ces tests lors de leur formation. Enfin pour favoriser l'apprentissage des étudiants à la mesure du temps d'immobilité de la souris et éviter d'intégrer des animaux d'entraînement, une vidéo présentant le test de la nage forcée (Porsolt) chez la souris leur sera présentée avant le début du TP afin qu'ils s'entrainent à identifier les comportements et manipuler le chronomètre. De plus, les étudiants pourront au cours du TP se réentraîner à réaliser les injections intrapéritonéales en manipulant des seringues/aiguilles dédiées sur un support inerte (éponge).

Réduction

Ce TP aura lieu sur 4 séances, réparties sur deux semaines et concernera 12 à 14 étudiants par séance (52 étudiants maximum par année). Pour chaque séance, chaque étudiant prendra en charge deux souris. Afin de diminuer le nombre d’animaux utilisés, chaque souris participera à deux séances de TP espacées de 9 jours, en prenant soin d’alterner le traitement reçu (chaque souris sera incluse dans un groupe différent lors de la seconde séance de TP). De plus, les étudiants travailleront sur les résultats groupés obtenus par toute la promotion, ce qui permettra la réalisation de tests statisques sans augmenter le nombre d’animaux par étudiant. Ainsi 52 souris seront nécessaires pour 52 étudiants, auxquelles s’ajoutent 8 souris surnuméraires (2 par séance de TP) prévues en cas de problème de santé d’un animal ne permettant pas son inclusion dans l’étude. Les étudiants ayant déjà réalisé des IP sur souris, aucune souris de démonstration ne sera incluse à cet effet. De même, aucune souris de démonstration ne sera incluse pour l'entrainement à la mesure du temps d'immobilité de la souris, car une vidéo sera prévue pour cela. Ainsi 52+8=60 souris seront nécessaires par an pour 52 étudiants et 300 souris sur 5 ans pour 260 étudiants. Ce chiffre sera bien entendu indexé sur le nombre réel d’étudiants présents dans la formation chaque année. Enfin, afin de réduire le nombre d'animaux utilisés au sein de notre établissement ces animaux seront réutilisés dans un autre protocole de TP peu invasif lors duquel ils recevront des injections de sérum physiologique. Cette réutilisation a reçu un avis favorable de notre Structure Chargée du Bien-être des Animaux (SBEA) ainsi que du vétérinaire référent.

Raffinement

Les animaux seront hébergés en groupe socialement harmonieux en présence de deux éléments d’enrichissement (papier absorbant et une petite maison ou tunnel soit en polycarbonate soit en carton). Les point limites spécifiques du projet seront appliqués : tout animal présentant des signes de stress ou de maladie tels que : poil hérissé, stéréotypie, comportement agressif ou absence de prise de poids telle qu'attendue à l'âge de ces animaux, ne sera pas inclus dans le TP et sera pris en charge selon les recommandations du vétérinaire référent. Préalablement au TP, les animaux auront été manipulés régulièrement afin de diminuer leur stress lors de la manipulation et une récompense (de type vers séchés, mélange de fruits légumes et graines, mini-gouttes de yaourt, billes de céréales…) leur sera donnée afin d'augmenter leur familiarité. De même, une récompense leur sera donnée après chaque acte (pesée/marquage,administration par voie intrapéritonéale, test Porsolt). De plus, dans la mesure du possible les animaux seront habitués à être pris en préhension dans la main et non par la queue par le personnel afin de diminuer leur stress lors du TP. Les étudiants prendront également les souris en préhension dans leurs mains en coupe pour le transfert de cage, la pesée et la préparation de l’injection. Afin de diminuer leur stress, la répartition des souris dans leur cage d’hébergement sera conservée à l’issue du TP. Les étudiants sont sensibilisés au bien-être des animaux lors de cours théoriques mais également en TP. Ainsi ils seront invités à parler doucement et à limiter les bruits afin de ne pas stresser les animaux. Enfin, le fait que les étudiants aient déjà vu les procédures en vidéo améliore leur travail sur les animaux et garantit une meilleure réussite des différentes procédures et donc de l'ensemble de ce TP.

Choix des espèces

La souris est une des principales espèces utilisées en recherche et notamment en pharmacologie. Il est donc nécessaire que nos étudiants en tant que futurs techniciens supérieurs soient formés à la manipulation et à l’observation de celle-ci. Stade adulte (de 25 à 45 grammes) correspondant au stade d’utilisation classique de ces animaux lors des essais de pharmacologie précliniques.

Amenées dans une case à l'écart du troupeau, la tête maintenue par la personne qui pratique le geste, 14 chèvres laitières reçoivent dans la bouche puis dans l'œsophage un tube flexible par lequel on aspire le contenu de leur rumen. Chaque intubation dure une à deux minutes, à raison de huit prélèvements par an au maximum et de quarante sur les cinq années du projet, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le liquide prélevé ensemence des mini fermenteurs destinés à évaluer in vitro l'effet des rations sur la digestion et sur la production de méthane, dispositif que le porteur présente comme un moyen de limiter les mesures sur les animaux, tout en reconnaissant que le jus de rumen doit toujours être prélevé sur une chèvre. Elles reçoivent une récompense alimentaire après chaque intubation et retournent avec leurs congénères du troupeau laitier.

Objectifs

L’objectif est d’améliorer les modes d’alimentation des ruminants, en vue de couvrir leurs besoins nutritionnels, préserver leur santé et limiter l’impact de l’élevage sur l’environnement (production de gaz à effet de serre dont le méthane). Cela nécessite d’étudier les facteurs qui modifient la capacité du microbiote à prédigérer les aliments, les fourrages en particulier, et à se multiplier en produisant de la biomasse. Les mini fermenteurs continus, en cours de validation, permettent de cultiver le microbiote in vitro, ns des conditions proches de celles du rumen durant plusieurs semaines et de déterminer sa composition et ses activités biochimiques dans de nombreuses configurations expérimentales contrôlées. Le projet a trois objectifs principaux. 1) Evaluer les capacités du nouveau dispositif miniaturisé à reproduire les effets des rations types des ruminants sur les fonctions digestives du microbiote. 2) Evaluer in vitro les caractéristiques nutritionnelles de différents aliments/compléments/ modulateurs de la flore microbienne, en particulier les fermentations et flux d’hydrogène et de méthane 3) Mettre au point un dispositif d’étude in vitro de la colonisation des parois végétales par la microflore ruminale. Ces 3 objectifs nécessitent le prélèvement de contenu du rumen chez les chèvres afin d’ensemencer les fermenteurs.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de valider un dispositif in vitro d’évaluation des principales fonctions fermentaires y compris la production de méthane et d’évaluer l’impact de différents modulateurs de la flore microbienne ou d’aliment sur les principales fonctions digestives sans recours à des mesures physiques chez l’animal. Pour ces travaux, nous allons utiliser la chèvre, comme modèle du ruminant laitier car il est important de caractériser l’effet de certains modulateurs de la flore ou de compléments alimentaires chez cette espèce importante pour la production de fromage. Les études menées avec des inocula de chèvres sont importantes à mener en raison des spécificités de son microbiote à mieux digérer les parois végétales en comparaison des autres ruminants associées au développement d’un dispositif d’étude in vitro de la colonisation des parois végétales par la microflore ruminale. L’apport des connaissances qui en découleront seront importantes dans le contexte de transition et de développement des pratiques agroécologiques, notamment par optimiser la valorisation des fourrages.

Procédures

Chaque animal sera intubé en vigile (1 à 2 minutes environ). Cette procédure est réalisée sur 6 animaux successivement. Chaque prélèvement sur un animal sera espacé au minimum d’une semaine et chaque animal ne sera pas prélevé plus de 8 fois par an et au maximum 40 fois.

Impact sur les animaux

Ce projet nécessite le prélèvement de jus de rumen chez des chèvres afin d’inoculer les dispositifs in vitro. Cette collecte ponctuelle de contenu de rumen par intubation de l'œsophage et aspiration est une source d'inconfort et de douleur légère de très courte durée (quelques minutes). Elle nécessite d’amener l’animal dans une case séparée des autres chèvres, d’effectuer la contention de la tête de l’animal par la personne pratiquant l’intubation puis d’introduire dans la bouche puis dans l’œsophage un tube flexible de petit diamètre. Cela peut générer un stress.

Devenir

Les chèvres, retournent avec leurs congénères du troupeau laitier et suivent les pratiques liées à l’élevage.

Remplacement

Les dispositifs in vitro permettent d’évaluer le métabolisme microbien dans différentes situations nutritionnelles en limitant l’impact sur le bien-être animal. L’avantage des dispositifs in vitro en continu avec renouvellement des phases liquide et solide est qu’ils permettent une habituation de la flore microbienne aux conditions alimentaires dans le dispositif sans obligation de l’effectuer in vivo. Le dispositif miniaturisé que nous souhaitons finir de valider présente l’avantage de permettre l’évaluation d’un plus grand nombre de modalités à partir d’un même échantillon de jus de rumen que le dispositif habituel. Cependant, quel que soit le dispositif, du jus de rumen doit être prélevé chez l’animal, mais notre projet permet de minimiser les fréquences de prélèvements et donc les situations de stress ou d’inconfort de l’animal.

Réduction

Pour ces dispositifs, le prélèvement de chaque chèvre permettra d’inoculer 4 à 6 flacons en raison de la taille du prélèvement restreint par intubation. De plus, il est nécessaire de garder une variabilité liée à l’individu et à son microbiote dans nos évaluations, c’est pourquoi, nous souhaitons utiliser 14 chèvres laitières sur les 5 années du projet.

Raffinement

Un protocole d’habituation au geste d’intubation sera effectué systématiquement avant réalisation du prélèvement de jus de rumen. Cela se terminera par une récompense alimentaire donnée à l’animal. Ce protocole d’habituation sera répété 3 fois espacés d’au moins 24h, 2 semaines avant la 1ère intubation et une fois la semaine précédant l’intubation. Enfin, à la fin de chaque prélèvement par intubation, les chèvres recevront une récompense alimentaire. Les animaux seront en permanence hébergés en groupe avec leurs congénères de l’élevage sur aire paillée, selon les pratiques d'élevage habituelles. Elles disposeront de brosses (enrichissement) et de brumisation en cas de forte chaleur et recevront une alimentation équilibrée en fonction de leur production.

Choix des espèces

Pour ces travaux, nous allons utiliser la chèvre comme modèle du ruminant laitier car il est important de caractériser l’effet de certains modulateurs de la flore ou de compléments alimentaires chez cette espèce importante pour la production de fromage. De plus, cette espèce est intéressante en raison des spécificités de son microbiote à bien valoriser les parois végétales peu digestibles en comparaison des autres ruminants. Nous utiliserons des chèvres laitières adultes car il s’agit des animaux en production dans les élevages dont il est intéressant d’étudier le métabolisme digestif de leur microbiote.

Rendues sensibles à l'infection par une antibiothérapie qui altère leur microbiote, 360 souris reçoivent par gavage la bactérie Clostridioides difficile puis quatre injections intrapéritonéales, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Toutes sont tuées pour prélever leurs organes. L'objet déclaré est de savoir si les biofilms de la bactérie expliquent les rechutes chez les patients, en vue de stratégies anti-biofilms. Le porteur annonce des points limites adaptés et des critères d'arrêt précoces de la souffrance sans préciser lesquels, et justifie huit animaux par groupe pour cinq temps de prélèvement, ce qui laisse l'effectif de 360 souris sans explication.

Objectifs

Clostridioides difficile (C. difficile) est une bactérie première cause de diarrhée nosocomiale chez l’adulte dans les pays développés et en particulier en France (> 24000 cas par an, dont 14 % de formes compliquées, la plus connue étant la colite pseudomembraneuse, associée à 3% de mortalité). Depuis les années 2000, l'impact de l'infection à Clostridioides difficile (ICD) dans les hôpitaux a considérablement augmenté avec une multiplication par 5 de sa prévalence, des taux de rechutes plus élevés jusqu'à 48% et une augmentation des formes graves (2,5 fois) et de la mortalité (3 fois). Par conséquent, les ICD ont un impact économique majeur sur la santé publique avec un coût direct de plus de 4 milliards d'euros/an dans l'UE, une charge financière qui devrait doubler dans la prochaine décennie en raison de la population vieillissante. Il est donc urgent de mieux comprendre les mécanismes moléculaires contrôlant les principales étapes de l'ICD et notamment la persistance de C. difficile au niveau intestinal. Cette persistance pourrait être associée à la formation de biofilms mono ou multi-espèces responsables des rechutes des ICD. Dans ce projet, notre but est d’étudier le rôle du biofilm dans la persistance de C. difficile et la rechute des ICD en utilisant le modèle murin.

Bénéfices attendus

Le projet a pour but d'évaluer le rôle des biofilms de C. difficile dans la rechute des ICD. Si les biofilms contribuent aux rechutes des ICD, le projet permettra de développer des stratégies anti-biofilms contribuant à la diminution des rechutes au niveau clinique.

Procédures

Le modèle d'infection des souris par la bactérie Clostridioides difficile nécessite un gavage oral de la bactérie (réalisé en moins de 5 secondes). Les souris recevront 4 injections intrapéritonéales au cours du projet (réalisées en moins de 5 secondes et avec une qualification de gravité légère).Aucune procédure chirurgicale n'est nécessaire dans le cadre du projet.

Impact sur les animaux

Les souris conventionnelles ne deviennent sensibles à l'infection par C. difficile qu'en cas de dysbiose intestinale obtenue après antibiothérapie. L'infection par C. difficile entraine des diarrhées résolutives en quelques jours et une perte de poids légère (

Devenir

Le prélèvement d'organes à des fins expérimentales nécessite l'euthanasie des animaux.

Remplacement

Plusieurs tests in vitro permettent la sélection de la souche de C. difficile productrice de biofilms. Il en est de même pour la souche mutante non productrice de biofilms. Bien que les organoïdes représentent un modèle très intéressant pour l’étude des interactions d’un pathogène avec les cellules intestinales, il n’est pas encore possible d’introduire un microbiote dans les organoïdes et d’étudier ainsi l’impact du microbiote perturbé dans les infections aiguës et récurrentes de C. difficile. De plus, le projet a une durée de 40 jours et la viabilité de C. difficile au sein des organoides ne peut excéder quelques heures.

Réduction

Les différentes conditions sont testées le plus possible ensemble afin de ne pas avoir à démultiplier les animaux utilisés comme contrôles. 8 animaux par groupe seront nécessaires par temps de prélèvement (5 temps). En effet, les analyses statistiques seront faites par un test de Mann-Whitney pour échantillons non appariés, avec pour paramétres une puissance de test de 0.9 et un effet size de 1.5.

Raffinement

Les litières seront changées quotidiennement, les animaux pouvant avoir la diarrhée. Des points limites adaptés et des critères d'arrêt précoces de souffrance ont été définis et seront strictement appliqués.

Choix des espèces

Différents modèles animaux (souris et hamsters) ont été utilisés pour étudier l'infection à C. difficile. Le modéle le plus adapté pour étudier la rechute des infections à C. difficile est le modéle de souris conventionnelles, les hamsters succombant à l'infection en 48 h. Suite à une antibiothérapie visant à altérer le microbiote digestif, l'administration de C. difficile par voie orale permet une implantation reproductible et maîtrisée de la bactérie au niveau du tube digestif. Les souris seront manipulées à l'âge de 6 ou 7 semaines (maturité sexuelle atteinte). Ce choix est motivé par la nécessité de travailler à la fois sur des animaux ayant atteint l'âge adulte et répondant au modèle d'infection par la bactérie.

Vingt injections et vingt prélèvements de sang à la queue en dix semaines : 75 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs tissus et organes. Le peptide évalué contre l'obésité est déjà testé en phase III chez des patients pour une autre maladie inflammatoire, ce que le porteur retient comme gage de sécurité. Les souris appartiennent à une souche obèse que le porteur qualifie de "drastique sur le plan métabolique", et il écrit que la perte de poids ne pourra pas servir de point limite. Il fixe le "phénotype dommageable" à 40 grammes et prévoit d'interrompre le protocole pour toutes les souris si trois animaux par groupe dépassent les points limites.

Objectifs

Le surpoids et l’obésité se définissent comme une accumulation anormale ou excessive de graisses qui nuit à la santé de l'individu (définition de l'organisation mondiale de la santé). Une récente étude de 2023 montre qu'en 2022, 1 personne sur 8 dans le monde était obèse. L'obésité chez les adultes a plus que doublé à l'échelle mondiale depuis 1990 et l'obésité chez les adolescents a quadruplé. En 2022, 2,5 milliards d'adultes taient en surpoids. En France et plus particulierement en région Grand Est, pres d'une personne sur deux est obèse ou en surpoids. Cela représente près de 8,5 millions de français en situation d’obésité, soit une hausse de la prévalence de cette maladie chronique de 13 % depuis 2012, et même de 66 % pour les formes les plus sévères. La haute autorité de santé, dans son dernier communiqué recommande donc une amélioration de la prise en charge des patients. Ainsi la pierre angulaire de l’approche thérapeutique implique un changement profond du mode de vie et de l’alimentation, avec une réduction de poids obtenue grâce à la réduction des calories, à l’exercice et à une alimentation plus saine. Cependant, la mise en œuvre de ces changements dans la pratique quotidienne s’avère difficile et si elle n'est pas accompagnée, est vouée à l'échec. Quant aux traitements thérapeutiques, leur efficacité reste extrêmement limitée. Il n'existe aucun médicament capable de corriger l'obésité, seule la lourde chirurgie semble efficace. L'objectif est d'évaluer l'efficacité d'un peptide médicament innovant sur la réduction de l'obésité dans une étude préclinique incluant des souris obéses. Ce modèle, bien que drastique sur le plan métabolique se rapproche de la pathologie humaine. Enfin le peptide médicament que nous souhaitons évaluer, est aujourd'hui testé chez le patient (phase III) pour une autre pathologie inflammatoire. L'absence d'effets secondaires, observée dans ce dernier cadre tant chez l'homme que chez la souris, en fait une molécule sure pour notre étude sur l'obésité. Notre peptide devrait restaurer les fonctions perturbées du tissu adipeux chez les souris obèses et permettre aux individus de réduire leur poids. La perte de poids ne pourra donc pas etre considérée comme un point limite dans notre projet.

Bénéfices attendus

Les bénéfices de ce projet sont importants. D’un point de vue scientifique, les données obtenues permettront de contribuer aux connaissances générales sur les mécanismes pathologiques et notamment inflammatoires dans l'obésité et leur potentiel résolution. D’un point de vu clinique, cette étude permettrait d’apporter des données majeurs et solides pour l’utilisation de cette thérapie chez les patients atteints d'obésité et pourrait s’avérer être une alternative efficace aux futurs traitements en cours de développement.

Procédures

Les 75 animaux impliqués dans le projet, seront soumis au traitement anti-obésité avec le peptide médicament ou avec du liquide physiologique sur une durée de 10 semaines à raison de 2 injections hebdomadaires. Avant chaque injection, un prélevement sanguin d'environ 10µl au niveau de la queue sera réalisé pour controler le niveau de sucre dans le sang.

Impact sur les animaux

Inconfort de la locomotion expliquée à la prise régulière de poids de la souris - Douleur légère de courte durée de la piqure d'une aiguille.

Devenir

A la fin de l'unique procédure les animaux seront anesthésiés avant d'être euthanasiés afin de prélever leurs tissus et organes à des fins d'histologie ou d'autres analyses moléculaires.

Remplacement

Préalablement aux futurs tests in vivo, nous avons réalisé des approches in vitro incluant la lignée cellulaire adipocytaire cultivées en milieu favorisant l'obésité qui ont mis en évidence un effet protecteur du peptide sur l'homéostasie adipocytaire, nous rendant confiant sur l'efficacité du peptide dans un modèle murin d'obèsité. L'utilisation de modèles murins est indispensable en raison de la complexité de cette maladie qui implique le système immunitaire et plusieurs organes comme la rate, le tissu adipeux, le tissu vasculaire... Ainsi les modèles in vitro ne sont pas adaptées en une telle étude intégrative. En effet, notre stratégie thérapeutique repose sur la modulation 1- du système immunitaire (i.e rate) pour atténuer la progression de l'obésité, 2- d’une réduction de l’accumulation de graisses dans le tissu adipeux, ce qui rend indispensable l'étude de ces interactions complexes. Les modèles murins permettent de reproduire de manière fidèle les conditions in vivo, offrant ainsi une compréhension plus complète de la maladie et de l'effet de la modulation immunitaire sur son évolution ce qui rend difficile de simplifier l'étude en utilisant des systèmes in vitro ou ex vivo, comme les modèles 3D par exemple. Les modèles murins permettent de prendre en compte cette complexité et d'analyser comment différents organes et tissus interagissent pour déterminer et faire progresser la maladie. Il n'existe actuellement aucune alternative non animale satisfaisante pour répondre à nos questions. Ainsi, les modèles murins restent la meilleure option pour générer des données pertinentes qui pourraient ultérieurement avoir un impact translationnel chez l’homme.

Réduction

Le nombre d’animaux dans le projet est estimé en considérant la nécessité de réduire l’utilisation d’animaux à un nombre minimum mais suffisant pour obtenir des résultats biologiquement, statistiquement valides et significatifs pour les objectifs de cette étude. La taille de chaque groupe d’animaux est de n = 15 souris. Elle a été calculée, en tenant en compte du risque de décès prématurés et en utilisant un logiciel statistique adapté. Une logique d’arrêt de la procédure est mise en place : en cas de dépassement par 3 animaux pour chaque groupe des points limites, la procédure sera interrompue pour la totalité des animaux. Pour que les valeurs obtenues soient exploitables sur le plan statistique, un nombre minimum d’animaux sera utilisé. L'expérimentation sera réalisée en 3 fois afin que scientifiquement nous ayons 3 expériences indépendantes (soit 5 animaux/groupe/ période expérimentale). Cette façon de procéder nous permettra de travailler avec des petits effectifs faisant 1- qu'en cas des points limites atteints, d'arreter la procedure, de la revoir (i.e. temps d'injection, quantité injectée du peptide, age des souris...) après discussion avec le comité d'éthique... voire de stopper définitivement la procedure; 2- qu'en cas d'obtention de résultats statistiquement significatifs apres le 1er et/ou le 2e essais, les essais suivants (2 et 3, respectivement) pourront alors ne pas avoir lieu. Les variables quantitatives seront analysées par des tests statistiques. Dans le but de renforcer les données statistiques, l’étude sera randomisée (tirage au sort de l’ordre groupes pour les injections et clause d’ignorance) et contrôlée. Enfin toujours dans le but de réduire le nombre d'animaux, les tissus issus de nos différents groupes seront prélevés pour être utilisés dans d'autres projets en cours ou futurs.

Raffinement

La litière sera changée deux fois par semaine, voire trois fois en cas de production d'urine excessive des souris obèses (valable surtout en fin de procédure pour les souris obèses non traitées). Au cours des phases de stabulation, plusieurs animaux du même sexe seront hébergés dans la même cage. En revanche, lors des phases d’expérimentation, les animaux seront isolés (une souris / boîte, 30 minutes maximum) afin de limiter la transmission du stress inter-individu. La manipulation se fera en dehors du champ de vision des animaux en attente d’expérimentation. Pour le bien-être de l’animal, les souris seront anesthésiées lors de certaines méthodologies (injections) ou habituées au moins une semaine à l’avance à la contention (prise de sang). Cela devrait réduire le stress au minimum. Toute modification du comportement de l’animal (prostration, anxiété, isolement, troubles de l’équilibre), d’une variation significative du poids (environ 20% de gain de la masse corporelle) ou d'un taux élevé de sucres dans le sang (> 6g/l ) seront des points limites clés afin de juger de la nécessité ou non de l'euthanasie de l’animal. Au cours de l’expérimentation et notamment juste avant les phases des injections, des anesthésiques généraux seront administrés. Une grille de score définie nous permettra d'évaluer l’état dans lequel se trouvent les individus. Afin de limiter les perturbations locomotrices, l'age de 2 mois post-natals des souris pour le début du traitement et la durée de 10 semaines (pour le traitement) ont été choisis afin que le phénotype dommageable ne soit pas atteint. Ainsi cette nuisance devrait être limitée dans la durée de la procédure (10 semaines). Au moment de l'euthanasie, de part l'expérience que nous avons de ce modèle nous estimons que les souris non traitées ne devraient pas atteindre le phénotype dommageable (e.i poids >40 g). Si c'est le cas avant la date d'euthanasie, initialement déterminée, alors nous interromprons l'ensemble du protocole pour la totalité des souris. Ces dernières seront alors euthanasiées pour l'analyse tissulaire.

Choix des espèces

Les souris ont un génome très proche de celui de l’Homme, et leur système physiologique récapitule assez bien les observations faites chez l’Homme. Aujourd’hui, la souris représente le meilleur modèle pour tester l’efficacité de nouvelles molécules thérapeutiques et le meilleur compromis entre les besoins expérimentaux et le respect du critère de choix de l’espèce. Deux souches seront nécessaire à l'étude, les souris obèses qui subiront les traitements et des souris controles non diabétiques, non obéses, non traitées qui représenteront le témoin négatif et la référence de poids normal. Dans le but de se placer dans des conditions expérimentales les plus représentatives de la réalité physiologique rencontrée en médecine humaine, les souris utilisées seront des souris adultes âgées de 2 mois à l’initiation de la procédure. Elles seront agées de 4.5 mois à la fin de la procédure, c'est à dire avant l'apparition du phénotype dommageable.

Sur dix mois, les souris privées de flore intestinale reçoivent treize gavages de deux minutes et cinq prélèvements de sang, tous pratiqués sur animaux éveillés, et sont identifiées par poinçonnage des oreilles. 220 souris vont être utilisées dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger, pour étudier l'effet du microbiote sur le vieillissement du système immunitaire. Le porteur mentionne pourtant un "risque de douleur modérée" lié aux prélèvements de sang, un risque de fausse route lors du gavage et des troubles gastro-intestinaux à l'implantation de la flore, sans que ce classement en gravité légère en soit modifié. 140 souris sont tuées pour les prélèvements et les 80 qui n'ont subi qu'une seule prise de sang partent vers d'autres projets.

Objectifs

La flore intestinale est un ensemble très complexe et diversifié de bactéries qui interagissent étroitement avec les cellules de la paroi intestinale et les cellules immunitaires. Il a été montré qu’un déséquilibre dans la composition de la flore intestinale était associé à plusieurs maladies, notamment des maladies inflammatoires. Chez les personnes âgées plusieurs études ont mis en évidence qu’il existait un déséquilibre de la flore intestinale, un état inflammatoire chronique ainsi qu’un affaiblissement du système immunitaire mais la relation de causalité entre ces 3 phénomènes n’est pas clairement établie. Chez la souris, une inflammation chronique et une altération de la fonction d’une population de cellules composant le système immunitaire (les lymphocytes T) ont pu être observés au cours du vieillissement. Des modifications de la flore intestinale induites par le vieillissement pourraient être à l’origine de l’inflammation chronique et ainsi induire l’affaiblissement des lymphocytes T. C’est pourquoi nous souhaitons étudier l’influence de la composition de la flore intestinale sur les lymphocytes T et donc sur le vieillissement du système immunitaire. Par ailleurs, l’influence du sexe sur le vieillissement du système immunitaire et la composition de la flore intestinale n’a jamais été étudié. C’est pourquoi nous évaluerons séparément l’impact de la flore intestinale dans des souris mâles et femelles.

Bénéfices attendus

Ce projet permettrait de mieux comprendre l’impact de la flore intestinale sur le vieillissement du système immunitaire. Ces travaux pourraient ainsi ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques pour favoriser un vieillissement en bonne santé. Nous porterons également notre attention sur l’impact du sexe sur le vieillissement du système immunitaire qui n’a pas été étudié jusqu’ici.

Procédures

Les animaux sans flore intestinale en vieillissement subiront 13 gavages (2 min/gavage/animal) et 5 prélèvements de sang (1min/prélèvement/sur animal vigile) sur une durée de 10 mois. Les animaux contrôles mis en vieillissement subiront 5 prélèvements de sang (1min/prélèvement/sur animal vigile) sur une durée de 10 mois. L’ensemble de ces animaux sera identifié par poinçonnage aux oreilles. Les animaux contrôles âgés entre 2 et 3 mois subiront 1 seul prélèvement de sang (1min/prélèvement/sur animal vigile).

Impact sur les animaux

Les animaux pourraient subir un stress lié aux gavages et aux prélèvements de sang. Il existe un risque de douleur modérée liée aux prélèvements de sang. Un risque de fausse route lors du gavage est également à prendre en compte. Le changement d’alimentation ainsi que l’implantation de la flore intestinale dans les premières semaines pourraient entrainer des problèmes gastro-intestinaux.

Devenir

140 animaux seront mis à mort afin de récupérer tous les prélèvements nécessaires à l’étude du vieillissement du système immunitaire. Les 80 animaux n’ayant subi qu’un seul prélèvement de sang seront réutilisés dans d’autres projets.

Remplacement

L’effet de la flore intestinale sur les cellules du système immunitaire est le résultat d’interactions complexes qui ne peuvent pas être reproduites in vitro nous obligeant ainsi à utiliser l’expérimentation animale.

Réduction

Les effectifs ont été déterminés et les résultats seront analysés à l'aide de tests statistiques adaptés.

Raffinement

Le milieu sera enrichi à l’aide de coton de nidification et de maisons en carton. Les animaux seront sous surveillance quotidienne de la part de l’équipe professionnelle de zootechnie et un suivi hebdomadaire de la part de l’équipe scientifique sera mis en place en prenant en compte les critères établis dans la grille de score. Si, au vu des critères, un animal est en mal-être, il sera mis à mort.

Choix des espèces

La souris est le modèle de référence dans l’étude du système immunitaire. En effet, de nombreuses voies de régulation sont conservées entre souris et homme, permettant une extrapolation des résultats obtenus. Enfin, la disponibilité de données bibliographiques importantes sur la physiopathologie de la souris est un atout important dans l'analyse et l'interprétation de nos travaux de recherche sur ce modèle animal. Les souris utilisées auront 8 semaines au début du gavage pour pouvoir implanter la flore intestinale une fois le système immunitaire mature.

Privés d'accès au distributeur automatique d'aliment de 17 h à 8 h pendant 21 jours, 720 porcs en croissance subissent une restriction alimentaire assortie de prises de sang à la veine jugulaire, pour comparer la réponse de la race Créole, adaptée au climat tropical, et celle de la race Large White, sélectionnée pour sa productivité. 760 porcs au total vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance déclaré léger, dont 40 reproducteurs sur lesquels une biopsie de cartilage est pratiquée. Le porteur reconnaît que la restriction déclenche une compétition entre animaux à l'ouverture du distributeur, puis qualifie cette nuisance de légère au motif qu'"une hiérarchie se met rapidement en place". Aucun porc n'est tué dans le cadre du projet, dont la finalité est d'orienter la sélection génétique des élevages porcins tropicaux, les animaux partant au renouvellement du troupeau ou à la coopérative une fois le poids d'abattage atteint.

Objectifs

Avec le réchauffement climatique et l’augmentation de la production animale dans les pays tropicaux et subtropicaux (FAO, 2015), l’efficience des productions animales en conditions de stress (thermique, social, sanitaire) devient un enjeu essentiel. Le changement climatique augmente la vulnérabilité des productions animales en affectant le bien-être et les performances zootechniques. Lorsqu’ils sont soumis à un stress thermique, les porcs réduisent leur consommation d’aliment, ce qui entraine une réduction de leur croissance. Cette diminution de consommation a des conséquences directes sur le bien-être des animaux et indirectement sur la durabilité des élevages porcins en zones tropicales et subtropicales, ou lors d’évènements extrêmes en milieu tempéré. Dans ce contexte, l’animal efficient est celui qui est capable de réorienter, ou de déplacer l’équilibre entre, ses voies métaboliques, selon les contraintes du milieu d’élevage. Les objectifs de l’étude sont donc d’étudier: 1) les effets d’une restriction alimentaire d’une durée de 21 jours durant l’engraissement sur les performances de croissance, le comportement alimentaire, le métabolisme et le microbiote intestinal et 2) la différence de réponse entre deux races, la race Créole (CR), bien adaptée aux conditions tropicales et la race Large White (LW), sélectionnée pour sa productivité, via une analyse multi-omique.

Bénéfices attendus

En amont de la construction d’objectifs de sélection pertinents pour l’élevage porcin, il est indispensable de comprendre le contrôle génétique et physiologique de cet arbitrage entre voies métaboliques, et de maîtriser ainsi l’interaction entre adaptation au milieu d’élevage et croissance. La connaissance de ces mécanismes permettra sur le long terme de mieux appréhender la gestion des périodes de restriction alimentaire dans les élevages porcins par une amélioration combinée des pratiques d’élevage et des choix génétiques de l’éleveur. De plus, des études sur le microbiote intestinal du porc montrent un lien entre les microorganismes présents et les caractères de production et de santé, ainsi qu’avec les conditions environnementales. Cette étude permettra d'évaluer le rôle du mcirobiote intestinal dans la réponse à une restriction alimentaire ainsi que dans les intéractions gènes x environnement. L'analyse multi-omique permettra une étude intégrative des différents paramètres physiologiques mesurés ainsi que l'identification de potentiels biommarqueurs de restriction alimentaire. Les données de génotypage des animaux phénotypés en lien avec les données zootechniques, ainsi que les données de séquençage (20X) des parents, permettront d’identifier de potentiels SNPs liés à la réponse à la restriction alimentaire dans les 2 races.

Procédures

La prise de sang à la veine jugulaire est nécessaire pour faire des génotypages, des dosages d’hormones et de métabolites sanguins liés à la restriction alimentaire. Les prélèvements de fèces sont nécessaires pour l’étude du microbiote. Les prélèvements sont réalisés de façon non invasive par récupération des fèces avant contact au sol lorsque les animaux sont en attente de pesée. 720 animaux : -180 LW ad-libitum -180 LW en restriction alimentaire -180 CR ad-libitum -180 CR en restriction alimentaire. Les biopsies de cartilages sont nécessaires pour réaliser le séquencage de l'ADN et les études génomique. Ces prélèvements ne concerneront que les reproducteurs parents des animaux phénotypés, soit 40 animaux (20 LW, 20CR dont 10 males et 10 femelles).

Impact sur les animaux

La restriction alimentaire se faisant de façon temporelle, elle entrainera une modification du rythme alimentaire des animaux car le Distributeur Automatique de Concentré (DAC) ne sera pas accessible de 17h à 8h. Cependant, en alimentation ad-libitum, la majorité de l'alimentation des porcs a lieu durant la journée, la restriction n'affecte donc pas de façon drastique le comportement alimentaire. De plus, une adaptation du rythme alimentaire se met rapidement en place durant les premiers jours de restriction. Cette nuisance est donc qualifée comme légere. Une seconde nuisance liée à la restriction alimentaire est qu'elle peut entrainer un stress chez les animaux lié à la compétition lors de l'ouverture du DAC. De façon similaire au point précédent, une hierarchie se met rapidement en place, cette nuisance est donc qualifée comme légere.

Devenir

Les animaux seront soit conservés pour le renouvellement du troupeau soit entreront dans les circuits de commercialisation et seront vendus à la coopérative lorsqu’ils atteindront le poids d’abattage.

Remplacement

L'objectif est de caractériser les mécanismes physiologiques et génétiques liée à l’allocation des ressources durant une restriction alimentaire. De manière générale, les traits liés à l’allocation des nutriments sont des caractères complexes dont le déterminisme est très probablement polygénique. De nombreux facteurs, organes et tissus sont impliqués dans l’expression de ces caractères, notamment le stade physiologique, le statut nutritionnel et le sexe. Il n’existe pas à ce jour de modèle in vitro pertinent permettant d’appréhender l’étude de ces caractères complexes.

Réduction

Un calcul du nombre d'animaux nécessaires par un test de puissance a été réalisé afin d'estimer au plus juste le nombre minimum d'individus à inclure en théorie dans le projet pour une bonne précision (± 0,01) des paramètres génétiques. Un calcul des composantes de variance et des paramètres associés (génétique, environnemental, résiduelle, héritabilités et corrélations) des différents caractères sera réalisé après 2.5 ans pour réévaluer le nombre d’animaux nécessaire.

Raffinement

Les conditions d'hébergement sont raffinées par des installations prenant en compte l'enrichissement du milieu des animaux et où le personnel est formé à l'expérimentation animale, aux notions de santé des animaux et aux notions de points limites pour favoriser leur bien-être. L'état de santé des animaux sera suivi quotidiennement. Les animaux soumis à une restriction alimentaire seront particulièrement suivis. Ainsi des comportements anormaux (prostation, absence ou faible ingestion) pourront permettre la détection précoce des pathologies et de situations de mal-être. Le suivi alimentaire sera fait quotidiennement grâce aux données des DAC. En cas de réduction trop importante de l'ingéré (>50% pendant plusieurs jours), les animaux seront retirés de l'experimentation et nourris ad libitum. Les prises de sang et les biopsies seront réalisées par des personnes compétentes et formées pour réaliser ces prélèvements en moins d'une minute entre la contention, le prélèvement, la désinfection et la libération de l'animal. Les animaux prélevés seront observés afin de prévenir d'éventuelles complications.

Choix des espèces

Le porc est particulièrement sensible au stress thermique, qui induit une diminution de sa consommation alimentaire. La compréhension des mécanismes d’allocation des nutriments permettrait d’améliorer la robustesse des animaux et leur bien-être en réponse aux différents stress induisant une diminution de la consommation alimentaire. Nous utiliserons des porcs en croissance car ils sont particulièrement soumis au stress thermique et donc à des périodes de restriction alimentaire dans les élevages.