Procédures légères

150 vaches Holstein vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis maintenues dans leur élevage. Chacune subit une prise de sang à la queue, pour développer une "puce d'épigénotypage" reliant leur épigénome à leurs performances. Le porteur présente l'objectif comme un outil de sélection au service d'un élevage "durable", et revendique une étude impossible ailleurs que sur "l'animal entier". Il reconnaît n'avoir fait aucun calcul statistique préalable, cherchant à récolter "un maximum de données".

Objectifs

Depuis plusieurs décennies, la sélection génétique des animaux de rente a permis de net progrès dans les capacités de production, d’efficacité alimentaire et de santé. Néanmoins, dans un certain nombre de cas, le potentiel génétique de l’animal semble sous-exprimé sous l’influence de facteurs environnementaux. L'épigénétique est actuellement reconnue comme l'un des domaines les plus prometteurs des sciences biologiques, basé sur l’étude des mécanismes moléculaires directement impliqués dans le contrôle du fonctionnement du génome, en réponse à l’environnement. Ce projet doit contribuer à améliorer la compréhension des processus épigénétiques mis en oeuvre et à intégrer ses nouvelles données aux connaissances génétiques afin de fournir une prédiction précise du phénotype chez les bovins. Les relations entre épigénome des bovins et leurs performances seront évaluées, sous différents environnements (différents types d’alimentation, d’hébergements ou encore effet du stress thermique). Le projet met en place un nouvel outil, dit « puce d’épigénotypage », à partir d'une simple prise de sang. Elles seront réalisées sur 100 vaches de race Holstein pour lesquelles des données de santé, de production, de conduite et d’environnement seront collectées. Cette démarche nous permetra de déterminer dans quelle mesure les biomarqueurs épigénétiques peuvent expliquer une partie de la variance phénotypique observée. Des modèles statistiques seront développés pour combiner les informations génomiques et épigénomiques afin d'améliorer les modèles de prédiction génomique. Ce projet établira les relations entre variations phénotypiques observables, la génétique, l’épigénome et l’environnement. La démarche mise en oeuvre va contribuer à mieux définir les caratéristiques de chaque individu et offrira de nouveaux modèles d’évaluation plus fiables. Il consistera dans l’identification de nouveaux indicateurs de gestion intégrant des données épigénétiques. Il sera utilisé pour rechercher des animaux capables de s'adapter aux changements environnementaux de par leur plus grande plasticité épigénétique et génomique. Ces connaissances aideront à définir de nouvelles stratégies de sélection visant des animaux plus robustes, aptes à exprimer leur potentiel dans des conditions variables tout en maintenant leur santé et bien-être pour un élevage durable.

Bénéfices attendus

La collection d’échantillons biologiques ainsi que l’ensemble des données fourniront pour la première fois l’opportunité de traiter une cohorte de vaches Holstein et d’en identifier l’épigénome. Cette étude originale est une première pour le monde de l’élevage. Cette étape est absolument incontournable pour déterminer la puissance de l’outil d’épigénotypage que nous développons et définir un nouvel index de management apte à prendre en considération tout l’historique de vie de l’animal. Cette démarche met les derniers progrès technologiques et méthodologiques de la biologie au service d’un élevage responsable et durable. En concertation avec le responsable de l'établissement, l’ensemble des vaches des différents troupeaux seront incluses dans le protocole de prélèvements. Le prélèvement consiste en une simple prise de sang à la veine caudale lors d’une contention au cornais ou dans un couloir de contention. Toutes les vaches, exceptées celles porteuses d’une pathologie avérée et suivant un traitement médicamenteux, seront incluses, quelques soient leur âge, leur parité ou stade physiologique. Au moment du prélèvement, un maximum de données relatives à l’élevage et à l’animal seront collectées à partir d’un questionnaire : système d’élevage, conduite du troupeau, alimentation et historique de vie de l'animal, ainsi que des relevés climatiques (températures et hydrométrie).

Procédures

Une seule prise de sang par voie caudale, faite de manière rapide 'moins d'une minute par animal) par du personnel formé.

Impact sur les animaux

Il peut rarement se produire un léger hématome au niveau du site du prélevement qui disparait naturellement au bout de quelques jours.

Devenir

La prise de sang n’aura aucun effet indésirable et sera sans effet secondaire sur les vaches ; par conséquent, nous considérons qu’aucun changement n’interviendra dans la conduite des vaches.

Remplacement

Le projet est conduit sur l’espèce bovine pour l’espèce bovine. Il ne peut donc y avoir de remplacement. Il s’agit d’une démarche de biologie intégrative pouvant prendre en compte tous les processus biologiques et ne pouvant être conduite qu’au niveau de l’animal entier. Le choix de la race Holstein tient à sa prépondérance dans la production de lait française : nous étendrons l’étude à d’autres races laitières et allaintantes dès obtention des financements.

Réduction

Le nombre de vaches à inclure dans l’analyse est de l’ordre de 150. Un nombre maximal d’individus est à inclure dans le protocole afin d’appréhender la grande variabilité phénotypique. L'intérêt de la démarche de génotypage étant de récolter un maximum de données pour avoir une étude de grande ampleur et significative à l'échelle du cheptel français, aucun test statistique préalable n'a été effectué pour déterminer le nombre d'individus à recruter.

Raffinement

La procédure de prise de sang par la veine caudale est une procédure classique en élevage pour un suivi sanitaire des animaux de ferme, pour lesquels les animaux sont habitués (prophylaxie). Les animaux sont déjà très largement habitués aux systèmes de contention qui seront mis en place (cornadis ou couloir de contention). Les prises de sang seront réalisées par du personnel qualifié et aguerri à ce geste simple.

Choix des espèces

Ce projet s’interesse à l’espèce bovine et toute la démarche expérimentale proposée doit aboutir à la création d’un nouvel index de management permettant une intégration de l’historique de vie de l’animal. Cet index doit être un indicateur du bien etre et de la santé des vaches. L’établissement de cet index sera associé à une série de recommandations dont l’objectif final est l’expression du potentiel génétique de l’animal dans le respect de ses besoins. Une simple prise de sang reste un geste très peu invasif et peu douloureux, n’occasionnant qu’une gêne transitoire. Il n'existe pas de contre indication à utiliser différents stades de développement. C'est pourquoi toutes les vaches du troupeau seront incluses dans le protocole car il s'agit de caractériser leur épigénome, quelques soient leur âge ou stades physiologiques (en lactation ou tarie).

450 rongeurs, 300 souris et 150 rats, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Des stagiaires s'exercent sur eux à la contention, aux injections et aux prélèvements de sang, non pour produire des connaissances mais pour valider une formation réglementaire. Le porteur mobilise des mannequins et des vidéos, mais affirme que le contact avec l'animal vivant reste "incontournable" pour des gestes comme les prélèvements rétro-orbitaires. Les animaux sont tués juste après les manipulations, pris en partie sur des surplus d'élevage déjà destinés à l'euthanasie.

Objectifs

Le projet a pour but d’appliquer les recommandations de la commission nationale de la protection des animaux utilisés à des fins scientifiques (dite CNEA) proposant précocement aux étudiants qui seraient amenés à utiliser des animaux à des fins scientifiques de suivre des formations réglementaires a minima de niveau applicateur. De plus, les mauvais gestes de prélèvement ou d’injection chez les petits animaux peuvent engendrer des dommages ou du stress pour l’animal. Ces perturbations peuvent avoir un impact significatif sur le bien-être animal et sur la valeur scientifique des résultats. Les travaux pratiques de cette formation enseignent les bonnes pratiques de préhension, de contention, de prélèvement et d’administration chez la souris et le rat dans le respect des principes d’éthique et de la réglementation en vigueur.

Bénéfices attendus

Ce projet fait appel à différentes procédures expérimentales à visée éducative. Il a pour but de familiariser les stagiaires avec les rats et les souris, raffiner les procédures de prélèvement et d'injection afin d’éviter la souffrance des animaux, de réduire le nombre d’animaux et d’obtenir des résultats scientifiques plus fiables et reproductibles.

Procédures

Aucun prélèvement ne sera pratiqué sur des animaux vigiles (les animaux seront analgésiés et anesthésiés avant chaque procédure de prélèvement) Des injections (intrapéritonéale, sous cutanée, intradermique) seront faites sous anesthésie locale sur animaux vigiles (rat et souris). Nous fixons le seuil d’une voie d’administration (durée d’environ une minute) et de deux voies de prélèvements par animal qui durent environ deux minutes (une minute par voie de prélèvement).

Impact sur les animaux

Douleur suite à l’introduction des aiguilles dans les sites d’injection et de prélèvement. Les pratiques de contention et de manipulation peuvent engendrer de stress pour les animaux.

Devenir

A la fin de chaque séance de formation, les animaux ayant subi des interventions d’injection et/ou de prélèvement ne seront pas conservés en vie pour éviter des souffrances inutiles.

Remplacement

Nous allons remplacer l’utilisation de l’animal vivant par des modèles d’imitation rat et souris pour initier : à la contention, l’injection dans la veine caudale et le gavage. En outre la familiarisation des stagiaires avec les animaux nécessite un contact direct avec les animaux, en plus il n’est pas possible de pratiquer certains gestes techniques sur des mannequins ou des tissus artificiels comme les prélèvements rétro-orbitaires ou sub-mandibulaires. L’usage de l’animal est incontournable.

Réduction

Les études statistiques requises habituellement dans les études scientifiques ne peuvent pas être appliquées car le projet sera réalisé dans un but éducatif. Le nombre total des animaux dépend du nombre de participants qui est limité à 50. Les stagiaires seront répartis en 5 groupes de 10 et chaque groupe réalisera 1 TP sur les souris et 1 autre TP sur les rats. Le TP1 sur les bonnes pratiques de préhension, de contention, de prélèvement et d’administration chez la souris pour lesquelles 12 souris seront nécessaires (2 souris pour l’enseignant et une souris par stagiaire). Le Tp2 sur les bonnes pratiques de préhension, de contention, de prélèvement et d’administration chez le rat pour lesquelles 6 rats seront nécessaires (1 rat pour l’enseignant et un rat pour 2 stagiaires). Soit au total 60 souris et 30 Rats par an pour la formation de 50 stagiaires. Le nombre total d’animaux pour les 5 années est donc de 150 rats et de 300 souris. Néanmoins le projet a été pensé de manière à mettre en place plusieurs dispositions pour réduire l'effectif d’animaux nécessaire : -L’utilisation des modèles d’imitation souris et rats. -Des vidéos éducatives sur l’ensemble des gestes techniques. - l’utilisation des animaux de réforme destinés à l’euthanasie.

Raffinement

Avant les procédures, les animaux sont hébergés en groupes sociaux, dans des micro-environnements enrichis par la présence de tunnels en carton pour les rats, des maisonnettes en plastique et dômes pour les souris, au sein d’une animalerie exempte de pathogènes spécifiques et dont les paramètres physiques et sanitaires sont strictement contrôlés. L'alimentation et l'eau seront distribuées à volonté. Tous les animaux recevront une analgésie adéquate avant les manipulations. Les injections seront faites sous anesthésie locale avec du sérum physiologique qui sera réchauffé à l’aide d’un bain-marie ou tapis chauffant afin d’éviter la diminution de la température corporelle lors de l’administration. Les prélèvements sanguins seront faits sous anesthésie générale. Les animaux seront contrôlés systématiquement avant le début des TP et si nous constatons qu'un animal présente une blessure ou des signes d'inconfort (baisse d'activité, diminution des interactions, réduction de la prise alimentaire), il sera mis à mort sans rentrer dans la procédure. Pendant la procédure les encadrants mettent en place un environnement pour le contrôle des procédures d’injection et prélèvement par les stagiaires et de la souffrance animale. Les animaux n’auront pas le temps d’exprimer des signes de douleur ou d’inconfort car ils seront mis à mort directement après les procédures.

Choix des espèces

Les souris et les rats sont les principales espèces utilisées au sein de notre université Dans le but de faciliter la contention la manipulation pour les participants, nous utiliserons des souris et rats adultes (de 25 à 35 g pour les souris et de 300 à 350 g pour les rats).

114 lapines reproductrices vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis remises en élevage pour poursuivre la reproduction. Elles subissent des prises de sang répétées, pour mesurer l'effet de solutions nutritionnelles et d'additifs sur leur statut immunitaire et oxydatif. Le porteur vise la mise sur le marché d'additifs améliorant les performances de reproduction de lapines qui fournissent des lapins de chair. Il affirme qu'il n'existe "aucune alternative" non animale et qu'un "organisme vivant complet" reste nécessaire.

Objectifs

Le projet a pour but d’évaluer l’effet de solutions nutritionnelles et d’additifs sur les performances de reproduction, le statut immunitaire et oxydatif des lapines reproductrices fournissant des lapins de chair

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet sont la mise sur le marché d'une ou plusieurs solutions nutritionnelles ou additifs afin d'améliorer les performances de reproduction des lapines et leur persistance.

Procédures

Des prises de sang seront réalisées sur les lapines. L’objectif de ces prises de sang est de tester l’impact de solutions nutritionnelles et d’additifs sur le statut immunitaire et oxydatif des lapines.

Impact sur les animaux

Les lapines sont susceptibles de souffrir de stress léger pendant les prises de sang, pour éviter cela, des points limites clairs et précoces sont définis.

Devenir

A la fin de l’essai, les animaux en bonne santé pourront poursuivre leur carrière de reproductrices.

Remplacement

L’ensemble des mécanismes et régulations physiologiques qui interviennent au cours de la croissance des animaux est extrêmement complexe et ne peut pas être modélisé ni reproduit in vitro ou in sillico. Il n’existe aucune alternative non animale à ce jour permettant d’atteindre les objectifs du projet. De plus, la modulation de l’immunité et du statut oxydatif des animaux via leur alimentation nécessite d’être testé via un organisme vivant complet pour que les nutriments ingérés puissent avoir les effets escompté sur les différents mécanismes impliqués au niveau du corps entier de l’animal.

Réduction

Concernant les paramètres de croissance, le nombre minimal de répétitions est de 28 par traitement expérimental. Pour les paramètres hématologiques, les prélèvements seront réalisés sur une sous-population d’animaux, c’est-à-dire 15 animaux par traitement expérimental auquel se rajoutent 3 potentiels animaux par traitement en cas d’atteinte des points limites, avec 4 traitements expérimentaux maximum mis en place au sein du même essai. 15 lapines par traitement correspond au nombre minimal d’individus nécessaires par traitement pour obtenir une différence significative sur les différents critères analysés tels que les immunoglobulines.

Raffinement

L’état de santé des animaux sera vérifié quotidiennement par les techniciens animaliers de l’Etablissement Utilisateur. Si un animal présente des signes de stress ou des douleurs alors il sera écarté de l’étude. Des points limites stricts et définis à l’avance sont appliqués tout au long du projet. De plus, le nombre de tentatives de collectes d'échantillons de sang sera limité et la manipulation des animaux sera restreinte afin de réduire la souffrance ou le stress appliqué à ces animaux. Chaque cage sera équipée d’une mezzanine et d’une ou 2 chainettes. La hauteur des cages fait que les lapines pourront se redresser et se mouvoir comme elles le souhaitent. Les animaux sont habitués à être manipulés depuis leur arrivée par les techniciens animaliers de l’Etablissement Utilisateur, et cela n’engendre pas de stress chez les animaux.

Choix des espèces

L’objectif de ce projet étant de développer des solutions nutritionnelles ou avec des additifs pour améliorer les performances de reproduction, le statut immunitaire et oxydatif des lapines reproductrices , il est essentiel de travailler sur cette même espèce animale. Les lapines seront intégrées dans le projet de leur 1ère Mise Bas à la fin de leur carrière (environ 2 ans maximum). Il s’agit de la période durant laquelle les lapines sont considérées comme reproductrices.

60 rats âgés vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils sont hébergés seuls pendant 65 à 70 jours, un isolement que le porteur reconnaît comme un stress et un hébergement non adapté à l'espèce, puis placés en cage métabolique et soumis à des mesures de composition et de fonction musculaires. Tous sont tués pour prélever muscles et sang, afin de comparer des farines végétales enrichies en oméga-3 à des protéines animales. L'objectif est de documenter la valeur nutritionnelle de protéines végétales pour les séniors, un enjeu présenté comme lié à la démographie mondiale.

Objectifs

La croissance démographique mondiale pose la question de la disponibilité des ressources alimentaires et notamment des protéines. Une des solutions est d’augmenter les protéines végétales et de réduire les protéines animales dans la ration alimentaire. Toutefois, l'essor des protéines végétales nécessite une meilleure connaissance de leur valeur nutritionnelle, de leur cinétique de digestion et de leur biodisponibilité (capacité des protéines à fournir réellement tous les acides aminés nécessaires pour les synthèses protéiques corporelles). En effet, il est important d’étudier les qualités nutritionnelles des protéines végétales avant de pouvoir recommander leur consommation comme source protéique de substitution aux protéines animales, notamment pour certaines populations spécifiques comme les séniors. Le vieillissement est associé à une perte de la masse et des fonctions musculaires, appelée sarcopénie, qui se traduit par une augmentation du risque de chutes, une perte d’autonomie et une réduction de la qualité de vie. Aussi, préserver la masse et les fonctions musculaires est un objectif clé pour prolonger les capacités fonctionnelles des personnes âgées. Pour tenter de prévenir la sarcopénie, il faut notamment augmenter la quantité de protéines ingérée, limiter la consommation de graisses saturées et assurer un apport suffisant en acides gras polyinsaturés Omega 3 (w3). Les sources alimentaires végétales à la fois riches en protéines et en acides gras w3 présentent donc un intérêt certain pour l’alimentation du sujet âgé. De par leur richesse en protéines et / ou en acides gras w3, les protéagineux (20 à 35 % de protéines - Pois, lentilles, féverole, lupin…) et les oléoprotéagineux (15 à 35 % de protéines - Colza, tournesol) pourraient être une option intéressante pour la définition de nouveaux aliments végétaux adaptées à la population âgée. Les farines d’oléagineux disponibles commercialement proviennent des tourteaux qui sont des coproduits obtenus après extraction de l’huile. Ces tourteaux contiennent très peu d’huile résiduelle. Pour tester l’effet combiné de leurs protéines et de leurs acides gras w3, il faudra rajouter des acides gras polyinsaturés à la farine de tourteaux. Dans ce contexte, le projet vise à étudier la digestibilité de régimes riches en protéines végétales de protéagineux et d’oléagineux enrichies ou non avec des acides gras w3, et leur impact sur la fonction et le métabolisme musculaires dans un modèle de rats âgés.

Bénéfices attendus

L’une des solutions pour répondre au besoin accru en ressources alimentaires et notamment en protéines, est d’augmenter les protéines végétales et de réduire les protéines animales dans la ration alimentaire. Pourtant, il manque encore des preuves scientifiques qui permettent de considérer les protéines végétales comme source protéique de substitution aux protéines animales notamment pour certaines populations spécifiques comme les séniors. Les études décrites dans la littérature portent majoritairement sur les protéines issues de graines de légumineuses (pois, lentilles), ou issues du soja mais peu s'intéressent à la valeur nutritionnelle des protéines provenant d’oléoprotéagineux tels que le colza ou le tournesol. De plus, aucune d'entre elles n’envisage un éventuel effet synergique des lipides et des protéines issues des oléoprotéagineux tant sur leur digestibilité que sur leurs effets santé. Les plantes oléagineuses offrent un double intérêt nutritionnel car elles apportent des protéines mais également des lipides, notamment des acides gras polyinsaturés qualifiés d'acides gras indispensables car le métabolisme de l'Homme et des animaux est inapte à les synthétiser. Seule l'alimentation est capable de fournir à l'organisme, ces acides gras indispensables à un certain nombre de fonctions physiologiques. Du fait de leur forte teneur en lipides, les plantes oléoprotéagineuses sont principalement cultivées pour la production d’huiles végétales. Les procédés d'obtention de l'huile conduisent à un coproduit appelé tourteau. Ce dernier ne contient qu'une faible teneur en matières grasses résiduelles, mais est concentré en d'autres nutriments, notamment en protéines. Cette caractéristique fait des tourteaux d’oléagineux un des principaux ingrédients protéiques pour l’alimentation animale. Le présent projet fournira des données scientifiques nouvelles qui permettront d'apprécier l'intérêt de sources végétales comme les oléoprotéagineux qui combinent les protéines et les lipides tant sur la valeur nutritionnelle des protéines que sur leur éventuels bénéfices santé, résultant d'une synergie entre le métabolisme des lipides et des protéines. Ce projet pourrait donc à terme permettre de développer à partir de ces tourteaux, des "ingrédients" riches en protéines végétales (concentrats, isolats, et hydrolysats de protéines) et enrichis ou non avec des acides gras polyinsaturés w3, qui pourraient présenter un intérêt chez la personne âgée.

Procédures

L'ensemble des interventions décrites ci-après concernent l'ensemble des 60 rats. Les rats seront hébergés en cage individuelle pour contrôler précisément leur consommation alimentaire pendant toute la durée du protocole depuis leur arrivée à l’animalerie jusqu’à leur mise à mort soit 8 semaines plus 10 jours d'acclimation. Les 60 rats subiront diverses interventions au début et à la fin du protocole. Elles auront pour but de : (1) mesurer la composition corporelle sur animal vigile via une technique non invasive peu stressante réalisée 2 fois et d’une durée de 2 minutes à chaque fois. (2) mesurer la fonctionnalité musculaire de façon non invasive et sur animal vigile. Cette mesure fait intervenir 3 appareils. Ces mesures seront réalisées sur la base du « volontariat » car il est impossible d’obliger les animaux à réaliser les exercices. L’appareil 1 servira à mesurer la force et sera utilisé 2 fois pour une durée de manipulation de l’animal de 30 secondes à chaque fois. L’appareil 2 permettra d’évaluer l’équilibre et la coordination motrice et sera utilisé 2 fois. La durée dépendra de l’endurance et de la volonté du rat à réaliser l’exercice (5 minutes au maximum). Enfin, l’appareil 3 permettra d’appréhender l’activité ambulatoire totale et ne sera utilisé qu’à la fin du protocole. L’expérience dure 10 minutes et est non stressante. (3) mesurer la rétention azotée (azote ingérée – azote excrétée) au niveau corps entier. Cette mesure nécessite la récupération de la totalité des fèces et de l’urine produits. Les rats seront alors seront hébergés dans une cage métabolique conçue pour permettre cette récupération. La durée du passage sera réduite au maximum (4 jours au total) sans compromettre les résultats du projet. (4) mesurer la synthèse protéique dans les muscles squelettiques en fin de protocole. Après avoir été mis à jeun la veille, les 60 rats subiront, le matin, une injection permettant de mesurer la synthèse protéique 50 minutes avant l’euthanasie. Tous les rats seront ensuite mis à mort sous anesthésie générale gazeuse.

Impact sur les animaux

-isolement des animaux pendant 65-70 jours ce qui constitue un stress et un hébergement non adapté pour l’espèce. -hébergement des animaux pendant les 4 derniers jours du protocole dans une cage métabolique ce qui occasionnera un stress. -mesures de la composition corporelle et de la fonctionnalité musculaire sur animaux vigiles ce qui engendrera de légers stress liés aux appareils et à la manipulation par les expérimentateurs. -injection d’une molécule non toxique n’induisant pas de douleur par elle-même diluée dans du sérum physiologique, par voie sous cutanée. Cette injection induira un stress lié à l'injection elle-même (douleur de la piqure) et à la phase de contention de l'animal.

Devenir

A la fin de la procédure, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir réaliser les analyses sur les différents tissus prélevés qui permettront de répondre aux objectifs du projet. En effet, le prélèvement des muscles squelettiques est nécessaire pour mesurer le niveau de synthèse protéique au sein de ce tissu. De même, l'ensemble du sang des animaux doit être prélevé pour pouvoir mesurer le statut inflammatoire des rats et réaliser leur bilan sanguin.

Remplacement

L’utilisation d’animaux, dans ce projet est absolument nécessaire et ne peut être remplacer par l’utilisation de systèmes de culture cellulaire à 2 voire 3 dimensions. En effet, ces systèmes ne permettent pas de mesurer simultanément la digestibilité des différentes sources de protéines (protéagineux ou oléoprotéagineux) enrichies ou non avec des acides gras polyinsaturés w3, l’évolution de la fonctionnalité musculaire, de la performance et de la mobilité, le métabolisme protéique musculaire et le statut inflammatoire circulant. En l’état, ce projet ne peut pas non plus être mené directement chez l’Homme. En effet, actuellement, les farines, isolats ou concentrats protéiques issus de tourteaux de colza ou de tournesol disponibles commercialement ne sont destinés qu’à l’alimentation animale et ne peuvent pas être utilisé pour la consommation humaine. Il est à noter qu’avant de réaliser les régimes fournis ensuite aux rats les farines, concentrats ou isolats protéiques seront analysés d’un point de vue nutritionnel et microbiologique garantissant leur innocuité.

Réduction

Les résultats d’études antérieures menées sur des rats nourris avec des farines produites à partir d'autres végétaux (céréales) ont permis de réduire le nombre d’animaux utilisés à son minimum sans compromettre les objectifs du projet. Le nombre total de rats nécessaires à la réalisation de ce projet est de 60. Pour analyser les résultats des différents paramètres mesurés, nous utiliserons plusieurs tests statistiques adaptés.

Raffinement

Les conditions d’élevage, d’hébergement, de soin et les méthodes utilisées seront les plus appropriées pour éviter et réduire au maximum toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durable que pourraient ressentir les animaux. Les rats seront hébergés individuellement dans des cages adaptées à leur poids. Tous les animaux auront un accès illimité à leur régime et à l’eau de boisson. Quotidiennement, l’animalier observera le comportement général de chaque rat, son apparence et contrôlera la présence d’eau et de nourriture. Hebdomadairement, les animaux seront pesés et un contrôle de consommation sera réalisé. L’état général de l’animal sera noté sur un cahier de suivi et l’expérimentateur sera informé de toutes observations anormales. Une grille d'évaluation définissant des points limites sera mise en place. Elle permettra d'identifier des points limites notables et des points limites graves. Si un animal présente 3 points limites notables ou 1 point sévère, il sera pris une décision afin de limiter la douleur à son maximum.

Choix des espèces

Pour réaliser notre projet d’étude, nous avons choisi le rat comme modèle animal et plus particulièrement le rat Wistar car ces animaux présentent différents avantages pour les études de vieillissement, notamment au niveau des modifications métaboliques et nutritionnelles. Le rat Wistar a une prévalence de développement tumorale et d’insuffisance d’organe (rein, foie, cœur) plus faible que les autres souches de rat, le rendant plus adapté à l’étude du vieillissement. De plus, ces vieux animaux présentent des modifications anthropomorphiques et morphologiques proches de celles observées chez l’Homme avec l’avancée en âge (augmentation de la masse grasse, diminution de la minéralisation osseuse et réduction de la masse musculaire squelettique). Le projet a pour objectif d’étudier l’impact de protéines végétales issues de protéagineux ou d’oléoprotéagineux sur le métabolisme musculaire dans un contexte de vieillissement. Les animaux seront livrés à l’animalerie à l'âge de 22 mois. Après 10 jours d'acclimatation, ils seront soumis à différents régimes pendant 8 semaines et auront donc 24 mois à la fin du protocole.

1 062 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent cinq à huit injections intrapéritonéales de psychotropes à l'adolescence, puis une série de tests comportementaux mesurant locomotion, coordination, anxiété, dépression, sociabilité et impulsivité, avant la mise à mort pour prélèvement de tissus. Le porteur qualifie les injections de très bien supportées, tout en prévoyant une prise en charge de la douleur si des signes de souffrance apparaissent. L'étude cherche à comprendre les effets à l'âge adulte des médicaments prescrits contre l'hyperactivité, dont d'éventuels comportements addictifs.

Objectifs

Ce projet a pour objectif d’étudier l’impact de la prise de psychotropes médicamenteux à l’adolescence sur la physiologie cérébelleuse à l’âge adulte, en étudiant l’activité du couple neurone-glie du cortex cérébelleux. Des animaux mâles et femelles seront utilisées pour comparer cet impact sur les différents genres, car il est connu qu’un fort dimorphisme sexuel existe au niveau du cervelet.

Bénéfices attendus

Cette étude s'inscrit dans le cadre d'une meilleure compréhension de l'action dans le cerveau des psychotropes médicamentaux prescrits dans les troubles attentionnels avec hyperactivité. Les résultats obtenus lors de la réalisation de ce projet permettront également de préciser certains des mécanismes neuronaux et moléculaires sous-tendant l'apparition d'effets secondaires indésirables tels que le développement de comportements addictifs ou des troubles de l'impulsivité.

Procédures

La procédure prévoit des injections intrapéritonéales (cinq à huit par animal, étalées sur plusieurs jours). Chaque injection dure au maximum 10 secondes entre la contention de l'animal et l'injection. Les tests de comportement permettront d'évaluer l'impact de la prise précoce de psychotropes sur différents comportements à l'âge adulte: locomotion, coordination, anxiété, dépression, sociabilité, impulsivité. Ces tests ont une durée comprise entre 5-10 min dans la majorité des cas, entre 30 min et 1h pour certains (sociabilité, impulsivité, locomotion). Chaque test sera répété qu'une fois, à l'exception du protocole d'impulsivité qui, incluant des phases d'habituation et d'apprentissage, prévoit des séances étalées sur plusieurs jours (maximum un mois).

Impact sur les animaux

La procédure prévoit des injections intrapéritonéales qui, selon notre expérience, sont très bien supportées par les animaux. Cependant nous resterons vigilants et, si des signes de souffrance étaient détectés, on mettra en place une procédure de prise en charge de la douleur ou mise à mort si un point limite est atteint. Afin de minimiser le stress des animaux, chaque test de comportement sera exécuté qu'une fois par animal et ils seront étalés sur plusieurs jours. Tous les animaux seront habitués à l'expérimentateur (manipulation régulière de l'animal) et aux pièces d'expérimentation (mouvement des cages dans les pièces au préalable).

Devenir

Tous les animaux passeront de façon consécutives dans les 3 procédures et seront mis à mort pour prélèvement de tissus.

Remplacement

Il n'existe pas de méthodes alternatives (modèles in vitro, modélisation in silico), n'impliquant pas d'animaux vivants, permettant l'évaluation de l’impact des psychotropes sur la physiologie cérébelleuse à l’âge adulte.

Réduction

Le nombre d'animaux utilisé a été déterminé de manière à réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés tout en en gardant suffisamment pour ne pas compromettre la validité des expériences qui seront menées. En plus, ce chiffre comprend le nombre d’animaux utilisés pour des études préliminaires (pilotes), afin de mettre en place les tests comportementaux, ce qui permettra de diminuer la quantité d’animaux utilisés à long terme. Des femelles et des mâles seront utilisées, ainsi que tous les animaux d’une même portée (transgéniques positifs et négatifs) afin de limiter le nombre d’animaux générés sans être utilisés pour l’expérimentation.

Raffinement

En vue du RAFFINEMENT des procédures, un soin particulier est apporté aux questions relatives au bien-être animal. Ainsi, les souris sont hébergées en cages collectives présentant un environnement enrichi, dans une pièce dédiée, avec régulation de la température, de l’humidité et de la luminosité. Avant les expériences, les animaux sont manipulés fréquemment afin de les habituer aux expérimentateurs et réduire ainsi leur stress. Enfin, les doses de psychotropes utilisées sont les doses minimales pour observer un effet physiologique tout en limitant les effets délétères, et les animaux sont surveillés étroitement pendant

Choix des espèces

La réalisation de notre projet repose sur l'utilisation de nombreuses lignées d'animaux transgéniques exprimant l'enzyme Cre recombinase nous permettant ainsi d'identifier les neurones d’intérêt et d'invalider par recombinaison homologue (système Cre/Lox) nos protéines d'intérêt. La souris est le seul organisme modèle permettant ce genre d'étude. Les souris utilisées dans cette étude seront traitées par 5 injections de psychotropes sur 10 jours, juste après le sevrage des animaux (de P23 à P31) puis les animaux seront utilisés à l’âge adulte (P75 – 6 semaines plus tard) pour étudier l’impact de la consommation de psychotropes à l’adolescence sur la physiologie cérébelleuse à l’âge adulte.

9 600 rongeurs, 4 800 souris et 4 800 rats, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, 7 200 tués à l'issue et 2 400 réutilisés. Ils reçoivent des administrations répétées de composés par plusieurs voies, avec des mises à jeun pouvant atteindre seize heures et un isolement sans eau ni nourriture jusqu'à quatre heures, pour mesurer les effets de nouvelles molécules sur l'activité locomotrice. Les animaux traités sont tués pour éviter toute interférence avec d'autres essais, tandis que les témoins peuvent être réutilisés. Le porteur décrit ces données précliniques comme "indispensables" avant le passage à l'humain.

Objectifs

Des composés ciblant le système nerveux central, par leur action sur certaines régions cérébrales , peuvent avoir un impact sur l’activité locomotrice générale et donc générer des troubles locomoteurs tels que baisse de l’activité exploratoire, activité motrice diminuée ou augmentée. Ce projet a pour objectif d’étudier les effets de nouveaux produits synthétisées ou acquis au sein du laboratoire sur le comportement locomoteur spontané ou pharmacologiquement induit de rongeurs (rats ou souris). Le but de ce projet est d'obtenir des données comportementales chez le rongeur nécessaires pour poursuivre de développement de nouvelles molécules en phase clinique chez l’humain. Il s'agira de - détecter sur l'activité locomotrice l'existence d'effets secondaires chez l’animal avant administration à l’Homme , - de mesurer la capacité de composés à agir sur l’activité locomotrice soit spontanée, soit induite pharmacologiquement (en général une hyperlocomotion induite).

Bénéfices attendus

A court terme, il s’agira de démontrer à l’aide de données précliniques l’efficacité potentielle de nouveaux produits pharmacologiques : les procédures mises en œuvre permettront de mesurer l’efficacité de nouvelles molécules vis-à-vis d’activités locomotrices pharmaco induites, de les comparer et ainsi de choisir la meilleure selon des critères de sélection pour l’application thérapeutique ciblée. Il s’agira aussi de vérifier l’absence d’effets locomoteurs importants de nouvelles entités pharmacologiques sur l’activité spontanée. A long terme, ce projet permettra de d'obtenir des données scientifiques pré-cliniques robustes indispensables pour le développement de nouveaux candidats médicaments, notamment avant le passage en phase de tests chez l'Homme.

Procédures

Au cours de ce projet, les animaux seront soumis à des administrations dont la voie (orale, intrapéritonéale, sous-cutanée) ainsi que la fréquence d’administration (aigüe ou chronique, dans ce cas 2 administrations/jour max) seront adaptées en fonction des objectifs de recherches. Les délais d'administration avant les phase de test d'activité locomotrice seront de 0 à 4h. Pour chaque administration, une courte contention (

Impact sur les animaux

Au cours de ce projet, les animaux recevront des administrations de composés avant les évaluations comportementales. Il est possible que la courte contention alors nécessaire (

Devenir

Les animaux traités avec des composés pharmacologiques qui risqueraient d’interagir avec d’autres expérimentations dans le but d’une réutilisation seront mis à mort. Certains animaux, les animaux contrôles, pourront cependant être soumis à une autre procédure expérimentale du projet si la gravité réelle a été de contrainte légère ou modérée, ou pourront être réutilisés pour d’autres projets en fonction des objectifs de recherche. La décision sera prise par le responsable projet (une personne compétente désignée par lui) ou le vétérinaire.

Remplacement

L’objectif de ce projet est d’évaluer les effets de nouvelles entités pharmacologiques sur l’activité motrice dans le cadre du développement de nouveaux médicaments. Il n’existe à ce jour pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) suffisante pour répondre aux objectifs scientifiques de ce projet c’est pourquoi l’utilisation de modèles in vivo est indispensable avant toute administration à l’homme, rat et souris étant ici les espèces les plus adaptées.

Réduction

Un effectif minimum et suffisant de 12 animaux par groupe expérimental est prévu afin d’obtenir une robustesse satisfaisante des tests statistiques. En fin de procédure, les animaux (en particulier les contrôles) seront au maximum réutilisés dans d’autres projets comportementaux ou bien pour des analyses histologiques faisant l’objet d’autres projets.

Raffinement

Les animaux (rats, souris) sont hébergés en animalerie centrale et restent 5 jours en acclimatation avant toute expérimentation. Tout au long des études, les animaux sont hébergés en groupe (nombre maximal défini par la règlementation en cours) dans des cages adaptées à l’espèce avec la présence d’enrichissement de milieu (tunnel, Sizzle pad pour nidification…). Le change des cages se fait 2 fois par semaine. Les animaux sont observés chaque jour (week-end compris), et font l’objet d’un suivi SBEA (Structure Bien-être Animal) par l’expérimentateur chaque semaine avec entrée des observations (et des éventuelles actions prises) dans une base de données. Les membres de la SBEA (Structure Bien-être Animal) effectuent une observation mensuelle de tous les animaux. En cas d’atteinte d’un des points limites définis plus loin, l’animal est écarté de l'étude pour subir les soins essentiels ou être euthanasié si nécessaire. Le raffinement sera aussi obtenu grâce au recours à des procédures les moins invasives possibles ainsi qu’à la familiarisation des animaux aux procédures expérimentales (période d’habituation aux pièces et dispositif expérimental, phase de familiarisation aux manipulations, administrations…).

Choix des espèces

Le rat et la souris sont déjà largement caractérisés d’un point de vue comportemental et neurochimique et ils ont un système nerveux suffisamment évolué pour envisager raisonnablement une extrapolation à l’homme de certains résultats. De nombreux parallèles existent en effet entre les caractéristiques comportementales étudiées chez le rat ou la souris et les caractéristiques du comportement humain. Ce sont les espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour évaluer les effets de substances sur l’activité locomotrice. Les animaux sont utilisés au stade adulte chez la souris comme chez le rat. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets de produits sur l’animal à d’autres stades de développement. De plus, les tests de locomotion décrits dans ce projet sont classiquement réalisés dans la littérature sur des animaux adultes, avec un développement cérébral complet et des capacités motrices et cognitives fonctionnelles.

600 poulets vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis renvoyés dans un élevage de poulets de chair en plein air. Ils sont pucés pour suivre leurs déplacements, pesés à quatre reprises et soumis à deux prélèvements de sang, pour relier leur comportement d'exploration du parcours à des marqueurs génétiques et sanguins. Classé sous la finalité bien-être animal, le projet vise en pratique une sélection génétique des oiseaux qui utilisent le plus le parcours extérieur. Renvoyés au circuit d'élevage classique, ces poulets restent destinés à l'abattage pour la viande.

Objectifs

Dans les élevages commerciaux où les poulets ont accès à un enclos extérieur (parcours), les éleveurs sont souvent confrontés à la variabilité de l’utilisation du parcours par les poulets. Malgré des effets bénéfiques évidents du parcours sur le bien-être des poulets et l’expression de leurs comportements naturels (recherche de nourriture, bain de poussière, activité exploratoire), plusieurs études montrent que l'espace extérieur n'est utilisé que par une partie des animaux (entre 15 et 50 pourcent). De précédentes études ont montré que les animaux peuvent être classés selon leur niveau d’exploration du parcours (animaux plus ou moins explorateurs). Ces différences dans l’exploration peuvent être liées à des différences génétiques, physiologiques et métaboliques. Le projet consiste : - A caractériser le comportement du poulet élevé dans un système d’élevage procurant l’accès à un enclos extérieur et l’utilisation qu’il a de cet enclos. - A identifier des marqueurs sanguins, si possible précoces, de l’utilisation du parcours - Et à caractériser l’influence de la génétique sur ce comportement exploratoire. Le suivi comportemental est réalisé dans le bâtiment d’élevage et sur le parcours extérieur (nombre de sorties sur le parcours, suivi des déplacements) grâce à un système de suivi individuel des poulets par puce RFID (radio frequency identification). L’identification de marqueurs biologiques du comportement exploratoire du poulet est réalisée par des prélèvements sanguins. L’objectif sera d’estimer l’impact de la génétique dans la variation du comportement exploratoire du poulet et d’établir un lien entre des marqueurs sanguins et le comportement exploratoire.

Bénéfices attendus

Ce projet s’inscrit dans le cadre d’études cherchant à améliorer le bien-être des volailles élevées dans des systèmes de production biologique et de plein air. Bien que ces systèmes permettent un degré élevé d'expression du comportement naturel des animaux (recherche de nourriture, bain de poussière, activité exploratoire), les éleveurs sont souvent confrontés à une grande variabilité de l’utilisation du parcours extérieur par les poulets. Notre projet vise à évaluer les possibilités d’amélioration génétique de la capacité des animaux à explorer les parcours et à comprendre les liens avec la physiologie des animaux grâce à des paramètres sanguins. Ainsi, le bénéfice à court terme sera d'approfondir les connaissances sur le lien entre la génétique, la physiologie et le comportement exploratoire et le bénéfice à long terme sera de pouvoir sélectionner des poulets plus ou moins explorateurs selon le contexte et la demande.

Procédures

Les 600 poulets du projet seront identifiés par une puce qui permet de suivre les déplacements des poulets. La fixation de la puce se fera sur animal vigile et durera moins de 10 secondes par poulet. Les 600 poulets identifiés auront également 2 prélèvements sanguins chacun, l’un à 5 semaines d’âge et l’autre à 12 semaines d’âge. Chaque prélèvement se fera sur animal vigile et durera moins de 15 secondes. Tous les poulets seront pesés individuellement à 4 reprises afin de connaitre leur croissance. La durée moyenne d’une pesée est de 10 secondes par animal.

Impact sur les animaux

Les effets négatifs sur les poulets sont 1/ la douleur légère et transitoire (inférieure à 15 secondes) générée par la pénétration de l’aiguille lors des prélèvements sanguins et celle que peut générer la fixation de la puce permettant de géolocaliser les animaux sur le parcours et 2/ le stress léger et transitoire lié à la contention lors des prélèvements sanguins, de la pose de la puce et des pesées.

Devenir

En fin de procédure, tous les animaux retourneront dans le système d'élevage classique d'un poulet de chair élevé en plein air selon le cahier des charges de l'agriculture biologique.

Remplacement

Il n’existe à ce jour, aucune méthode in vitro ou in silico pour étudier les réponses des poulets face aux stimuli auxquels ils sont exposés. Ainsi, le recours aux animaux vivants dans les études de génétique du comportement animal reste nécessaire, afin d’évaluer la complexité des réponses des individus face aux contraintes environnementales et aux interactions sociales auxquelles ils sont soumis. Il est également important de se placer en condition d’élevage pour pouvoir suivre le comportement naturel d’exploration des animaux sur le parcours extérieur.

Réduction

Afin d’étudier les variations dues à la génétique du comportement exploratoire, nous étudions 2 lots de 300 animaux chacun (150 mâles et 150 femelles par lot). L’objectif du projet étant de pouvoir évaluer, au niveau génétique, le niveau d’héritabilité de différents indicateurs du comportement exploratoire et leurs corrélations avec les paramètres sanguins, il est nécessaire de considérer une large cohorte d’animaux (plusieurs centaines) pour rendre compte de la variabilité génétique existant au sein de la population et obtenir des estimations suffisamment précises des paramètres génétiques. Le nombre d’animaux concernés par les procédures est dans la limite basse des effectifs requis pour ce type d’analyse génétique, comme l’indiquent des travaux antérieurs sur les volailles.

Raffinement

Les animaux sont élevés en groupe, selon la règlementation d’un élevage avicole biologique classique avec accès à un parcours plein air, favorisant l'expression des comportements naturels des poulets. Ils seront hébergés dans des conditions optimales d’alimentation et de soins. Les animaux auront à disposition dans les bâtiments des perchoirs, balançoires, ficelles et pierres à piquer en tant qu’enrichissement du milieu. Les prélèvements sanguins et la pose des puces seront réalisés sans gestes brusques par des personnes expérimentées. La prise de sang s’effectuera à l’aide d’une garde afin de sécuriser le prélèvement. La taille de la garde sera fonction de l’âge de l’animal. Enfin, des points limites spécifiques à la prise de sang et à la pose de la puce sont déterminés et une évaluation du bien-être des poulets sera complétée quotidiennement par le personnel animalier pour permettre de détecter précocement toute altération de leur état de santé ou de leur comportement. Pour chaque paramètre d’atteinte au bien-être, des actions seront prises sans délai et dans le respect de la grille de décisions mise en place en amont du projet.

Choix des espèces

Ce projet étudie le comportement d’animaux élevés dans un élevage en plein air, dans le but d’évaluer le rôle de la génétique dans la variabilité d’utilisation du parcours et de déterminer le lien avec des marqueurs physiologiques mesurés au niveau sanguin. Il est ainsi nécessaire d’utiliser l’espèce animale (à savoir le poulet) chez laquelle ce mode d’élevage et la problématique de l’utilisation du parcours sont rencontrés. Les poussins arriveront dans notre élevage à 1 jour, ce qui correspond à l’âge classique de mise en place des animaux. Ils seront suivis jusqu'à 85 jours d'âge, qui correspond à l'âge d'abattage classique pour cette souche de poulets à croissance lente.

120 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Rendues stériles puis colonisées par le microbiote de cochons stressés ou non, elles subissent des administrations orales répétées, des prélèvements de fèces et un prélèvement de sang terminal, pour repérer des bactéries probiotiques. Le porteur relie l'objectif au bien-être des animaux non-humains en élevage porcin, tout en précisant que des animaux moins stressés sont aussi plus performants économiquement. Les retombées annoncées pour la santé humaine sont renvoyées à un horizon lointain.

Objectifs

L'intestin héberge une communauté microbienne résidente (microbiote intestinal), abondante et complexe, qui assure des fonctions essentielles pour la santé de l'hôte. Il participe notamment à la dégradation des aliments, à la synthèse de vitamines et à la protection contre des microorganismes pathogènes. Chez l'espèce porcine, le microbiote intestinal joue un rôle dans la détermination des paramètres d'intérêt économique pour le secteur, tels que le poids corporel et le comportement. Notre projet de recherche concerne l’étude des mécanismes d’action par lesquels le microbiote ou ses composants agissent sur le bien-être de l’hôte. Nous analyserons l’impact de microbiotes de cochons stressés ou non stressés transférés à des souris dépourvues de microbiote, sur des paramètres liés au stress, ainsi que le bénéfice d’une supplémentation en bactéries sur ces mêmes paramètres. Notre objectif est de pouvoir identifier des leviers d’action pour améliorer le bien-être animal dans les élevages porcins. Par ricochet, des animaux moins stressés sont globalement en meilleure santé et plus performants économiquement. Au final, ces éléments sont susceptibles d’avoir également des répercussions en santé humaine. Ici, la stratégie consiste à utiliser des souris porteuses de microbiotes de cochon stressés ou non stressés puis à étudier différents paramètres de l’hôte pour identifier des « cibles » du microbiote intestinal. Dans notre projet, nous étudierons plus particulièrement des mélanges de microbiotes de porcs placés en condition classique d’élevage, considérée ici comme stressante, ou bien en condition non-stressante ; ceci afin d’améliorer le bien-être animal dans les élevages. Nous implanterons les microbiotes issus de ces animaux dans des souris axéniques afin de constater l’impact de ces microbiotes sur différents paramètres physiologiques liés au stress. La souris servira donc de modèle pour établir un lien de causalité entre le microbiote et le stress chez le porc. Finalement, certaines bactéries, déjà identifiées comme marqueurs de bien-être chez le cochon et identifiées comme probiotiques potentielles, seront analysées dans notre étude. Pour cela, elles seront administrées au moment de la colonisation avec le microbiote stressé. Nous travaillerons sur des souris élevées dans des enceintes stériles (isolateurs). L'élevage en isolateur permet d'obtenir des animaux dépourvus de bactéries ou colonisés par une ou plusieurs bactéries.

Bénéfices attendus

Le bénéfice essentiel de ce projet est la génération de nouvelles connaissances concernant le lien entre le microbiote et la santé de l’hôte. Il permettra aussi l’identification de bactéries probiotiques ayant un effet bénéfique sur la santé. Notre objectif est de pouvoir améliorer le bien-être animal dans les élevages porcins. Par ricochet, des animaux moins stressés sont globalement en meilleure santé et plus performants économiquement. Au final, de manière plus lointaine, ces éléments sont susceptibles d’avoir également des bénéfices en santé humaine.

Procédures

Administrations par voie orale (moins de 5 minutes par administration, sur animal vigile) : 6 fois sur 3 jours pour tous les animaux. Prélèvements de fèces 2 fois par semaine (environ 5 minutes par prélèvement, sur animal vigile), entre 6 et 10 fois en tout. Prise de poids 3 fois par semaine (environ 3 minutes par animal, sur animal vigile), entre 9 et 15 fois en tout. Prélèvement de sang en fin d’essai (moins de 2 minutes), sur animal vigile: 1 seule fois pour tous les animaux.

Impact sur les animaux

Il y aura besoin de contention pour effectuer les gavages qui peuvent générer un bref inconfort et un peu de stress transitoire pour les animaux. Par ailleurs, en fin d´essai, nous réaliserons un prélèvement de sang. Enfin, nous aurons également besoin d’isoler les animaux dans des pots en plastique transparents afin de collecter des fèces individuellement. Cet isolement dure quelques minutes.

Devenir

La survie des animaux est incompatible avec les différents prélèvements effectués en fin d’essai.

Remplacement

Pour l’étude des effets d’un microbiote sur un organisme, les cultures cellulaires ne permettent pas de reconstituer les communications complexes entre les différents organes de l’hôte. Le recours à des animaux axéniques (dépourvus de microbiote) est nécessaire.

Réduction

Les données de la littérature sur le sujet ont permis de définir des tailles de lots de 10 souris pour chaque condition afin d’obtenir des résultats significatifs à l’aide de tests statistiques appropriés.

Raffinement

Tout au long des procédures expérimentales, les animaux sont observés quotidiennement. Par ailleurs, ils sont hébergés à plusieurs (4 ou 5) afin de ne pas exposer ces animaux sociaux à un stress lié à l’isolement. Les quelques fois où les animaux sont séparés ne représentent qu’un temps très court (5 minutes environ, pour chaque gavage et/ou récupération de fécès) et ne sont pas considérées comme dommageables. Nous incluons des enrichissements dans les cages : cellulose à déchiqueter et permettant la création de nids, bâtons à ronger. Le matériel que nous utilisons est adapté à nos animaux. Les sondes de gavages sont en plastique souple et fin à bords arrondis et de taille adaptée pour empêcher les blessures et réduire l’inconfort. Des points limites sont définis afin de réduire au maximum la douleur ressentie par les animaux. Enfin, toutes les personnes manipulant les animaux sont formées et compétentes pour ce type d’expérimentation.

Choix des espèces

La souris est une espèce de référence et un modèle d’étude très largement utilisé dans le cadre de l’étude de pathologies. Le besoin de travailler en environnement complètement stérile, compatible avec la taille des animaux, constitue de plus un facteur imposant cette espèce animale. Des élevages de souris axéniques sont existants et accessibles, et les outils de biochimie et biologie moléculaire sont particulièrement bien développés pour l’espèce (contrairement au porc par exemple). De plus, même si des porcs sans microbiote sont disponibles, ils sont obtenus par césarienne et non élevés avec la mère, ce qui génère un stress susceptible de biaiser les résultats d’un projet comme le nôtre qui s’intéresse justement au stress et bien-être des animaux. Les animaux sont utilisés à un âge de 4 à 10 semaines, qui correspond à un âge auquel le système digestif est mature alors que les animaux sont toujours en croissance. Cet âge constitue donc un temps logique par rapport à la physiologie de l’animal.

564 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées en souffrance légère. Elles subissent jusqu'à quatre mises à jeun de seize heures, des tests olfactifs et un régime hyperlipidique, puis une mise à mort par exsanguination sous anesthésie pour prélever les tissus. Le porteur étudie comment l'odeur de nourriture module des neurones de l'appétit et situe d'éventuelles voies thérapeutiques contre l'obésité dans le futur. Il affirme que la souris est le seul modèle permettant les modifications transgéniques et l'étude de ce comportement alimentaire.

Objectifs

Dans ce projet nous nous intéressons à la régulation de la prise alimentaire. Cette régulation implique notamment un réseau de neurones situé dans le noyau arqué de l’hypothalamus. Les expériences menées dans ce projet porteront sur une population de neurones, les neurones POMC ayant pour action supposée de limiter la prise alimentaire. Ces neurones s’activent au cours des repas et diminuent leur activité lorsque les réserves énergétiques baissent. De précédentes études réalisées sur des souris ont révélé la capacité de ces neurones à répondre non seulement lorsque le cerveau détecte la présence de nutriments mais également à des signaux sensoriels issus notamment de la nourriture. Ainsi les neurones POMC peuvent être modulés par l’odeur de nourriture avant même qu’un aliment ne soit ingéré. Le présent projet propose de caractériser les mécanismes à l’origine de cette modulation des neurones POMC par les odeurs de nourriture chez la souris. Différentes odeurs présentes dans des nourritures palatables seront utilisées pour tester leur attractivité sur les souris, leur capacité à modifier la prise alimentaire ainsi que leur effet sur la physiologie des neurones POMC.

Bénéfices attendus

Les expériences proposées permettront une meilleure compréhension des mécanismes neurobiologiques de la régulation de la prise alimentaire. Dans le contexte de l’augmentation forte du nombre de personnes en surpoids ou obèses dans le monde, ces résultats pourraient ouvrir de nouvelles voies thérapeutiques pour le contrôle de la prise alimentaire s’appuyant sur l’utilisation d’odeurs modulatrices des circuits neuronaux régulant la prise alimentaire.

Procédures

La procédure 1 implique au maximum 4 mises à jeun de 16h sur chaque animal espacées de 48h au moins. Les test olfactifs durent moins de 20 min par souris. Dans la procédure 2, les animaux seront exsanguinés par perfusion intracardiaque avec une solution saline au cours de leur euthanasie. Dans la procédure 3, les animaux seront maintenus en cages individuelles pendant une semaine et consommeront quelques croquettes de régime hyperlipidique.

Impact sur les animaux

Les odeurs utilisées proviennent d’aliments ou d’arômes alimentaires et seront utilisées à des doses faibles (les doses nécessaires à leur détection par les souris) et sur des durées inférieures à 2h. Cette exposition est donc inoffensive pour les animaux. Le régime hypercalorique entrainera une prise de poids qui sera mesurée une fois par semaine. Durant les 8 semaines d’administration du régime hypercalorique, la prise de poids sera limitée et ne causera pas de souffrance à l’animal. Les exsanguinations seront réalisées sur animal en cours d’euthanasie à la suite de l’administration d’un antalgique (Carprofène) 30min avant.

Devenir

Mise à mort des animaux sous anesthésie générale pour récupérer les tissus vivants en vue de l'étude de leur fonctionnement.

Remplacement

L’objectif général du projet vise à comprendre chez l’animal l’effet d’odeurs sur le contrôle de la prise alimentaire. Dans ce contexte de recherche, le recours à des modèles animaux pertinents et adaptés à l’étude du comportement de recherche de nourriture et de prise alimentaire reste donc une nécessité expérimentale afin d’appréhender la réalité physiologique de nos résultats. Une recherche d’alternatives et d’autres méthodes dans des bases de données démontre par ailleurs que les solutions de rechange appropriées à ces procédures ne sont pas disponibles ou applicables.

Réduction

Plusieurs éléments permettent de répondre au principe de réduction tout en évitant de compromettre l’obtention de résultats interprétables : i) les tests non paramétriques envisagés, ii) la variabilité couramment observée permettant d’avoir au maximum n=15, iii) l’utilisation des animaux en mode longitudinal.

Raffinement

En accord avec la structure chargée du bien-être animal au sein du laboratoire, nous avons défini les meilleures conditions d'hébergement possibles ainsi que les points limites précoces. Dans ce projet, nous avons 5 à 10 souris par cage, présence de différents enrichissements (batonnet de bois, dôme en carton et Sizzle nest), surveillance quotidienne et soins apportés rapidement si nécessaire. Nous appliquons les méthodes recommandées pour l’analgésie (Carprofène 5 mg/kg sc) et l’euthanasie (Exagon 300 mg/kg ip). Le nombre d'animaux utilisé est calculé afin d'avoir des tests statistiques robustes n'obligeant pas à répéter l'expérience.

Choix des espèces

Le projet proposé porte sur l’étude d’une population particulière de neurones hypothalamiques ayant un rôle clé dans le contrôle de la prise alimentaire. Les expérimentations seront réalisées sur des souris transgéniques nous permettant de cibler cette population neuronale afin d’en comprendre le fonctionnement. La souris est le seul modèle animal permettant les modifications transgéniques nécessaires à la transformation ou à la visualisation de la population neuronale étudiée dans ce projet. D’autre part, la souris est un animal à l’odorat très développé qui utilise les odeurs dans son comportement alimentaire. Enfin, sa physiologie générale est suffisamment proche de celle de l’être humain pour que les informations obtenues servent les explorations thérapeutiques chez l’humain. Les procédures expérimentales débuteront à l’âge de 8 semaines. Ce projet sera réalisé sur des souris adultes sexuellement matures. Le système olfactif de l’animal se développe au cours de sa croissance et atteint un équilibre lorsque l’animal a terminé sa croissance.