Procédures légères

30 puffins des Baléares vont être capturés en mer, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis relâchés dans leur milieu. Chaque oiseau subit une capture d'environ cinq minutes puis une contention d'une dizaine de minutes, le temps d'une prise de sang, d'un prélèvement de plumes et de la pose d'un GPS. Le porteur décrit un stress lié à la capture et à la manipulation et affirme, sur la base de travaux antérieurs, que ces dommages n'affecteront pas la survie des oiseaux. Il justifie le recours à l'espèce, en danger critique d'extinction, par son statut de bioindicateur non remplaçable selon lui par des cultures in vitro.

Objectifs

Le Puffin des Baléares (Puffinus mauretanicus), espèce d’oiseau nicheuse endémique des Baléares, est considéré comme l’oiseau marin le plus menacé d’Europe. L’effectif mondial de l’espèce est restreint et en déclin. Son statut de conservation est jugé en « danger critique d’extinction » en Europe depuis 2004 et l’espèce est protégée en France. La France a une responsabilité majeure dans la conservation de cette espèce en période inter nuptiale (présence dans les eaux territoriales françaises atlantiques), et dans une moindre mesure en période de reproduction (présence en Mer Méditerranée). Suite à une action conjointe de l’Office Français de la Biodiversité et de la Direction régionale de l'Environnement, de l'Aménagement et du Logement Bretagne, l’espèce a été inscrite au sein de la liste des espèces pouvant bénéficier d’un Plan National d’Action. L’élaboration de ce Plan National d’Action a été lancée en décembre 2018 et finalisé en septembre 2020. Ce Plan National d’Action vise en premier lieu la réduction des pressions qui s’exercent sur l’espèce (interactions avec la pêche professionnelle, avec les Energies Marines Renouvelables et activités nautiques, exposition à la contamination environnementale), mais aussi l’amélioration des connaissances relative à l’écologie de l’espèce et l’utilisation spatio-temporelle des eaux territoriales françaises en période internuptiale, afin d’améliorer son état de conservation. Dans ce contexte, le projet proposé vise à 1) améliorer les connaissances de l’écologie de cette espèce lorsqu’elle est présente dans les eaux territoriales françaises, et plus spécifiquement dans les eaux côtières du secteur Mor Braz, 2) évaluer son exposition locale aux perturbations anthropiques lorsqu’elle est dans ce secteur (contamination chimique, interaction avec les pêcheries). Il se matérialisera par un programme de prélèvement de tissus pour analyses isotopiques et de contaminants, sur des oiseaux capturés dans les eaux territoriales françaises. Il viendra pour cela s’adosser à une autre action de ce Plan National d’Action afin de mutualiser les manipulations de terrain, puisqu’une autre action du Plan National d’Action impliquera la capture et l’équipement d’individus par des GPS, pour du suivi télémétrique. Les prélèvements de tissus seront réalisés sur ces mêmes oiseaux capturés en mer pour ce suivi par télémétrie (suivis des déplacements par GPS).

Bénéfices attendus

Des analyses isotopiques du carbone et de l’azote dans le sang permettront d’une part d’accéder à des informations fines relatives au régime alimentaire du Puffin des Baléares sur ses quartiers français de présence inter-nuptiale, et d’autre part d’évaluer l’importance des rejets de pêche dans leur alimentation. Des analyses de contaminants (polluants organiques persistants, éléments traces métalliques, microplastiques) seront réalisées de façon à disposer d’un état initial de cette éventuelle contamination des oiseaux en vue d’un suivi à plus long terme. Ces analyses renseigneront également sur l’état de la contamination de ces oiseaux afin de mieux comprendre le risque toxicologique auquel ils font face. Le bénéfice de cette connaissance est l'amélioration de la protection de l'espèce et sa conservation.

Procédures

Chaque puffin subit 1 capture (environ 5 min) et 1 contention (environ 10 min). Pendant la contention de l'animal vigile, l'animal subit 1 prise de sang (moins de 1 min), les prélèvements de plumes (moins de 1 min) et la pose d'un GPS (environ 5 min).

Impact sur les animaux

Les principaux risques encourus par les oiseaux lors de la manipulation seront dûs au stress engendré par la capture et la manutention, c’est donc sur ces deux points que toute l’attention sera portée pour assurer le bien-être des animaux (expérience des manipulateurs (expert de la méthode de capture), rapidité d’exécution des manipulations, mesures de raffinement pour diminuer le stress). Les dommages subis n’impacteront pas la survie des oiseaux manipulés.

Devenir

Relachés dans leur milieu naturel, car espèce en danger critique d'extinction.

Remplacement

Les oiseaux marins sont des espèces sauvages, qui intègrent des contaminants présents dans le milieu, et y sont potentiellement sensibles. Ils ne peuvent être remplacés par des cultures in vitro ou des individus captifs. Ils sont des bioindicateurs de la contamination des milieux.

Réduction

Le choix des 30 individus a été déterminé à partir des différents projets de recherche sur la contamination et l’écologie des oiseaux marins (expérience de suivi de la contamination chez les oiseaux marins en arctique, antarctique, en France métropolitaine et ultramarine), et correspond au minimum accepté pour maintenir une robustesse statistique, et garantir la prise en compte de variabilités inter-individuelles dans le milieu naturel. En effet, les prélèvements effectués sur le terrain peuvent montrer de fortes variations entre individus, car les conditions environnementales ne sont pas contrôlées. Ce choix est réalisé à la lumière du projet autorisé « Surveillance de la contamination des oiseaux marins (exposition et effets) au titre de la Directive Cadre Stratégie pour le Milieu Marin », où 15 individus/site/espèce étaient prévus (poussins, donc pas d’effet du sexe). Sur cette demande, les oiseaux seront des adultes ; 30 individus permettront de quantifier la variabilité interindividuelle, due au sexe, à l’âge, aux traits d’histoire de vie de l’animal. L’ensemble des échantillons (sang, plumes, GPS) seront collecté sur les mêmes oiseaux afin de limiter le nombre d’oiseaux capturés, tout en permettant de croiser les informations obtenues et améliorer la puissance des analyses statistiques.

Raffinement

L’intervention sera rapide (moins de 1 min pour la prise de sang, moins de 10 min pour l’ensemble des manipulations incluant prélèvement des plumes et pose de GPS hors procédure). Elle sera coordonnée avec des opérations de baguage (une seule manipulation d’oiseau pour un maximum d’informations) - Les facteurs météos seront pris en compte (pas d’intervention si les risques pour les oiseaux sont élevés) - Diminution du stress des individus manipulés par apposition d’un tissu opaque sur les yeux - Les plumes de couverture (dos et ventre) seront prélevées sans les couper pour assurer une repousse rapide. - Les plumes de vol (primaires) ne peuvent etre arrachées pour ne pas handicaper l’oiseau et un petit échantillon sera donc coupé, considéré comme négligeable au regard de la surface alaire de l'oiseau - Une grande attention sera portée à la réalisation de la prise de sang (pas de création d’hématome ou de saignement, utilisation de poudre coagulante en cas de saignement, utilisation de matériel stérile à usage unique, prélèvement d'un volume sanguin négligeable au vu de la masse corporelle de l'oiseau) - Suite au prélèvement sanguin, une pression sera exercée sur la zone piquée pour faciliter la coagulation. L’oiseau sera observé pour détecter un éventuel comportement alarmant.

Choix des espèces

Le Puffin des Baléares espèce d’oiseau nicheuse endémique des Baléares, est considéré comme l’oiseau marin le plus menacé d’Europe. L’effectif mondial de l’espèce est restreint et en déclin. Son statut de conservation est jugé en « danger critique d’extinction » en Europe depuis 2004 et l’espèce est protégée en France. La France a une responsabilité majeure dans la conservation de cette espèce en période inter nuptiale (présence dans les eaux territoriales françaises atlantiques), et dans une moindre mesure en période de reproduction (présence en Mer Méditerranée). Les oiseaux capturés seront des adultes (le Mor Braz est un lieu utilisé par les oiseaux lors de la période internuptiale).

120 porcelets vont être utilisés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis renvoyés en élevage conventionnel. Chaque animal subit deux prélèvements de sang dans la veine jugulaire, effectués vigile, pour comparer un sevrage à 49 jours à un sevrage à 21 jours. Le porteur affirme que l'effet du sevrage sur un "organisme entier" ne peut être étudié in vitro ou in silico et conclut à la "nécessité" d'utiliser des animaux vivants. Les bénéfices avancés pour la santé et le "bien-être" en élevage porcin restent renvoyés au moyen ou long terme.

Objectifs

Le sevrage des mammifères d’élevage correspond à la fin de la consommation de lait par les jeunes, la séparation avec la mère et la mise en lot avec d’autres congénères. En élevage porcin conventionnel il est couramment réalisé entre 21 et 28 jours d’âge. Des travaux antérieurs ont montré que le sevrage dit « précoce » (antérieur à 21 jours d’âge), comparativement à un sevrage dit « conventionnel » (compris entre 21 et 28 jours d’âge), pouvait être défavorable à la santé du porcelet. En conséquence, les sevrages précoces sont parfois associés à une croissance réduite et une mortalité et des traitements antibiotiques accrus. A contrario, les effets d’un sevrage dit « tardif » (au-delà de 42 jours) sur l’adaptation physiologique du porcelet au sevrage ont fait l’objet de peu d’études, se focalisant généralement sur un nombre réduit d’indicateurs, et leurs résultats étant parfois divergents. Ainsi, des études supplémentaires apparaissent nécessaires à une meilleure compréhension de l’impact d’un sevrage tardif sur la santé et le bien-être des porcelets. L’objectif de recherche fondamental de ce projet exploratoire est ainsi d’évaluer l’impact d’un sevrage dit « tardif » sur la santé du porcelet. Dans ce cadre nous avons choisi de comparer un sevrage à 49 jours d’âge, dit « tardif » avec un sevrage « conventionnel » à 21 jours. Nous faisons l’hypothèse qu’un sevrage à 49 jours, comparativement à un sevrage à 21 jours, permettrait de préserver la santé des porcelets.

Bénéfices attendus

Ce projet exploratoire fournira des premiers éléments factuels sur les effets d’un sevrage tardif sur la santé et le bien-être en élevage porcin. Le sevrage tardif étant une composante clé de l’élevage porcin biologique, imposé par le cahier des charges (au-delà de 42 jours), ces données seront d’un grand intérêt pour cette filière mais pourront également contribuer à l’amélioration des pratiques d’élevage dans la filière conventionnelle. Ce projet pourrait donc permettre à moyen/long terme d’améliorer la santé et le bien être en élevage porcin.

Procédures

2 prélèvements sanguins par porcelet, espacés de 21 jours, seront effectués dans la veine jugulaire sur animaux vigiles . La durée de chaque prélèvement sera limitée à 30 secondes.

Impact sur les animaux

Ces prélèvements sont susceptibles d’induire un stress transitoire léger ainsi qu’une douleur légère et transitoire associée à l’introduction de l’aiguille pour les animaux.

Devenir

Les animaux poursuivront leur croissance en élevage conventionnel

Remplacement

Il n'existe pas de méthodes in vitro ou in silico actuellement qui permettent d'aborder la question de l'effet du sevrage sur un organisme entier. L’utilisation d’animaux vivants est ainsi nécessaire.

Réduction

Sur 2 mises bas successives (répétitions), 6 porcelets par portée seront suivis avec 5 portées par condition expérimentale et par répétition. 2 conditions expérimentales seront comparées, chacune comprenant 60 porcelets. 120 porcelets seront donc suivis et prélevés en post-sevrage. Ce nombre tient compte de la variabilité des paramètres sanguins mesurés et correspond à l’effectif suffisant et nécessaire pour évaluer correctement l’impact de l’âge au sevrage et l’effet classe de poids au sevrage sur ces paramètres tout en prenant en compte l’effet portée, l’effet répétition et l’effet sexe.

Raffinement

Pour réduire les effets indésirables associés à la fois aux prises de sang et aux troubles sanitaires éventuels rencontrés au cours de la vie des animaux, des arbres décisionnels gradés ont été mis en place afin d'intervenir de façon adéquate le plus rapidement possible en cas de problème. Enfin le milieu de vie des animaux sera enrichi : en post-sevrage des sacs de jute seront pendus dans les loges (changés 2 fois par semaine) et des cordes ou jouets en plastique mobiles seront fournis aux animaux. Les animaux sont hébergés dans des cases dont la surface au sol est supérieure à celle imposée par le décret 2013-118.

Choix des espèces

Le projet vise à évaluer l’impact du sevrage tardif en élevage porcin, cette espèce est donc requise pour le projet. Le projet visant à évaluer l’impact de l’âge au sevrage sur la santé des porcelets, ceux-ci seront suivis de leur sevrage jusqu’ à 70 jours d’âge (transition post-sevrage – engraissement).

124 dauphins de cinq espèces vont être biopsiés dans leur milieu naturel, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis laissés dans leur habitat. Une biopsie cutanée est prélevée par tir sur des animaux vigiles, une seule fois par individu, pour analyser leur régime alimentaire par isotopes. Le porteur s'appuie sur la littérature pour affirmer que la biopsie a un impact faible, malgré une réaction de surprise et une accélération de la nage à l'impact. Il justifie l'opération par un manque de données sur ces cétacés et l'objectif de mieux les protéger, jugeant qu'aucun autre modèle ne peut se substituer.

Objectifs

Trois espèces de dauphins côtiers sont communément observées autour de l'île: le grand dauphin de l’Indo-Pacifique, le grand dauphin commun et le dauphin long bec. De 2010 à 2013, une campagne de biopsies sur ces espèces, notamment en vue d’analyses du régime alimentaire, a été effectuée. C’est ainsi que 33 échantillons de peau et de lard de grand dauphin de l’Indo-Pacifique ont été collectés et analysés. Néanmoins, seulement 20 échantillons cutanés ont pu être collectés concernant le grand dauphin commun et 21 pour le dauphin long bec. Ce faible nombre d’échantillons rend les analyses isotopiques statistiquement peu fiables pour ces deux espèces, d’où la nécessité de collecter un nombre de biopsies supplémentaire. De plus, aucune analyse du régime alimentaire sur la peau et le lard d'espèces de cétacés pélagiques (telles que le dauphin tacheté pantropical, le dauphin d'Electre ou le dauphin de Fraser) n'a jamais été faite. Ce projet se propose d’acquérir via la collecte d’échantillons cutanés par biopsie en vue de leur analyse : *13 échantillons supplémentaires venant compléter les 20 préalablement acquis pour le grand dauphin commun, *12 échantillons supplémentaires venant compléter les 21 préalablement acquis pour le dauphin long bec, *33 échantillons pour le dauphin tacheté pantropical;, *33 échantillons pour le dauphin d'Electre et *33 échantillons pour le dauphin de Fraser. Aucune donnée n’étant disponible pour ces cinq espèces autour de l'île, ce projet permettra de combler cette lacune de connaissance.

Bénéfices attendus

La comparaison des échantillons de peau et de lard de ces cinq espèces avec celles des autres espèces de dauphins disponibles et de proies potentielles permettra d’appréhender leur régime alimentaire, encore méconnu dans la zone. Une meilleure connaissance des régimes alimentaires de ces espèces permettra de mettre en lumière les zones fonctionnelles utilisées. De plus, la mise en commun de ces données avec les données disponibles à l’échelle de la communauté des prédateurs marins, permettra de disposer d’une vision globale sur le réseau alimentaire au niveau de cet écosystème marin . Ces nouvelles données pourront inspirer les recommandations pour la conservation et la gestion raisonnée de ces espèces à l’échelle locale.

Procédures

Les biopsies cutanées seront effectuées sur animaux vigiles. Un animal sera prélevé une seule fois.

Impact sur les animaux

Les biopsies cutanées sont réalisées sur de nombreuses espèces de cétacés, des plus petits dauphins aux plus grandes baleines. De nombreuses publications scientifiques sont disponibles sur l’impact de la pratique des biopsies sur les individus et les populations. Sur les grands cétacés, il a été montré que la pratique de biopsies n’a pas de conséquences importantes. Concernant les petits cétacés, et notamment le grand dauphin, les études concluent que la prise de biopsie a un impact faible sur les animaux, en termes de blessure/cicatrisation et de perturbation de l’animal. De plus, bien qu’il y ait généralement une réaction de surprise lors de l’impact (spasme du corps, accélération de la nage), les animaux reviennent rapidement à leur activité initiale.

Devenir

Les objectifs du projet impliquent l’analyse isotopique d'échantillons cutanés de cinq espèces de dauphins, et imposent donc le prélèvement de biopsies sur des animaux vivants dans leur milieu naturel. Les individus prélevés seront laissés dans leur habitat naturel.

Remplacement

Les objectifs du projet imposent le prélèvement de biopsie cutanée sur cinq espèces de delphinidés dans le but d’appréhender leur écologie trophique, en vue notamment de leur conservation. Aucun autre modèle ne peut être substitué.

Réduction

Ce projet se propose de prélever: *13 échantillons cutanés venant compléter les 20 préalablement acquis pour le grand dauphin commun *12 venant compléter les 21 préalablement acquis pour le dauphin long bec, *33 de dauphins tachetés pantropicaux, *33 de dauphins d'Electre et *33 de dauphins de Fraser. Ainsi, ce projet permettra de disposer d'un nombre d'échantillons suffisant pour permettre une analyse statistique fiable. La photo-identification des individus biopsiés permettra d’éviter de prélever le même individu à deux reprises.

Raffinement

Afin de définir précisément les points limites basés sur les indicateurs comportementaux les plus précoces, une grille de quantification des critères comportementaux, adaptée à la biopsie des delphinidés, a été élaborée. A chaque critère comportemental est assigné un score, et la somme totale des scores fournit un indice témoignant de l’état de stress de l’individu. Le point limite le plus précoce correspond à l’indice de 2. Les groupes seront approchés progressivement par les ¾ arrière, pour minimiser l’angoisse, et permettre à l’équipe de juger de l’état initial d’angoisse du groupe et de chaque individu le composant. Si le groupe est difficile à approcher (individus farouches ou score >2, état de la mer mauvais), ou que plus de 3 tentatives d’équipement auront été infructueuses, un autre groupe sera recherché. Seuls les adultes en bonne condition physique seront équipés et prélevés. Le prélèvement de biopsie sera réalisé : •après la désinfection préalable de l’emporte pièce, afin de minimiser l’infection de la plaie et d’éviter la contamination de l’échantillon de biopsie, •perpendiculairement au corps de l’animal, à une distance courte (1 à 4m), afin de disposer d’une puissance de tir optimale permettant le prélèvement d’une quantité suffisante de peau et de lard sous-cutané, et évitant toute rétention de la flèche de prélèvement sur l’animal, responsable d’angoisse et de réactions fortes. •Au niveau de la zone située sous la nageoire dorsale, zone connue pour induire le moins de réaction physique et physiologique •par des personnes formées et expérimentées, afin de limiter les tentatives en autorisant un taux de réussite optimal. La réaction de l’individu cible, ainsi que du groupe auquel il appartient, sera suivie pendant 15 minutes et les comportements seront consignés. Les blessures potentielles seront gérées dans la mesure du possible par le vétérinaire et les membres de la structure en charge du bien être animal. L’identification des individus prélevés par la méthode de photo-identification autorisera le suivi de leur cicatrisation à plus ou moins long terme, lors des diverses prospections ultérieures.

Choix des espèces

Cette campagne de biopsie s’inscrit dans un projet global, visant à la mise en commun des données isotopiques en vue de l’analyse des relations trophiques à l’échelle de la communauté des prédateurs marins. Nous disposo,ns déjà de 33 échantillons cutanés de grand dauphin de l’Indo-Pacifique. Néanmoins, seulement 20 échantillons cutanés ont pu être collectés concernant le grand dauphin commun et 21 pour le dauphin long bec. Ce faible nombre d’échantillons rend les analyses isotopiques statistiquement peu fiables, d’où la nécessité de collecter un nombre de biopsies supplémentaire. De plus, aucune analyse isotopique sur la peau et le lard d'espèces de cétacés pélagiques autour de l'île (dauphin tacheté pantropical, dauphin d'Electre et dauphin de Fraser) n'a jamais été faite. Ce projet permettra de combler cette lacune de connaissances via l’acquisition d’échantillons en vue de leur analyse isotopique. Les animaux biopsiés seront des individus adultes en bonne condition physique.

400 aloses, grandes aloses et aloses feintes, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis relâchées dans le milieu naturel. Chaque poisson est capturé au passage d'une passe, anesthésié puis équipé d'un émetteur radio inséré dans l'estomac, avant d'être remis à l'eau pour suivre sa migration. Le porteur décrit une manipulation de moins de trois minutes et un marquage intragastrique choisi pour éviter une incision. Il justifie le recours à des géniteurs sauvages par l'objectif de connaître le comportement migratoire d'espèces en fort déclin et juge le remplacement impossible.

Objectifs

Pour accomplir leur cycle biologique certaines espèces de poissons doivent effectuer des migrations entre l’eau douce des rivières et l’eau salée des océans. Ce sont les poissons migrateurs amphihalins. Les populations mondiales de poissons migrateurs se sont effondrés de 76% depuis 1976 à cause principalement des entraves à la migration, la destruction des habitats et une pêche non maitrisée. Ce chiffre est particulièrement marqué sur la période en Europe avec une chute estimée à 93%. Parmi les espèces de poissons migrateurs, les aloses, appartenant à la famille des Clupéidés (harengs, sardines), grandissent en mer plusieurs années et viennent se reproduire au printemps en eau douce. Le Comité Français de l’UICN a classé en 2019 la grande alose, Alosa alosa, en danger critique et l’alose feinte, Alosa fallax, quasi menacée.

Bénéfices attendus

Le suivi des grandes aloses et aloses feintes va apporter de nombreuses informations sur l’écologie des espèces suivies sur un cours d'eau : zones colonisées, période de présence, facteurs influençant les comportements et la survie. Ainsi, par la mise en œuvre de ce suivi, il va être possible de renforcer et d’acquérir des connaissances sur le comportement migratoire des aloses en vue d’améliorer la connaissance du cycle de vie et des paramètres qui l’impactent pour cibler une meilleure gestion de la population, actuellement en forte régression, afin de les sauvegarder.

Procédures

Pour apporter des éléments à ces questions scientifiques, un suivi des 2 espèces d'aloses sera réalisé par marquage individuel en radiotélémétrie. 400 individus seront marqués afin de recueillir suffisamment de données pour obtenir des résultats fiables. Ils seront divisés en 5 lots de 80 individus par année. Ainsi, dès la sortie de l’estuaire, les poissons sont capturés lors de leur passage dans la passe-à-poissons. La capture est réalisée dans un piège présent par conception dans le dernier bassin de la passe multispécifique. La manipulation sera réalisée de façon individuelle. Chaque alose sera transférée dans un bac (brancard) préalablement rempli d’une solution anesthésiante et mis dans l’obscurité le temps d’atteindre une sédation d’immobilisation. Le poisson est marqué par l’insertion d’un émetteur intragastrique radio dans l’estomac. L’alose est transférée dans une structure de réveil (filet immergé dans la retenue amont de l’ouvrage). Lorsque le manipulateur observe le réveil, le poisson est relâché directement dans le milieu naturel pour poursuivre sa migration. Des récepteurs de radiotélémétrie sont disposés tout le long du parcours à des endroits stratégiques afin de pouvoir cartographier les déplacements spatio-temporel entre les habitats, le comportement devant les ouvrages et le franchissement des passes-à-poissons.

Impact sur les animaux

Toutes les manipulations seront faites pour éviter des nuisances et un stress supplémentaire sur les poissons. Les aloses seront marquées avec des émetteurs permettant de respecter le ratio inférieur à 2% s’assurant que la marque de perturbe pas le comportement et la flottaison du poisson. Pour réduire le stress, les poissons seront capturés de façon individuelle et transportés dans un brancard contenant une solution anesthésiante le temps de l’insertion de l’émetteur dans l’estomac, puis ils seront placés dans une structure de réveil directement dans le milieu naturel dans une zone calme mais avec un faible courant afin que dès le réveil total ils puissent poursuivre leur migration.

Devenir

Tous les poissons marqués seront conservés vivants et relâchés dans le milieu naturel.

Remplacement

L’objectif étant l’apport de connaissances sur les comportements migratoires et l’utilisation de l’habitat des grandes aloses et des aloses feintes en milieu naturel, il n’est pas possible d’appliquer la règle du remplacement. Il est donc indispensable de recourir à des individus des espèces et du stade visé (géniteurs d’aloses en migration) afin d’obtenir des données pertinentes.

Réduction

L'objectif du projet est d’enrichir les connaissances scientifiques sur le comportement des aloses pendant leur phase de migration. Il s'agit d'une approche intra-spécifique où la variabilité des trajectoires individuelles sera décrite à l'aide de statistiques descriptives et de cartographie de déplacement. Dans un système ouvert de moyenne taille comme la Charente, le choix de 400 individus sur la durée du projet correspond au minimum d'individus nécessaires pour rendre compte des variabilités intra-spécifique (sachant que la mortalité naturelle pourrait réduire légèrement cet effectif) et les paramètres environnementaux impliqués dans la phase de migration (débit, température, habitats, blocages…). Cet échantillon de 400 poissons sera divisé par lot de 80 individus marqués par année et réparti entre 50 grandes aloses et 30 aloses feintes. Le nombre annuel de géniteurs de grande alose (50) a été défini pour acquérir suffisamment de données pour fournir une image de la diversité des comportements de migration sur la partie médiane et amont du fleuve. Pour les aloses feintes, le choix de 30 individus annuellement est jugé suffisant pour des tests de faisabilité et suivre les comportements de migration sur la partie aval du fleuve. Egalement, nous avons considéré comme déterminant le franchissement des 4 ouvrages en amont du site de capture et, en se basant dans la littérature sur une perte de 40% de poissons à chaque franchissement de passe, sur 80 poissons relâchés en amont du premier ouvrage, 17 pourraient se présenter au pied du 4ième ouvrages, et 10 le franchir, ce qui permettrait d’avoir un jeu de données sur le site (rampe à macrorugosités dimensionnée pour les aloses).

Raffinement

Avant le marquage, les individus présentant des lésions externes ou amaigris sont écartés du suivi afin de ne pas leur faire subir de manipulation. Cependant, s’il est estimé que les poissons peuvent récupérés et, dans la mesure du possible, ils seront soignés notamment en ce qui concerne les lésions externes par un pansement hydrostatique. Puis, l’individu est mis dans un brancard de stabulation contenant 25 ppm de solution anesthésiante de Benzocaïne 10%. L’individu se retrouve dans l’obscurité du brancard. L’eau est claire permettant une vérification des différentes phases de l’anesthésie des individus. Le recours à une anesthésie adaptée permet de manipuler le poisson sans risque pour celui-ci et de diminuer son stress. Le stade d’anesthésie recherché est l’immobilisation. Pour cela, nous observerons que le réflexe de redressement et la mobilité sont absents, et que la réaction au stimulus et la fréquence des battements operculaires branchiaux soient réduits. Une fois le stade de l’immobilisation atteint, les émetteurs stériles, sont délicatement insérés dans l’estomac avec un tube d’insertion désinfectés. Nous avons choisi le marquage par insertion intragastrique afin de réduire la souffrance en évitant une intervention chirurgicale puisqu’il ne génère pas d’incision du muscle et donc pas de blessure. L’insertion de la marque sera rapide pour réduire au minimum les nuisances sur le bien-être des poissons et, d’expériences dans l’insertion de ce type de marque, la manipulation n’excédera pas 3 min minutes puis les aloses seront placées dans une structure flottante (filet cage) de réveil d'1m3 directement située dans le milieu naturel dans la retenue de l’ouvrage. Un léger courant permet d’assurer de bonnes conditions de réveil et de préparer le poisson à son lâché. Une vigilance des opérateurs sera apportée au raffinement dans toutes les étapes de la procédure : Pas de changement d’eau (brancard rempli avec de l’eau de la rivière), • Tri des poissons afin de marquer des poissons sains, Capture avec épuisette réduite pour limiter les risques de pertes d’écailles et de blessure (Un seul passage unique en épuisette (de 43 cm de large et un filet en mailles fines de 4mm), Structure de réveil (filet cage) dans l’eau de la rivière pour observer le comportement du poisson marqué avant la relâche, Surveillance des poissons pendant toutes les phases, de la capture au lâcher.

Choix des espèces

L’objectif étant l’apport de connaissances sur les comportements migratoires et l’utilisation de l’habitat des grandes aloses et des aloses feintes en milieu naturel, il est donc indispensable de recourir à des individus des espèces et du stade visé (géniteurs d’aloses en migration). Nous utiliserons les géniteurs d'aloses lors de la phase de remontée sur frayère pour suivre leur comportement de migration de reproduction.

1 566 poissons zèbres au stade larvaire vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils sont exposés vingt-quatre heures au lopéramide, un antidiarrhéique, puis tués par homogénéisation pour analyser leur microbiote et mesurer taille et poids hors de l'eau. Le porteur n'attend aucun effet délétère, la dose étant décrite comme non toxique dans la littérature, et prévoit de ne pas conserver les larves au-delà de onze jours. Il indique que l'effet sur la dynamique du microbiote ne peut être étudié qu'in vivo, le stade larvaire présentant selon lui un système digestif comparable à celui des mammifères.

Objectifs

La flore microbienne joue de nombreux rôles en santé humaine mais peut être affectée par diverses perturbations extérieures telles que les antibiotiques ou stress chimique. L’étude de l’impact de ces perturbations dont les médicaments sur le microbiote connait un intérêt grandissant afin de développer à l’avenir des approches complémentaires pour réduite leurs effets indésirables. Ces effets bien que décrits restent peu caractérisés du fait de la diversité et complexité de la flore intestinale chez les mammifères et des limites pratiques intrinsèques aux modèles in vivo correspondants (coûts d’hébergement, manipulation...). Dans ce contexte, la larve du poisson zèbre constitue un modèle de choix puisque la flore y est moins complexe, l’observation microscopique non invasive plus aisée, tout en arborant un système digestif et une réponse immunitaire innée comparables aux mammifères, en faisant ainsi un modèle pertinent pour étudier les interactions hôte-microbiote. Notre objectif est ici d’analyser l’impact du lopéramide, un médicament anti-diarrhéique couramment prescrit en clinique et utilisé pour mimer les dysfonctionnements intestinaux sur modèles animaux, sur la composition et la stabilité du microbiote naturel du poisson zèbre et d’identifier les éventuelles conséquences sur l’hôte.

Bénéfices attendus

La flore joue un rôle important sur notre santé. La compréhension des interactions hôte-microbiote et les perturbations pouvant l’affecter sont indispensables au développement d’approches thérapeutiques et/ou préventives rationnelles. En effet, ceci s’intègre dans l’intérêt grandissant pour l’étude de l’impact de médicament couramment utilisés chez l’Homme sur le microbiote et le développement futur d’approches complémentaires pour contrer ou réduire les effets indésirables ainsi identifiés.

Procédures

Les poissons-zèbres au stade larvaire seront exposés pendant 24 heures au lopéramide, une molécule qui réduit le mouvement péristaltique intestinal. Cette procédure est considérée comme légère puisque cette molécule n’est pas létale à la dose utilisée ni même n’a jamais montré d’effets indésirables dans la littérature.

Impact sur les animaux

Aucun effet délétère du lopéramide n’est attendu car c’est une dose décrite précédemment comme non toxique. Néanmoins, une observation quotidienne des poissons sera réalisée et les poissons ne seront pas conservés plus de onze jours post-fertilisation pour limiter leur inconfort au vu de notre procédure d’élevage, à savoir des plaques 24-puits avec un poisson par puits contenant deux millilitres d’eau.

Devenir

L’ensemble des poissons utilisés dans cette étude sera mis à mort pour pouvoir analyser l’impact du traitement sur la composition du microbiote et ses éventuelles conséquences sur la croissance et/ou le développement des larves. La mise à mort des poissons est nécessaire car d’une part l’analyse du microbiote se fait par extraction après homogénéisation des poissons et d’autre part, l’impact sur la croissance (détermination du poids et mesure de la taille) ne peut se faire qu’hors eau, c’est-à-dire une fois les poissons mis à mort.

Remplacement

Tandis que l’impact du lopéramide sur les bactéries commensales fait l’objet d’une caractérisation in vitro, l’impact sur la composition et la dynamique de réponse du microbiote et ses éventuelles conséquences ne peut être étudié que dans un contexte in vivo. Le poisson zèbre est un modèle in vivo bien caractérisé et cette procédure implique de n’exposer au lopéramide que des poissons au stade larvaire de développement dont les systèmes digestif et immunitaire (réponse innée) sont organisés comme ceux des mammifères, un point déterminant dans le cadre de notre étude.

Réduction

Le nombre d’animaux a été déterminé afin d’être minimum tout en permettant l’application des approches statistiques choisies et est ainsi basé essentiellement sur des données précédemment publiées. Dans le cas des analyses de la composition du microbiote par séquençage 16S, le nombre de larves par groupe a été calculé à partir de donnés précédemment publiée, et a donc été fixé au nombre de 5 à chaque temps d’exposition pour chaque condition. Ce nombre permettra d’aborder la variabilité liée à ce type d’échantillon sans affecter la puissance statistique des tests choisis. L’analyse statistique pour la comparaison du microbiote par séquençage des larves au cours du temps s’appuiera ainsi sur l’utilisation d’un modèle comparatif du type modèle de Kruskal-Wallis. Les p-valeurs seront ajustées par une méthode type Benjamini-Hochberg afin de prendre en compte la multiplicité des tests. Pour l’analyse morphométrique des larves au cours du temps, le test statistique de Kruskal-Wallis non-paramétrique suivie de Wilcoxon sera appliqué, avec 10 larves par temps d’échantillonnage et par condition pour comparer les larves traitées au lopéramide contre celles contrôles exposées au DMSO.

Raffinement

La procédure consiste à exposer des larves de poissons-zèbres ayant une flore naturelle ou contrôlée à une dose non toxique de lopéramide puis à suivre l’impact sur la composition du microbiote au cours du temps et les conséquences éventuelles. Aucun effet délétère du lopéramide n’est attendu car c’est une dose décrite précédemment comme non toxique (Shi, 2014). Néanmoins, une observation quotidienne des poissons sera réalisée et les poissons ne seront pas conservés plus de onze jours post-fertilisation pour limiter leur inconfort au vu de notre procédure d’élevage, à savoir des plaques 24-puits avec un poisson par puits contenant deux millilitres d’eau. Nous nous appuierons également sur certains des critères présentés pour l’évaluation quantitative de points limites qui sont applicables dans ce modèle comme comme la prostration ou la nage anormale et certains aspects physiques. Les anomalies de développement et/ou morphologie seront ainsi recherchées. La détection d’un de ces points limites conduira à la mise à mort du poisson.

Choix des espèces

La flore intestinale joue un rôle important sur notre santé. La compréhension des interactions hôte-microbiote et leur réponse aux stress sont indispensables au développement d’approches thérapeutiques rationnelles complémentaires aux existantes pour le traitement de la diarrhée, et cela ne peut se faire sans le recours à l’expérimentation animale. Le Danio zébré est un modèle in vivo bien caractérisé (notamment du fait de son utilisation en biologie du développement), avec un génome connu et de nombreuses lignées transgéniques déjà disponibles. De plus, nos procédures impliquent de n’exposer au lopéramide que des poissons au stade larvaire de développement dont les systèmes digestif et immunitaire (réponse innée) sont organisés comme ceux des mammifères, un point déterminant dans le cadre de notre étude. Outre l’obtention de pontes, réalisée dans l’animalerie Zorgl’Hub, qui nécessite des poissons-zèbre adultes, mâles et femelles, mais non inclus dans ce projet car simplement géniteurs, nos procédures impliquent de n’exposer au lopéramide que des poissons au stade larvaire de développement. L’utilisation de poissons au stade larvaire de développement se justifie au niveau scientifique et éthique puisque ces derniers possèdent déjà un système digestif et une réponse immunitaire innée comparables à ceux des mammifères.

3 030 souris et rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, la moitié réutilisée dans d'autres projets, l'autre tuée pour des prélèvements terminaux. Ils reçoivent des candidats médicaments par diverses voies puis sont placés sur un axe en rotation, le rotarod, pour mesurer les effets moteurs, avec des prélèvements de sang et parfois une chute de l'axe. Le porteur décrit un léger stress et une douleur comparable à une piqûre d'aiguille. Il indique qu'aucune méthode in vitro ou in silico ne suffit à évaluer la coordination motrice et présente l'animal comme un "passage obligatoire" avant l'homme.

Objectifs

Ce projet a pour but d’évaluer les effets potentiels d'un candidat médicament sur le système nerveux central des rongeurs ( rat et souris) en particulier les effets moteurs des candicats médicaments (type sédatif ou myorelaxant) en utilisant le test du rotarod.

Bénéfices attendus

A long terme, les bénéfices attendus sont la découverte de nouveaux médicaments traitants les troubles du système nerveux central, et la réduction des effets secondaires des médicaments candidats sur la coordination motrice pour le patient. Ce projet permettra de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules. Du fait de la cible thérapeutique, ce composé pourrait avoir aussi une application en médecine vétérinaire.

Procédures

Les animaux seront administrés avec les composés à tester par différentes voies (-2 min par administration) puis seront placés sur l’axe du rotarod pour une durée de 3 à 5 minutes maximum. Des prélèvements de sang sur animal vigile pourront être effectués (2 minutes par prélèvement). Et l'animal pourra être anesthésié en fin d'expérience pour les prélèvements terminaux de fluides corporels et tissus.

Impact sur les animaux

Les animaux subiront des administrations de candidats médicaments et des prélèvements de sang qui peuvent être réalisés sur animal vigile ou anesthésié suite auxquelles ils pourront ressentir une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille. Les animaux pourraient présenter un léger stress par le fait de devoir s'accrocher à un axe en rotation. Les animaux pourront de même ressentir une légère douleur liée à la chute de l'axe en rotation du rotarod.

Devenir

Euthanasie des animaux pour réaliser des prélèvements d’organe/ fluides corporels à un volume ne permettant pas la survie de l’animal ou réutilisation des animaux dans un autre projet ayant un degré de sévérité sans réveil, léger ou modéré après accord du vétérinaire.

Remplacement

Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez le rongeur car il n’existe pas de méthodes de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets d’une molécule sur la coordination motrice. Ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Or, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. A ce jour, le rat et la souris sont les espèces les plus adaptées à ce type de modèle d’étude.

Réduction

Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences et d’effectuer des analyses statistiques. Nombre d’animaux minimal et suffisant par groupe pour réaliser une analyse statistique : 12 par groupe.

Raffinement

Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • la formation du personnel, • un suivi de l’état de santé des animaux, • le recours à des procédures les moins invasives possibles, • Le suivi d’éventuel signes cliniques, • La détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire , • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse, • La familiarisation des animaux aux procédures expérimentales.

Choix des espèces

Le rat et la souris sont les espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour évaluer les effets d'un nouveau médicament sur la coordination motrice. Seuls des animaux adultes seront utilisés. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.

20 phoques crabiers vont être utilisés en Antarctique, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis relâchés dans leur habitat. Chaque individu est approché à la perche, sédaté puis anesthésié de vingt à quarante-cinq minutes, le temps de coller une balise sur sa fourrure, de prélever 18 ml de sang et une vibrisse, la balise tombant à la mue suivante. Le porteur décrit un stress de courte durée et s'appuie sur des études antérieures pour affirmer que les instruments n'ont pas d'impact mesurable sur les phoques. Il justifie l'espèce et le milieu par le fait que le phoque crabier, premier consommateur de krill, ne peut selon lui être remplacé ni par une autre espèce ni par des données historiques.

Objectifs

Les zones englacées sont particulièrement sensibles au réchauffement global. Pour prédire la capacité d’adaptation de prédateurs dépendant de la banquise dans ce contexte de changement climatique dans les différentes régions antarctiques, il est important de déterminer au préalable comment ils utilisent leur environnement physique et biologique. Ces prédateurs consomment de grandes quantités de ressources marines, parmi lesquelles le krill (Euphausia superba) occupe une place prépondérante. Cette espèce — dépendante de la banquise pour son développement larvaire — consomme du phytoplancton et est consommée par des prédateurs, elle assure ainsi une large part du transfert de carbone des producteurs primaires (vivant sous la banquise) vers les maillons trophiques supérieurs. Les futurs changements de l’étendue de la banquise antarctique dans un climat plus chaud pourraient affecter de manière négative les populations de krill, et par conséquence celles de leurs prédateurs. Toutefois, l’évolution future de l’ensemble du réseau trophique reste difficile à prévoir tant la compréhension des différentes composantes de l’écosystème antarctique et de leurs interactions est incomplète, voire approximative. A titre d’exemple, la connaissance de la distribution et de l’abondance du krill en hiver ainsi que des zones d’alimentation des prédateurs du krill sont à ce jour très limitées, notamment dans les régions encore peu touchées par les variations de la banquise, telles que l’Antarctique de l’Est. En effet, les études dans ces zones englacées sont difficiles car peu accessibles. Le présent projet a pour but de combler ce déficit de connaissances, en étudiant l’écologie des phoques crabiers et des écosystèmes dans lesquels ils évoluent, ainsi que de documenter l’évolution au cours du temps de ces systèmes et prédire le devenir des populations de ce prédateur marin. Les phoques crabiers sont les plus grands consommateurs de krill (60 à 70 millions de tonnes de krill par an) et les plus abondants au monde (10 à 15 millions), ainsi les changements dans son écologie, sa distribution et son comportement reflètent les changements dans la population de krill de l’Antarctique. Grâce à des techniques de bio-télémétrie, on enregistre les plongées des phoques, les phases d'accélération et leur position, on pourra déterminer les zones d’alimentation clés et la distribution du krill très importante pour l’écosystème.

Bénéfices attendus

Ces résultats appuieront la consolidation de la base scientifique d'une gestion écosystémique de la pêche au krill par la Commission pour la conservation de la faune et la flore marines de l'Antarctique. En effet, il n'y a pour le moment pas de pêche significative de krill dans l'Antarctique de l’Est, mais des notifications récentes de navires norvégiens et chinois suggèrent un intérêt croissant de l'industrie pour cette région et pour cette ressource. Cette étude permettra la mise en place d'une surveillance sur la distribution du krill et des zones d'alimentation des prédateurs du krill en l'absence de pression de pêche afin d'anticiper les éventuelles menaces pour l'écosystème centré sur le krill. Ce projet remplira de fait 1) un des objectifs du programme de contrôle de l'écosystème de la Commission pour la conservation de la faune et la flore marines de l'Antarctique, c'est-à-dire distinguer les changements dus à l'exploitation des ressources marines des changements dus à la variabilité environnementale. Ce projet contribuera également à 2) "l'évaluation des risques" dans la zone afin d'essayer de comprendre l'impact possible de la pêche sur l'écosystème. Enfin les modèles d'habitat du krill utilisés pour élaborer les projections des populations de krill et les stocks comportent des limitations spatiales et temporelles importantes et connues en raison du manque de données disponibles, en particulier pendant la saison hivernale. Cette recherche fournira 3) des informations sur la distribution et l'abondance de cette espèce sous la glace de mer et pendant l'hiver, mais aussi sur son importance cruciale pour ses prédateurs, les phoques crabiers (dans le cadre de ce projet) et les relations fonctionnelles qu'ils entretiennent, en surveillant les changements dans les interactions trophiques.

Procédures

Les interventions sur les phoques crabiers se feront après la période de mue entre février et avril 2024, 20 individus maximun seront équipés et garderont leur balise entre 8 à 11 mois jusqu'à la mue suivante ou jusqu’à ce que la balise se décolle. On procèdera à une sédation sans contention à l’aide d’une perche (10 à 20 min), puis une anesthésie (20 à 45 min) durant laquelle aura lieu l’équipement de l'appareil (contenant l'accéléromètre, le capteur de profondeur, de température et le système de localisation via Argos) par collage sur la fourrure, ainsi qu’une prise de sang (18 ml une fois) et le prélèvement d'une vibrisse pour étudier le régime alimentaire des phoques crabiers (utilisation des isotopes stables du carbone et de l'azote par analyse chimique). Le matériel tombera à la mue sans recapture de l’animal.

Impact sur les animaux

L’induction de l’anesthésie sera faite à l’aide d’une perche à proche distance de l’animal mais sans contention donc les phoques subiront un stress de courte durée durant la procédure (~3 min). L’anesthésie à distance présente plus de risques chez certaines espèces de phoques que la contention et l’injection par voie intra-veineuse or, le phoque crabier est un animal agressif et sa contention est particulièrement difficile ; elle rallongerait le temps de stress auquel l’animal est exposé. Il existe des risques plus fréquents de surdosage ou sous dosage mais la procédure est en revanche moins stressante pour l’animal. La prise de sang et le prélèvement de vibrisse auront lieu durant l'anesthésie de l'animal et n'auront pas d'effet significatif sur l'animal (prélèvement de 0,036% du volume sanguin d’un individu de 300 kg et repousse de la vibrisse prélevée). Les instruments sont collés sur la tête à l’aide de colle epoxy bi-composants selon un protocole testé. Nous nous attendons à ne pas observer d’effet mesurable des instruments sur le comportement alimentaire des phoques car il a été montré qu’une caméra de section deux fois plus grande que celle utilisée ici n’avait pas d’impact significatif sur la durée moyenne des plongées, la dépense énergétique, et la fréquence des mouvements de nage des phoques de Weddell. De plus, lors d’une autre étude qui a comparé le gain de masse et le taux de survie d’éléphants de mer équipés et non équipés, aucun effet de la pose, même répétée, d’équipement n’a été détecté. Enfin une étude récente de l’effet de la pose d’instruments sur des phoques de Weddell et des éléphants de mer par la méthode de la colle epoxy a montré que cette dernière n’avait pas d’impact biologique détectable sur les animaux.

Devenir

Les individus étudiés seront libérés dans leur habitat naturel une fois équipés, le matériel ne sera pas récupéré donc pas de recapture de l'animal, les données seront transmises par satellite et les appareils tomberont à la mue annuelle de l'animal.

Remplacement

L’objectif étant d’étudier le phoque crabier et son écologie en mer dans leur milieu naturel, il ne peut pas être remplacé par une autre espèce, par des animaux d’élevage, ou encore par des expérimentations en captivité. L’écologie du phoque crabier a seulement fait l'objet d'une étude en Antarctique de l’Est. On a donc encore très peu de connaissances sur son comportement et son alimentation dans des zones très englacées comme celles-ci et on ne peut donc pas le remplacer par une autre espèce ou par des données historiques.

Réduction

La réduction est appliquée, puisque le nombre d’animaux capturés est limité à un nombre maximum de 20 individus (objectif autour de 14 individus) pour une campagne dû aux contraintes des déploiements à bord d'un brise-glace (déploiement du personnel sur la banquise pendant une durée limitée pour laquelle les conditions météorologiques doivent être optimales). Ce nombre correspond à 20 individus sur un effectif total de la population de phoques crabiers en Antarctique estimée à ~10 à 15 millions. L'estimation statistique du nombre d'individus nécessaires pour comprendre les variations de leur comportement en fonction des variations de la distribution du krill n'est pas envisageable, car l'effet mesuré est variable et se caractérise par des changements d'habitats ou de stratégies d'alimentation pas toujours facilement quantifiables, et nous ne savons pas à l’avance les comportements que nous allons observer. Dans un schéma idéal, nous souhaiterions avoir le plus de déploiements possibles (avec des stades d'âge et sexes différents) pour avoir le plus de diversité dans les relations entre l'écologie en mer de ces animaux, leur proie (le krill) et les conditions environnementales. En revanche nous essayons d'équiper le plus d'animaux possibles en prenant en compte les contraintes climatiques extrêmes du terrain, la disponibilité des animaux, les contraintes liés à leur cycle de vie (phase sur la banquise, lactation, mue) et les coûts très importants des instruments. Nos analyses multivariées à effets mixtes ne visent pas à comparer les sexes ou les stades d'âge, et le nombre d'individus défini est suffisant pour diversifier les traits individuels car chaque individu « bio- échantillonnent » son environnement dans plusieurs zones différentes.

Raffinement

Les points limites de la procédure et leur raffinement sont les suivant: 1) L’état général de l’animal est évalué avant sa capture (embonpoint, absence de malformation et de plaie) ; 2) Stress lié à la capture : l'animal est anesthésié à distance à l’aide d’une perche, le stress est minimisé et la contention est absente ; 3) Surveillance de l'anesthésie: les paramètres cardiaques et respiratoires de l’individu sont surveillés ainsi que le degré d’anesthésie. 4) Récupération du matériel : pas de recupération possible dans la zone de banquise dite dérivante avec le brise-glace (les animaux sont constamment en mouvement), les balises tomberont avec le poil des phocidés au cours de la période de mue qui se déroule entre janvier et février. 5) Taille de l'instrument : Nous nous attendons à ne pas observer d’effet mesurable des instruments sur le comportement alimentaire des phoques car il a été montré qu’une caméra de section deux fois plus grande que celle utilisée ici n’avait pas d’impact significatif sur la durée moyenne des plongées, la dépense énergétique et la fréquence des mouvements de nage des phoques de Weddell. De plus, lors d’une autre étude qui a comparé le gain de masse et le taux de survie d’éléphants de mer équipés et non équipés, aucun effet de la pose, même répétée, d’équipement n’a été détecté. Enfin une étude récente de l’effet de la pose d’instruments sur des phoques de Weddell et des éléphants de mer par la méthode de la colle epoxy a montré que cette dernière n’avait pas d’impact biologique détectable sur les animaux.

Choix des espèces

Ce projet vise à améliorer notre compréhension de l’écologie des phoques crabiers et des écosystèmes dans lesquels ils évoluent, ainsi que de documenter l’évolution au cours du temps de ces systèmes et prédire le devenir des populations de ce prédateur marin. Les phoques crabiers sont les plus grands consommateurs de krill (60 à 70 millions de tonnes de krill par an) et les plus abondants au monde (10 à 15 millions), ainsi les changements dans son écologie, sa distribution et son comportement reflètent les changements dans la population de krill de l’Antarctique. Dans un contexte de climat changeant, il est très important de connaître les liens prédateurs-proies sous la banquise afin de suivre les éventuels effets sur les populations de phoques crabiers. Cette procédure concerne des animaux adultes car ce sont les individus présents sur la banquise, les juvéniles sont plus fréquemment en mer jusqu'à ce qu'ils atteignent le stade reproducteur.

480 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées de gravité légère. Elles reçoivent par gavage un traitement à tester puis les toxines de Clostridium difficile, qui provoquent une diarrhée, avant deux heures d'isolement puis la mise à mort pour prélèvements. Le projet évalue des substances protectrices de la muqueuse intestinale contre la diarrhée de la gastro-entérite. Le porteur affirme qu'un modèle animal est "nécessaire" pour reproduire la sécrétion d'eau et les atteintes de la muqueuse, impossibles selon lui à obtenir sur cellules.

Objectifs

La gastro-entérite aiguë, caractérisée par une diarrhée, reste un motif fréquent de consultation. Elle est générée par des agents pathogènes, ou leurs toxines, et elle entraine une déshydratation en particulier chez les populations à risques (enfants, personnes âgées). La réhydratation orale en première intention ainsi que le recours aux antibiotiques font partie de l’arsenal contre cette affection. Cependant, la réhydratation orale ne réduit pas la fréquence des selles et la perte de liquide et ne raccourcit pas la durée de la maladie, ce qui limite son acceptation. De plus, le recours fréquent à l’antibiothérapie entraîne des risques plus graves tels que l’antibiorésistance. Ainsi, les professionnels de la santé s'intéressent à d’autres interventions efficaces et peu coûteuses dans la gestion de la diarrhée au cours de la gastroentérite. Parmi ces interventions figurent des agents à action protectrice vis-à-vis de la muqueuse intestinale (mucoprotecteurs) dont les interactions avec le mucus permettent de former un film protecteur pour les cellules intestinales, conférant ainsi à ces agents un mode d’action non pharmacologique. Dans une étude préclinique précédente, il a été montré qu’une administration orale d’un agent mucoprotecteur extrait des graines du tamarinier Tamarindus indica, pendant plusieurs jours, réduit la sécrétion d’eau induite par la toxine cholérique. Ainsi, l’objectif de cette étude est d’évaluer et comparer les propriétés antidiarrhéiques d’autres agents mucoprotecteurs, seuls ou en combinaison, en utilisant un autre modèle de diarrhée : celui induit par les toxines de Clostridium difficile.

Bénéfices attendus

Les résultats attendus de cette étude contribueront au rationnel préclinique de l’utilisation des substances mucoprotectrices pour leur mise sur le marché ultérieurement dans le traitement de la diarrhée associée à la gastro-entérite. Du point de vue scientifique ils contribueront également à évaluer le rôle respectif de la toxine A et B produites par le Clostridium difficile. La toxine A provoque des effets principalement dans l'épithélium intestinal, tandis que la toxine B a une action cellulaire plus large. Pour se rapprocher de la physiopathologie de cette infection nous envisageons de tester les effets de la combinaison de toxines A+B que nous pourrons comparer aux effets de la toxine A seule.

Procédures

Tous les animaux de ce projet reçoivent par gavage le traitement à tester puis une heure après, la toxine (ou l’association de toxine) de Clostridium difficile. Le gavage sera fait d’un geste expert et très rapide (quelques secondes) avec une sonde métallique à bout arrondi adaptée à la taille de la souris. Après l’administration de la toxine les animaux seront mis dans des cages individuelles pendant une durée de 2 heures.

Impact sur les animaux

Le gavage peut engendrer un stress dû à la contention de l’animal et un inconfort dû à l’introduction de la sonde dans l’œsophage. Les animaux seront logés individuellement pendant une durée de 2 heures après l’administration des toxines du Clostridium difficile qui pourrait engendrer du stress d’isolement. L’administration des toxines de clostridium difficile A et A+B provoque une diarrhée qui peut entrainer une diminution d’activité. A la fin de l’expérimentation les animaux seront mis à mort.

Devenir

Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de chaque procédure pour réaliser des prélèvements destinés à des dosages biochimiques de marqueurs d’inflammation (myélopéroxydase) et des analyses histologiques (scores microscopiques).

Remplacement

Le modèle animal reproduisant les caractéristiques de la diarrhée infectieuse (sécrétion d’eau et les altérations de la muqueuse intestinale associées) est nécessaire pour une approche globale de cette pathologie. Il n’est pas possible de la reproduire sur un modèle cellulaire. Pour évaluer si un traitement est efficace, il faut nécessairement utiliser un modèle intégré in vivo

Réduction

Les expérimentations sont basées sur la comparaison de 5 groupes. Le nombre d’animaux utilisés dans chaque groupe expérimental a été calculé pour atteindre une validité statistique suffisante tout en réduisant au minimum le nombre d’animaux utilisés. En se basant sur la variabilité interindividuelle obtenue dans les études précédentes utilisant le même modèle, l’effectif calculé pour chaque groupe est n=12.

Raffinement

A leur arrivée les animaux seront hébergés au calme dans des conditions normalisées et suivis quotidiennement pour leur apporter tous les soins nécessaires. Leur milieu sera enrichi en buchettes de peuplier pour satisfaire leur besoin de ronger. Après une période 4 jours de repos pour qu’ils récupèrent du transport et s’habituent à leur nouvel environnement, ils seront manipulés régulièrement pour être pesés (2 fois par semaine) puis habitués à la contention (1 fois par jour) en vue du gavage (quelques secondes). Trois jours avant la procédure ils seront habitués à être mis dans des cages individuelles (30 minutes par jour pendant 3 jours). Le jour de l’expérimentation (10 à 15 jours après l’arrivée) les souris seront gavées d’un geste expert et rapide et seront surveillées pendant les 2 heures après l’administration de la toxine où elles resteront dans les cages individuelles. Toutes les mesures ont été prises pour réduire l’inconfort (période d’acclimatation, habituation) et prévenir toute douleur ou anxiété susceptible d’être subie par les animaux (Détection de toute anomalie ou apparition de mal être). Si malgré les mesures prises, une souffrance était constatée sur un animal la procédure serait arrêtée.

Choix des espèces

Les souris sont communément utilisées pour mimer des conditions physiopathologiques observées chez l’homme et appréhender les mécanismes d’action impliqués grâce à la disponibilité des outils nécessaires pour l’étude des modifications immunitaires et histologiques. Elles sont ainsi utilisées pour l’exploration de la physiopathologie digestive. Les souris de souche NMRI ont un système immunitaire peu sollicité ce qui le rend sensibles à toute type de contamination, ainsi à ce titre nous utiliserons le modèle de diarrhée induite par les toxines de Clostridium difficile chez cette souche de souris. Les souris seront utilisées à l’âge adulte : 6 semaines. L’utilisation d’animaux adultes est nécessaire pour évaluer les effets des substances pharmacologiques sur une barrière intestinale parfaitement développée, sachant qu’en condition périnatale la barrière intestinale présente des caractéristiques biologiques complètement différentes de la condition adulte.

360 poissons zèbres vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures classées de gravité légère. Une partie subit des tests de performance comportementale, une autre une exposition de 48 heures à une eau appauvrie en sel qui provoque un déséquilibre osmotique, avant prélèvement des tissus. Le projet utilise des lignées dont les récepteurs au cortisol, l'hormone de stress, sont inactivés, pour comprendre leur rôle. Le porteur relie ces travaux au bien-être des animaux non-humains en élevage et à l'amélioration des méthodes d'aquaculture, bénéfices renvoyés au développement futur d'indicateurs.

Objectifs

L’objectif de ce projet est de caractériser le rôle de chaque récepteur au cortisol (hormone de stress) dans la régulation de l’homéostasie ionique et hydrique ainsi que dans des activités comportementales du poisson. L’exposition du poisson à une situation stressante active l’axe corticotrope et conduit très rapidement à la libération de cortisol dans le sang. Ce cortisol va modifier différents processus comportementaux et métaboliques, dont le métabolisme hydrominéral, via des voies de signalisation mettant en jeu les 2 récepteurs au cortisol. Concernant l’homéostasie ionique et hydrique (métabolisme hydrominéral), plusieurs études ont montré le rôle déterminant du cortisol dans la régulation des échanges ioniques et la perméabilité de la branchie, principal organe impliqué dans la régulation de la balances hydrominérale. Par contre, pour des raisons techniques, le rôle des récepteurs au cortisol dans le maintien de l’homéostasie ionique et hydrique est controversé. Plusieurs travaux ont aussi étudié les rôles de ces 2 récepteurs sur le comportement des poissons. Tout comme pour le maintien de l’homéostasie, des résultats contradictoires sont mesurés sur le rôle des récepteurs. Plusieurs travaux suggèrent une notion de complémentarité fonctionnelle des 2 récepteurs et l'hypothèse d'une réponse compensatrice, quand l'un des 2 récepteurs est muté. Mais pour l’instant, rien n’a été clairement démontré. Dans ce contexte, afin de caractériser les rôles respectifs des 2 récepteurs au cortisol dans la régulation des fonctions branchiales (organe-clé de l’homéostasie chez le zebrafish) et des activités comportementales, nous proposons d'utiliser des lignées de zébrafish pour lesquels les gènes codant pour les récepteurs au cortisol sont inactivés et non fonctionnels. Les rôles de ces récepteurs seront étudiés en condition contrôle et lors de stress.

Bénéfices attendus

Des stress en relation avec la qualité d'eau et/ou conditions d'élevage ont clairement des effets néfastes sur l’homéostasie et le comportement du poisson qui peuvent se traduire par une baisse de la productivité et l’établissement de situations de mal-être alors que le bien-être des animaux en élevage est un objectif important pour la profession en réponse à la demande sociétale. Une meilleure connaissance des réponses au stress, que l'on peut obtenir dans cette étude, devrait permettre le développement d’indicateurs biologiques d’état ou d’indicateurs prédictifs de bien-être chez les poissons et le cas échéant de problèmes de santé potentiels. Ces indicateurs seront utiles pour l’amélioration des méthodes d’élevage en aquaculture, pour le choix d'espèces à domestiquer et comme critères phénotypiques dans la sélection pour des caractères d’adaptation à l’environnement.

Procédures

Un nombre de 180 individus vont subir des analyses de performance comportementale de sévérité légère une seule fois de 30s pour la plus courte, à 9 minutes pour la plus longue. Un autre nombre de 90 individus seront exposés à une eau appauvrie en sels pendant 48 heures une seule fois. La diminution de la quantité en sels de l’eau se fera progressivement sur 24heures.

Impact sur les animaux

Afin de mesurer les capacités à maintenir leur homéostasie ionique et hydrique, les poissons seront exposés à un stress osmotique: exposition à une eau appauvrie en sel. Ce stress va induire un déséquilibre de la teneur en sels du poisson.

Devenir

En fin de projet, tous les animaux seront euthaniés puis prélevés pour différentes analyses biochimiques, moléculaires et histologiques.

Remplacement

Il n'est pas possible d'étudier in vitro les fonctions des récepteurs sur - 1. le maitien de l'homéostasie ionique et hydrique des poissons, car nous ne disposons pas de lignées cellulaires pour les différents organes et type cellulaires impliqués dans cette fonction - 2. le comportement, parce que les analyses comportementales complexes que nous envisageons ne peuvent être réalisées que sur animal et qui plus est seulement caractérisables chez l'adulte.

Réduction

Le nombre d’animaux est adapté au plus juste pour permettre une évaluation statistique de la variabilité individuelle des réponses.

Raffinement

Tout sera mis en place dans le cadre des procédures pour limiter la souffrance et le stress des animaux. Pour la fonction en relation avec le maintien de l'homéostasie ionique et hydrique, le challenge osmotique aura lieu progressivement et ne durera que 48h, à des concentrations en sels déjà utilisés dans plusieurs autres études publiées récemment. De plus l'eau sera supplémentée en oxygène via un bullage d'air. Pour la partie comportement, un seul test comportemental sera réalisé par jour. En dehors des procédures les poissons seront élevés en groupe dans des structures d'élevage adaptées à l'espèce.

Choix des espèces

Les lignées de zebrafish avec inactivation des récepteurs au cortisol sont appropriées pour notre étude visant à étudier le rôle de chaque récepteur dans le maintien de l'homéostaise ionique et le comportement des poissons. De plus, les mécanismes impliqués dans le maintien de la balance hydrominérale ainsi que les différents traits de comportement sont bien caractérisés chez cette espèce. L'étude sera réalisée au stade adulte afin de mesurer les réponses des 2 sexes.

54 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées de gravité légère. Elles reçoivent par voie orale des bactéries intestinales, subissent des prélèvements de selles quotidiens et une prise de sang terminale, pour étudier la mémoire immunitaire des macrophages face à différentes bactéries. Le porteur précise que les souris sans germes ont un système immunitaire incomplet et utilise cette particularité pour isoler l'effet de ses bactéries. Il conclut au "besoin" d'utiliser des animaux, aucun modèle in vitro ne reproduisant selon lui la communication entre organes.

Objectifs

Le microbiote joue un rôle fondamental dans la santé, y compris la modulation de la réponse immunitaire. Les cellules du système immunitaire inné telles que les macrophages, cellules sentinelles du système immunitaire, sont capables de reconnaître et de répondre à une grande variété de stimulations. Récemment, la capacité des macrophages à développer une réponse mémoire après un premier stimulus a été décrite : ce stimulus initial détermine la réponse inflammatoire et anti-microbienne aux stimuli ultérieurs. Cependant, les mécanismes de génération de la mémoire des macrophages contre les bactéries restent mal compris. Ce projet propose d'étudier l'effet de l'inoculation intestinale de 2 bactéries modèles différentes sur les cellules précurseurs des macrophages. Pour cela, nous avons sélectionné une bactérie bénéfique, largement caractérisée, et une autre bactérie, sans effet apparent. Nous avons précédemment analysé la réponse mémoire contre ces deux bactéries in vitro, dans des macrophages de souris. In vivo, leur passage transitoire dans l'intestin des souris conventionnelles conduit à des différences phénotypiques dans les macrophages. Nous approfondirons cette caractérisation à l'aide de souris libres de germes. La génération de souris colonisées avec chaque bactérie permettra d'analyser in vivo la réponse mémoire des macrophages contre une bactérie spécifique et d'identifier les réponses qui dépendent exclusivement de notre stimulus. De même, cela nous aidera à comprendre les mécanismes par lesquels le système immunitaire inné est entraîné lors d'un premier contact avec une bactérie bénéfique ou sans effet apparent. Ce modèle nous donnera également l'opportunité d'étudier les macrophages de souris non colonisés, chez lesquelles le développement de la réponse immunitaire innée n'a pas été préalablement conditionné par une interaction avec des microorganismes intestinaux. De plus, en raison de leur manque de microbiote, les souris sans germes ont un système immunitaire incomplètement développé, nous inclurons une bactérie incapable de coloniser les souris. La colonisation transitoire de souris libres de germes permet une maturation partielle du système immunitaire. Cette approche de cinétique de colonisation en deux temps, avec une colonisation transitoire en premier avant l’inoculation de nos bactéries d’intérêt, nous permettra donc d'analyser en parallèle l'effet isolé de nos bactéries d'intérêt dans un environnement immunitaire plus développé.

Bénéfices attendus

Le bénéfice essentiel de ce projet est la génération de nouvelles connaissances concernant la maturation du système immunitaire en réaction à la présence de bactéries intestinales. Notamment, ces éléments pourraient permettre de mieux comprendre la manière dont une bactérie bénéfique peut avoir un effet positif sur la santé de l´ l’hôte. Par quelle(s) voie(s) les microorganismes utilisés peuvent-ils stimuler la maturation des macrophages de l’hôte ? A terme, ces connaissances pourraient servir éventuellement à la sélection de nouvelles souches bénéfiques.

Procédures

Administrations par voie orale (- de 5 minutes par admninistration, sur animal vigile) : entre 2 et 6 administrations selon les groupes Prélèvements de fèces quotidiens (environ 5 minutes par prélèvement, sur animal vigile) : Entre 14 et 24 prélèvements selon les groupes Prélèvement de sang en fin d’essai (2 minutes), sur animal vigile: 1 seule fois pour chacun des 54 animaux Pesées des animaux (environ 30 secondes par pesée), sur animal vigile, 3 fois par semaine du début à la fin de l’essai

Impact sur les animaux

Il y aura besoin de contention pour effectuer les administrations par voie orale qui peuvent générer un bref inconfort et un peu de stress 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 feces indivuellement. Cet isolement dure quelques minutes.

Devenir

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

Remplacement

De telles expériences ne peuvent pas être réalisées sur des cultures cellulaires qui ne permettent pas de reconstituer les communications entre les différents organes. La complexité de la réponse immunitaire n’est pour le moment pas accessible au travers de modèles in vitro. Dans notre cas particulier, cette réponse est induite suite à l’administration des bactéries qui passent par un tractus digestif complet et peuvent déclencher une réponse immunitaire que nous mesurons au niveau de la moelle osseuse. Il n’existe pas à ce jour de modèle permettant d’appréhender cette complexité et nous avons donc besoin d’utiliser des animaux.

Réduction

Nous utilisons toujours une approche statistique pour déterminer la taille de nos groupes en fonction de l’intensité des effets que nous souhaitons mettre en évidence et des données déjà disponibles. Dans notre cas, des données acquises dans des essais avec des souris conventionnelles nous ont permis de calculer les tailles de groupes suivants avec des paramètres classiques Nous effectuerons des tests statistiques pour les comparaisons directes entre deux groupes.

Raffinement

Tout au long des procédures expérimentales, les animaux sont observés quotidiennement. Par ailleurs, les animaux 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). Nous incluons des enrichissements dans les cages : cellulose à déchiqueter et permettant la création de nids, bâtons à ronger. Le matériel que nous utilisons (sonde de gavage) est évidemment adapté à nos animaux. Les sondes de gavages sont en plastique souple et fin (diamètre externe voisin du millimètre), à bords arrondis et de taille adaptée (4cm) 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 en nutrition, toxicologie, cancérologie et immunologie et un modèle d’étude très largement utilisé dans le cadre de l’étude de pathologies humaines. Le besoin de travailler en environnement axénique (complètement stérile), principalement en isolateurs, compatibles avec la petite taille des animaux, constituent de plus des facteurs imposant le choix de cette espèce animale. La lignée de souris choisie est une lignée de référence dans l’étude de l’inflammation et elle a été utilisée pour les premières étapes de ce projet en souris conventionnelles. Afin de comparer les résultats avec ceux générés en souris conventionnelles disposant d’un système immunitaire mature entre 6 et 8 semaines, les animaux seront utilisés au même âge.