Procédures légères

18 225 souris vont être utilisées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour la quasi-totalité et modéré pour 360 d'entre elles, toutes tuées à l'issue. Les animaux d'intérêt subissent une biopsie de la queue, une injection et une castration chirurgicale de quinze minutes, suivie d'une perte de poids liée à la chute des androgènes. Le projet teste le rôle d'un gène dans la récidive du cancer de la prostate après castration, sur des mâles génétiquement modifiés. La majorité de cet effectif n'est jamais utilisée dans une procédure, souris au mauvais génotype et femelles étant écartées de l'étude puis tuées faute de pouvoir être réutilisées.

Objectifs

Le cancer de la prostate est la troisième cause de mortalité par cancer chez l’homme. Dès lors que le cancer est invasif, la castration chimique (déprivation en hormones masculines) est mise en place pour ralentir efficacement le cancer, mais dans 100% des cas, la tumeur récidive, menant au décès du patient. Une population cellulaire a été identifiée chez la souris comme candidate dans cette récidive tumorale. Plus particulièrement, ces cellules sont amplifiées dans des souris génétiquement modifiées et résistent à la castration. Un gène identifié, pourrait être un acteur majeur contrôlant les capacités tumorales de ces cellules. L’objectif est donc de tester cette hypothèse du rôle important de ce gène en obtenant une lignée de souris qui présente une extinction de son expression de manière tissu spécifique (dans les cellules de la prostate). Dans un deuxième temps, cette lignée sera croisée avec deux lignées de souris présentant un état de la prostate pré-tumorale ou tumorale et l’absence du gène sera étudié en présence ou en absence d’androgènes.

Bénéfices attendus

Cette étude permettra alors d’envisager de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à éliminer l’apparition et/ou l’agressivité de ces cellules responsables, stratégies qui seront basées sur l’inhibition de la protéine ou de protéines majeures dont l’expression est contrôlée par ce gène. Une telle stratégie serait alors additive à la castration chimique, permettant au moins de diminuer/retarder l’agressivité de la récidive tumorale.

Procédures

Biopsie – 1 ( 1 seconde) ; Injection intrapéritonéale – 1 (quelques secondes) ; Chirurgie – 1 (15 min).

Impact sur les animaux

Biopsie de queue : Douleur légère et rapide (une seconde). Injection par voie intrapéritonéale : Stresse et douleur légère et rapide (quelques secondes). Acte chirurgical (15 min) réalisé sous anesthésie et analgésie qui peut occasionner une hypothermie, une déshydratation et l’asséchement des yeux. Suite à la chirurgie, les animaux peuvent souffrir modérément et la plaie chirurgicale peut présenter des signes d’inflammation ou d’infection. Perte de poids de 10% suite à la chirurgie en raison du baisse des androgènes.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort, soit parce qu’ils n’auront pas le bon génotype, soit parce qu’il ne pourront pas être utilisés dans cette étude (femelles), soit car ils auront participé aux procédures. En effet, l'étude ne se fera que dans la prostate, seul organe que nous analyserons, nos animaux d'intérêt ne seront donc que des mâles. De ce fait les femelles ne peuvent être utilisées mis à part pour les accouplements pour générer les animaux d'intérêt. Les femelles restantes ne peuvent replacées ou réutilisé car leur génotype spécifique à notre modèle ne le permet pas.

Remplacement

Dans un premier temps des études in silico (étude bio-informatique) et in vitro (cellule en culture) ont été menées pour montrer le rôle joué par le gène que nous visons dans nos cellules responsales de la récidive. Cela a été démontré par différentes approches, incluant les cultures cellulaires selon le principe de Remplacement. Toutefois, pour démontrer définitivement le rôle de ce gène, il faudrait utiliser des modèles animaux. Aucun modèle d’organisme plus simple ne permet de reproduire comme chez la souris l’évolution de l’état physiologique et pathologique (pré-tumoral et tumoral) de la prostate au cours du développement post-natal et suite à la castration à l’âge adulte (mimant le traitement des patients atteint d’un cancer agressif de la prostate).

Réduction

Les stratégies d’accouplements ont été calculés selon les expériences antérieures pour générer un nombre suffisant d’animaux pour réaliser au mieux ces expériences. En outre, les croisements ont été optimisés pour produire les animaux d’intérêt. Le nombre de souris utilisé sera réduit au minimum tout en permettant une analyse statistique fiable des résultats.

Raffinement

Les animaux sont maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi. Les souris seront sous surveillance quotidienne de la part de l’équipe professionnelle de zootechnie et lorsque cela est nécessaire une grille de score adaptée sera mise en place et rempli de manière hebdomadaire. Chaque expérimentation est soumise à des points-limites de gravité variable qui conduisent à une décision immédiate ou différée, qui peut inclure, le renforcement de la surveillance des animaux, l'augmentation de l'enrichissement et/ou à la mise à mort. Les biopsies de queue sont effectuées à un âge adapté. Les injections sont effectuées avec des aiguilles adaptées. Les animaux sont mis sous anesthésie et analgésie lors des chirurgies. L’hypothermie sera évitée grâce à un tapis chauffant. Pour éviter le dessèchement des yeux, un gel sera appliqué et 500µl de sérum physiologique chauffé à 38°C sont déposés dans le péritoine avant la suture pour éviter une déshydratation de l’animal. Une pulvérisation d’antiseptique sera faite sur la cicatrice à la fin de la chirurgie et sera renouvelée 24h après et plus si nécessaire.

Choix des espèces

La souris permet l’étude d’animaux génétiquement modifiés particulièrement informatifs pour la compréhension des mécanismes physiopathologiques proche de l’homme. Ici elles présentent un état pré-tumoral et tumoral similaire à ce qui est observé chez l’homme. De plus, de nombreux outils d’analyses ont été développés et bien caractérisés dans cette espèce animale permettant l’étude de phénotypes plus ou moins complexes en étudiant de nombreux paramètres. Ne disposant pas de données préalables sur les conséquences de la délétion du gène, il faudrait évaluer ses effets à différents temps (1 semaine, 3 semaines, 1, 3, 6, 9, 12 et 18 mois), afin d’en cerner l’évolution, en particulier autour de la période estimée de délétion complète (6 à 9 mois).Pour les castrations, il faut attendre que les souris aient développé un phénotype tumoral ou pré-tumoral pour faire cette étude, c’est-à-dire chez des souris âgées de 6 à 8 mois.

Livrées à trois semaines, les souris reçoivent une greffe de microbiote fécal par gavage jusqu'à quatre fois par jour, des injections d'anticorps, six prélèvements de sang à la queue et, pour une partie, une section chirurgicale du nerf vague reliant l'intestin au cerveau. 1 734 souris vont ainsi être utilisées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs organes. Le projet cherche à savoir si le microbiote intestinal influence les interactions sociales et l'autisme, en transférant à des souris saines la flore de donneurs au comportement social altéré. Le porteur évoque des tests évaluant le "phénotype social", dont un maintien de 72 heures, sans préciser lesquels, et conclut que la souris est un "modèle de choix" faute d'alternative reproduisant la complexité de l'axe intestin-cerveau.

Objectifs

De nombreuses études récentes montrent que les micro-organismes vivant dans l’intestin, appelés microbiote intestinal, peuvent influencer le comportement via une communication entre l’intestin et le cerveau. Chez la souris, il a été démontré que le transfert de microbiote intestinal d’un animal à un autre, appelé transfert de matière fécale (FMT), permet non seulement de transmettre les bactéries intestinales du donneur, mais aussi certains traits comportementaux. Par exemple, des souris recevant le microbiote de donneurs présentant des troubles des interactions sociales développent à leur tour des difficultés à interagir avec leurs congénères. Des résultats similaires ont été observés lorsque le microbiote provient de patients atteints de troubles du spectre de l’autisme. D’autres travaux ont montré que l’exposition prolongée à une substance produite par certaines bactéries intestinales, le p-crésol, peut modifier la composition du microbiote et entraîner des altérations du comportement social chez la souris. Le microbiote de ces souris suffit ensuite à transmettre ces troubles comportementaux à des souris saines. Ces observations suggèrent que le microbiote intestinal joue un rôle important dans le comportement social. Toutefois, les mécanismes précis reliant l’intestin au cerveau restent mal compris. Plusieurs voies de communication sont envisagées, notamment le système immunitaire, certaines substances produites par les bactéries, ou encore une voie nerveuse directe reliant l’intestin au cerveau, appelée nerf vague. Les objectifs de ce projet sont : 1. Disséquer le rôle de ces voies de communications dans les effets du microbiote sur les comportements sociaux 2. Identifier les cibles thérapeutiques potentielles pour les troubles des interactions sociales.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes par lesquels le microbiote intestinal influence les interactions sociales et les comportements associés à l’autisme. Les résultats attendus offriront de nouveaux éclairages sur l’axe microbiote-intestin-cerveau, en identifiant des cibles pouvant moduler les symptômes comportementaux. À terme, cette recherche pourrait ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques pour lutter contre l’autisme ou les troubles du comportement.

Procédures

•Anesthésie à l’isoflurane pour identification: durée 10 min ; fréquence 1 fois dans la vie de l'animal • Injection d’anticorps (250 μL) : durée 10s ; fréquence deux fois dans la vie de l’animal. •Test de comportements évaluant le phénotype social: durée 10min et 72h en fonction des tests ; 3 tests de 10 min + 1 test de 72h/animal, le tout une fois dans la vie de l’animal• Prélèvement de sang de 20μL après incision de l’extrémité de la queue : durée 10min ; fréquence 6 fois dans la vie de l’animal. • Gavage : durée 5s ; fréquence allant d’une seule fois par jour pendant 4 jours à 4 fois par jour pendant 1 jour en fonction de la procédure. •Vagotomie sous anesthésie générale: durée 1h ; fréquence une fois dans la vie de l’animal.

Impact sur les animaux

Transfert de microbiote fécal  (FMT) par gavage oral : Cette procédure peut engendrer un stress lié à la contention et au passage de la sonde, parfois une légère irritation buccale ou œsophagienne. Le gavage répété peut générer une perte de poids ou des troubles digestifs, selon la composition du microbiote transplanté. Transfert de microbiote fécal (FMT) par gavage oral (durée 5 sec): Cette procédure peut engendrer un stress lié à la contention et au passage de la sonde, parfois une légère irritation buccale ou œsophagienne. Le gavage répété peut générer une perte de poids ou des troubles digestifs, selon la composition du microbiote transplanté. Administration d’anticorps (durée 10 sec): Elle expose à un inconfort transitoire lors de l’injection, parfois à une douleur légère ou à un risque d’irritation locale ; des réactions inflammatoires ou allergiques sont rares. Prélèvements de sang dans la veine de la queue (durée 10 min): Risques mineurs tels que douleur à la ponction, formation d’hématome ou saignement local. Le prélèvement peut engendrer un stress lié à la contention. L’identification par puce RFID (durée 10 sec) sous anesthésie générale peut provoquer une légère hypothermie. Analyse comportementale (3 tests de 10 min + 1 test de 72h/ animal): Peut engendrer un stress transitoire lié à l’isolement ou aux manipulations, généralement modéré et temporaire. Les souris génétiquement altérées peuvent présenter une susceptibilité accrue aux infections opportunistes, associée à un risque augmenté de morbidité en cas de contamination. La vagotomie bilatérale sous anesthésie générale peut provoquer douleur et inconfort post-opératoires.

Devenir

À l’issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort afin de permettre le prélèvement d’organes nécessaires à la réalisation d’analyses biologiques. Ces analyses sont indispensables pour approfondir la compréhension des mécanismes impliqués dans notre contexte d’étude.

Remplacement

L’objectif de ce projet est d’étudier les mécanismes par lesquels le microbiote intestinal agit sur le comportement social. Ce projet nécessite donc l’utilisation d’animaux. En effet, les alternatives non animales comme les expériences in-vitro ou les modélisations informatiques (in silico) ne permettent pas actuellement de reproduire la complexité du microbiote ni les interactions avec le système digestif, le système immunitaire et le système nerveux ainsi que l’impact sur le comportement social. Par ailleurs, les études de perte de fonction ne peuvent être menées que chez un animal vivant.

Réduction

Pour l’obtention de résultats statistiquement exploitables, nous utiliserons des tailles d’échantillon garantissant une puissance statistique suffisante pour l’analyse des résultats comportementaux, le nombre de souris ayant été réduit autant que possible. Des calculs de puissance réalisés avec un logiciel dédié (GPower) ont permis de déterminer les effectifs de groupe nécessaires pour observer des effets de taille moyenne avec les tests statistiques adéquats : en cas de distribution normale, nous utiliserons des tests paramétriques (t-test pour comparer 2 échantillons, ANOVA pour comparer n échantillons). En cas de distribution non normale, nous utiliserons des tests non-paramétriques (tests de Mann-Whitney ou de Kruskall Wallis), même si ceux-ci sont moins sensibles. Les résultats seront analysés avec le logiciel GraphPad Prism. Au total, 1734 animaux sont requis pour l’ensemble du projet, ce chiffre ayant été réduit au strict nécessaire en respectant les principes de la règle des 3R. Toutes les étapes expérimentales seront réalisées dans un ordre prédéfini, chaque intervention dépendant des résultats obtenus précédemment. Ainsi, toute procédure non pertinente au vu des données déjà recueillies au cours de procédures précédentes ne sera pas réalisée.

Raffinement

Plusieurs stratégies de raffinement seront mises en œuvre: • Utilisation systématique de l’analgésie pour toutes les procédures invasives, afin de réduire la douleur. • Application de techniques de manipulation respectueuses et de contention douce pour limiter le stress avant, pendant et après les interventions. • Administration d’un volume réduit pour minimiser l’impact de l’injection. • Prélèvement d’un volume très faible de sang• Une phase d’habituation aux dispositifs expérimentaux précèdera les tests comportementaux et ceux-ci seront espacés de 2 jours pour favoriser la récupération des animaux. • Le réveil post-opératoire après la chirurgie de vagotomie se fera dans une chambre de réveil chauffée spécifiquement dédiée. •Surveillance attentive des souris pour détecter rapidement tout signe de douleur, de détresse ou de complication, et intervenir avec euthanasie de l’animal si atteinte de point limite conformément aux recommandations si nécessaire. •La surveillance sera biquotidienne et renforcée pour les souris génétiquement altérées et ces souris seront hébergées dans une armoire d’animalerie ventilée permettant un environnement contrôlé et une atténuation de l’expression éventuelle du phénotype dommageable. Afin de limiter le risque infectieux chez ces souris, l’ensemble des équipements utilisés lors des tests comportementaux (arènes, objets, surfaces de contact) sera nettoyé à l’éthanol 70% entre chaque animal ou chaque groupe, selon les procédures en vigueur.

Choix des espèces

L’autisme entraîne d’importants troubles du comportement, et ces altérations peuvent être reproduites chez le rongeur à l’aide de batteries de tests comportementaux adaptés. La souris constitue un modèle de choix, car son système nerveux et le développement de son cerveau présentent de nombreuses similitudes avec ceux de l’humain, contrairement à d’autres espèces. Par ailleurs, les études de perte de fonction ne peuvent être menées que chez un animal vivant, et la souris offre un excellent compromis entre complexité biologique et faisabilité expérimentale. Ce choix de modèle permet donc d’investiguer les mécanismes impliqués dans les effets du microbiote intestinal sur le comportement de manière pertinente et dans un modèle bien caractérisé. Les souris arrivent au laboratoire à l’âge de 3 semaines (21 jours d’âge). Elles restent d’abord 1 semaine sur place pour s’habituer à leur nouvel environnement. Les expériences commencent lorsqu’elles ont 4 semaines (28 jours d’âge). À cet âge, nous réalisons un transfert de microbiote intestinal (c’est-à-dire que nous leur administrons des bactéries dans leur intestin). Leur comportement sera ensuite étudié lorsqu’elles seront adultes, à 8 semaines d’âge (56 jours d’âge). Certaines souris subissent une intervention chirurgicale qui consiste à sectionner une partie du nerf (le nerf vague) qui relie l’intestin au cerveau. Dans ce cas, les souris arrivent à l’âge de 5 semaines (35 jours d’âge) puis sont utilisées dès la semaine suivante après 1 semaine d’habituation au nouvel environnement. La chirurgie sous anesthésie générale sera réalisée sur la souris âgée de 45 jours. Une période de repos de 2 semaines après la chirurgie permettra une récupération optimale. Après récupération, les souris subiront un transfert de microbiote intestinal à l’âge de 8-9 semaines (56-63 jours d’âge). Trois semaines après le transfert de microbiote intestinal, le comportement sera analysé (77-84 jours d’âge).

Pour provoquer une défaillance aiguë du foie par une injection unique de produit toxique, 2 816 souris et 2 864 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, tous tués à l'issue. Les traitements suivent dans les vingt-quatre heures, jusqu'à deux fois par jour par gavage ou par voie intraveineuse, ou en perfusion pendant six heures sur des animaux qui arrivent déjà implantés. Les prélèvements finaux se font sous anesthésie, sans réveil, pour analyser le foie par histologie et transcriptomique. Rien n'est dit des atteintes attendues chez les animaux: à la place, le texte redécrit le modèle et le qualifie d'altération "sévère mais maîtrisée" des fonctions du foie.

Objectifs

Notre laboratoire cherche à mieux comprendre pourquoi le foie peut soudainement cesser de fonctionner correctement après une exposition à des substances toxiques. Cette défaillance rapide du foie est une situation grave, qui s’accompagne souvent d’une forte inflammation et perturbe profondément l’équilibre de l’organisme. Pour étudier ces mécanismes, nous utilisons un modèle expérimental chez le rongeur qui permet de reproduire, de manière contrôlée, les lésions du foie observées dans ce type de situation. Ce modèle permet d’examiner comment le foie réagit à une agression aiguë et comment ses fonctions peuvent être altérées. L’objectif principal du projet est d’évaluer de nouvelles approches thérapeutiques visant à protéger le foie et à favoriser sa récupération après une agression. Ces approches reposent sur des systèmes naturels de transport de biomolécules, capables d’agir sur les processus inflammatoires et de soutenir la régénération des tissus. Grâce à ce modèle, nous cherchons à mieux comprendre comment ces traitements peuvent réduire l’inflammation du foie, favoriser la réparation des tissus endommagés et contribuer au rétablissement des fonctions hépatiques, avec pour finalité le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques pour des situations cliniques graves.

Bénéfices attendus

Pour mieux comprendre cette maladie et trouver de nouveaux traitements, nous développons un modèle expérimental chez le rat et la souris. Ce modèle reproduit les principales caractéristiques de l’ALF humaine. Il permet d’étudier en détail les mécanismes biologiques et cellulaires qui mènent à la défaillance du foie, de suivre l’évolution des marqueurs dans le sang et les tissus, et surtout de tester des traitements innovants dans des conditions contrôlées. Ce modèle est une étape essentielle pour mieux comprendre comment l’ALF se développe, et pour identifier de nouvelles cibles thérapeutiques qui pourraient améliorer la prise en charge des patients atteints de cette maladie.

Procédures

Les animaux subiront une administration unique d'un agent toxique pour le foie par voie intrapéritonéale réalisée sur animal vigile d’une durée courte (comprise en 5 et 10 secondes). Les traitements avec des composés pourront être réalisés au maximum en deux fois par jour soit par gavage sur animal vigile d’une durée courte (comprise en 5 et 10 secondes) soit par voie intraveineuse avec contention en tunnel et une durée de traitement entre 5 et 10 secondes soit en perfusion sur des animaux qui arriveront implantés et ce pendant au maximum 6 heures. Les traitements seront étalés sur les 24 heures qui suivent l'administration de l'agent inducteur. Les prélèvements finaux seront réalisés sous anesthésie avec mise à mort des animaux sans réveil des animaux.

Impact sur les animaux

Ce projet a pour objectif de mettre au point un modèle expérimental permettant d’étudier une défaillance aiguë du foie, comparable à celle observée chez l’être humain lors d’atteintes graves et soudaines de cet organe. Ce modèle repose sur une agression unique et contrôlée du foie, suffisante pour provoquer une altération sévère mais maîtrisée de ses fonctions. Une première phase du projet permettra de définir les conditions les plus adaptées pour reproduire cette atteinte de manière fiable et reproductible, tout en limitant au maximum les effets indésirables pour les animaux. Cette étape est essentielle pour s’assurer que le modèle est pertinent et utilisable pour la suite des travaux. L’évolution de l’atteinte hépatique sera suivie sur une courte période, afin d’observer à la fois les effets précoces et les conséquences plus tardives de l’agression. Cette approche permet d’identifier les différentes étapes du processus conduisant à la défaillance du foie et de mieux comprendre comment la maladie se met en place. Une fois le modèle validé, le projet vise à évaluer de nouvelles approches thérapeutiques destinées à limiter les dommages au foie et à favoriser sa récupération. Ce modèle constitue ainsi un outil essentiel pour améliorer les connaissances sur les mécanismes de cette pathologie grave et contribuer au développement de nouvelles stratégies de prise en charge, dans un cadre rigoureux et respectueux du bien être animal.

Devenir

Tous les animaux inclus dans les différentes procédures du projet seront mis à mort de manière éthique et conforme à la réglementation en vigueur, notamment selon les méthodes recommandées par la directive 2010/63/UE et les bonnes pratiques en matière de bien-être animal. Cette euthanasie interviendra à l’issue des protocoles expérimentaux, principalement pour permettre le prélèvement de sang et d’organes, en particulier le foie. Ces prélèvements sont indispensables pour réaliser des analyses histologiques et transcriptomiques, qui permettront d’évaluer l’efficacité des composés testés et de mieux comprendre leurs mécanismes d’action. Aucun animal ne sera conservé au-delà de la durée nécessaire à l’étude, et toutes les procédures seront réalisées dans le respect des principes de remplacement, réduction et raffinement (3R).

Remplacement

Dans notre laboratoire, nous utilisons d’abord des modèles in vitro, comme des cultures de cellules ou des mini-structures appelées sphéroïdes, pour tester et sélectionner des traitements potentiels. Ces méthodes permettent de limiter l’utilisation d’animaux, conformément aux principes éthiques de la recherche. Cependant, elles ont leurs limites : elles ne peuvent pas reproduire toute la complexité du corps humain, ni simuler les réactions globales d’un organisme face à une agression toxique. Par exemple, ces modèles ne permettent pas d’étudier correctement les effets sur le métabolisme, le système immunitaire ou la manière dont le corps absorbe et élimine un médicament. C’est pourquoi, à un certain stade, il devient nécessaire d’utiliser un modèle animal. Nous utilisons un modèle chez le rat et la souris, dans lequel une seule injection d’un produit toxique pour le foie provoque une atteinte aiguë similaire à celle observée chez les patients. Ce modèle est bien contrôlé et permet d’évaluer l’efficacité des traitements dans un organisme complet.

Réduction

Avant de tester un traitement sur des animaux, nous sélectionnons rigoureusement les molécules les plus prometteuses. Seules celles qui ont montré un effet positif dans des tests en laboratoire (sur des cellules et des mini-organes appelés sphéroïdes) sont retenues. Cela permet d’éviter d’utiliser des animaux inutilement, en ne poursuivant que les recherches indispensables. Dans ce projet, nous utilisons un modèle rapide d’atteinte du foie, provoqué par une seule injection d’un produit toxique. Les effets apparaissent en quelques heures, ce qui permet de limiter la durée d’exposition des animaux, de réduire les différences entre individus, et d’obtenir des résultats fiables avec moins d’animaux. Les paramètres étudiés (comme les marqueurs biologiques du foie, l’expression des gènes ou l’état des tissus) sont choisis pour leur fiabilité et leur pertinence scientifique. Grâce à des données déjà connues, nous pouvons calculer précisément le nombre d’animaux nécessaires, en utilisant des méthodes statistiques adaptées. Cela garantit des résultats solides tout en évitant la surutilisation. Le protocole est simple : une seule injection, sans chirurgie ni manipulation répétée. Cela réduit les risques d’échec technique et contribue à limiter le nombre total d’animaux utilisés. Enfin, pour les tests par perfusion intraveineuse, les rats et souris arrivent déjà équipés d’un dispositif implanté. Comme leur état inflammatoire est différent de celui des animaux non traités, il faudra ajuster la dose du produit toxique pour chaque espèce. Ces études seront menées dans des procédures séparées, avec des doses spécifiques, afin de garantir des conditions adaptées et éthiques.

Raffinement

Les animaux utilisés dans ce projet sont hébergés dans des conditions optimisées pour leur bien-être. Les rongeurs sont logés par groupe compatible avec leur comportement social, dans des cages enrichies comprenant du coton compressé pour la construction de nids, des igloos ou des tunnels en polycarbonate teintés pour favoriser le comportement de dissimulation, et des éléments de stimulation tels que des blocs de bois. Un complément alimentaire de type diet gel boost, hautement nutritif et appétent, sera systématiquement mis à disposition après chaque administration de produit toxique pour le foie ou chaque prélèvement, afin de soutenir la récupération et limiter les effets secondaires liés au protocole. Le modèle expérimental mis en œuvre est modéré, basé sur une administration unique de produit toxique pour le foie par voie intrapéritonéale, sans intervention chirurgicale ni douleur attendue. Les effets observés sont principalement transitoires : réduction de l’activité spontanée, baisse de la prise alimentaire et hydrique, et perte de poids modérée. Ces signes sont suivis de manière rapprochée, et des points limites clairement définis permettront d’intervenir rapidement si un animal présente des signes de détérioration non attendus. Le protocole est conçu pour minimiser les manipulations et réduire le stress. L’ensemble de ces mesures vise à raffiner les conditions expérimentales, en assurant un niveau de bien-être élevé pour les animaux tout au long de l’étude, tout en garantissant la pertinence scientifique des observations.

Choix des espèces

Le rat et la souris sont couramment utilisés pour étudier les maladies graves du foie, car leur fonctionnement général présente de nombreuses similitudes avec celui de l’être humain. Les réactions du foie face à une agression, ainsi que sa capacité à se réparer, peuvent ainsi être étudiées de manière pertinente dans ces modèles. Les modèles utilisés permettent de reproduire les principales altérations observées lors d’une défaillance aiguë du foie, notamment les dommages aux cellules hépatiques et la réaction inflammatoire associée. Le recours à différents types d’animaux permet de mieux tenir compte de la variabilité naturelle des réponses biologiques et d’identifier les situations les plus représentatives de la maladie étudiée. Ces modèles offrent également la possibilité d’un suivi rigoureux de l’évolution de la maladie et de l’effet des approches thérapeutiques évaluées, dans des conditions contrôlées. Le choix de ces animaux et des conditions expérimentales vise à obtenir des résultats fiables et reproductibles, tout en limitant le nombre d’animaux utilisés et en respectant leur bien être. Les animaux sont utilisés à un stade de développement où leur organisme est suffisamment mature et stable, ce qui permet de limiter les variations liées à la croissance ou à l’âge et d’assurer une meilleure comparabilité des résultats.

760 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue. Chaque animal reçoit deux injections intracérébrales de cinq minutes sous anesthésie, puis une perfusion sous anesthésie générale de trente minutes. Le projet porte sur la façon dont les astrocytes de l'hippocampe détectent la communication entre neurones et régulent les bases cellulaires de la mémoire. Le porteur juge "indispensable" de comprendre ces mécanismes pour proposer un jour une cible thérapeutique contre les maladies neurodégénératives, et désigne la mise à mort des souris par le mot "sacrifice".

Objectifs

Le fonctionnement du cerveau repose sur le transfert d’information de neurones en neurones au niveau d’une structure spécialisée, la synapse. Afin que cette transmission ait lieu de manière adaptée, il est important de considérer une troisième cellule, l’astrocyte. En effet, l’astrocyte est capable de détecter l’activité neuronale et donc le moment où l’information est transmise au niveau de la synapse. En retour, l’astrocyte régule la qualité avec laquelle ces neurones communiquent en libérant des substances actives. Le but de ce projet est de mieux comprendre comment dans l’hippocampe, une structure jouant un rôle un rôle fondamental dans l’apprentissage et la mémoire, les astrocytes détectent la communication neuronale pour en retour réguler de manière appropriée les bases cellulaires de la mémoire.

Bénéfices attendus

L’intérêt scientifique de ce projet est de mieux comprendre les bases cellulaires de la mémoire. A plus long terme ce travail pourra apporter de nouvelles pistes d’études en recherche clinique. En effet la mémoire est la cible de nombreuses maladies neurodégénératives comme la maladie d’Alzheimer. Afin de pouvoir proposer une cible thérapeutique il est dès lors indispensable de comprendre les fondements cellulaires qui sont à la base de la formation de la mémoire

Procédures

Les différents gestes techniques utilisés dans ce projet sont au nombre de 2 -Chirurgie pour injections intra-cérébral : les animaux seront anesthésiés sous isoflurane durant toute la chirurgie. Les animaux subiront au total 2 injections (5min chacune). -Perfusions : les animaux seront sous anesthésie générale pendant 30 minutes.

Impact sur les animaux

Les procédures de chirurgies sont susceptibles d’induire une légère douleur post intervention, pouvant être accompagnée dans de très rares cas d’une perte de poids et un changement d’activité.

Devenir

Pour l’ensemble des procédures de ce projet, la récupérationn du cerveau implique le sacrifice des animaux

Remplacement

Pour l’ensemble de ce projet, il est nécessaire d’utiliser un modèle murin dont la lignée transgénique est non domageable.

Réduction

Concernant le nombre total d’animaux impliqués dans ce projet, il s’agit du nombre d’animaux nécessaire à l’obtention de données de qualité exploitable et permettant une analyse statistique fiable. En effet, le nombre de souris par groupe a été évalué en s'appuyant sur un outil statistitique et selon les études précédemment effectuées au laboratoire dans le même domaine tout en tenant compte des divers problèmes que nous pourrons rencontrer au cours des différentes phases expérimentales.

Raffinement

Les animaux seront hébergés au sein d'un établissement utilisateur agréé dans des conditions d’hébergement favorisant leur bien-être (enrichissement, suivi quotidien par du personnel qualifié, …). Enfin, des points-limites ont été établis entraînant une prise en charge de l’animal afin d’anticiper toute souffrance et réduire au mieux l'inconfort des animaux (anesthésie, analgésie, gel oculaire, tapis chauffant). En effet, les animaux seront observés quotidiennement et la douleur sera évaluée selon la grille d’évaluation, organisées selon 5 critères : Apparence Physique/Comportement/Changements de poids /Changements de l’activité/Aspect de la cicatrisation

Choix des espèces

Le modèle utilisé est la souris. La souris est classiquement utilisée afin de mieux comprendre le rôle des astrocytes dans la communication neuronale et la plasticité synaptique à long terme (base cellulaire de la mémoire). Ce modèle permet de produire des tranches aiguës de cerveau afin de réaliser des études d’électrophysiologie et d’imagerie. Les souris seront réceptionnées dès l’âge de 3 ou 6 semaines afin d’être âgées de 7 ou 9 semaines minimum au moment des injections intra cérébrales. Les questions que nous posons concernent le stade adulte, c’est pourquoi les expériences seront réalisées sur des souris femelles et mâles âgées de 12 à 18 semaines.

Un gavage quotidien pendant jusqu'à quarante jours chez les mâles, et des prélèvements sanguins pouvant atteindre 15 % du volume sanguin total: 1 760 rats juvéniles vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. L'étude mesure l'ouverture vaginale et la séparation préputiale pour repérer les produits chimiques qui perturbent la puberté, selon des lignes directrices reconnues en Europe et aux États-Unis. Le porteur annonce des effets toxiques modérés, dont des pertes de poids, une salivation augmentée, des tremblements ou des variations de mobilité et de température corporelle. 1 610 rats seront tués pour prélever leurs organes, 100 réutilisés dans un projet de formation ou de prélèvement d'échantillons, et 50 gardés en vie pour être adoptés, à condition de ne présenter aucun signe de mal-être.

Objectifs

Le premier objectif de ce projet est de vérifier si un produit chimique peut agir comme certaines hormones naturelles, en particulier les œstrogènes (que ce soit de manière agoniste/en activant des récepteurs ou antagoniste en les bloquant). Certains produits peuvent en effet imiter ou bloquer l’action de ces hormones, ce qui peut perturber le fonctionnement normal de l’organisme. Cela peut avoir des conséquences négatives sur la santé, notamment sur la croissance et la reproduction. Le deuxième objectif du projet est d’identifier les produits chimiques qui pourraient perturber le système hormonal. Pour cela, on observe leur impact sur le développement de la puberté chez de jeunes rats, mâles et femelles. Ces tests précoces permettent de repérer rapidement les substances potentiellement problématiques et d’éviter des études plus longues impliquant davantage d’animaux. Ils fournissent de nombreuses informations et reposent sur des méthodes reconnues au niveau international, comme les tests utérotrophiques et pubertaires (lignes directrices en Europe et aux états unis).

Bénéfices attendus

Cette étude conduite précocement avec un nombre restreint d’animaux permet d’identifier très tôt dans le développement d’une molécule des effets sur l’équilibre hormonal ou la croissance d’un animal juvénile et d’arrêter le développement de molécules qui pourraient présenter des alertes de perturbation endocrinienne importantes et ainsi éviter des études plus importantes avec plus d'animaux.

Procédures

Les animaux juvéniles seront gavés journalièrement à l’aide d’une sonde souple et flexible en plastique adaptée à leur taille et âge pendant 3 à 23 jours chez la femelle et maximum 40 jours chez le mâle. Cette technique est réalisée en moins de 15 secondes. Des prélèvements sanguins d’une durée inférieure à 2 minutes, pourront être réalisés sur animaux vigiles et/ou animaux anesthésiés. Ce prélèvement peut être unique ou répété en respectant les durées de la récupération physiologique ainsi que le volume maximal prélevable correspondant à 15 % du volume sanguin total. Pour les prélèvements d’organes, les animaux sont mis à mort à la fin de l'experimentation.

Impact sur les animaux

Un stress léger peut se produire lors de la manipulation ou de la contention des animaux. Le gavage effectué à l’aide d’une sonde souple peut induire un léger inconfort et très rarement une irritation de l’œsophage. Des micro-prélèvements peuvent être effectués par ponction à la veine saphène ou pour un volume plus important à la veine submentale ou à la veine sublinguale. Les prélèvements de sang peuvent induire une douleur légère et de légers hématomes au point de prélèvement. Les effets toxiques attendus sur ce projet sont modérés car une étude de tolérance et de choix de doses a déjà été réalisée. Certains signes de toxicité modérée peuvent néanmoins apparaître en cours d'études incluant des pertes de poids ou des signes cliniques de type augmentation de salivation, augmentation ou diminution de la mobilité, tremblements ou impact sur la température corporelle.

Devenir

En raison du but de l’étude qui est d’évaluer les effets sur la maturité sexuelle, les animaux sont généralement mis à mort pour prélèvements d’organes. Si aucun prélèvement n’est réalisé (exemple : femelles de la partie pubertaire), les animaux témoins ne présentant aucun signe de mal être en fin de procédure pourront être gardés pour être réutilisés dans le projet formation ou sample par exemple ou gardés en vie pour être adoptés.

Remplacement

Avant de réaliser cette étude sur le modèle animal, de nombreux essais in vitro (exemple : Aromatase, steroidogenesis, androgen/oestrogen receptor binding affinity) ou in silico - réalisé par ordinateur à partir de données déjà acquises - sont utilisés pour prédire le potentiel effet de perturbation endocrinienne (sur les hormones) d’une substance, mais ils ne permettent pas de reproduire la complexité tissulaire ou la composition biologique complète d’un organisme entier, conduisant - ou pas - à l’induction d’effets de perturbation endocrinienne, ni la gravité des effets induits par l'exposition au produit. De plus, certains paramètres comme le développement de la puberté par évaluation du début de l’ouverture vaginale ou de la séparation préputiale ne peuvent pas être mesurés in vitro.

Réduction

Ce projet se fait dans le respect des 3Rs avec un nombre minimal d'animaux basé sur l’expérience du laboratoire et permettant une évaluation biologique et statistique suffisantes : 8 animaux/groupe (6 femelles/groupe seulement pour la partie utérotrophique). Deux molécules peuvent être testées dans une seule étude afin de réduire le nombre d’animaux utilisés (1 seul groupe témoin). Après plus de 5 années d'expérience, le nombre d’animaux par groupe a été redéfini et est le minimum d’animaux nécessaires compte tenu de la sensibilité et de la variabilité du test, afin de faire une évaluation correcte des paramètres enregistrés. L’objectif reste également de ne tester chez l’animal que des molécules sélectionnées comme non toxiques par des méthodes alternatives et donc de réduire le nombre d’animaux utilisés dans le processus de recherche et développement.

Raffinement

Les conditions d’hébergement enrichies et adaptées aux animaux juvéniles (exemple : gel de nutrition ajouté pour le sevrage des femelles à l'age de 18 jours), le personnel formé ainsi que l’utilisation d’une manipulation douce des animaux permettent de réduire le stress pré-procédural au strict minimum. Les animaux sont observés quotidiennement y compris les week-ends, avec une attention plus particulière pendant la première phase de traitement (au moins 2 observations dans la journée). Ils sont pesés quotidiennement pour vérifier leur croissance et leur bien-être. Des points limites suffisamment prédictifs et adaptées aux animaux juvéniles seront appliqués. Des micro-prélèvements sanguins seront privilégiés. Lors des prises de sang, l’usage d’un tapis chauffant pourra être utilisé pour maintenir la température corporelle des animaux sous anesthésie. Le jour précédent leur mise à mort, les animaux juvéniles sont déplacés dans une salle proche de la salle de nécropsie pour éviter le stress du transfert le jour même. Les prélèvements de sang sont réalisés dans une salle séparée et différente de celle utilisée pour la mise à mort. Pour la partie utérotrophique le test aurait pu être réalisé sur des femelles adultes ovariectomisées par (retrait chirurgical des ovaires) (OECD 440). Cette méthode n’a pas été retenue au laboratoire afin d’éviter le prétraitement chirurgical des animaux.

Choix des espèces

Le rat est le modèle expérimental choisi en raison de son utilisation fréquente dans les études de toxicologie du développement et de la disponibilité de la souche suffisamment caractérisée. Les modèles rongeurs et notamment le rat est recommandé par la communauté scientifique et les instances réglementaires. Des données historiques issues des études précédemment conduites sont disponibles dans le laboratoire avec l’espèce et la souche choisie (Rat Wistar). Ces caractéristiques permettent d'obtenir une grande quantité d'informations sur la physiologie et la pathologie de ces animaux. Ces études visent à étudier les effets d’un composé d’essai sur différents paramètres de la puberté. Ainsi, de jeunes rats immatures agés de 18 et 23 jours au début de l’étude sont utilisés dans ce projet conformément aux recommandations des lignes directrices internationales. Cela nécessite donc l’utilisation d’animaux sexuellement immatures. Des mesures seront prises pour garantir que seuls les animaux sevrés à un âge bien précis soient utilisés dans l'étude, car la sensibilité du test varie en fonction de l'âge de l'animal. L’utilisation de jeunes femelles dont dont le systeme hormonal n'est pas encore actif (axe hypothalamo-pituito-ovarien non fonctionnel) est nécessaire afin d’avoir de faibles niveaux d’œstrogènes endogènes/naturels en circulation. La partie uterotrophique devant s’arrêter au jour 21 après la naissance et le traitement étant de 3 jours consécutifs (lignes directrices internationales), des femelles immatures au jour 18 après la naissance seront utilisées.

Opérées pendant une heure et demie pour recevoir dans le cerveau un tube d'injection ou un dispositif d'enregistrement, les souris de ce projet reçoivent aussi jusqu'à deux injections de molécules agissant sur le système du stress avant des tests de mémoire. 2 856 souris vont être utilisées sur cinq ans, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées pour analyser leur cerveau. Les tests sont nommés, reconnaissance d'objets nouveaux et mémoire de localisation, trois essais de neuf à dix minutes sur trois jours, pour comprendre comment la corticostérone altère la mémoire et si le mécanisme décrit chez les mâles vaut aussi chez les femelles. Le porteur décrit le génotypage comme la coupe de 0,2 cm du bout de la queue entre cinq et douze jours de vie, suivie d'un tatouage des orteils, et reconnaît que cela provoque "un état de stress et de douleur", tout en classant 864 de ces souris en souffrance légère.

Objectifs

Ce projet apportera de nouvelles connaissances sur les mécanismes qui régulent les effets cognitifs du stress, via la sécrétion d’une hormone (la corticostérone), et d'établir (et à long terme d'exploiter) les propriétés thérapeutiques potentielles des substances cannabinoïdes dans les troubles liés au stress. On sait qu'une interaction entre les corticostéroïdes et le système endocannabinoïde intervient dans la régulation des processus cellulaires impliqués dans les troubles de la mémoire. Ceci est exclusivement connu pour les animaux mâles. C'est pourquoi, dans ce projet, un premier objectif est d'étudier si les mécanismes d'altération de la mémoire induits par la corticostérone sont les mêmes chez les animaux femelles. Des preuves suggèrent également l'implication d'une autre sous-population de récepteurs cannabinoïdes dans l'altération de l'effet du stress et de la corticostérone sur les processus de mémoire spatiale. Nous souhaitons répondre aux questions suivantes : (i) quel est le mécanisme par lequel la corticostérone altère la mémoire, (ii) comment la corticostérone engage-t-elle le système endocannabinoïde dans les processus de mémoire affectés, et (iii) quel est le rôle de calcium dans cet effet ? Ce projet ouvrira ensuite la voie au développement de stratégies thérapeutiques efficaces pour les troubles de la mémoire liés au stress.

Bénéfices attendus

Le stress est associé à plusieurs états pathologiques, dont les déficits cognitifs. Les actions des corticostéroïdes dans le cerveau peuvent provoquer des effets aigus et chroniques dans plusieurs zones du cerveau qui sont associées à la mémoire. Ce projet contribuera à donner un nouvel éclairage sur la modulation de la mémoire par les corticostéroïdes. Bien que l'effet du stress et des corticostéroïdes sur la mémoire ait été bien décrit dans diverses études humaines et animales et que le rôle du système endocannabinoïde dans ces effets ait commencé à attirer l'attention, les détails de cette interaction corticostéroïde-endocannabinoïde affectant la mémoire sont largement inconnus. Ce projet a pour but de caractériser les processus moléculaires induits par les corticostéroïdes et liés à l'apparition des déficits de mémoire. À cet égard, ce projet aidera à disséquer l'interaction des corticostéroïdes avec le système endocannabinoïde impliquée dans les différents processus de mémoire. En contribuant à disséquer davantage les déficits cognitifs liés au stress, ce projet débouchera sur de nouvelles stratégies de traitement des troubles associés.

Procédures

Dans le cadre de ce projet, les souris seront soumises à des tests comportementaux pour évaluer leur capacité de mémoire (test de reconnaissance d'objets nouveaux ou test de mémoire de localisation d'objets). Ces tests consistent en 3 essais sur 3 jours consécutifs, chacun durant 9 ou 10 minutes, respectivement. Dans le cadre de ces tests de mémoire, l'animal subira des injections de différentes molécules afin de tester l'implication de différentes protéines dans l'effet du stress sur la mémoire. Les animaux recevront au maximum 2 injections de molécules différentes (à au moins 30 minutes d'intervalle), dont une sous-cutanée et une intrapéritonéale. De plus, les souris subissent également une procédure chirurgicale comprenant l'injection d'une molécule ainsi que l'implantation d’un tube d'injection ou un dispositif d'enregistrement. Ces interventions chirurgicales durent typiquement 1,5h.

Impact sur les animaux

Les différentes procédures décrites dans ce projet varient en fonction de leurs effets sur les souris. En fonction des résultats obtenus, la nécessité d'effectuer des expériences supplémentaires conformes aux procédures sera évaluée. Les lignes suivantes décrivent ce que les animaux subiront au maximum. En fonction des retours expérimentaux, certains animaux pourraient ne pas subir l’intégralité de la procédure. Comme nous utilisons des lignées de souris mutantes, chaque procédure comprend le génotypage, qui se fait en coupant 0,2 cm de l'extrémité de la queue des souris à l'âge de p5-p12 et, pour une identification future, les orteils des pattes seront tatoués par micro-tatouage. Cela provoque un état de stress et de douleur chez l'animal. Nous utiliserons des tests de mémoire. Pour tester l'effet des corticostéroïdes sur les performances de la mémoire, les souris recevront une injection des molécules qui interagit avec le system du stress. Un animal ne recevra pas plus de deux injections et ces deux injections seront espacées d'au moins 30 minutes. Ces manipulations conduisent à un état de stress chez les souris. Les niveaux élevés de corticostérone dans le sang, déclenchés par une injection directe de corticostérone, se normalisent en 1 à 2 heures. De même, les autres composés injectés n'agissent pas plus de quelques heures sur l'animal. De plus, les animaux subissent une intervention chirurgicale. Les animaux seront manipulés et soumis à une anesthésie générale [induction à l'isoflurane 5,0 % - entretien à 2,0 %]. Il a 3 phases d’anesthésie lors de la procédure. L’animal peut ressentir du stress lors des phases d’induction de l’anesthésie (animal placé dans une boite à induction) et de réveil. Au cours de ces opérations, le scalp des animaux est ouvert, ce qui peut entraîner un risque d'infection et un inconfort après l'opération. Par ailleurs, l’animal peut présenter un inconfort au niveau des sutures dans les heures suivant l’opération. Pour les procédures 3 et 4, l'implantation d'une fibre optique ou d'une canule représente un risque supplémentaire d'infection. De plus, ces implants augmentent le temps d'inconfort après la chirurgie car l'animal doit s'adapter.

Devenir

Les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin d'utiliser les cerveaux pour des analyses biochimiques ou électrophysiologiques ou, en cas de manipulation préalable (injection de molécules ou d'implants), pour l'histologie qui permettra de vérifier la présence des molécules et la et l'implantation correcte.

Remplacement

Pour comprendre les mécanismes complexes de la mémoire, qui dépendent du comportement actif du rongeur, nous ne pouvons malheureusement pas utiliser des méthodes alternatives plus simples (cultures cellulaires in vitro, modèles informatiques in silico) car celles-ci fournissent des informations trop limitées et ne peuvent reproduire toute la complexité d’un organisme vivant. La réponse au stress et aux niveaux élevés de corticostéroïdes dans le cerveau est immensément complexe et peut influencer le comportement des souris et de tout autre organisme de manière cruciale. L'effet des corticostéroïdes sur différentes cellules du cerveau a déjà été décrit. Dans une prochaine étape, l’observation des effets des corticostéroïdes au comportement est cruciale pour mieux comprendre les conséquences cognitives du stress. En ce qui concerne l'effet de la corticostérone sur le calcium, nous utilisons un modèle in vitro complexe d'une région cérébrale majeure impliquée dans les processus de mémoire. Pour relier les résultats obtenus à partir de ces expériences ex vivo aux processus de mémoire, nous nous appuyons malheureusement sur les performances comportementales actives des souris afin de garantir la transposition à une situation in vivo.

Réduction

Pour le R de réduire, en effectuant un petit nombre d'expériences pilotes au début de ce projet, nous pouvons réduire considérablement le nombre d'expériences ultérieures (et donc le nombre d'animaux) nécessaires pour tirer des conclusions. Nous nous engageons à utiliser le nombre minimum d'animaux strictement nécessaire pour dégager une conclusion statistique solide à partir de cette population. La réalisation de l'ensemble de ce projet nécessite l'utilisation d'un maximum de 2856 souris sur une période de 5 ans. Ce nombre est justifié par l'utilisation de différentes approches comportementales et pharmacologiques dans plusieurs lignées de souris avec différentes modifications des protéines que nous souhaitons étudier. Pour les études incluant le comportement et l’analyse moléculaire, les animaux utilisés dans chacun des groupes expérimentaux ne dépasseront pas le chiffre de 12. Ce nombre de souris est le minimum requis pour avoir une signification statistique et est conforme aux études antérieures utilisant des méthodologies similaires. Cependant, si nos premières expériences montrent qu'il est possible de réduire le nombre de souris, ce nombre sera réduit en conséquence.

Raffinement

Lorsque les animaux arrivent, ils sont observés quotidiennement par du personnel qualifié et l'environnement d'élevage des souris est enrichi (matériel de nidification). Les animaux sont logés dans des cages collectives et pas dans des cages individuelles, avec un environnement enrichi (matériel de nidification) et un accès libre à l'eau et à la nourriture. Nous attendons au moins 1 semaine (7 jours) pour permettre aux animaux de s'adapter au cycle jour/nuit de notre animalerie expérimentale. Pour le point limite, nous le définissons par un état anormal constaté sur deux jours consécutifs (perte de poids de 20% sur deux jours consécutifs, ataxie, hypolocomotion, pelage non soigné). Cette évaluation est basée sur un gille de score qui comprend des aspects comportementaux et physiques et des mesures seront prises en fonction des scores obtenus. Ainsi, si le score est supérieur à ce qui est décrit sur la grille de score, l'animal sera euthanasié après consultation de la vétérinaire référente. Si le score ne passe pas ce seuil fixe, des mesures conservatoires seront mises en place. Ces mesures comprennent la mise en place de matériel d'enrichissement supplémentaire comme des tunnels ou des grésillements en cas de comportement agressif, des soins adéquats en cas de blessures cutanées, l'application de médicaments analgésiques en cas de signes de douleur, injection de sérum physiologique chaud, hébergement temporaire en enceinte thermostatée et maintien du régime à base de la nourriture humide. En cas de chirurgie, nous procédons à une anesthésie générale des animaux et pendant la procédure chirurgicale, toute hypothermie sera prévenue à l'aide d'un tapis chauffant. Le dessèchement oculaire sera prévenu par administration de gel ophtalmique. Une analgésie de la zone de chirurgie et aussi une analgésie générale sera appliquée. Dans la période postopératoire un analgésique sera administré systématiquement pour éviter la douleur et répétée une fois par jour pour 2 jours. De plus, le poids des souris sera enregistré quotidiennement pendant 5 jours en post-chirurgie. La mise en place des points limites chez l'animal repose sur une évaluation comportementale (voir ci-dessus) et le suivi de leur courbe de poids (réduction de plus de 20% de son poids sur 2 jours consécutifs).

Choix des espèces

Pour évaluer l'implication du système endocannabinoïde dans la régulation des effets du stress et de la corticostérone et de ses conséquences sur l'apprentissage et la mémoire, il n'existe pas d'autre alternative que l'expérimentation animale. L'organisation de base des circuits neuronaux est préservée chez les mammifères, que ce soit le rongeur ou l'humain. L'utilisation d'invertébrés ayant un système nerveux complètement différent serait donc inappropriée. De plus, la grande majorité des études portant sur les circuits cérébraux et les mécanismes de formation de la mémoire ainsi que l'étude du système endocannabinoïde ont été réalisées dans le modèle murin. Par ailleurs, l'utilisation de lignées de souris transgéniques est l'épine dorsale technologique de cette étude. Donc, la grande majorité des outils génétiques disponibles pour étudier la fonction de protéines spécifiques sont disponibles exclusivement dans le modèle murin. Enfin, les infrastructures sont équipées pour l'étude systématique de la souris et pour assurer le bien-être approprié requis. Les souris utilisées seront adultes (âgées de 8 à 14 semaines post natales). Cela se justifie par l’immaturité du système nerveux au cours de l’adolescence, impliquant notamment une fluctuation de l’abondance et de la répartition du récepteur CB1 lors de cette période. En outre, cela nous permet de rester cohérents avec la littérature, car la plus grande quantité de souris adultes utilisées pour des expériences comportementales est âgée de 8 à 14 semaines.

140 poulets vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, 60 d'entre eux tués pour prélèvements et 80 renvoyés dans un élevage classique. Les 120 coqs adultes subissent sept prélèvements sanguins entre douze et trente-quatre semaines, dix pesées, et une élévation artificielle de la température du bâtiment par plages de six heures pendant sept jours, à trente-trois semaines. L'exposition des œufs à des températures élevées pendant l'incubation est testée pour maintenir les performances de reproduction des coqs pendant les canicules, dans un contexte où les fortes chaleurs dégradent la croissance, l'indice de consommation et le rendement des carcasses. Le porteur retient le poulet parce qu'il s'agit de "l'espèce majeure sur le terrain" et d'un "modèle reconnu par la filière", les animaux arrivant à un jour d'âge comme dans un élevage commercial.

Objectifs

En élevage de volailles, les fortes chaleurs en période estivale est à l’origine d’une baisse significative des performances zootechniques tels qu’une dégradation de la croissance et de l’indice de consommation, une augmentation de la mortalité, des problèmes comportementaux et des baisses des rendements carcasses… Il a récemment été montré que l’exposition des œufs embryonnés à des températures élevées pendant l’incubation permet le déclenchement d’adaptations physiologiques et moléculaires résultant en une amélioration de la résilience des poulets face aux températures élevées tout au long de leur vie. En revanche, il n’a pas encore été montré que cette exposition à la chaleur pouvait également avoir un impact positif sur les mâles reproducteurs. C’est dans ce contexte que s’inscrit notre projet au cours duquel nous chercherons à étudier l’impact de l’exposition des œufs embryonnés à des températures élevées sur le métabolisme et les performances de reproduction des coqs.

Bénéfices attendus

L’objectif principal de ce projet est de tester si l’exposition des œufs embryonnés à des températures élevées pendant l’incubation, peut renforcer la robustesse des animaux, leur capacité d’adaptation et améliorer les performances de reproduction des coqs en cas de fortes chaleurs telles que celles rencontrer lors des périodes estivales.

Procédures

Tous les animaux du projet auront 10 pesées individuelles sur une période de 34 semaines. Elles seront réalisées sur animaux vigiles et la durée d’une pesée sera inférieure à 10 secondes par animal. 120 coqs adultes auront 7 prélèvements sanguins, à 12, 16, 20, 24, 28, 32 et 34. Chaque prélèvement se fera sur animal vigile et durera moins de 15 secondes. Au moment de la contention pour les prélèvements sanguins, une photo de leur crête sera prise ; la contention totale ne durera pas plus de 1 minute / animal. Les 120 coqs seront soumis à une élévation de la température dans le bâtiment d'élevage par plages de 6h et sur une durée totale de 7 jours à l’âge de 33 semaines.

Impact sur les animaux

Les effets négatifs sur les animaux sont principalement liés aux prises de sang répétées mensuellement : douleur légère et transitoire (inférieure à 15 secondes) générée par la pénétration de l’aiguille et stress léger et passager lors de la contention. Les pesées entraineront un stress léger et transitoire lié à la contention. L’exposition des coqs adultes à la chaleur peut entrainer des conséquences physiologiques (augmentation de la température corporelle, déséquilibre hydro-électrolytique, réduction de l’appétit) ainsi que des conséquences comportementales (agitation, agressivité, apathie, ou comportements visant à éviter la chaleur comme regroupement en zones fraîches). L'élevage des coqs en groupe peut entrainer de l'agressivité, notamment à partir de la maturité sexuelle ; elle sera néanmoins minimisée par les effectifs de petite taille dans les parquet.

Devenir

En fin de procédure, 60 mâles (30 par lignée) seront mis à mort à des fin de prélèvements et les 80 restants (40 par lignée) retourneront dans le système d’élevage classique.

Remplacement

A ce jour, il n’existe pas de méthodes alternatives in vitro ou in silico pour étudier les réponses physiologiques, métaboliques ou comportementales individuelles des individus. De plus, aucun modèle cellulaire ou in vitro n'est capable de reproduire l'effet de la programmation thermique chez l'espère cible, le poulet de chair, et son impact durant toute la durée de vie de l'animal et sur la descendance.

Réduction

Les prises de sang ne seront réalisées à partir de 12 semaines d’âge, uniquement sur les mâles qui auront été soumis à un coup de chaleur. En effet, afin de réduire au maximum le nombre d’animaux avec prise de sang, les mâles témoins ne seront pas prélevés ; nous comparererons les résultats de chaque individu avant et après le coup de chaleur. Afin d’avoir des résultats statistiquement significatifs tout en tenant compte de la variabilité attendue (poids, métabolisme, robustesse, reproduction), nous avons besoin d’une taille d’effectifs de 30 animaux par modalité. En répartissant les 30 animaux d’une même modalité dans 6 groupes, cela nous permet, d’avoir des données statistiques fiables et de trouver des différences significatives sur la base de l’indice de consommation qui est mesuré collectivement, par parquet.

Raffinement

Les animaux seront élevés dans des parquets (petits enclos où se trouvent les poulets), au sol sur des copeaux et en groupe afin de créer des relations sociales. Des perchoirs, des ficelles et des pierres à piquer seront installées dans chaque parquet en tant que matériel d’enrichissement. Les animaux seront hébergés dans des conditions optimales d’alimentation et de soins, selon des normes mieux-disantes que celles prévues par la règlementation. Toutes les contentions seront réalisées dans le calme. Afin de limiter le nombre de contentions, les prélèvements sanguins se feront juste après la pesée. Le matériel de pesée sera adapté à la taille et à la morphologie des animaux. Pendant la période d'élévation de la température dans le bâtiment d'élevage, une attention particulière sera portée sur le comportement des animaux. Les durées de chaleurs seront réalisées sur des plages de 6h et une vigilance sera apportée quant à la baisse effective des températures pour assurer des phases de récupération. Une grille d’évaluation du bien-être des animaux, basée sur leur comportement et leur état de santé, est complétée quotidiennement par le personnel animalier afin de détecter toute altération de leur état de bien-être.

Choix des espèces

S'agissant d'un objectif finalisé sur la santé des volailles, le choix du poulet a été fait car il s’agit l'espèce majeure sur le terrain et un modèle reconnu par la filière. Il s'agit également de l'espèce cible du projet d'étude. Les animaux seront mis en place dans le bâtiment d’élevage à 1 jour d’âge car c’est l’âge d’arrivée classique dans un élevage commercial. Ils seront ensuite élevés pendant 35 semaines afin de pouvoir étudier la reproduction de ces animaux. L’épisode artificiel de forte chaleur sera appliqué à 33 semaines, pendant la période de reproduction car il s’agit de l’âge où les animaux sont les plus sensibles au pic de température.