Procédures légères
Résolution de l’inflammation dans un modèle de lésion endovasculaire fémorale
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
88 souris vont subir une chirurgie unique de vingt minutes, ouverture de la peau, insertion puis retrait d'un guide dans l'artère de la patte gauche, suture : 84 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, quatre opérées sous anesthésie et tuées avant tout réveil. Le porteur chiffre à environ 10 % la mortalité liée à cette opération, et signale que l'artère peut se déchirer et provoquer une hémorragie au moment où le guide y pénètre. Le geste reproduit la lésion que laisse un cathéter ou un ressort chez les patients dont les artères se rebouchent, l'équipe voulant montrer que l'épaississement de la paroi vient en partie d'un défaut de résolution de l'inflammation. Toutes sont tuées pour prélever les artères fémorales, le porteur notant que ce prélèvement risque d'induire une mort des tissus.
Objectifs
Les lésions internes des artères causées par le débouchage des artères malades avec un ballonnet et l'implantation d'un ressort gardant les parois artérielles dilatées, contribuent souvent à l'épaississement de la paroi artérielle altérant le passage de sang. Dans ces cas, cela nécessite la ré-opération des patients par d’autres interventions plus lourdes comme les pontages. En mimant le phénomène dans des souris normales et dépourvues d'un système impliqué dans la résolution de l’inflammation, nous souhaitons montrer que l'épaississement de la paroi artérielle est dû en partie à un défaut de résolution de l'inflammation. Nous voulons également décortiquer les mécanismes mis en jeux dans le rebouchage des artères après une première intervention.
Bénéfices attendus
Les résultats obtenus permettrons de mieux comprendre les mécanismes mis en jeu dans le rebouchage des artères après intervention. Il permettront également d’utiliser le nouveau concept d’activation de la résolution de l'inflammation pour l’amélioration de la prise en charge après le débouchage des artères ou la pose d'un ressort gardant les parois artérielles ouvertes. Si ces résultats sont concluants, de nouveaux traitements pourraient être développés pour limiter l'épaissement de la paroi artérielle et favoriser la cicatrisation vasculaire lors du débouchage des artères ou la pose de ressorts. Les essais chez l'animal se font le plus souvent chez les mâles, nous proposons de compléter ces données chez la femelle pour voir si il faut adapter les traitements différemment chez l'homme et la femme.
Procédures
les 88 animaux seront soumis à un anti-douleur pré-opératoire et post-opératoire par injection sous cutanée et une procédure chirurgicale (ouverture de la peau, insertion et enlèvement d'un guide dans l'artère de la patte gauche et suture de la peau) qui durent 20 minutes en tout.
Impact sur les animaux
L’injection d'antidouleur sous la peau induit une légère douleur de quelques secondes ; L’anesthésie pour la chirurgie, de 20 minutes; La mortalité due à la chirurgie est possible. Basée sur l’expérience, celle-ci est d’environ 10%. Au moment de l’entrée du guide dans l’artère, celle-ci peut se déchirer et provoquer une hémorragie. La zone d’intervention peut provoquer un gonflement ou une ecchymose dans les premières heures suivant l'intervention.
Devenir
A la fin de la procédure unique, tous les animaux sont mis à mort puisque les artères femorales seront prélevées. Ceci risque d'induire une mort des tissus.
Remplacement
Des études in vitro sur les cellules musculaires d’artère issues de souris dépourvues d’un système impliqué dans la résolution de l’inflammation ont montré qu’elles avaient une capacité de migration in vitro plus importante que les cellules issues de souris sauvages. Ce phénomène est observée après le débouchage d’un d’une artère par un cathéter. De plus, le rôle de ce système de résolution de l’inflammation dans les maladies qui induisent le retrécissement voir l'obstruction des artères par des plaques de gras (athérosclérose) a été montré in vitro et in vivo au laboratoire. Cependant, nous ne pouvons pas reproduire la lésion engendrée par la pose d’un ressort ou le débouchage de l’artère par un cathéter in vitro car cela nécessite une composante inflammatoire apportant d’autres types cellulaires comme les globules blancs ainsi que plusieurs couches de l’artère, non modélisable actuellement. Nous sommes obligés de passer par un modèle in vivo rendant le remplacement impossible pour l’heure.
Réduction
Afin de limiter le nombre d’animaux, l'effectif du nombre d'animaux requis pour la procédure a été calculée avec un logiciel de statistique adapté sur la base d'une étude préliminaire menée par nos collaborateurs.
Raffinement
Les souris seront surveillées étroitement pendant l’heure suivant l’opération. Un anti-douleur pré- et post-opératoire et une anesthésie pendant la chirurgie seront réalisées. Du gel ophtalmique sera déposé sur les yeux pour éviter le dessèchement lors de l’anesthésie. La mise en place de points limites est adaptée à chaque étape de la procédure. Après l’étape de réveil, les souris sont replacées avec leurs congénères initiaux.
Choix des espèces
Les données préliminaires et connaissances de la biologie vasculaires ont été obtenues sur des souris. Les mécanismes moléculaires d'épaississement de la paroi artérielle après le passage d'un cathéter pour déboucher l'artère malade ou la pose d'un ressort chez la souris sont très proches de ceux observés chez l’homme. D’autre part, le modèle génétiquement modifié n’est disponible que chez la souris. Des souris adultes de 8 à 12 semaines seront utilisées pour la réalisation de ce projet. Il s’agit de l’âge adulte où l'appareil vasculaire a atteint sa pleine maturité.
Stratégies d’élevage en territoires chlordéconés
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Chèvres : 50
Moutons : 50
Sur les 50 animaux en croissance de chaque espèce, 40 partiront à l'abattoir pour caractériser la qualité de la carcasse et entrer dans la consommation humaine, 10 resteront reproducteurs, et 5 truies iront chez des agriculteurs : 55 cochons, 50 chèvres et 50 moutons vont être utilisés, dont 55 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun subit quatre prises de sang, au début, avant la phase de décontamination, à mi-parcours et à la fin, avec hématome et stress possibles. Le porteur reconnaît qu'aucun entraînement à la prise de sang n'est possible faute de personnel habilité sur cinq fermes, et qu'un lasso nasal sera donc utilisé sur les porcs. Il justifie 10 animaux par ferme par un seuil statistique de 49 individus pour détecter des corrélations élevées, l'objectif étant de mesurer combien de temps la chlordécone met à quitter l'organisme.
Objectifs
L’objectif global du projet est de développer et mettre en oeuvre avec les agriculteurs et conseillers agricoles une démarche de conception de systèmes innovants agroécologique visant à l'arrêt d'herbicides, par l'utilisation d'animaux de service, gérant l'enherbement des cultures. Le projet vise à quantifier le niveau de contamination des animaux élevés en zone chroldéconée pour proposer des stratégies visant à maintenir l'élevage dans ces zones et produire des denrées alimentaires d'origine animale saines et indemnes de pesticides.
Bénéfices attendus
Les données receuillies permettront de mieux préciser la variabilité de la durée de demi-vie de la molécule dans l'organisme des animaux et ainsi améliorer la précision de la durée de la phase décontamination.
Procédures
prélèvement sanguin lors des pesées: 4 prélèvements (début, avant phase de décontamination, mi-parcours, en fin de décontamination) un prélèvement dure environ moins d'une minute
Impact sur les animaux
La prise de sang peut engendrer une légère douleur au niveau du site de prélèvement. La prise de sang peut également engendrer un hématome. Les différentes manipulations peuvent également générer du stress, notamment la contention liée à la prise de sang pour les porcs.
Devenir
Sur les 50 animaux en croissance par espèce, 40 seront euthanasiés à l'abattoir pour caractériser la qualité de carcasse et entreront dans le circuit de la consommation humaine et 10 animaux seront conservés pour la reproduction. Les 5 truies seront placés chez les agriculteurs.
Remplacement
L'objectif est de caractériser la variabilité de la durée de décontamination des animaux, après paturage en zone chlordéconée. L'utilisation de l'animal est donc nécessaire pour documenter la variabilité individuelle à l'ingestion de matrices contaminées et à la décontamination.
Réduction
L'effectif des différentes espèces (50 animaux par espèce issus de 5 fermes) permettra de caractériser la variabilité intra et inter-ferme de manière robuste et ainsi aider à mieux estimer la durée de la décontamination. Un calcul du nombre d'animaux nécessaires a été réalisé afin d'estimer au plus juste le nombre d'individus à inclure dans le projet. Des collectes de fèces, non invasives et non stressantes seront réalisés, afin de vérifier la corrélation entre les dosages de chlordécone dans les fèces qui pourraient remplacer à terme les dosages sanguins. Avec total de 5 élevages par espèce permet d'avoir intra-élevage, l'effectif minimum pour détecter des corrélations élevées est de 49. Ainsi un total de 50 porcs, 50 moutons et 50 caprins (soit 10 par ferme) constituent l'effectif minimal. Par ailleurs, à l'échelle d'une exploitation, le nombre de 10 animaux permet d'estimer une moyenne et un écart-type plus robuste que le nombre minimal de 3 animaux.
Raffinement
Les conditions d'hébergement sont raffinées par des installations prenant en compte l'enrichissement du milieu des animaux. Le personnel assistant les agriculteurs est formé à l'expérimentation animale, aux notions de santé des animaux et aux notions de points limites pour favoriser leur bien-être. L'état de santé et les indicateurs de mal-être seront surveillés chaque jour lors de la distribution des aliments. Les indicateurs de mal-être concerneront l'apparence, les urines et les fèces, l'alimentation et le comportement. Les prises de sang seront réalisées par des personnes compétentes et formées pour réaliser les prélèvements en moins d'une minute entre la contention, le prélèvement, la désinfection et la libération de l'animal. Les animaux prélevés seront observés afin de prévenir d'éventuelles complications. La prise de sang chez les animaux sera réalisée lors de la pesée dans la balance de pesée. Après chaque prélèvement, un renforcement alimentaire sera réalisé en récompensant les animaux avec un morceau de sucre. L'entrainement à la prise de sang n'est pas possible pour les animaux, par conséquent, pour les porcs le lasso nasal sera utilisé. En effet, l'entraînement chez des agriculteurs (5 fermes) et sur 50 animaux par espèce n'est techniquement pas possible avec la taille de l'effectif du personnel habilité à expérimenter.
Choix des espèces
Il s'agit d'évaluer le niveau de chlordécone dans l’organisme des animaux d’élevage à des fins d'obtention d'éléments de réponses pour évaluer en ferme les stratégies de maintien des activités d’élevage en zone chlordéconée. De ce fait, les espèces évaluées font partie des espèces cibles car elles font partie des espèces les plus élevées et pour lesquelles nous disposons des connaissanceses en matière de toxicocinétique de la chlordécone. L'euthanasie des animaux se justifie pour l'évaluation de la qualité de la carcasse et de la viande. -porc : environ de 5 à 8 semaines d’âge en début d’expérimentation et entre 23 et 35 semaines d’âge en fin d’expérimentation. -caprin : environ de 2.5 et 4 mois d’âge en début d’expérimentation et entre 11 et 15 mois en fin d’expérimentation. -ovin : environ de 2.5 et 4 mois en début d’expérimentation et entre 5 et 10 mois en fin d’expérimentation. L'âge des animaux retenu pour ce projet est compatible avec les pratiques courantes d'élevage dans le territoire.
Réalisation des travaux pratiques de formations réglementaires en expérimentation animale sur rongeurs
- Formation professionnelle
Tuées à la fin de la séance pour servir à l'apprentissage de gestes post mortem, 1 800 souris vont être utilisées sur cinq ans, dont 900 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les unes reçoivent, en état de veille, jusqu'à deux administrations et un prélèvement sanguin, tentatives infructueuses comprises. Les autres subissent une ovariectomie qui peut occuper deux heures et demie de l'induction de l'anesthésie au réveil complet, les nuisances attendues venant surtout de gestes mal exécutés par les apprenants, avec risque de lésions, d'hématomes, d'infection, de détresse cardio-respiratoire et d'hypothermie. Le porteur précise que ces souris sont des animaux de surplus d'élevage déjà voués à la mort, et que peluches, papier, pièces de boucherie et cadavres de rongeurs servent aux premiers gestes, l'usage d'animaux vivants étant imposé par le ministère pour la partie pratique.
Objectifs
L’objectif du projet est la réalisation des travaux pratiques de formations réglementaires en expérimentation animale, conformément aux attendus législatifs. En effet, la réglementation (Directive européenne 2010/63/UE et Arrêté français du 1er février 2013 relatif à l’acquisition et à la validation des compétences des personnels des établissements utilisateurs, éleveurs et fournisseurs d’animaux utilisés à des fins scientifiques) impose à toutes les personnes travaillant avec des animaux utilisés à des fins scientifiques une obligation de formation spécifique : - Une formation initiale destinée aux soigneurs/applicateurs/concepteurs, selon la fonction occupée, dans l’année suivant leur prise de poste - Une formation complémentaire à la chirurgie, dans le cas de la pratique d’actes chirurgicaux Ces formations impliquent une partie d’enseignement pratique, sur rongeurs, permettant aux participants d’apprendre à mettre en oeuvre différents gestes de base, encadrés par des formateurs expérimentés.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont la formation des personnes travaillant au quotidien sur l’animal de laboratoire, le respect des dispositions réglementaires relatives aux compétences des personnels, ainsi que la diffusion d’une culture de la bientraitance des animaux.
Procédures
Au cours des séances de travaux pratiques (d’une durée totale de 4h), les animaux peuvent être soumis soit à quelques techniques d’administration de substances et de prélèvement sanguin réalisées sur animal vigile (formations initiales), soit à une chirurgie réalisée sur animal anesthésié avec analgésie (formation chirurgie). Pour les formations initiales, chaque animal pourra faire l’objet au maximum de 2 administrations et d’un prélèvement sanguin (3 gestes invasifs maximum par animal). Chaque administration/prélèvement sanguin dure au maximum 5 minutes, en comptabilisant la durée des éventuelles tentatives infructueuses, soit 15 minutes maximum pour les 3 gestes par animal. Pour la formation chirurgie, chaque animal pourra faire l’objet d’une unique procédure chirurgicale de stérilisation (ovariectomie), sous anesthésie et avec une analgésie appropriée. Chaque procédure chirurgicale dure au maximum 2h30, du début de l’anesthésie au réveil complet.
Impact sur les animaux
Les nuisances possibles pour les animaux sont principalement le stress ou la douleur pouvant être causés par des gestes incorrectement réalisées par les apprenants. Il y a également un risque de lésions tissulaires, d'hématomes et d'infection pour les gestes invasifs, ainsi que de détresse cardio-respiratoire et hypothermie lors de l'anesthésie.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin des travaux pratiques pour l’apprentissage complémentaire de gestes techniques post-mortem.
Remplacement
Diverses méthodes sont mises en œuvre au cours des formations pour remplacer l’animal. Ainsi, pour les formations initiales, la méthode d’identification par poinçon auriculaire est enseignée sur des morceaux de papier, et des peluches sont utilisées pour les démonstrations et premiers gestes de contention. Néanmoins, pour l’apprentissage de l’approche de l’animal, de sa contention et des gestes techniques, les réactions comportementales de l’animal vigile ne peuvent être reproduites par des méthodes alternatives et restent indispensables pour finaliser une formation efficiente et pour permettre aux participants d’aborder les animaux dans les conditions les plus proches de leur réalité quotidienne. Pour la formation complémentaire à la chirurgie, des substituts synthétiques ou des pièces de boucherie ainsi que des cadavres de rongeurs sont utilisés pour les premiers gestes de suture et chirurgie. Néanmoins, l’observation des réactions physiologiques lors de l’anesthésie et l’apprentissage de la chirurgie des tissus vivants et vascularisés ne peuvent être reproduits par des méthodes alternatives et restent indispensables. Le ministère impose d’ailleurs l’utilisation d’animaux vivants pour la partie pratique de l’enseignement dans les formations en expérimentation animale. C’est pourquoi le remplacement de l’animal n’est pas totalement envisageable pour ces travaux pratiques.
Réduction
Nous prévoyons d’utiliser 1800 animaux maximum au total sur 5 ans. Ce nombre a été déterminé à partir d’une estimation du nombre maximum de formations annuelles : 3 sessions de formations initiales et 3 sessions de formation chirurgie, avec un maximum de 30 participants par session. A chaque session, 2 animaux par participant seront utilisés, afin de permettre l’ensemble des apprentissages pratiques. Afin de réduire le nombre total d’animaux utilisés à des fins scientifiques, nous utilisons uniquement des animaux de surplus de l’élevage de l’établissement, destinés à l’euthanasie. Si de tels animaux venaient à ne pas être disponibles dans l’établissement, des animaux de réforme d’élevage seront commandés auprès de fournisseurs agréés. Nous réduisons également au maximum le nombre d’animaux utilisés pour chaque stagiaire. Afin de limiter églement le nombre de participants, nos formations ne sont dispensées qu’aux personnes ayant l’obligation réglementaire de la suivre du fait de leurs missions professionnelles.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes aux standards réglementaires, avec un enrichissement adapté, eau et alimentation à volonté, et conditions environnementales contrôlées. En termes de raffinement pour les formations initiales, nous limitons au maximum le stress des animaux en amenant les animaux dans la salle au moins 1h avant le début de la séance et en commençant les travaux pratiques par une approche douce : en présentant, un à un, leur main dans la cage des animaux, les stagiaires prennent le temps nécessaire pour maîtriser leur propre appréhension et habituer les animaux à leur présence. Pour la préhension de l’animal, les méthodes utilisées sont parmi les moins stressantes pour l’animal. Les gestes techniques (administration et prélèvement sanguin) ne sont réalisés sur animal vivant que lorsque la contention est parfaitement maitrisée par les stagiaires, avec validation de l’encadrant. Le produit utilisé pour les administrations/injections est du sérum physiologique stérile avec un volume limité. Le volume de sang prélevé est également limité, de même que le nombre de gestes techniques appliqués à chaque animal : chaque animal fait l’objet au maximum de 2 administrations et d’un prélèvement sanguin. Pour la formation à la chirurgie, les souris sont anesthésiées et reçoivent, afin de limiter toute douleur per-opératoire et de raffiner au mieux la technique, un analgésique morphinique dès l’induction de l’anesthésie. Sa durée d’action couvre la totalité de la procédure chirurgicale. Pour éviter toute hypothermie, des tapis chauffants sont utilisés et les techniques enseignées visent à la manipulation atraumatique et aseptique des tissus. L’ensemble de la chirurgie est réalisé de façon aseptique, avec des instruments, des consommables et des gants stériles, après désinfection du site opératoire. Enfin, les encadrants veillent tout au long des séances de travaux pratiques au respect de l’éthique et de la bientraitance des animaux, ils sensibilisent en continu les stagiaires au raffinement des techniques et sont particulièrement attentifs à tout signe de douleur. Si un animal présente des signes de souffrance, la procédure en cours sera immédiatement interrompue et l’encadrant appliquera les points limites.
Choix des espèces
Les animaux utilisés pour ces formations sont des souris, car les formations initiales sont spécifiquement destinées aux personnes travaillant avec le groupe d’espèce « rongeurs et lagomorphes » et la souris est l'espèce la plus utilisée à des fins scientifiques. Pour la chirurgie, la formation n’est pas spécifique d’un groupe d’espèce, mais les souris étant les animaux les plus utilisés en recherche, l’enseignement les cible plus particulièrement. Les lignées utilisées sont non transgéniques.Les animaux sont préférentiellement des animaux de réforme de l’établissement (surplus d’élevage voués à l’euthanasie). L’achat d’animaux n’est réalisé qu’en seconde intention en cas de non-disponibilité d’animaux de réforme. Les animaux sont au stade adulte, entre 2 mois et 1 an. Ils ont ainsi les particularités anatomiques représentatives de l’espèce.
Analyse des mécanismes moléculaires de la myopathie de Duchenne dans un modèle de poisson zèbre
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Pour comprendre comment l'absence de dystrophine dérègle le calcium dans le muscle, 1 794 poissons zèbres vont être utilisés sur cinq ans, dont 234 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les adultes de 4 mois sont anesthésiés, amputés d'un fragment de nageoire caudale pour analyse génétique, puis isolés jusqu'à 24 heures derrière un séparateur transparent. Le porteur affirme que ce prélèvement n'entraîne pas de douleur et que la nageoire se reforme en deux semaines, sans dire sur quoi il fonde l'absence de douleur. Les alevins porteurs de la mutation à l'état homozygote sont tués entre 6 et 8 jours pour prélever leurs muscles, les géniteurs à 12 mois quand leur reproduction faiblit, et les surnuméraires issus des croisements annuels le sont aussi.
Objectifs
La contraction du muscle squelettique dépend d’un signal envoyé par un neurone moteur. Ce signal provoque une hausse du calcium dans les cellules musculaires, ce qui déclenche la contraction. Dans la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD), une maladie génétique grave, il manque une protéine appelée dystrophine, essentielle au bon fonctionnement des muscles. L’absence de cette protéine perturberait la régulation du calcium, entraînant progressivement la dégradation des fibres musculaires. Des recherches menées chez différents modèles animaux ont montré que les poissons zèbres dépourvus de dystrophine présentent des atteintes musculaires proches de celles observées chez les patients atteints de DMD. Chez ces poissons, les premiers signes de dégradation apparaissent dès 3 jours de vie, et leur survie diminue après 8 jours. Notre projet utilise ce modèle pour étudier la contraction musculaire entre 6 et 8 jours de vie. L’objectif est de mieux comprendre comment l’absence de dystrophine altère la régulation du calcium dans le muscle et provoque la dégénérescence musculaire.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre comment l'absence de dystrophine, une protéine essentielle pour les muscles, perturbe le processus qui permet aux muscles de se contracter. Cela pourrait aider à mieux cerner les problèmes musculaires des personnes atteintes de la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD). Le poisson zèbre sapje présente des symptômes très similaires à ceux des patients atteints de DMD, et constitue ainsi un modèle fiable pour mieux comprendre les mécanismes de la pathologie. Les résultats de cette étude pourront contribuer au développement de nouveaux traitements, notamment des médicaments permettant de corriger les perturbations de l’excitation musculaire et la dégénérescence musculaire, afin de traiter cette maladie grave et incurable qui touche environ un garçon sur 3500.
Procédures
Les poissons adultes subiront une procédure pour sélectionner les poissons portant une seule copie mutée du gène de la dystrophine (hétérozygotes), grâce à une analyse de leur ADN. Pour cela, Les poissons âgés de 4 mois sont transférés dans un bac contenant de l’anesthésique qui induit leur perte de conscience en 20-40 secondes. De petits échantillons de nageoires qui serviront à l’analyse ADN sont ensuite prélevées à l'extrémité de la queue : ce prélèvement est rapide (
Impact sur les animaux
- Elevage des poissons hétérozygotes sur 5 ans : aucun effet indésirable dû à la mutation chez les poissons hétérozygotes mais présence d’un stress dû à la capture et la manipulation nécessaire pour anesthésier les poissons et faire le prélèvement d’une petite portion de nageoire - Prélèvement de petits échantillons de nageoire à l’extrémité de la queue - Isolement partiel des individus pendant une période courte (en moyenne 6 h et 24h au maximum) - Pour l'analyse moléculaire de la mutation conduisant à la myopathie: faible perte de mobilité à partir de l’âge de 3 jours et jusqu'à 8 jours (âge maximal des individus utilisé pour l'analyse)
Devenir
La lignée de poissons zèbres est maintenue à l’état hétérozygote pour la mutation du gène de la dystrophine. Les animaux âgés auront une capacité de reproduction affaiblie et peuvent également présenter une dégénérescence liée à l’âge. Ainsi ils seront mis à mort à l'âge de 12 mois. Afin de renouveler la population de géniteurs pour maintenir la lignée sur 5 ans, des accouplements et une analyse du génome des poissons produits seront réalisés tous les ans : les éventuels animaux en excédent seront également mis à mort. Les alevins issus de l’accouplement des hétérozygotes entre eux seront mis à mort entre 6 et 8 jours pour analyser leur génome et à prélever leurs muscles afin d’effectuer l’analyse moléculaire de l’excitation musculaire.
Remplacement
Les alternatives à l’utilisation de l’animal disponibles consisteraient à utiliser des cultures de cellules musculaires. Notre laboratoire a déjà expérimenté sur des cellules musculaires de souris en culture et a constaté que leurs propriétés étaient très immatures, rendant les résultats obtenus peu exploitables et difficilement transposables au muscle humain adulte. La caractérisation détaillée du processus de contraction musculaire ne peut donc se faire que sur des cellules prélevées chez l’animal qui présentent une maturité suffisante.
Réduction
La lignée de poissons sera maintenue sous forme hétérozygote, c’est-à-dire que les animaux porteront la mutation sans être malades. Seul le nombre minimal de reproducteurs nécessaire au maintien de la lignée sera conservé, soit 30 mâles et 30 femelles. Un renouvellement annuel des géniteurs sera effectué. Pour cela, des croisements contrôlés seront réalisés et la descendance sera élevée jusqu’à l’âge de 4 mois. Le nombre total d’alevins produits chaque année est limité à 312 poissons, ce qui correspond au minimum nécessaire pour 1/garantir un équilibre entre mâles et femelles, 2/ assurer la transmission stable de la mutation, et 3/compenser la présence éventuelle de mauvais reproducteurs. À l’âge de 4 mois, un petit fragment de nageoire sera prélevé au niveau de la queue afin d’effectuer une analyse génétique. Le nombre d’animaux prélevés sera strictement limité : les prélèvements seront interrompus dès que le nombre requis de poissons porteurs aura été identifié. Pour l’étude de la fonction musculaire, des croisements entre hétérozygotes seront effectués, produisant une descendance composée de 25 % d’animaux homozygotes mutants, 25 % de type sauvage et 50 % d’hétérozygotes. Les analyses seront menées sur les cellules musculaires de poissons mutants homozygotes et sauvages issus des mêmes croisements, ce qui permet d’éviter la production de poissons contrôles supplémentaires. Le nombre d’animaux utilisés pour cette étude a été calculé statistiquement afin de garantir la puissance nécessaire tout en minimisant le nombre d’animaux, soit 234 poissons âgés de 6 à 8 jours. Enfin, si des résultats concluants sont obtenus avec un nombre d’animaux inférieur, la taille des élevages sera révisée à la baisse.
Raffinement
Le prélèvement de l'extrémité de nageoire des poissons zèbres adultes sera réalisé sous anesthésie générale après 12h de jeûne afin de limiter régurgitation et contamination fécale. Le prélèvement se fera rapidement et sans saignement et concernera la plus petite portion de nageoire possible. A l’issue du prélèvement, le poisson sera transféré dans un bac de « réveil » où il sera surveillé pendant 10 min. Le réveil doit survenir en quelques minutes et si l’activité des branchies ne revient pas rapidement à la normale, une pipette sera utilisée pour aider au passage de l’eau dans les branchies. Le temps de l'analyse génétique, les poissons zèbres seront maintenus isolés en les plaçant 2 par aquarium de part et d’autre d’un séparateur transparent, afin de limiter le stress de l'isolement. Ils seront maintenus ainsi pendant une durée maximale de 24 h. Concernant les alevins comportant la mutation sapje à l’état homozygote, les défauts de motricité restent très faibles avant l'âge de 8 jours. Ainsi, afin de réduire au maximum les atteintes au bien-être tout en s’assurant que les muscles squelettiques soient suffisamment matures pour permettre l’étude de l’excitation des cellules musculaires, tous les alevins seront mis à mort entre 6 et 8 jours. Les alevins seront observés à chaque nourrissage, 4 fois par jour, et tout alevin présentant des signes d’altération du bien-être sera mis à mort. Le nourrissage se fera avec de la poudre de nourrissage très fine qui sera déposée à la surface et qui, une fois dissoute dans l’eau, permettra aux alevins de se nourrir facilement.
Choix des espèces
Nous avons déjà étudié le processus moléculaire de l'excitation dans des cellules musculaires de poisson zèbre sain et celui-ci présente de nombreuses similitudes avec celui du muscle humain. Cette étude préliminaire nous a permis aussi de développer une expertise spécifique à cette espèce et aux cellules musculaires de cette espèce . Par ailleurs, le modèle poisson zèbre, en reproduisant plus fidèlement les symptômes de la dystrophie musculaire de Duchenne en l’absence de la dystrophine, c'est à dire une perte de mobilité progressive, constitue un modèle animal susceptible de fournir des données plus pertinentes que le modèle souris (souris mdx) pour élucider les conséquences de la maladie au niveau de la cellule musculaire. L’entretien de la lignée nécessite des animaux en âge de procréer (agés de 4 à 12 mois) qui seront régulièrement renouvelés grâce à des accouplements réalisées tous les ans. La caractérisation détaillée du processus d’excitation des cellules musculaires sera réalisée sur des cellules obtenues à partir des muscles de poissons de type homozygotes et de type sauvage âgés entre de 6 et 8 jours. A ce stade, les cellules musculaires sont suffisamment matures pour pouvoir étudier de façon fiable le processus de la contraction au niveau cellulaire.
Photomodulation de la douleur par la lumière dans un contexte de migraine induite par un neuropeptide (2/2)
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système nerveux
Cinq injections d'un neuropeptide déclencheur de migraine, des filaments appliqués sur la patte et la face pour mesurer le seuil de douleur, une sensation de brûlure induite sur la queue : 3 984 souris vont être utilisées, dont 2 692 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Une partie reçoit des vis crâniennes pour l'enregistrement des potentiels évoqués visuels, ou un endoscope fixé sur la tête pour l'imagerie calcique, dont le porteur reconnaît qu'il génère un léger surpoids et de l'inconfort. Le projet cherche à établir si la lumière verte a un effet analgésique, option qu'il présente comme non invasive et peu coûteuse pour les personnes migraineuses. La mise à mort est justifiée par le vieillissement des souris au cours de la procédure, qui interdit de les réutiliser, et des points limites sont annoncés sans être précisés.
Objectifs
Il est estimé qu’une personne sur 7 dans le monde souffre de migraine représentant plus de 1 milliard d’individus. La prévalence de la migraine a augmenté de 732,56 millions à 1,16 milliard de cas entre 1990 et 2021. En France, 12 millions de personnes sont concernées. La migraine affecte environ 15 % de la population. Alors que les femmes ont une incidence et prévalence globale plus élevée que les hommes, les hommes présentent une augmentation 4 à 5 fois plus. La migraine est plus courante chez les individus âgés de 20 à 50 ans qui correspond à la population active. Elle représente la 6ème cause de handicap dans le monde. Alors que la lumière bleue peut aggraver ou déclencher la migraine, la lumière verte présenterait un effet bénéfique (analgésique). Dans un contexte de nécessité de développement de nouvelle approches thérapeutiques sans effet secondaire, la thérapie par la lumière apparait comme une option intéressante, non invasive et peu couteuse. L’exposition à des lumière de longueur d’onde spécifique ont déjà montré des effets bénéfiques dans différentes conditions pathologique tels que les cancers, les maladies de peau, les perturbations du sommeil et de l’humeur. Récemment, la thérapie utilisant de la lumière LASER ou de faible intensité a été utilisée dans le cadre de la douleur incluant des douleurs dorsales, fibromyalgies, neuropathique ou migraineuse. L’objectif principal de ce projet est d’évaluer les mécanismes impliqués dans l’analgésie induite par une exposition à la lumière verte dans un modèle de migraine et définir la meilleure stratégie d’exposition pour un efficacité optimale. Le projet se déroulera sur 2 EU (EU1 et EU2).
Bénéfices attendus
Nous partons de l’hypothèse que les crises répétées de migraine induisent une altération du traitement de l’information somato-sensorielle et visuelle au niveau de la rétine, des noyaux thalamiques et du cortex. Cette étude envisage donc d’apporter des résultats innovants en mettant en évidence la capacité de la lumière à moduler la sensibilité à la douleur. L'objectif étant en particulier de mettre en évidence la capacité analgéqiue de la lumière verte qui pourrait alors être évaluer en clinique et apporter une approches compémentaires du traitment de la douleur.
Procédures
injections sous cutanées de neuropeptides une fois par jour tous les 2 jours avec au total 5 injections par animal; durée de l'injection
Impact sur les animaux
hypersensibilité sensorielle; hypersensbilité à la douleur; la pose de l'électrode sur la cornée peut entrainer des irritations post-enregistrement (très rarement observé par expérience car l'éectrode est légèrement posée sur la cornée sans déplacement; Inconfort lié à la présence de l'endoscope sur la tête de l'animal qui génère un léger surpoids; Normalement le neuropeptide n'induit pas de stress et d'anxiété mais certaines souris peuvent avoir une réaction différente à la généralité; Douleur légère (piqûre) lors des injections; Inconfort lié à la présence des vis pour les VEP et de l'endoscope.
Devenir
A l'issu de chaque procédure les animaux seront mis à mort car ils ne peuvent pas être réutilisés du fait de leur vieillissement au cours de la procédure.
Remplacement
Le projet prend en compte les interactions complexes entre la rétine (la lumière) et le cerveau, impliquées dans la migraine et ses symptômes associés. Il est nécessaire de réaliser cette étude chez l’animal afin d’avoir une vision générale du système et de pouvoir étudier les mécanismes de régulation et d’intégration de la douleur migraineuse.
Réduction
Notre expertise dans les domaines techniques utilisés dans ce projet nous permet d’établir le nombre d’animaux par groupe de manière fiable pour obtenir des résultats statistiquement exploitables. Le nombre indiqué dans les différentes procédures correspond au maximum d’animaux mais nous procédons par série de manière à ce que si tout se passe de manière optimale nous puissions réduire le nombre d’animaux par groupe.
Raffinement
Afin d’assurer le bien-être et le confort des animaux tout au long des procédures, les souris seront surveillées par les personnes compétentes et manipulées tous les jours par l’expérimentateur pour permettre une habituation optimale. Elles ne seront jamais isolées dans leur cage, sauf pendant la récupération suite à une anesthésie, elles auront un environnement enrichi avec accès libre à la nourriture et l’eau. Pour les stimulations mécaniques (à l'aide de filaments en plastique), elles sont limitées en durée et en intensité au minimum et l’animal a toujours la possibilité d’échapper à la stimulation puisqu’il est libre de ses mouvements. Pour le test de sensibilité thermiques, afin de limiter la sensation de brulure ressentie par les animaux, la température est augmentée le plus progressivement possible pour atteindre le seuil le plus précis et limiter cette sensation sans compromettre le test. Après les enregistrements électrorétinographiques, l'oeil est réhydraté. La nourriture est placée dans la cage pour faciliter l'accès en particulier pour les animaux avec l'endoscope et ceux avec les vis pour les enregistrements. Lors de l'implantation des électrodes, les animaux seront placés sous médicament anti-inflammatoire non stéroïdien (AINS) utilisé pour traiter la douleur et l'inflammation. pendant 3 jours (jours de la chirurgie + 2 jours). Avant chaque test les animaux suivront une phase d'habituation. Pour le transport, les animaux seront préalablement habitués aux conditions de transport à savoir placés dans leur cage dans un carton de transport ventillé qui sera soulevé et légèrement manipuler quotidiennement. Les animaux seront placés dans des cages propres la veille du transport. Pendant le transport des croquettes imbibées d'eau seront placées dans la cage. Le transport dure 15-20 min. Des points limites sont mis en place afin de limiter la douleur ou la souffrance des animaux.
Choix des espèces
La souche est couramment utilisée au sein du laboratoire depuis de nombreuses années et sur le sujet dans d’autres laboratoires. C’est par ailleurs un des modèles les plus utilisés pour les études comportementales dans le domaine de la douleur. Le choix de la souris permet d'utiliser des animaux génétiquement modifiés pour des cibles spécifiques comme c'est la cas dans ce projet. Le choix de travailler chez l'adulte vient du fait que la migraine est plus fréquente chez l'adulte que chez l'enfant. De plus les symptômes et les mécanismes chez l'enfant peuvent être différents. Aussi dans le cadre de ce projet nous nous limiterons à l'étude chez l'adulte. Les injections seront réalisés à l'âge de 8-10 semaines, par conséquent suivant les procédures les animaux seront conditionnés dès l'âge de 6 semaines ou 4 semaines (microendoscopie)
Etude de la mitophagie dans la neurodégénérescence liée à la sclérose latérale amyotrophique chez la souris
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Biopsie de la queue ou de l'oreille au sevrage, à 21 jours, puis un suivi qui s'étend jusqu'à 14 mois : 3 319 souris porteuses d'une mutation liée à la maladie de Charcot vont être utilisées, dont 3 100 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Le porteur décrit une prise de poids ralentie dès 3 mois, puis une perte de poids, une baisse de mobilité et des tremblements possibles entre 10 et 14 mois, la mise à mort intervenant au-delà de 15 % de poids perdu. Les souris sont étudiées à quatre stades, dont le stade final défini par l'incapacité à se retourner sur le flanc en moins de quinze secondes. Toutes sont tuées pour prélever les organes, et les reproducteurs de la lignée le sont dès qu'ils atteignent un âge trop avancé pour engendrer.
Objectifs
La maladie de Charcot (Sclérose Latérale Amyotrophique, SLA) est une maladie conduisant à la mort des neurones permettant la contraction musculaire : les motoneurones (MN). La mort des MN mène progressivement à une paralysie musculaire qui aboutit au décès du patient via insuffisance respiratoire. A l'heure actuelle, aucun traitement n'est disponible pour cette pathologie. Dans une cohorte de patients atteint de SLA, nous avons identifié une nouvelle mutation située dans une protéine localisée au niveau de la mitochondrie, l'usine énergétique de la cellule. Nous avons démontré que cette mutation affectait la bonne efficacité des mitochondries et donc engendrait une délivrance d’énergie moins performante au sein de la cellule. L'objectif général de notre projet de recherche est de comprendre comment les dysfonctions mitochondriales causées par cette mutation peuvent être à l'origine de la mort des MN. Dans nos études, nous sommes parvenus à créer des souris atteintes de SLA. Ces souris miment très fidèlement les symptômes des patients. Or les mitochondries défectueuses peuvent devenir toxiques si accumulées dans la cellule, et pourraient participer à la mort des MN. La dégradation de ces mitochondries défectueuses est alors cruciale. Afin d'étudier ce processus de dégradation, les souris SLA ont été croisées avec des souris permettant de visualiser ces processus de manière experimentale. Ces souris, appelées "rapportrices" nous permettent de suivre, par un mécanisme indolore, le processus de dégradation des mitochondries defecteuses dans les tissus de la souris. Ces souris nous ont permis de démontrer que les souris SLA avaient une augmentation pathologique et moins efficace de la dégradation des mitochondries défectueuses. Le but précis de ce projet est de tenter d'améliorer ce processus. Pour se faire, nous allons croiser les souris SLA rapportrices avec des souris dépourvues d'une protéine importante pour l'élimination des mitochondries defectueuses. Le but étant de tenter de retrouver des taux basaux de dégradation, et plus efficaces. Ces souris nouvellement générées nous permettront d'étudier ce processus d'élimination des mitochondries dans les différents tissus de ces souris, et à différents stades de vie afin de comprendre si la modulation de ce processus permettrait d’améliorer les symptômes de la maladie.
Bénéfices attendus
A l’heure actuelle, aucune solution thérapeutiques n’existe pour lutter contre la SLA. Il est donc capital de mieux comprendre les mécanismes qui conduisent à la mort des motoneurones (MN) afin de pouvoir les cibler. Moduler le processus d'élémination des mitochondries défectueuses pourrait être une approche thérapeutique prometteuse.
Procédures
Une biopsie de peau sera réalisée afin de connaitre leur patrimoine génétique, indispensable aux expériences de ce projet. Ce geste rapide se résume au prélèvement d'un bout de la queue ou sur l’oreille de l'ordre d'1mm et n'aura lieu qu'une seule fois dans la vie de l'animal. Les groupes de souris destinés à des analyses de tissus par coloration subiront une injection d'analgésique suivie d'une injection d'anesthésique. Ce groupe de souris subira donc deux injections juste avant leur mise à mort.
Impact sur les animaux
Certaines souris auront des symptômes de SLA : myopathie mitochondriale, avec atteinte des MN et cardiomyopathie conduisant à la mort des animaux avant l’âge de 14 mois. Ces atteintes se traduiront par une prise de poids moins importante en comparaison des souris contrôles dès l’âge de 3 mois, ce qui marque l’apparition du premiers signes d’atteinte clinique. A un stade plus avancé, cela se traduira par une perte de poids et/ou une diminution de la mobilité des souris avec ou non présence de tremblements (10-14 mois). Ce phénotype pourrait être plus tardif en fonction des souris étudiées (le but de l’étude étant de voir si la modulation de la mitophagie permet d’améliorer les signes cliniques développés par ces souris SLA). Au moment du sevrage (21 jours), la biopsie au niveau de la queue ou de l'oreille réalisée sur l’animal afin d’identifier son patrimoine génétique entrainera une douleur légère et de courte durée.
Devenir
Une partie des souris prévue pour ce projet ne subira qu’un degré de gravité expérimental léger; cela concerne 219 individus (la moitié des souris générées lors de l'élevage, sans symptômes). L'autre partie des animaux subira un degré de gravité expérimental sévère. Cela concerne 220 + 2880 = 3100 animaux (Ce nombre comporte l’autre moitié des souris générées lors de l'élevage, avec symptômes de la maladie de Charcot + les souris nécessaires pour la partie expérimentale). Néanmoins, tous les animaux étudiés seront mis à mort à la fin des procédures expérimentales afin de prélever les organes pour les analyser. Les animaux utilisés pour l’élevage seront utilisés pour la reproduction jusqu’à ce qu’ils atteignent un âge trop avancé pour le pouvoir, ce qui engendrera également une mise à mort.
Remplacement
A des fins de remplacement, des études préliminaires in vitro ont été réalisées sur des cellules prélevées dans la peau de patient souffrant de la maladie de Charcot (SLA) et porteurs de la mutation d’intérêt. De même, une biopsie de cerveau étant impossible, des études ont également pu être menées sur des motoneurones (MN) qui ont été produits à partir de ces cellules de peau de patients. Malgré l’apport scientifique notable de ces études, l’évolution de ce projet vers un environnement plus intégré est nécessaire. En effet, les modèles cellulaires ne nous permettent pas une visibilité globale des dysfonctions affectant à la fois plusieurs types cellulaires et plusieurs organes. Le seul moyen de disposer de ces informations est l’utilisation d’un modèle animal afin d’étudier l’atteinte multiple de cette maladie. De plus, afin de savoir à quels âges débutent les premières dysfonctions biologiques, nous avons besoin d’un organisme capable de croissance et de vieillissement. Cette étude nous permettra de mieux comprendre l’implication de la dégradation des mitochondries défectueuses dans la mort des MN.
Réduction
A des fins de réduction, les études sur cellules continueront d’être menées en parallèles de cette étude sur modèle plus intégré afin d’éviter l’utilisation d’un trop grand nombre d’animaux. Les dysfonctions biologiques seront donc aussi étudiées dans les motoneurones produit à partir des cellules de peau de patients afin de compléter les résultats obtenus, les deux approches étant complémentaires. De plus, des statistiques prédictives ont également été menées à l’aide du logiciel G*Power afin de prévoir le nombre strictement nécessaire d’animaux permettant l’obtention de résultat statistiquement significatifs. Enfin, des études préliminaires sur la dégradation des mitochondries défectueuses menées au sein de l’équipe nous ont servi de travaux prospectifs afin d’accorder plus de crédit aux résultats attendus en réduisant le nombre de procédures nécessaires à la mise en œuvre de ce projet, et donc le nombre d’animaux requis.
Raffinement
-A des fins de raffinement, les souris en processus d’élevage seront maintenues en conditions réglementaires d’hébergement et se verront introduites en environnement sur-enrichi en cas d’agressivité et d’effets de dominances (buchettes, cartons, matériel de nidification supplémentaire). -Concernant les souris en phénotype dommageable ou risquant d’exprimer des signes cliniques grave de la maladie, un suivi hebdomadaire sera réalisé. Ce suivi consiste à lire l’identification de l’animal, suivi d’une pesée puis d’une préhension permettant l’évaluation de l’état de la souris. Cette manipulation fréquente (une fois par semaine) permettra la réduction progressive du stress infligé à l’animal, ainsi qu’une observation minutieuse de l’animal par l’expérimentateur afin d’identifier toute affection et comportement pathologique. Une attention particulière sera portée sur la mobilité (affaiblissement des membres inférieurs ou tremblements) et sur le comportement des animaux. Tout signe clinique sera repris dans une fiche de score en lien avec les symptômes attendus qui a été établi préalablement pour le suivi des souris utilisées au sein de notre équipe. -Toute perte de poids située entre 5 et 15%, ainsi qu’une perte de mobilité (affaiblissement des membres) engendrera un suivi plus fréquent (de bi hebdomadaire à quotidien dans les cas sévères) ainsi que l’ajout de nourriture et d’eau gélifiée dans la cage afin de faciliter l’accès à de la nourriture appètente. Toute perte de poids supérieur à 15%, la présence de tremblements avec mobilité réduite et comportement pathologique entrainera la mise à mort de la souris. -Préalablement à la mise à mort pour la récuperation de tissus pour analyse par coloration, une analgésie suivie d’une anesthésie profonde sera administrée avec vérification par absence de reflexe au pincement.
Choix des espèces
Ce projet se base sur le modèle Mus Musculus car cette espèce possède un cycle de vie et de reproduction court avec un fort taux de natalité, ce qui en fait un modèle d’étude pratique à utiliser. De plus, leurs similarités génétiques avec l’homme nous permettent des études translationnelles. De la même manière, les similitudes anatomiques et biologiques nous permettront d’identifier les organes affectés en disposant d’une grande quantité de matériel biologique. Les animaux seront utilisés aux stades de développement suivants : - Au stade d'apparition des 1ers signes cliniques = 3 mois de vie - Au stade intermédiaire précoce = 6 mois de vie (stade nécessaire pour établir une cinétique permettant de déterminer l’effet de la mitophagie sur la mort des motoneurones) - Au stade intermédiaire tardif = 9 mois de vie (stade également nécessaire pour établir une cinétique permettant de déterminer l’effet de la mitophagie sur la mort des motoneurones) - Au stade final = Moment où les signes cliniques graves de la maladie sont atteints (= soit perte de poids supérieure à 15% par rapport à la pesée précédente et/ou à la 1ère diminution de poids, soit un affaiblissement partiel de l'extension des pattes ou tremblements, associé à une incapacité pour la souris de se retourner sur elle-même lorsqu'elle est sur le flanc en moins de 15 secondes)
Développement d’une méthode utilisant les isotopes stables du carbone et de l’azote comme indicateur de l’efficacité alimentaire chez le bar et la dorade
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
Autres poissons : 100
Améliorer l'efficacité alimentaire des élevages de bars et de dorades, pour abaisser le coût de l'aliment et les rejets des fermes aquacoles : 200 poissons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous tués à l'issue. Chacun subit trois prélèvements d'un bout de nageoire et d'écailles sous anesthésie, aux mois 0, 1 et 3, après avoir été identifié par une puce. Le porteur indique que les zones prélevées se régénèrent en moins de deux semaines, et qu'aucun poisson ne peut être relâché, leurs fonds génétiques restreints l'interdisant. Il affirme qu'un caractère aussi complexe que l'efficacité alimentaire mesurée individu par individu n'a "pas d'alternative" non animale disponible.
Objectifs
L’objectif du projet est de développer une méthode pour mesurer l’efficacité alimentaire ( le poids de nourriture ingéré divisé par le gain de poids ) d’un poisson d’aquaculture en utilisant des marqueurs naturellement présents dans les aliments. Pour cela, le projet combine deux types de mesures : La quantité de nourriture mangée par chaque poisson, obtenue grâce à des vidéos de poissons élevés en petits groupes. La vitesse à laquelle ces marqueurs passent de l’aliment au poisson. L’analyse vidéo permettra de savoir précisément combien chaque poisson mange. En y ajoutant la mesure de sa croissance, on pourra calculer son efficacité alimentaire individuelle. Avant l’expérience, les poissons seront habitués à un aliment A. Pendant l’évaluation, ils recevront un aliment B. Ces deux aliments auront des compositions différentes (par exemple des proportions différentes d’huile ou de farine de poisson), ce qui leur donnera des signatures distinctes pour les marqueurs étudiés. Ces signatures seront ensuite mesurées dans différents tissus des poissons, comme les écailles ou les nageoires, grâce à une technique d’analyse spécialisée. Enfin, on vérifiera s’il existe un lien entre la manière dont chaque poisson absorbe ces marqueurs et sa capacité à utiliser efficacement la nourriture.
Bénéfices attendus
Cette nouvelle méthode pour évaluer l’efficacité alimentaire, basée sur l’analyse de la façon dont les poissons absorbent certains marqueurs naturels présents dans l’aliment, permettra d’estimer facilement les performances individuelles de plusieurs milliers de poissons élevés en groupe. Grâce à un simple changement d’aliment et à un prélèvement léger de tissu (comme des écailles ou une nageoire), il sera possible de mesurer l’efficacité alimentaire des bars et des dorades. Cette approche rendra plus simple et plus pratique la sélection des poissons qui utilisent le mieux leur nourriture. Ainsi, il deviendra possible de mettre en place une sélection ciblée dans une ferme pour choisir les animaux les plus performants et améliorer ce caractère sur le plan génétique. Améliorer l’efficacité alimentaire apporte à la fois des avantages économiques (réduction du coût de l’alimentation) et des bénéfices environnementaux (moins de rejets dans le milieu naturel).
Procédures
Pour réaliser ce projet, les animaux seront prélevés à trois reprises d'un bout de nageoire et d'écailles. Chacun de ces prélèvements prend moins d'une minute et sera réalisé sous anesthésie.
Impact sur les animaux
Le projet n'implique qu'une procédure légère. Les petites blessures causées par les prélèvements d’écailles ou de fragments de nageoires guérissent rapidement. En quelques semaines, les poissons régénèrent entièrement les zones prélevées. Les prélèvements répétés sur les nageoires n’ont pas d’effet négatif sur leur façon de nager. Les prélèvements de nageoires sont réalisés avec un emporte-pièce de petite taille (3 mm de diamètre), ce qui permet une repousse complète du tissu en moins de deux semaines. Ces prélèvements auront lieu aux mois 0, 1 et 3. Enfin, chaque poisson sera identifié grâce à une petite puce d’identification, ce qui permettra de suivre ses performances individuelles tout au long de l’étude.
Devenir
Tous les poissons seront euthanasiés à l'issue de la procédure. La réutilisation et le replacement de ces individus n'est pas possible. Leurs fonds génétiques restreints ne permettent pas de les relacher dans le milieu naturel.
Remplacement
Ce type d'expérimentation, où la variation observée et recherchée est liée à l'individu, ne peut se faire que sur animaux vivants. Il n'y a donc pas de remplacement possible. La mesure de l'efficacité alimentaire (ingéré/gain de poids) est un caractère complexe mettant en jeu une multitude de mécanismes comme la capacité à assimiler les nutriments, le métabolisme énergétique, l'activité de nage des poissons, la microflore intestinale. Ce caractère complexe étudié au niveau individuel n'a pas d'alternative non animale disponible du fait de ses nombreuses composantes et des variabilités individuelles qu'explore l'étude.
Réduction
Les effectifs ont été calculés à partir de données d’expérimentations précédentes sur le bar pour assurer une puissance de détection suffisante des effets escomptés. Les modèles linéaires qui serviront à analyser les données de corrélation entre l'efficacité alimentaire individuelle et la signature isotopique des tissus prélevés seront réalisés à partir d'un logiciel de statistique.
Raffinement
Pour limiter la souffrance et l'angoisse des animaux, toutes les mesures individuelles et tous les prélèvements seront effectués sous anesthésie profonde. Les prélèvements de nageoire et d'écailles seront réalisés à chaque fois à une localisation différente. Tout au long de l'expérimentation, les poissons seront hebergés entre congénères et seront surveillés quotidiennement.
Choix des espèces
Le bar et la dorade sont deux espèces majeures en aquaculture et pour lesquels la question de l'efficacité alimentaire se pose avec un vif intérêt. Ces élevages consomment aujourd'hui, à quantité de production égale, près de deux fois plus d'aliments qu'un élevage de truite ou de saumon. Les animaux seront au stade juvénile (entre 50 et 200g de poids moyen) pour pouvoir mesurer des croissances significatives.
Étude du rôle de la carbamylation dans l’hémostase et la thrombose dans un modèle murin
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Anesthésiées pour la totalité des procédures, les souris ne reprennent jamais conscience: prélèvement de sang ou accès à un vaisseau pour y placer un dispositif, puis mise à mort immédiate. 253 souris vont être utilisées, 232 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 21 un niveau modéré, toutes tuées pour des analyses post mortem sur organes. Il s'agit de mesurer l'effet de la carbamylation du collagène sur l'agrégation des plaquettes, le temps de saignement et la thrombose artérielle, à la suite d'une étude déjà menée sur des plaquettes humaines. Le RNT ne nomme ni le dispositif introduit dans le vaisseau ni le modèle de thrombose employé, et le porteur affirme que ce modèle n'a été associé à aucun signe de souffrance chez les animaux traités.
Objectifs
Selon les données de l'Organisation Mondiale de la Santé, d'ici à 2030, une personne sur six dans le monde aura 60 ans ou plus. Cet allongement de la durée de vie engendre une explosion des maladies chroniques telles que les affections cardiovasculaires. Du point de vue biologique, le vieillissement est le produit de l’accumulation d’un vaste éventail de dommages moléculaires et cellulaires au fil du temps. Au niveau vasculaire, le vieillissement conduit à des modifications des constituants des vaisseaux, dont le collagène. Le collagène voit ses propriétés structurales et fonctionnelles altérées en partie à cause de modifications chimiques appelées réactions de carbamylation. Ces réactions de carbamylation sont amplifiées lors de l'insuffisance rénale chronique, pathologie conduisant à des complications thrombotiques mais aussi hémorragiques qui font intervenir les plaquettes sanguines. Ce projet a donc pour but d'étudier les effets de la carbamylation du collagène sur les fonctions des plaquettes sanguines dans l'hémostase et la thrombose artérielle dans un modèle murin.
Bénéfices attendus
Ce projet d'expérimentation animale permettra de déterminer quels sont les impacts de la carbamylation du collagène et/ou des plaquettes sur l'agrégation plaquettaire, l'hémostase et la thrombose artérielle grâce à l'utilisation de modèles animaux parfaitement maîtrisés par le laboratoire porteur du projet. En d'autres termes, les résultats de ce projet permettront de déterminer si la carbamylation du collagène, qui survient au cours du vieillissement, constitue un facteur de risque d'évènements cardiovasculaires (thrombose, hémorragie) chez les patients insuffisants rénaux, dont le taux de mortalité dû aux maladies cardiovasculaires chez les personnes dialysées est de 10 à 30 fois plus élevé que dans la population générale. L'objectif etant de développer de nouvelles alternatives thérapeutiques au cours du viellisssement.
Procédures
Toutes les procédures seront réalisées sous anesthésie générale. À l’issue de chaque procédure, les animaux seront euthanasiés sans retour à la conscience. Trois types de procédures de courte durée (10 à 60 minutes maximum) seront menées. Elles incluront des manipulations limitées visant soit à obtenir un prélèvement sanguin, soit à permettre l’accès transitoire à un vaisseau sanguin pour la mise en place d’un dispositif exploratoire, avant euthanasie immédiate.
Impact sur les animaux
Durant l’anesthésie, une surveillance attentive sera assurée afin de détecter tout signe suggérant une dégradation irréversible de l’état général. En cas d’apparition d’un critère indiquant une souffrance ou une détresse non contrôlable, l’animal sera immédiatement euthanasié. La profondeur de l’anesthésie sera régulièrement contrôlée afin de garantir l’absence de perception de douleur ou d’inconfort pendant toute la durée des procédures. En cas de signe de réveil, l’anesthésie sera ajustée afin de maintenir une sédation adéquate jusqu’à la fin de l’expérience. Des mesures seront prises pour prévenir l’hypothermie et assurer un confort optimal pendant l’anesthésie. Enfin, le modèle utilisé a déjà été validé dans des travaux antérieurs et n’a pas été associé à l’apparition de signes de souffrance ou d’effets indésirables chez les animaux traités.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure expérimentale pour analyses post-mortem sur organes.
Remplacement
Ce projet s’inscrit dans la continuité d'une étude réalisée ex vivo à partir de plaquettes humaines ayant montré que la carbamylation du collagène modifie l'adhérence des plaquettes. Ce projet vise donc à valider les effets de la carbamylation dans les processus d'hémostase et/ou de thrombose in vivo chez la souris. La formation de thrombose artérielle est un phénomène complexe, multifactoriel, multicellulaire, qui nécessite l'utilisation de modèles intégrés. Par ailleurs, aucun modèle de substitution n'existe pour mesurer l'effet d'une substance sur le prolongement du temps de saignement. Des mesures d'agrégation plaquettaire et du temps de thrombose artérielle seront également réalisés.
Réduction
Le nombre d'animaux nécessaire dans les procédures expérimentales est de 253. Nous avons pu définir au plus juste ce nombre sans compromettre les résultats (qui resteront statistiquement analysables) en nous basant sur notre expérience personnelle, les données de la littérature et par une validation de ce nombre par un logiciel de statistiques.
Raffinement
Les manipulations seront réalisées dans le souci constant de réduire au maximun l'inconfort et la souffrance des animaux (points limites surveillés, anesthésie, traitement analgésiques...). Les animaux seront observés quotidiennement afin de s'assurer de leur bien-être. De plus, le personnel impliqué, formé, dans ce projet est qualifié sur le plan technique et est formé en continu sur les pratiques d'expérimentation animale. Les souris sont anesthésiées dont l'effet perdure tout au long des procédures expérimentales.
Choix des espèces
Le choix de la souris se justifie par des raisons scientifiques, pratiques et éthiques. Des anticorps ont été développés permettant des analyses de qualité, avec des anticorps dirigés contre des antigènes de la plaquette de souris. Par ailleurs, notre structure utilise principalement des souris ce qui offre de nombreux avantages en termes d'animalerie, d'élevage, d'expertises techniques pour l'expérimentation animale, mais également un atout majeur dans le suivi microbiologique et vétérinaire des animaux. La souris est l'animal de laboratoire le plus utilisé en hémostase par la communauté scientifique internationale ce qui permet de comparer les résultats obtenus. Enfin la méthodologie envisagée dans ce projet est adaptée au modèle murin et nous avons acquis au cours des années une expertise notable et de bonnes pratiques expérimentales avec cette espèce. Les souris mâles seront agées entre 8 à 20 semaines correspondant à des souris adultes dont les parramètres hémostatiques et vasculaires sont biens définis.
Statut parental en sélénium et tolérance au mercure chez les alevins de truite arc-en-ciel
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
Évaluer si des coproduits de thon, chargés en méthylmercure, peuvent entrer dans l'alimentation des poissons d'élevage: l'objet du projet est la faisabilité d'une ressource pour la filière aquacole. 6 000 alevins de truite arc-en-ciel d'environ 100 milligrammes vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous tués dans un bain de tricaïne puis prélevés. Pendant 21 jours, ils reçoivent un aliment contenant 2 milligrammes de mercure par kilo, avant une privation alimentaire de 16 heures la veille de la mise à mort. Cette dose représente quatre fois la limite légale pour les aliments aquacoles, le porteur la décrivant comme un "stress physiologique contrôlé" choisi pour provoquer un stress oxydant mesurable sans provoquer de mortalité.
Objectifs
Afin d’assurer la durabilité de l’aquaculture, il est nécessaire de réduire la dépendance aux farines et huiles de poissons. Les aliments alternatifs à base de protéines et huiles végétales peuvent limiter la croissance des poissons. Les coproduits de thon, représentant jusqu’à 65 % du poisson non commercialisé, constituent une ressource alternative intéressante et ont montré leur efficacité sur les performances des poissons. Cependant, le thon et ses coproduits peuvent contenir du mercure, souvent sous forme de méthylmercure, en quantité supérieure aux seuils réglementaires pour l’alimentation humaine et animale. Ce composé, facilement absorbé et lentement éliminé, s’accumule dans les tissus et exerce une toxicité liée à son effet pro-oxydant. Il perturbe les défenses antioxydantes, induit un stress oxydant et une réponse pro-inflammatoire, en particulier durant les stades précoces du développement. Chez les poissons, peu d’études ont examiné les conséquences d’une exposition alimentaire précoce au méthylmercure sur les mécanismes de défense antioxydante et inflammatoire. Le sélénium, élément trace essentiel présent également dans le thon, joue un rôle clé dans la régulation du stress oxydant et pourrait limiter la toxicité du méthylmercure. Il favorise la déméthylation du méthylmercure, accélère son excrétion et stimule l’expression de gènes antioxydants et de détoxication. Le statut en sélénium des géniteurs pourrait ainsi moduler la sensibilité de leur descendance à l’exposition au mercure. Mieux comprendre cette interaction est essentiel pour évaluer les risques liés à l’incorporation de coproduits de thon dans les aliments aquacoles, dans une perspective de durabilité.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’acquérir des connaissances nouvelles sur les interactions entre mercure et sélénium, notamment sur les mécanismes antioxydants et les voies de détoxication impliquées. Les résultats attendus contribueront à : 1) mieux comprendre les effets d’une exposition alimentaire au méthylmercure chez les poissons pendant les stades précoces du développement ; 2) préciser le rôle du sélénium parental dans la tolérance et la protection de la descendance ; 3) évaluer la faisabilité d’utiliser des coproduits de thon dans les régimes destinés à l’aquaculture sans compromettre la sécurité sanitaire ni la performance des poissons. Au-delà des retombées pour la filière aquacole, ces travaux apporteront également des éléments utiles à l’évaluation des risques liés à l’exposition alimentaire au méthylmercure dans les populations humaines, en particulier chez les jeunes enfants. L’expérimentation proposée s’inscrit ainsi dans une démarche de durabilité intégrant à la fois la santé animale, la santé humaine et la protection de l’environnement.
Procédures
Les alevins, d’un poids moyen initial d’environ 100 mg, seront exposés pendant 21 jours à un aliment expérimental contenant du méthylmercure, à une concentration de 2 mg de mercure par kg d’aliment. À l’issue de cette période, ils seront soumis à une privation alimentaire de 16 heures avant l’échantillonnage, correspondant à un dernier repas distribué à 17 h, suivi d’une nuit sans alimentation. Le lendemain matin à 9 h, les animaux seront euthanasiés dans un bain de tricaïne (150 mg/L), puis pesés et prélevés.
Impact sur les animaux
Les alevins seront exposés à un aliment supplémenté en méthylmercure à une concentration de 2 mg/kg, correspondant à quatre fois la limite légale pour les aliments aquacoles et à environ quatre fois la teneur maximale attendue pour un aliment intégrant des coproduits de thon faiblement contaminés. Cette concentration a été choisie pour provoquer un stress oxydant et inflammatoire mesurable tout en évitant la mortalité et des effets sévères sur le métabolisme. Les effets indésirables potentiels sur les poissons incluent un stress oxydant léger, une possible altération temporaire du métabolisme antioxydant et des réponses inflammatoires légères. Aucun effet grave n’est attendu, car la dose a été validée par des essais antérieurs chez la truite à différents stades de développement. La survie, la croissance et le comportement alimentaire devraient rester globalement normaux. Ainsi, les effets indésirables attendus sont jugés légers et transitoires, correspondant à un stress physiologique contrôlé permettant d’atteindre les objectifs scientifiques.
Devenir
Les 6000 poissons mis en expérimentation seront euthanisés et prélevés pour analyse afin d’évaluer le rôle protecteur du statut parental en sélénium vis-à-vis de la toxicité du méthylmercure chez les alevins de truite arc-en-ciel.
Remplacement
Le remplacement n’est pas possible, car l’étude des effets d’un régime alimentaire chez un animal ne peut pas se faire in vitro ou par des systèmes de mesures informatiques.
Réduction
Le nombre d’alevins a été calculé pour obtenir des données fiables sur la croissance, le métabolisme et la biodynamique du mercure tout en utilisant le minimum d’animaux nécessaire. La conception expérimentale, incluant la répartition des lots parentaux et des régimes testés dans plusieurs bassins, permet de maximiser l’information obtenue par animal et de limiter le nombre total de poissons utilisés.
Raffinement
Toutes les conditions d’élevage ont été optimisées pour le bien-être des alevins : température contrôlée (17 ±1 °C), photopériode naturelle, densité conforme aux recommandations physiologiques, renouvellement continu de l’eau, et alimentation à satiété visuelle plusieurs fois par jour. Le suivi du bien-être animal sera réalisé par la mise en place d'une fiche d'évaluation et de points limites adaptés. Les manipulations seront limitées au strict nécessaire et effectuées par du personnel formé. Les prélèvements pour analyses seront réalisés après euthanasie et conforme aux recommandations en vigueur, afin de limiter la souffrance. Les mesures de l’environnement et de l’aliment permettent de minimiser l’exposition au mercure et de réduire le risque de stress supplémentaire pour les poissons.
Choix des espèces
En plus d'être la principale espèce piscicole produite en France, la truite arc-en-ciel est un poisson à gros oeufs riches en sélénium. Les animaux utilisés seront des alevins de truite arc-en-ciel, qui commencent à s'alimenter, avant que les réserves vitellines endogènes ne soient totalement épuisées. Les alevins seront nourris avec les régimes expérimentaux pendant 3 semaines, jusqu’à résorption complète des réserves vitellines. Ce stade de développement a été choisi car : -Les stades précoces sont particulièrement sensibles aux effets du méthylmercure, notamment en termes de stress oxydant et de réponse inflammatoire, ce qui permet de mettre en évidence des différences liées au statut en sélénium parental. -Les réserves vitellines fournies par la mère permettent un apport initial en sélénium, ce qui est nécessaire pour étudier l’influence du statut parental sur la tolérance à l’exposition alimentaire au mercure. -L’alimentation exogène à ce stade permet un contrôle précis de l’apport en méthylmercure et en sélénium, ce qui est essentiel pour évaluer la biodynamique d’accumulation et d’élimination du mercure. Ainsi, l’utilisation des alevins à ce stade permet de répondre directement aux objectifs du projet tout en limitant l’exposition à des stades plus avancés et donc en réduisant le nombre total d’animaux nécessaires.
Evaluation de l’impact du réchauffement climatique sur l’interaction hôte-pathogène dans un contexte d’infection par différents Novirhabdovirus chez la truite Arc-en-ciel
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Toutes tuées en fin d'expérience parce qu'un protocole d'infectiologie interdit de les réutiliser, 1 400 truites arc-en-ciel vont être exposées au virus de la nécrose hématopoïétique infectieuse. 1 040 relèvent de procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 360 d'un niveau léger, 1 035 étant infectées par un bain de deux heures. Ces alevins de 0,8 gramme sont mis à jeun 24 heures avant l'infection et soumis pendant huit semaines à un régime thermique oscillant entre 10 et 20 °C pour simuler le réchauffement des rivières. Le porteur indique qu'aucun élément concret d'appréciation de la souffrance éprouvée pendant l'évolution de la maladie n'est disponible dans la littérature, et qualifie malgré tout le niveau de douleur de sévère chez les poissons infectés.
Objectifs
Le changement climatique constitue une menace d'importance pour la santé humaine, animale et environnementale impactant toutes les espèces vivantes, les écosystèmes et la biosphère. La production animale doit aujourd'hui faire face à cette menace pour permettre son développement et assurer sa pérénité. Les enjeux résident dans la nécessité d'assurer la santé et le bien-être animal via l'évolution des pratiques, de préserver la biodoversité et l'environnement et de garantir la sécurité alimentaire. La lutte contre les maladies infectieuses, émergentes et transmissibles à l'homme est un des leviers. Le secteur de l'aquaculture est confronté à l'emergence d'agents pathogènes viraux, bactériens, fongiques et parasitaires, affectant les diverses espèces marines et d'eau douce et conduisant à des pertes économiques considérables. L'intégration de la composante stress thermique les études en santé animale est une priorité en recherche comme pour les acteurs de la filière pour évaluer l’impact de la hausse des températures dans les milieux aquatiques sur les principales maladies infectieuses virales et leurs hôtes piscicoles. Notre projet s'intéresse plus particulièrement au virus de la nécrose hématopoïétique infectieuse (vNHI), une maladie à déclaration obligatoire. Ce virus est responsable de maladies aiguës chez les salmonidés (truites et saumons) dans les principales zones de production : Europe, Asie et Amérique du Nord. Largement étudié en infectiologie poisson, il représente un modèle de choix pour caractériser finement les effets de la hausse des températures sur ses capacités d'adaptation (émergence de nouvelles souches adaptées aux hautes températures ts), sa virulence in vivo, les réponses de l'hôte (sensibilité, résilience à l'infection) ainsi que les voies d’entrée et la dissémination du pathogène L’objectif de ce projet est d’étudier l’impact du réchauffement de l'eau sur les interactions hôte-pathogène dans un modèle d’infection par le virus de la nécrose hématopoïétique infectieuse en truite arc-en-ciel. Les résultats attendus ont pour objectif de répondre à des interrogations scientifiques et aux attentes de la filière face à l’émergence de nouvelles maladies infectieuses en lien avec le changement climatique pour à terme guider l’évolution des pratiques en pisciculture vers un élevage performant, durable et plus adapté aux stress environnementaux.
Bénéfices attendus
Les bénéfices à court terme sont la production de modèles expérimentaux pour l’étude et la caractérisation de l'impact du réchauffement de l'eau en santé animale et des agents infectieux émergents affectant les poissons. Face à la menace d’épidémies dues à l’émergence et à la dissémination de pathogènes dans les élevages piscicoles, la mise au point de modèles expérimentaux est une priorité pour identifier des moyens de diagnostic et de lutte contre ces pathogènes et limiter les pertes économiques. Les modèles in vivo conduiront à l’acquisition de connaissances sur la virulence de ces nouveaux agents, leur mode d'adaptation au changement climatique et à la description des mécanismes responsables de la physiopathologie des maladies liées à ces agents via des modèles prédictifs. L'évaluation et la gestion des risques liés aux changements globaux représentent des priorités pour assurer la santé et le bien-être des poissons d’élevage et accompagner l’évolution des pratiques en aquaculture pour le développement durable, les gains de performance et l'adaptation aux stress environnementaux. Dans ce contexte, nos travaux fourniront des bénéfices à court terme pour décrire l’impact du stress thermique (réchauffement climatique) sur la santé de la truite arc en ciel, c’est à dire sur leur performance zootechnique ainsi que leur robustesse et résilience aux challenges infectieux, complémentant les études actuelles se limitant à l’étude de l’impact sur la croissance et la survie des poissons. A plus long terme, les données obtenues permettront de modéliser les capacités d’adaptation du vNHI et des poissons aux hausses de température, d’identifier des marqueurs de stress pour évaluer le bien - être et d’adapter l’alimentation et les pratiques d’élevage pour améliorer les réponses de l'hôte et la résilience aux maladies.
Procédures
Sur les 1400 poissons déclarés dans cette DAP, 1035 poissons seront soumis à des infections pour le challenge infectieux par balnéation. L’infection par bain d’une durée de deux heures sera réalisée une seule fois sur un même poisson.
Impact sur les animaux
Les manipulations (tri, pesée, transfert, infection) ainsi que la mise à jeun 24h avant l’infection engendrent un stress chez les animaux. Un régime thermique fluctuant (10-20-10 °C pendant 24h) sera appliqué pendant 8 semaines pour mimer les conditions de terrain. Les effets indésirables pourront être une perte d’appétit et une diminution de croissance. Aucun élément d’appréciation très concret de la souffrance éprouvée lors de l’évolution de la maladie n’est disponible dans la littérature. Cependant, le niveau de douleur sera considéré comme nul chez les contrôles non infectés en bonne santé, et sévère chez les animaux infectés chez qui l’infection peut conduire à la mort. L’infection peut également conduire certains individus à une perte d’appétit, un excès d’excrétion de fèces et une nage erratique.
Devenir
Tous les animaux de ce projet entreront dans un protocole d'infectiologie et ne pourront être réutilisés pour d'autres finalités, ils seront donc mis à mort en fin d'expérience. 180 poissons seront euthanasiés en fin d’expériences pour prélèvement d’organes.
Remplacement
Le projet ne pourrait pas être mis en œuvre uniquement dans des modèles in vitro, dans la mesure où les relations hôtes – pathogènes – environnement impliquent des processus biologiques complexes : interactions entre différents types cellulaires modulés par les environnements tissulaires (différences selon les organes) très partiellement modélisables en systèmes simplifiés. Il n’existe pas non plus d’alternative in vitro maitrisée pour caractériser les capacités d’adaptation de la truite en réponse à un stress de température. Quelques publications décrivent des tests de température in vitro, mais la corrélation entre les résultats obtenus et les tests in vivo ne permettent en aucun cas de prédire et de comprendre les effets de la température sur les processus complexes comme la modulation des compétences immunitaires et la réponse à un agent pathogène.
Réduction
Le nombre d’animaux inclus est justifié par le besoin de s’affranchir de la variabilité génétique entre les poissons (issus d’une population standard) au sein d’un même groupe et permet une analyse statistique rigoureuse des résultats obtenus. Sur la base des précédents projets, des effectifs de 30 poissons par aquariums sont nécessaires à l’établissement des cinétiques de mortalité et des effectifs de 15 poissons seront utilisés afin d’effectuer les prélèvements pour les analyses de la réponse du poisson (immunitaire, métabolique) . Ce nombre d’animaux est également dicté par la très petite taille des alevins (0.8g, stade auquel les animaux sont sensibles à l'infection et pour lequel les challenges infectieux sont maitrisés au sein du laboratoire) et la nécessité d’effectuer des prélèvements en quantité suffisante pour valoriser scientifiquement les résultats. Il est nécessaire de réaliser des réplicats sur les aquariums infectés afin de prendre en compte des effets liées à la zootechnie (effets bacs) et la variabilité génétique des poissons utilisés et à la différence de cinétiques de mortalité.
Raffinement
Nous effectuons les expériences dans un environnement optimal pour les animaux. La manipulation des animaux se fait sous anesthésie afin de limiter le stress dû à la préhension. Les animaux sont conservés en lots tout au long de la procédure afin d’éviter l’isolement, source de stress pour cet animal grégaire et de préserver le bien-être des poissons. La présence de congénères et l’ajout de bullage dans chaque aquarium constituent un des éléments importants d'enrichissement du milieu, car c’est la seule possibilité dont nous disposons dans ce type d'expérimentation, l’ajout d’objet dans les aquariums pouvant provoquer des blessures ou introduire des bactéries déposées sur ces objets, susceptibles de rendre les observations des animaux très difficiles et d'affecter le statut sanitaire des animaux. Le bien-être et l’état de santé des animaux est suivi 2 fois par jour pendant toute la durée des expérimentations. Des critères d’arrêt ont été définis rigoureusement : nage anormale et non réponse à des stimuli externes et les animaux les ayant atteints sont euthanasiés pour limiter toute souffrance.
Choix des espèces
La truite arc-en-ciel est le modèle classique de la pisciculture continentale européenne : c’est la principale espèce d’élevage en France et c’est l’hôte naturel du virus de la nécrose hématopoïétique infectieuse. Il est nécessaire de travailler sur des poissons vivants afin de pouvoir quantifier la résistance de l’hôte afin de permettre in fine une compréhension des mécanismes intervenant dans l’adaptation aux changements environnementaux, tels que l’augmentation des températures dans les piscicultures. Des études préalables faites en cellules et embryons de poissons zèbre ont été réalisées afin de réduire le nombre d’expérimentation sur l’espèce cible (truite) ce qui a permis de dimuner les effectifs utilisés. Les procédures seront réalisées au stade alevin où la susceptibilité au vNHI est maximale.
Etude de l’impact de la carence en acide rétinoïque dans le développement cardiaque chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Comprendre comment l'acide rétinoïque commande la formation du cœur conduit ici à bloquer sa réception pendant le développement embryonnaire. 1 050 souris vont être utilisées, 250 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 800 un niveau modéré, toutes tuées pour prélever les organes. Les femelles adultes ne reçoivent qu'une administration orale unique de moins d'une minute, les atteintes déclarées portant sur les embryons et les fœtus, qui peuvent développer des malformations cardiaques légères à modérées avant d'être prélevés à différents stades. Le porteur écrit que si le phénotype est trop sévère aux stades précoces, il ne "produira" pas les animaux des stades plus tardifs.
Objectifs
Les malformations cardiaques congénitales touchent plus d’un pourcent des naissances viables chez l’homme. Ces malformations sont la conséquence d’évènements précoces survenant au cours de la vie embryonnaire. Les malformations cardiaques peuvent être liées à des anomalies génétiques et/ou à des expositions de la mère à des agents conduitsant à des malformations durant la gestation. En particulier, l’acide rétinoïque (AR), dérivé de la vitamine A fourni par l’alimentation, joue un rôle clé dans la formation du cœur. Des dérégulations de la voie de l’AR (excès ou carence) durant le développement embryonnaire se traduisent par de graves malformations du cœur. L’objectif de ce projet est de comprendre comment la voie de l’AR contrôle le développement des différents types cellulaires nécessaires à la formation normale du cœur. Pour se faire, nous allons utiliser des modèles murins génétiquement altérés permettant de bloquer la réception de l’AR au cours du développement embryonnaire et analyser les conséquences sur le développement des différentes structures cardiaques.
Bénéfices attendus
Il est estimé que 15% des femmes enceintes dans le monde souffrent de déficience en AR, la compréhension du rôle de l’AR durant le développement embryonnaire est un prérequis essentiel au développement de mesures préventives et de thérapies dans le futur. Nous attendons de ce projet qu’il améliore nos connaissances sur le rôle de la voie de l’AR dans la formation du cœur des vertébrés et qu’il fournisse une explication mécanistique à l’origine des malformations cardiaques congénitales liées à une altération de la voie de l’AR.
Procédures
Les animaux seront soumis à une administration unique d'un traitement par voie orale (moins de 1 minute)
Impact sur les animaux
Les animaux adultes resentiront une gêne légère et de coute durée lors de l'administration du traitement. Les embryons et foetus peuvent développer des malformations congénitales de sévérités variables (légères à modérées)
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour prélever les organes et réaliser des analyses post mortem.
Remplacement
Notre projet consiste en l’étude de la morphogénèse cardiaque durant le développement embryonnaire qui ne peut pas être reproduit en culture cellulaire. Le cœur humain comme celui de la souris est composé de quatre cavités, une aorte et un tronc pulmonaire. Nous allons étudier le développement de ces différentes structures ce qui rend l’utilisation du modèle poisson (contenant un seul ventricule et un seul gros vaisseau) ou d’autres modèles d’invertébrés incompatibles avec nos recherches.
Réduction
Par une approche statistique nous réduirons au strict minimum le nombre d’animaux utilisés dans notre projet. Nous analyserons les données à l'aide de tests statistiques adaptés. Si nous constatons un phénotype trop sévère aux plus jeunes âges, nous ne produirons pas les animaux des stades foetaux les plus tardifs.
Raffinement
Dès la naissance des animaux dans notre établissement utilisateur, nous porterons une attention au bien-être animal. Nous avons opté pour une méthode d’identification couplée au prélèvement pour génotypage, afin de réduire la douleur et le stress des animaux. La manipulation des animaux sera faite par des personnes compétentes et sensibilisées à la manipulation à faible stress des souris contention. Afin de ne pas générer de souffrance foetale inutile, si nous obervons un phénotype trop sévère aux stades embryonnaires, nous ne produirons pas les animaux des stades les plus tardifs.
Choix des espèces
L’anatomie et la fonction du cœur des souris sont proches de celle du cœur humain. Les souris génétiquement modifiées sont de bons modèles d’étude des malformations cardiaques congénitales et de leurs causes génétiques et/ou environnementales. Pour les accouplements, les femelles seront utilisées durant la fenêtre de fertilité des rongeurs, entre 2 et 8 mois. Afin de suivre le développement cardiaque des embryons et foetus seront prélevés à différents stades de développement embryonnaire et foetal.
Optimisation de la valorisation des immunoglobulines colostrales chez le veau : influence d’un prébiotique et d’une micro-encapsulation de seconde génération sur le transfert immunitaire passif et l’immunité intestinale locale
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Améliorer l'absorption des immunoglobulines du colostrum déshydraté chez le veau laitier: l'objet du projet tient à la valorisation d'un produit et à la santé des troupeaux. 32 veaux nouveau-nés vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, avec une administration orale de colostrum dans l'heure suivant la naissance et quatre prises de sang jusqu'à 21 jours. Le porteur indique que la contention, l'administration orale et l'isolement des premiers jours de vie représentent un stress, et que les prises de sang peuvent provoquer un hématome. Aucun veau n'est tué au titre du projet, tous rejoignent l'élevage pour "le renouveau du troupeau laitier", le gain de santé étant présenté comme une amélioration du bien-être "en début de carrière".
Objectifs
Le projet vise à vérifier l’absorption des immunoglobulines (IgG : protéines produites par l’organisme pour défendre le corps contre les infections) issues de colostrum déshydraté en remplacement du colostrum naturel et d’augmenter cette absorption dans le but d’améliorer le transfert d’immunité passive (TIP). D’un point de vue scientifique, il s’agit de déterminer dans quelle proportion les IgG issues de colostrum apportées par voie orale dans la première heure de vie sont transférées dans la circulation sanguine et si l’ajout d’un prébiotique permet d’augmenter leur taux d’absorption. Le deuxième objectif est de confirmer qu’un apport continu et en faible quantité d’IgG colostrales par voie orale durant les 20 jours suivant la naissance permet de préserver le pool d’IgG circulantes, probablement du fait d’une remobilisation plus limitée de celles-ci en direction de la lumière intestinale. Les IgG apportées après le premier jour de vie étant partiellement dégradées en raison de la protéolyse gastrique, les IgG colostrales utilisées pour l’étude seront préalablement microencapsidées. Pour démontrer cet effet de renforcement immunitaire, la teneur en IgG sanguine sera mesurée à la naissance, à72h, 15 jours et à 21 jours d’âge.
Bénéfices attendus
L’échec de transfert d’immunité passive est fréquent chez les veaux laitiers. Les bénéfices attendus du projet sont d'augmenter l'absorption des immunoglobulines et de favoriser ainsi la mise en place du système immunitaire chez le veau pendant les 21 premiers jours de vie. L'objectif étant d'améliorer sa santé et par conséquent son bien-être en début de carrière.
Procédures
Une administration orale de colostrum sera réalisée à la naissance, une procédure d’environ 3 minutes (contention comprise). Chaque veau fera ensuite l’objet de quatre prélèvements sanguins, d’une durée d’environ 1 minute chacun : à la naissance (t=1h), à 72 h, 15 jours et à 21 jours.
Impact sur les animaux
La contention et l'administration orale de colostrum réprésentent un stress pour les animaux. Les prises de sang entraînent une légère douleur au point d'introduction de l'aiguille et sont susceptibles de provoquer un hématome. L'isolement des animaux durant leurs premiers jours de vie peut provoquer un stress.
Devenir
Pas de mise à mort, les animaux sont remis dans l'élevage et participeront au renouveau du troupeau laitier.
Remplacement
Il n’existe pas de modèle in vitro robuste pour l’étude du transfert d’immunité passive chez le veau. Contrairement aux autres espèces, les bovins sont totalement dépourvus d’anticorps à la naissance en raison de l’absence de transfert d’anticorps transplacentaire. Les immunoglobulines G (IgG) présentes dans le colostrum permettent de transmettre l’expérience immunologique de la mère au nouveau-né (immunité passive) en attendant que celui-ci développe sa propre immunité (immunité active). Il est donc nécessaire de réaliser l’expérimentation sur les veaux
Réduction
Le pourcentage d'absorption des immunoglobulines colostrales est généralement compris entre 20 et 35 % chez le veau nouveau-né. Sur la base de données physiologiques et des variations individuelles, nous avons déterminé qu'un effectif minimum de 32 animaux au total était nécessaire pour tester statistiquement les deux hypothèses suivantes : Hypothèse 1 : L'administration d'un prébiotique améliore la perméabilité intestinale durant la période d'ouverture de la barrière (fenêtre d'absorption), optimisant ainsi le transfert passif des IgG colostrales ingérées par voie orale. Hypothèse 2 : Le prébiotique contribue à préserver l'intégrité structurelle et fonctionnelle des IgG durant leur transit gastro-intestinal, limitant leur dégradation enzymatique avant absorption.
Raffinement
Les animaux seront hébergés individuellement dans des cases classiquement utilisées en élevage de bovins laitiers, offrant un environnement chauffé et adapté à la condition du nouveau-né. Un contact olfactif, auditif et visuel restera toutefois possible entre les veaux. Des visites régulières seront réalisées tout au long de la journée par les animaliers pour vérifier l’état de santé des animaux. Lors de ces interventions, les veaux seront manipulés en douceur et récompensés par des caresses, afin de favoriser leur habituation à l’homme et de limiter le stress lié à la contention. Les expérimentations précédentes ont montré que le bien-être des veaux était amélioré lorsque leur besoin de succion était encouragé ; le personnel continuera donc à leur proposer régulièrement des moments de tétée sur les doigts, pendant quelques minutes et plusieurs fois par jour.
Choix des espèces
Les espèces bovine et caprine sont les plus susceptibles de recevoir des immunoglobulines de lactosérum en complément des immunoglobines colostrales. L’espèce bovine a été choisie car la taille des animaux nouveau-nés autorise des prélèvements sanguins dès la naissance sans nuire à l’animal. Veaux de la naissance à 21 jours. Ce stade est choisi car c'est la phase pendant laquelle le système immunitaire du veau est en plein développement avec notamment le transfert d’immunité passive (TIP)