Procédures légères

Aux semaines 8, 12, 16 et 24 d'un essai de six mois, 48 vaches laitières réparties en quatre lots pour tester deux suppléments contre le méthane, seuls ou combinés, subissent une prise de sang de 18 mL à la veine de la queue, un prélèvement de 400 mL de jus de rumen par voie gastro-œsophagienne et un prélèvement de 200 g de fèces, par fouille rectale si elles ne défèquent pas. Chaque séance se déroule en cage de contention, dix minutes au plus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, que le porteur décrit comme "susceptibles d'induire de l'inconfort (léger à modéré)" et qui peuvent irriter l'œsophage. L'essai mesure l'effet de ces suppléments sur le méthane, l'ingestion, la production de lait et le microbiote du rumen. À l'issue, les 48 vaches restent en vie et regagnent le troupeau de production, d'où elles pourront être réutilisées dans d'autres projets.

Objectifs

L'objectif de cette expérimentation, menée chez la vache laitière avec des régimes à base d’ensilage d’herbe, est de mesurer les changements induits par la supplémentation de la ration avec des suppléments alimentaires anti-méthanogènes utilisés seuls ou en combinaison sur les émissions de méthane entérique, l'ingestion, la production laitière, la structure du microbiote ruminal. Un objectif secondaire consistera à confirmer ou identifier des prédicteurs biologiques plasmatiques, fécaux et ruminaux permettant de prédire les émissions de méthane.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sont de confirmer l'effet anti-méthanogène des 2 ingrédients utilisés seuls et tester l'additivité de leurs effets lorsqu'ils sont utilisés en combinaison sur les émissions de méthane entérique et les performances zootechniques de la vache laitière. Les mécanismes d'action des ingrédients utilisés seuls ou en combinaison sur le microbiote ruminal seront identifiés. Enfin, cet essai permettra d'implémenter des bases de données incluant - des phénotypes (tels que les émissions de méthane entérique) de bovins laitiers difficiles à mesurer sur le terrain avec des méthodes de référence et leurs prédicteurs (microbiens, fécaux, sanguins) issus de différentes matrices biologiques faciles d'accès sur le terrain et prélevées en simultané sur le même animal. Cet essai permettra la mesure simultanée de prédicteurs du méthane entérique sur 3 matrices biologiques disponibles en exploitation.

Procédures

Durant les 6 mois de l'expérimentation, 4 prélèvements de fécès, sang et de jus de rumen auront lieu en semaine 8, 12, 16 et 24. Le volume de sang prélevé sera à chaque fois de 18 mL, celui de fécès de 200 g et celui de jus de rumen de 400 mL.

Impact sur les animaux

Différents prélèvements relevant de procédures légéres (fécès, sang et jus de rumen) sont prévus tout au long de l'essai pour caractériser la réponse physiologique, métabolique et digestive des vaches laitières. Le prélèvement de jus de rumen sera réalisé par prélèvement gastro-oesophagien (PGO) et pourrait engendrer une légère iritation de l'oesophage. La prise de sang sera effectuée à la veine caudale et les prélèvements de fèces par défaction naturelle ou fouille rectale si besoin. Ces prélèvements seront réalisés en cage de contention et sont susceptibles d'induire de l'inconfort (léger à modéré) pendant la manipulation. La fréquence des prélèvements des 3 matrices (fécès, sang et jus de rumen) sera limitée au minimum nécessaire pour mesurer une cinétique d'action des ingrédients testés ainsi que leur effet de rémanence après arrêt de la distribution. Au total, les animaux seront prélevés 4 fois pendant l'essai qui durera 6 mois. La contention de l'animal pour les 4 prélèvements des 3 matrices durera 10 minutes maximum.

Devenir

A l'issue de cette expérimentation, les 48 vaches laitières seront maintenues en vie et regagneront le troupeau de production, en vue d'être réutilisés dans d'autres projets si besoin.

Remplacement

La réponse concomittante de l'hôte et du microbiote ruminal aux ingrédients ne peut à ce jour être remplacée par aucune stratégie in vitro ou in sillico. L'un des objectifs du projet est d'identifier et de valider des indicateurs capables de prédire les émissions de méthane entérique. En conséquence, nous avons besoin d'une méthode de référence in-vivo à l'aide d'un analyseur d’air, couplé à un distributeur de concentré pour attirer les animaux, pour construire des modèles de prédiction des émissions de méthane à partir de ces prédicteurs. À terme, ces prédicteurs pourront être proposés comme alternative aux méthodes de référence nécessaires en recherche et difficiles à utiliser sur le terrain. L'utilisation des techniques in-vitro pour étudier l'effet de l'additif sur la fermentation ruminale a été déjà réalisé et par conséquent nous avons besoin d'animaux expérimentaux pour confirmer les effets in-vivo.

Réduction

Pour cette expérimentation, 48 vaches laitières seront mobilisées et réparties en 4 lots soit 12 animaux par modalité. Ce chiffre est basé sur les résultats obtenus au préalable par notre équipe chez la vache laitière avec des régimes comparables. En effet, en considérant la variabilité entre animaux des émissions de méthane mesurées à l'aide d'un analyseur d'air et l’effet anti-méthanogène cible des ingrédients testés, il faut entre 8 et 14 animaux dans chaque lot.

Raffinement

Les conditions de logement des animaux en stabulation répondent aux exigences réglementaires et les bâtiments sont dotés d'équipements pemettant un enrichissement du confort des bovins (brosses) et un suivi fin de leur santé et de leur bien-être (suivi de la température et de l'hygrométrie). Les procédures sont mises en oeuvre par du personnel formé et habilité à effectuer ces prélèvements ce qui assure que ceux-ci se feront dans les conditions mises en places pour le bien-être de l'animal. De plus, les fouilles rectales pour les prélèvements de fecès ne sont réalisées que si les animaux ne défèquent pas naturellement au moment de la collecte des fécès.

Choix des espèces

En France, l’agriculture représente 19% des émissions de gaz à effets de serre, dont près de la moitié provient des élevages bovins lait et viande. Les émissions de méthane entérique, coproduit de la digestion des polysaccharides par les ruminants, représentent environ 50% des émissions de gaz à effets de serre d’une exploitation bovine. Les élevages bovins lait et viande sont ainsi confrontés aux objectifs de décarbonation des activités. Le recours aux bovins laitiers dans cette expérimentation est directement justifié par les objectifs scientifiques du projet : l’étude des effets des inhibiteurs de méthane sur les performances laitières, les émissions entériques de méthane, ainsi que les caractéristiques du microbiote ruminal. Par conséquent, l’utilisation d’une autre espèce animale de ruminant introduirait des biais majeurs et réduirait considérablement la transposabilité et la pertinence des résultats. Les vaches laitières entreront en expérimentation après le pic de lactation (par lot de 8 vaches dès que la dernière d'entre elles aura atteint sa 8ème semaine après vêlage), c'est à dire au moment où les vaches retrouvent une stabilité métabolique après les fortes contraintes du début de lactation. Ceci permet des mesures moins variables des émissions de méthane et du microbiote ruminal, des performances zootechniques et éfficacité alimentaire. Les vaches en post-pic présentent une ingestion plus stable, un bilan énergétique plus équilibré et une production laitière toujours significative, rendant ce stade pertinent pour évaluer les effets de différents ingérdients anti-méthanogènes. De plus, cela permet de limiter les risques pour la santé et le bien-être des animaux, en évitant les périodes de forte mobilisation corporelle. Ce stade est donc scientifiquement pertinent et éthiquement justifié.

Les souris de cette lignée portent une séquence humaine mutée absente de leur espèce, introduite pour reproduire une maladie rare du métabolisme de la vitamine B12. 1 320 d'entre elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, pour constituer une colonie reproductrice et fournir les effectifs des expériences suivantes. À sept jours de vie, les souriceaux dont le génotypage par prélèvement de poils a échoué subissent l'amputation d'un bout de queue sous anesthésie locale. Une partie des animaux passe ensuite en "utilisation continue" vers les procédures expérimentales, et ceux devenus trop âgés pour la reproduction ou dépourvus du génotype recherché sont tués.

Objectifs

La vitamine B12 est indispensable pour que notre corps fonctionne bien et certaines personnes ont des maladies rares qui les empêchent d’utiliser correctement cette vitamine. Ces maladies, qu’on appelle des « problèmes de métabolisme dès la naissance », peuvent causer des complications graves très tôt, comme des problèmes de cœur, un manque de globules rouges (anémie) ou des atteintes au système nerveux. Parmi ces maladies, une nouvelle forme appelée épicobalamine C a été découverte en Europe et aux États-Unis. Elle est due à une anomalie génétique particulière qui fait qu’une mutation sur un gène influence le gène voisin qui lui est essentiel pour utiliser la vitamine B12. Ce gène est exprimé en cas de stress cellulaire tel que l’augmentation nocive de la concentration d’oxygène ou un déséquilibre en sels entre les cellules et leur environnement. Par conséquent, en cas de mutation de ce gène dédié à la lutte contre le stress cellulaire, cela pourrait conduire à un blocage du gène voisin impliqué dans le fonctionnement de la vitamine B12. Cela suggère que l’environnement joue un rôle dans l’apparition ou la persistance de maladies impliquant la vitamine B12. Pour mieux comprendre cette maladie, des chercheurs veulent étudier des souris génétiquement modifiées. L’idée est de voir si cet effet d’un gène sur le gène voisin se transmet d’une génération à l’autre et comment le gène muté influence ce processus. Les résultats pourraient aider à trouver des traitements ou des moyens de prévenir la maladie. L’épicobalamine C est donc une maladie rare qui mêle des facteurs génétiques et environnementaux. Elle montre comment des anomalies subtiles peuvent avoir de graves conséquences sur la santé.

Bénéfices attendus

Cette première phase du projet vise à établir une lignée de souris portant la séquence mutante qui induit une modification du gène adjacent qui lui est indispensable pour le métabolisme de la vitamine B12. Cette phase conditionne la faisabilité des analyses métaboliques et comportementales à venir, en fournissant les effectifs nécessaires selon un design expérimental rigoureux. Elle constitue donc un prérequis essentiel à la réalisation des objectifs scientifiques du projet global. Les bénéfices attendus de cette étape sont (1) la constitution d’une colonie reproductrice, comportant les deux génotypes d’intérêt et (2) la production planifiée d’un effectif suffisant pour chaque groupe d’animaux des deux sexes, nécessaires à l’étude des conséquences physiopathologiques de cette mutation dans ce modèle murin.

Procédures

Si la technique d’identification du génotype par prélèvement de poils n’est pas efficace, nous devrons réaliser un prélèvement de petit bout de queue chez les souriceaux à un âge précoce (7 jours après la naissance) afin de ne pas risquer une lésion de la queue.

Impact sur les animaux

En dehors d’un prélèvement de petit bout de queue à un stade de croissance précoce, et d’un stress induit par la manipulation de l’animal lors de ce prélèvement, aucune autre nuisance n’est attendue dans le cadre de cette phase de reproduction et de génotypage. En effet, seuls des animaux de type sauvage ou hétérozygotes (i.e. possédant à la fois un gène muté et un gène normal) seront reproduits, et ne seront soumis à aucune expérimentation. Ces animaux mutants hétérozygotes n’ont pas de phénotype dommageable.

Devenir

Tous les animaux de ce projet seront utilisés afin de générer un effectif suffisant pour permettre de réaliser l'étude expérimentale qui sera basée sur l'utilisation d'animaux porteurs des deux exemplaires de la mutation. Les animaux seront donc utilisés soit pour la gestion de l’élevage soit pour la réalisation des projets en « utilisation continue ». Les animaux trop âgés pour la reproduction ou sans génotype d’intérêt seront mis à mort.

Remplacement

Les études humaines in vitro sur cultures cellulaires ont donné des informations sur les mécanismes moléculaires liant les mutations entre les 2 gènes d'intérêt dans cette étude mais ne permettent d’établir un lien clair entre stress cellulaire et déclenchement ou maintien de ces mutations, ni d’en comprendre les conséquences sur l'organisme. Ainsi, les études nécessitent un modèle animal intégrant les dimensions métaboliques, comportementales, inflammatoires et hormonales. A ce jour, aucune autre approche expérimentale (en laboratoire ou via l'informatique) ne permet de reproduire ces interactions de manière fonctionnelle et intégrée. Une approche sur animal entier est indispensable pour étudier ces mécanismes dans leur globalité.

Réduction

Le nombre d’animaux nécessaire aux phases expérimentales suivante est déterminé à l’aide d’un logiciel spécifique permettant de réaliser des études statistiques qui tiennent compte des facteurs génotype et sexe afin de déterminer les effectifs nécessaires et suffisants pour obtenir des données statistiques fiables. Ces effectifs sont donc fixés à 35 animaux par groupe d’étude. L’effet attendu sur le phénotype homozygote (i.e. possédant deux exemplaires du gène muté) est fort, sur la base des données obtenues précédemment chez la souris mutante pour le gène d’intérêt tandis que le génotype hétérozygote a un effet physiopathologique peu marqué. Le nombre de souris maintenues dans l’élevage est strictement limité afin de préserver leur fertilité et de minimiser les risques de perte des modifications génétiques lors des croisements successifs. Ce nombre a été calculé pour garantir un effectif suffisant à la fois pour la pérennité de l’élevage et à la fois pour produire les animaux impliqués dans la partie expérimentale. L’élevage se concentre exclusivement sur les lignées utiles à la recherche.

Raffinement

La gestion de la lignée mutante hétérozygote ne présente pas de phénotype dommageable et aura lieu dans un établissement utilisateur d’animaux à des fins scientifique ayant un statut sanitaire bien contrôlé. La biopsie de queue sera réalisée selon une méthode éprouvée, précise, rapide et standardisée qui limite les effets indésirables stress/douleurs, couplée à une anesthésie locale au moment du prélèvement. Les animaux seront ensuite surveillés quelques minutes pour vérifier la bonne cicatrisation et la reprise d’une activité motrice normale.

Choix des espèces

Ce projet nécessite la génération et la gestion d’un modèle murin génétiquement modifié porteur d’une séquence humaine qui n’existe pas chez la souris. La souris constitue l’espèce modèle de référence pour ce type d’approche, en raison de sa facilité de reproduction, de la disponibilité d’outils génétiques adaptés et à la validation internationale des protocoles métaboliques et comportementaux. Pour étudier les effets d’une mutation spécifique du gène Prdx1 comme celle observée chez certains patients, il est nécessaire d’utiliser un modèle animal qui reproduit cette mutation. Cela permettra de mieux comprendre ses conséquences sur la santé. La lignée de souris utilisée ici a été spécifiquement développée pour reproduire le contexte génétique humain de façon ciblée. Les adultes reproducteurs seront utilisés à maturité sexuelle (8-10 semaines d’âge) pour réaliser les accouplements nécessaires à la production des portées expérimentales tout au long du projet. Les souris seront génotypées à l’âge de 3 semaines à partir d’un prélèvement de poils ou à J7 si la biopsie de queue s’avère nécessaire, puis sevrées à l'âge de 21 jours.

Pour mesurer combien de méthane émettent des agneaux nourris de légumineuses riches en tanins, 80 moutons mâles en croissance sont infestés pour moitié par un parasite sanguicole pendant deux mois. Ces procédures impliquent un niveau de souffrance léger, avec perte d'appétit, anémie légère et ralentissement de la croissance attendus chez les animaux parasités. Chaque agneau subit une prise de sang et une fouille rectale par semaine, plus deux périodes de quinze jours en cage individuelle avec un sac de collecte fixé sur lui. Tous rejoignent ensuite le troupeau expérimental, le porteur estimant qu'aucune altération n'empêche leur réintroduction, l'enjeu déclaré étant de réduire l'empreinte climatique des élevages du Sud.

Objectifs

Les récentes données de la FAO montrent que les élevages les moins productifs du monde (pays du Sud, petites îles, etc.) sont paradoxalement de forts émetteurs de gaz à effet de serre, notamment de méthane, par kg de lait ou de viande. Ceci est lié à la part élevée des besoins d’entretien dans les besoins totaux, en raison notamment de la régulation thermique des animaux en climat chaud et de la forte proportion d’animaux au pâturage. En effet, les animaux au pâturage consomment une ration riche en fibres, ce qui favorise la fermentation entérique et donc la production de méthane. Par ailleurs, le pâturage expose les animaux aux parasites digestifs. Les petits ruminants sont parasités par les nématodes gastro-intestinaux, qui entrainent une inflammation de la paroi intestinale, réduisant l’absorption des nutriments, augmentant les pertes protéiques et les besoins énergétiques pour combattre l’infestation. Une diminution de l’ingestion et de l’efficacité alimentaire est observée en fonction des espèces de parasites, augmentant ainsi les émissions de méthane par unité de production. Certaines légumineuses contenant des métabolites secondaires comme les tanins présentent un intérêt pour réduire les émissions de méthane. Les tanins qui sont des composés polyphénoliques naturellement présents dans certaines plantes, peuvent en effet moduler la fermentation ruminale en inhibant la croissance des microorganismes producteurs de méthane, réduisant ainsi les émissions de GES. Ils peuvent également avoir un effet anthelminthique réduisant ainsi l'infection par des vers intestinaux et améliorant la santé digestive des ruminants. Ainsi, un régime alimentaire contenant une quantité suffisante de tanins pourrait inhiber la production de méthane en régulant la fermentation ruminale mais aussi en réduisant les effets négatifs du parasitisme sur la digestion. Cette étude cherche donc à mieux comprendre les mécanismes d’interaction alimentation x statut parasitaire et leurs effets sur les performances zootechniques (ingestion, digestion, croissance) et les émissions de méthane entérique des ruminants. Pour cela, nous avons choisi d’étudier ces mécanismes sur des agneaux en croissance parasités ou non par Haemonchus contortus, très répandu en milieu tropical, et recevant ou non une alimentation incluant une source de protéine végétale tropicale (pois de Vigna Unguiculata) contenant des tanins condensés.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de ce projet résident dans une meilleure compréhension des interactions entre la qualité des protéines de la ration, la présence de tanins, et le parasitisme chez les ruminants en milieu tropical (qui exerce une pression continue en raison de contions favorables toute l'année), ainsi que de leurs effets sur les performances de croissance et les émissions de méthane entérique. Ces connaissances permettront d’identifier des leviers nutritionnels, comme l’utilisation de légumineuses riches en tanins, pour améliorer la santé digestive des animaux et réduire leur impact environnemental, tout en s’appuyant sur des ressources locales (animal et végétal).

Procédures

La moitié des animaux seront soumis à une infestation contrôlée par Haemonchus contortus pendant 2 mois afin de simuler le parasitisme des ruminants en milieu tropical. Des prélèvements sanguins seront effectués chaque semaine sur tous les animaux pour évaluer l’impact physiopathologique de l’infestation en fonction des régimes alimentaires. En parallèle, des échantillons de fèces seront collectés une fois par semaine sur tous les animaux par fouille rectale pour mesurer la charge parasitaire. Ces prélèvements par fouille rectale dureront moins de 3 minutes par animal. Enfin, lors de la présence des animaux en cages individuelles (2x 15 jours par essai), un bilan digestif sera réalisé sur tous les animaux et impliquera un prélèvement de fèces pendant 5 jours consécutifs afin de mesurer la digestibilité des régimes alimentaires.

Impact sur les animaux

Dans le cadre de ce projet, plusieurs nuisances ou effets indésirables, bien que limités et encadrés, sont à prévoir : - Infestation parasitaire : Les animaux seront volontairement infestés par le parasite H. contortus. Cette infestation peut induire une dégradation transitoire de l’état général (perte d’appétit, légère anémie, ralentissement de la croissance). Toutefois, elle restera modérée car la race de mouton Martinik est connue pour sa résistance au parasitisme digestif, et sera traitée efficacement à l’aide d’un anthelminthique à la fin de chaque période de 42 jours. Par ailleurs l’état clinique des animaux infestés sera surveillé quotidiennement afin de réagir rapidement en cas de dégradation trop importante de l’état de santé des animaux. - Isolement temporaire : Lors des phases de digestibilité, les animaux seront logés en cage individuelle pendant 42 jours. La taille des cages respecte les normes préconisées par le ministère de l’agriculture et le bâtiment est semi-ouvert permettant un éclairage naturel. Cependant, cette mise en cage individuelles entraînera une réduction des possibilités de déplacement ainsi que des interactions sociales entre les animaux. Les conditions d’hébergement des animaux seront adaptées : cages permettant le contact physique avec les congénères à travers les barreaux et des enrichissements sont présents dans les cages (brosses). - Manipulations répétées : Les pesées hebdomadaires de sang et de fèces par fouille rectale, ou via des sacs de prélèvements individuels, sont susceptibles d’occasionner un stress ou un inconfort. Afin de réduire cet inconfort, les pesées sont réalisées sans manipulation (chaque cage est ouverte en donnant accès à l’animal sur un couloir conduisant au plateau de pesée). De retour dans leur cage, lorsqu’un prélèvement sanguin est prévu, il est réalisé à la veine jugulaire en maintenant l’animal entre les jambes du technicien. Après chaque manipulation, l’animal reçoit une poignée de concentré (prélevé dans sa ration journalière pour respecter le plan expérimental). Les interventions seront réalisées par du personnel expérimenté, selon les procédures standardisées, en minimisant le temps de contention et de prélèvement (moins de 3 minutes par animal et par prélèvement). - Changements d’environnement : Les alternances entre hébergements collectifs et individuels occasionnent un stress adaptatif qui sera anticipé par une période d’adaptation de deux semaines à chaque début de phase.

Devenir

Les animaux n'auront subi aucune altération physiologique ou physique empêchant keur réintroduction au sein du troupeau expérimental de l'unité expérimentale

Remplacement

L’étude des effets croisés entre l’alimentation et le statut parasitaire sur les performances zootechniques et les émissions de méthane des ruminants nécessite le recours au modèle animal. En effet, ces interactions complexes requièrent une approche systémique, permettant d’appréhender, au sein d’un même organisme, l’expression simultanée de mécanismes biologiques interdépendants tels que la fermentation ruminale, la production de méthane et les réponses physiopathologiques induites par le parasitisme. Une telle complexité ne peut être reproduite de manière fiable sans recourir à un modèle animal vivant.

Réduction

Un total de 40 animaux par essais est requis pour ce projet (soit 40 animaux au total, en comptant la répétition). Ce calcul repose sur une analyse statistique basée sur notre connaissance de la variabilité individuelle rapportée dans la littérature concernant les mesures de performances zootechniques et les émissions de méthane des animaux parasités et non parasités en milieu tropical, notamment dans des essais utilisant des ressources alimentaires riches en tanins dans l’alimentation. Pour détecter un effet fort à modéré des facteurs alimentation en interaction avec le statut parasitaire, avec un seuil de significativité de 5 % et une puissance statistique de 80 %, un effectif minimum de 10 animaux par modalité de facteur est nécessaire, soit un total de 40 animaux par essai. Les comparaisons entre traitements seront réalisées avec des tests statistiques utilisés habituellement pour ce type de plan expérimental.

Raffinement

Depuis leur naissance jusqu’au début de l’expérimentation, les animaux seront élevés dans des conditions d’élevage classiques. Par la suite, ils seront transférés dans leur environnement expérimental, et une période d’adaptation de 14 jours sera mise en place. Cette phase a pour but de permettre aux animaux de s’habituer à leur nouveau mode d’hébergement ainsi qu’à l’alimentation expérimentale. Elle leur permettra également de se familiariser avec les manipulations hebdomadaires (prélèvements), afin de réduire le stress induit par ces interventions. De plus, cette période d’adaptation offrira au personnel animalier l’opportunité de surveiller de près l’évolution de l’infestation chez les sujets volontairement infestés. Afin d’améliorer leur bien-être, les animaux logés en cages individuelles bénéficieront d’enrichissements de milieu, notamment des blocs à lécher et des brosses suspendues, destinés à stimuler leur activité et à compenser la restriction de leur liberté de mouvement. Pour réduire les effets de l’isolement social, les cages permettent les interactions physiques entre congénères. Des tapis de couchage seront également installés pour améliorer le confort thermique et postural des animaux. Concernant la collecte individuelle des fèces, les sacs seront fixés sur les animaux 4 à 5 jours avant le début des 8 jours de collecte, afin de leur permettre de s’y habituer progressivement. Par ailleurs, des mesures continues permettront de détecter d’éventuels signes d’inconfort tout au long de l’expérimentation. Les animaux feront l’objet d’une observation quotidienne assurée par du personnel formé au bien-être animal, attentif à tout signe physiologique ou comportemental anormal, et prêt à intervenir en conséquence.

Choix des espèces

Cette étude cherche à mieux comprendre les mécanismes d’interaction entre une alimentation riche en tanins et le statut parasitaire, ainsi que leurs effets sur les performances zootechniques et les émissions de méthane entérique des ruminants. Le mouton a été choisi pour cette étude en raison de sa sensibilité aux tanins et à la prévalence de 100% des infestations parasitaires digestives lorsque les animaux sont élevés au pâturage. Comme tous les ruminants, il émet également une quantité significative de méthane entérique, ce qui permet d’évaluer l’impact des tanins et du parasitisme sur ces émissions. Son gabarit réduit, sa phase de croissance courte et sa manipulation aisée le rendent plus adapté que les bovins aux contraintes expérimentales. Les animaux utilisés seront des moutons mâles en croissance, âgés de 6 mois d’âge au début de l’essai et 10 mois en fin d’expérimentation. En effet, les jeunes moutons de 6 mois sont dans une période de croissance , durant laquelle les performances zootechniques (ingestion, digestion, croissance) sont particulièrement sensibles aux effets de l’alimentation et du parasitisme. Ce choix nous permettra ainsi d’évaluer de manière précise l’impact des régimes alimentaires et du statut parasitaire sur l’efficacité alimentaire et les émissions de méthane entérique. Par ailleurs, à cet âge, les animaux sont physiologiquement stabilisés mais pas encore influencés par des phénomènes liés à la maturité sexuelle complète, ce qui limite les variations hormonales susceptibles d’interférer avec les mesures expérimentales.

Réutilisées ensuite dans d'autres expériences, 30 juments et pouliches sur les 40 équidés du projet subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, les 10 mâles étant placés dans des établissements adaptés. Les juments subissent dix prises de sang à la jugulaire et des traites manuelles répétées, les poulains six prises de sang sous contention légère. Le porteur cherche à savoir si des oméga-3 donnés en fin de gestation passent au poulain par le placenta et par le lait, et il mesure la croissance des jeunes jusqu'à un an. Il justifie l'espèce en rappelant que le cheval est le seul gros herbivore d'élevage monogastrique et juge "indispensable" d'étudier la supplémentation directement chez la jument.

Objectifs

En premier lieu, nous souhaitons étudier l’effet d’une supplémentation en oméga-3 en fin de gestation sur le transfert d’immunité. Les effets directs seront étudiés via les profils en acides gras circulants chez la jument, puis leur transfert au poulain. Pour ce faire, les profils en acides gras placentaire, des sécrétions lactées et sanguins chez le poulain seront étudiés. En parallèle, la mesure de la concentration en immunoglobulines sera aussi étudiée au sein de ces différents compartiments biologiques. Dans un deuxièmes temps, nous nous intéressons aux effets à long terme chez le jeune via l’étude de ses performances de croissance. La croissance sera mesurée au travers de plusieurs indicateurs (poids vif, hauteur au garot, largeur des épaules/hanches/canons) qui seront mesurés de la naissance jusqu'à 1 an.

Bénéfices attendus

Nous souhaitons étudier l’effet d’une supplémentation en oméga-3 en fin de gestation sur le transfert d’immunité. Les effets directs seront étudiés via les profils en acides gras circulants chez la jument, puis leur transfert au poulain en utilisant une méthode similaire. Les transferts au niveau du placenta et des sécrétions lactées seront aussi étudiés. Les effets à long terme seront étudiés chez le jeune via l’étude de ses performances de croissance. L’apport de connaissances sur l’assimilation des acides gras par les juments en fin de gestation et leurs mobilisation vers différents compartiments permettront d’être mieux à même de comprendre dans quelle mesure une supplémentation en lipides est intéressante pour les élevages.

Procédures

Les animaux seront soumis à des prélèvements sanguins réalisés sur animaux vigiles au niveau de la veine jugulaire. Pour les juments 10 prises de sang seront réalisées (environ 1 minute par prise de sang), pour les poulains 6 prises de sang seront réalisées (2 à 3 minutes par prise de sang, tenant compte de la mise en place de la contention légère).

Impact sur les animaux

Les animaux pourront ressentir un stress léger lors de certaines manipulation comme lors des traites pour les juments ou lors des prises de sang pour les poulains. Pour ces derniers, bien que les maintenir immobiles puisse engendrer une contrainte, cela permet de limiter la douleur liée à l'aiguille qui est minimisée lorsque le geste est réalisé dans de bonnes conditions. Pour les juments, une douleur légère est associée aux prises de sang mais aucune contention n'est nécessaire et le geste réalisé par le personnel formé. Un stress léger peut être visible sur les juments non-habituées à la traite. Pour le limiter, le poulain est conservé à proximité de la jument tout au long du prélèvement et une période d'habituation est mise en place pour réduire le stress. La pesée des animaux se fait dans un environnement connu et maîtrisé par les mères qui restent en contact permanent avec leur jeune, ainsi cette étape n'engendre par de stress. Bien que l’alimentation soit le sujet central de l'étude, elle restera majoritairement à base de fourrages, la part d’aliment concentré n’excèdera pas les 10% de la rations, comme conseillé pour l'espèce. La concentration en immunoglobulines dans le colostrum sera contrôlée via l’utilisation d’un Colotest. Cela nous permettra d’apporter du colostrum d'une autre jument ou un colostro-remplaceur aux poulains le nécessitant. Ces derniers seront retirés de l’étude mais n’encoureront pas de risques liés à une mauvaise acquisition de l’immunité.

Devenir

Les juments et les pouliches seront toutes conservées à l'issue des procédures afin d'être réutilisées à d'autres fins expérimentales. Les mâles seront replacés dans des établissement adaptés.

Remplacement

Cette étude a pour but de comprendre les mécanismes du transfert des lipides, et plus précisément de oméga-3, de l’alimentation à la jument, de la jument au placenta puis de la jument au poulain via les sécrétions lactées. Pour se faire, nous devons nous placer in vivo puisque recréer l’environnement gestationnel n’est actuellement pas possible.

Réduction

Le nombre d’individus inclus dans l’étude a été limité au maximum. En effet, les mécanismes étudiés étant très méconnus chez le cheval, cette étude pilote servira à déterminer quels indicateurs de la santé mère-jeune peuvent être mesurable en fonction des différents substrats prélevés (sang, placenta et sécrétions lactées). Des études plus poussées, impliquant davantage d’animaux, pourront être envisagées par la suite afin d’affiner les résultats préliminaires issues de la présente étude.

Raffinement

L’ensemble des manipulations sur les animaux seront réalisées par des personnes qualifiées et connues des animaux. L’ensemble des juments seront surveillées de manière bi-quotidienne lors de la distribution de l’alimentation. Les aliments offerts seront pesés mais aussi les aliments refusés, ce qui permet un suivi longitudinal précis de la consommation et de détecter précocement un éventuel problème de santé impliquant une perte d’appétit. Durant la période de poulinage, les juments seront équipées d’un bracelet de queue permettant de détecter le poulinage et placées sous vidéo surveillance. A cela s’ajoutera la présence d’un agent formé qui assurera les astreintes afin d’être présent sur place pour chaque poulinage. Les prises de sang seront réalisées dans une cage de contention qui sert aussi à la pesée des animaux. Cet environnement est connu des animaux et permet donc de limiter tout stress lié à la procédure. Les prélèvements de sécrétions lactées se feront elles aussi dans un endroit connu des animaux. Une personne formée et connue des animaux se placera à la tête (sur laquelle sera placée un licol) tandis qu’un second opérateur réalisera le prélèvement en traite manuelle . Toutes les juments incluses dans le protocole sont multipares et ont déjà été traites au moins une fois lors d’une précédente saison de poulinage. Les prélèvements sur le placenta n’engendreront pas de stress particulier puisqu’ils seront réalisés après expulsion dudit placenta par la jument. Nous serons malgré tout particulièrement vigilants à ce qu’il n’y ait pas de rétention placentaire. Si la délivrance ne survient pas dans les 4h suivant le poulinage, le vétérinaire référent de la strucutre sera contacté et les dispositions nécessaires seront prises. Cela pourra engendrer la sortie du protocole du couple mère-jeune du protocole en fonction du traitement appliqué.

Choix des espèces

Le projet traite des effets d’une supplémentation en oméga-3 sur la jument gestante et sur sa descendance. Nous nous intéresserons notamment à la question du transfert d’immunité, indispensable pour le poulain qui naît sans défenses immunitaire et qui dépend complètement de l’apport en colostrum pour ne pas être immuno-déprimé. De plus, le cheval est le seul gros herbivore d’élevage à être monogastrique. Les résultats ayant pu être obtenus chez les ruminants ne sont pas directement transposable. De même, les résultats obtenus chez le porc, omnivore, ne peuvent être directement appliqué aux équidés. Ainsi, il est indispensable d’étudier la supplémentation en oméga-3 directement chez l’espèce d’intérêt pour comprendre les mécanismes sous-jacents et leurs effets sur le couple jument-poulain. Les animaux qui seront utilisés sont des juments âgées de 6 à 16 ans dans le dernier tiers de gestation jusqu’à 20 jours post-poulinage. Le dernier tiers de gestation correspond à la période où les besoins nutritionnels des juments sont maximaux mais aussi à la période de plein développement du fœtus. Les effets d’une supplémentation alimentaire à ce stade est donc pertinent, notamment lorsque cela se fait via des acides gras. Ces derniers sont plus denses en énergie (4cal pour 1g) que les protéines ou les sucres (1cal pour 1g) ce qui permet de fournir de l’énergie à la jument tout en tenant compte de la diminution de la capacité d’ingestion. Seront aussi intégrés leurs descendants au cours de la première année de vie. Le suivi longitudinal de ces animaux permettra d’étudier les effets d’une supplémentation de la mère sur la croissance des jeunes. Dans ce cadre, nous nous intéressons aux principes de la DOHaD (Developmental Originis of Health and Diseases) qui cherche à mesurer les effets de l’environnement gestationnel chez les descendants.

Remises en accouplement pour produire de nouvelles portées, 2 000 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacune subit une contention et un ou deux prélèvements sanguins de quelques secondes, destinés à vérifier la fluorescence de ses cellules immunitaires. Ce projet entretient des lignées génétiquement modifiées destinées à d'autres travaux sur les macrophages, le porteur revendiquant un élevage calibré pour qu'un maximum de descendants portent le bon génotype. Celles qui ne le portent pas sont versées à d'autres projets déjà autorisés ou tuées pour prélever leurs organes.

Objectifs

Le projet a pour objectif d’assurer le suivi de lignées de souris génétiquement modifiées présentant des cellules immunitaires (monocytes et macrophages) avec différentes fluorescences permettant d’étudier leur complexité lors de processus physiologiques ou pathologiques. Le génotypage de ces souris nécessite un prélèvement sanguin pour analyser la fluorescence des cellules immunitaires.

Bénéfices attendus

Les études récentes montrent une implication de plus en plus importante des cellules immunitaires et en particulier des macrophages dans de nombreuses pathologies, notamment le cancer et les maladies inflammatoires. Cette étude de la physiologie des macrophages au sein de différents tissus permettra à moyen terme de mieux comprendre leur hétérogénéité et leur complexité notamment en présence des différents systèmes hormonaux. A plus long terme ce projet permettra d’identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques dans le cadre des immunothérapies.

Procédures

Les animaux au cours de ce projet seront soumis à une contention d’immobilisation et d‘un ou deux prélèvements sanguins. Ces gestes ont une durée de quelques secondes à une minute par animal.

Impact sur les animaux

Le principal effet indésirable attendu est la génération de stress lors de la contention et du prélèvement sanguin. Les prélèvements sanguins peuvent également provoquer un hématome dans de rares cas.

Devenir

A la fin de la procédure expérimentale les animaux seront remis en accouplement pour la génération de nouvelles portées dans le cadre du maintien et du développement des lignées. Ils seront utilisés en continu dans le cadre de projets expérimentaux autorisés ou mis à mort s'ils ne possèdent pas les gènes d'intérêt ou pour le prélèvement d'organes.

Remplacement

Nous disposons de modèles cellulaires et de tissus de patients nous permettant d’étudier les macrophages dans des systèmes simples. Cependant l’étude dynamique de la complexité des populations de macrophages et de leur localisation dans différents tissus et notamment de l’impact des systèmes hormonaux sur ces populations nécessite l’utilisation de modèles animaux.

Réduction

Afin de réduire le nombre d’animaux générés dans cet élevage, nous faisons particulièrement attention aux génotypes des parents afin qu’un maximum des descendants ait le bon génotype. Nous contrôlons le nombre de couples afin de ne pas générer d’excédent d’animaux. Les animaux dont le génotype ne correspond pas sont dans la plupart des cas utilisés dans le cadre d'autres projets déclarés afin de ne pas produire d'animaux inutilement. Les mâles et femelles sont utilisés ensemble ou indépendamment en fonction des projets.

Raffinement

Nous accordons un point important à la formation du geste technique des zootechniciens réalisant les prélèvements sanguins. Le prélèvement de sang est limité au strict nécessaire. Concernant l'hébergement, les animaux disposent dans leur une cage de trois types d'enrichissements : du papier kraft, des carrés de coton et une maison en cellulose pour le confort des animaux leur permettant d’exprimer leurs besoins naturels de nidification.

Choix des espèces

L'étude de la complexité des populations de macrophages dans les différents tissus dans des conditions physiologiques et pathologiques et particulièrement de l’impact des systèmes hormonaux sur ces populations sont des éléments importants pour comprendre le fonctionnement et le rôle du système immunitaire. Les souris génétiquement modifiées utilisées sont un moyen unique de suivre et d'étudier les cellules immunitaire d'intérêts grace à leur fluorescence.

Isolement d'une nuit, anesthésie générale de deux à trois minutes, une minute hors de l'eau, prélèvement de un à deux microlitres de sperme jusqu'à trois fois par individu à une semaine d'intervalle : 7 650 poissons zèbres sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le champ structuré les déclare tous réutilisés, et le porteur ajoute que les animaux dont les lignées ne seront pas maintenues en élevage sont tués par surdose d'anesthésique. L'objectif est de constituer une banque de sperme pour sécuriser des lignées génétiques uniques créées par les équipes et indisponibles dans le commerce, ce que le porteur présente aussi comme un moyen de réduire le nombre de poissons surnuméraires. L'isolement d'une nuit est reconnu comme anxiogène chez une espèce qui vit en groupe, et rien n'est précisé sur la répartition entre mâles et femelles parmi les 7 650 individus, ni sur le nombre de lignées abandonnées.

Objectifs

Les équipes de recherche des instituts utilisent de nombreux modèles génétiques différents chez le poisson zèbre, pour supporter des programmes de recherche visant à la fois à étudier le rôle de gènes dans le développement, à caractériser l’impact de mutations génétiques identifiées chez des patients et à évaluer des stratégies thérapeutiques. Les opérations de cryoconservation et de fécondation in vitro des lignées génétiques impliquées vise à préserver des modèles uniques créés par les équipes de recherches et indisponibles dans le commerce.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à constituer une banque de sperme de poisson zèbre permettant de sécuriser les lignées uniques développées par les chercheurs utilisant l'animalerie. Cela permettra à la fois de diminuer le nombre d'animaux surnuméraires générés en maintenant des lignées non utilisées en procédures expérimentales mais aussi de limiter les dérives génétiques résultant de croisement à répétition en repartant sur un stock de sperme congélé en utilisant la technique de fécondation in vitro.

Procédures

Un prélèvement de sperme (1-2 µl) sera réalisé une fois par individu. Dans le cas où le nombre soit insuffisant, jusqu'à 3 prélèvements de sperme pourront être réalisés par individu en respectant un délais d'une semaine entre chaque prélèvement. Les prélèvements seront réalisés sous anesthésie générale. La récolte des oeufs sera réalisé une fois par individu.

Impact sur les animaux

Les mâles sont hébergés en situation d'isolement pendant une nuit avant le prélèvement de sperme pour éviter les stimulations avec les autres congénères. L'isolement peut générer de l'anxiété, le poisson étant un animal vivant en groupes sociaux. L'anesthésie générale (environ 2-3minutes) et le temps passé en dehors de l'eau (environ 1minute), nécessaires pour réaliser le prélèvement peut également induire un stress pour l'animal.

Devenir

Les animaux pour lesquels les lignées ne seront pas maintenues en elevage seront mis à mort par surdosage anesthésique.

Remplacement

Il n'y a pas de remplacement possible, la cryoconservation est la seule méthode possible pour garantir le stockage à long terme de lignées uniques. Elle sera limitée aux lignées originales pour lesquels ces lignées ne sont pas disponibles auprés d'un centre de ressouces

Réduction

Le nombre d'animaux a été évalué pour garantir la bonne réalisation de la cryoconservation. La procédure permettra de réduire le nombre d'animaux en élevage.

Raffinement

Les poissons sont élevés à 28°C dans une eau ayant un pH de 7,5 avec des cycles jour/nuit de 14h/10h. Nous veillerons à fournir un enrichissement aux poissons grâce à l'apport de nourriture vivante (artémias) et à maintenir un enrichissement social. Lors des prélèvements, les bacs d'anesthésie et de reveil seront maintenus à 28°C par l'utilisation de tapis chauffant. Une anesthésie générale sera réalisée. Des points limites strictes et spécifiques seront appliqués.

Choix des espèces

Le poisson zèbre se révèle être un modèle de choix pour l’étude des maladies génétiques. Le poisson zèbre présente de nombreuses similitudes avec l’Homme, aussi bien au niveau de sa structure, des mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués au cours de son développement. De plus, l'existence de nombreuses lignées transgéniques permettent d'observer par simple microscopie in vivo (méthode non invasive) les différentes populations cellulaires. Les poissons seront utilisés à partir de 3 mois. Il est necessaire que les poissons aient atteint la maturité sexuelle et qu'ils soient en capacité de se reproduire.