Furets

Commandés à un fournisseur après une première série de quatre furets utilisés entre novembre 2023 et février 2024 pour que les expérimentateurs acquièrent les gestes, 12 furets vont être utilisés à leur tour, tous tués à l'issue pour constituer une banque de tissus. Les procédures impliquent un niveau de souffrance modéré. Sur onze semaines, chaque furet reçoit un implant télémétrique, jusqu'à huit prises de sang, une vaccination BCG par voie orale ou sous-cutanée, une administration intratrachéale et un lavage broncho-alvéolaire, tous ces actes sous anesthésie générale de 5 à 30 minutes. Le furet est retenu parce qu'il est sensible à Mycobacterium bovis comme le blaireau, espèce sauvage visée par le programme de vaccination, dont l'expérimentation est soumise à une réglementation plus contraignante.

Objectifs

Ce projet s’inscrit dans un projet scientifique plus global visant à étudier la vaccination contre la tuberculose, dans la faune sauvage. Le furet et le blaireau sont deux espèces de Mustélidés qui sont sensibles à Mycobacterium bovis. Le blaireau étant une espèce sauvage, l’expérimentation sur cette espèce est soumise à une réglementation complémentaire contrairement au furet qui est une espèce domestique. Les objectifs sont d’analyser l’influence de la voie de vaccination (orale vs sous cutanée) sur la mise en place d’une réponse immunitaire contre les mycobactéries. Le modèle furet est utilisé pour la première fois dans nos conditions « infectieuses » d’expérimentation. Une première expérimentation a eu lieu avec 4 furets entre novembre 2023 et février 2024 afin de permettre aux expérimentateurs d’acquérir les gestes techniques. Le présent projet est prévu pour au maximum 12 furets : 1 lot de 6 qui recevra le vaccin par voie orale et 1 lot de 6 qui recevra le vaccin par voie sous-cutanée. Le sexe ratio sera adapté selon les capacités du fournisseur à nous fournir au moment de la commande. La voie sous cutanée a été testée sur des blaireaux mais elle nécessite une capture des animaux. Si ce projet démontre que la voie orale est aussi efficace, elle serait plus adaptée pour une vaccination à grande échelle. La voie sous-cutanée est une référence car elle est bien décrite dans différents modèles pour son efficacité. La voie intratrachéale est utilisée pour mimer l’exposition des animaux au pathogène (voie pulmonaire) afin de visualiser la réponse protectrice développée par la vaccination. Il s’agit d’un boost pour pouvoir quantifier la réponse immunitaire. Dans le modèle murin il s’agit d’une voie classique d’exposition. Ce projet a 3 finalités : 1) Répondre à la réglementation en expérimentation animale en vigueur concernant la maitrise et le maintien du savoir-faire du personnel. Ce projet permettra de perfectionner la mise en œuvre de gestes techniques sur modèle furet (manipulation, anesthésie générale, prise de sang, pose de puces télémétriques, administration par voie intratrachéale, injection sous-cutanée et lavage broncho-alvéolaire) 2) Valider les outils d’analyse de la réponse immunitaire developpé sur des furets sains « non infectés » 3) Quantifier la reponse immunitaire des furets suite à une vaccination BCG.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de ce projet sont doubles : 1) valider les outils nouvellement developpés (analyse des cellules immunitaires par cytométrie en flux, analyse des réponses immunitaires par transcriptomique) 2) définir la meilleure voie d’administration du vaccin BCG (voie sous cutanée ou orale), permettant la mise en place d’une protection optimale contre les mycobactéries.

Procédures

Au cours des 11 semaines du projet, chaque furet sera soumis au maximum à : - 1 pose de puces télémétriques qui durent quelques secondes - 8 prises de sang : au maximum 1 prélèvement par semaine. Une prise de sang dure quelques secondes - 1 LBA (lavage-broncho-alvéolaire) qui dure 2 à 5 min - 1 administration en SC (sous cutanée), qui dure quelques secondes - 1 administration en intra-trachéale, qui dure quelques secondes.Tous ces actes se feront sous anesthésie générale pendant 5 à 30 minutes selon la nature et le nombre d’actes effectués.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables pourraient être liés à une mauvaise réaction des animaux à l’anesthésie générale ou à un des gestes techniques qui induirait une réaction inflammatoire locale, un hématome ou une infection. En raison de leur hébergement en couple, d'éventuelles blessures infligées par les congénères sont possibles (griffure, morsure, abcès…).

Devenir

La totalité des animaux sera mis à mort à l’issue du projet afin de constituer une banque de tissus d’animaux qui seront utilisés pour des analyses ultérieures.

Remplacement

A ce jour, il n’existe aucun système in vitro ou méthode alternative permettant de reproduire la complexité du tissu pulmonaire et les processus complexes de recrutement des cellules immunitaires.

Réduction

Pour ce projet, le nombre minimal d’animaux a été fixé à 6 par lot pour favoriser d’une part le lien social entre les animaux (hébergement en couple) et pour avoir suffisamment d’échantillons biologiques qui soient statistiquement pertinents pour la suite du projet. En fonction de ce que le fournisseur sera en mesure de nous fournir au moment de la commande, le sexe ratio de chaque lot pourra être adapté. L’expérimentation contient 2 lots : un lot pour lequel le BCG est administré par voie orale et un lot avec une administration par voie sous-cutanée. Le nombre d’animaux utilisés pour fournir des échantillons a été déterminé grâce à un test statistique de calcul de la puissance ou de l'effectif nécessaire en utilisant un test de comparaison de deux échantillons indépendants.

Raffinement

Dans les 2-3 jours suivants leur arrivée, les furets seront anesthésiés pour permettre la pose des implants télémétriques puis une période d’acclimatation à l’environnement et d’habituation au personnel sera mise en place pendant 21 jours. La seule intervention du personnel sera de les habituer à leur présence et aux contacts : jeux, friandises. Ils seront également vermifugés. Les animaux seront hébergés dans des cages conçues spécifiquement pour le furet. Chaque furet disposera de sa propre cage mais elles seront interconnectées par 2 avec un système de tunnel permettant aux furets de se regrouper. Un hamac en tissu sera suspendu à l’intérieur de chaque cage permettant aux furets d’avoir un coin repos. Différents types de jouets seront utilisés (balle, tissus…). Des récompenses alimentaires (saumon, jus de thon, pâte appétente) seront données après les interventions qui ne nécessitent pas d’anesthésie (pesée, traitement anti-parasitaire). Ces récompenses alimentaires qui seront données au cours de la période d’acclimatation permettront d’habituer les animaux pour l’administration orale du vaccin à J0. Les furets seront maintenus sous anesthésie générale gazeuse. Tout au long de l’anesthésie, ils seront sous monitoring (fréquence respiratoire, fréquence cardiaque, température), sous lampe et/ou tapis chauffant et sous la supervision du personnel en charge des anesthésies. Lors de l’intubation intra-trachéale, du gel sera mis sur la sonde pour anesthésier la gorge. Lors de la phase de réveil, une surveillance rapprochée de l’animal sera faite, jusqu'à son réveil complet. En cas de besoin, des traitements seront mis en place pour faciliter le réveil et gérer une éventuelle douleur. En cas d'infection, un traitement antibiotique sera mis en place. La vétérinaire de l'unité sera systématiquement consultée en amont. Deux visites quotidiennes seront réalisées afin d'assurer les soins quotidiens, de surveiller l’état de santé des animaux. Des point limites adaptés ont été définis et la vétérinaire de l’unité sera avertie en cas d’apparition de signes cliniques.

Choix des espèces

Le furet est un modèle validé pour l’étude d’espèces de la faune sauvage (blaireau) qui constitue l’espèce ciblée par le projet de vaccination contre la tuberculose animale. Le furet et le blaireau sont deux espèces de Mustélidés qui sont sensibles à Mycobacterium bovis. Le blaireau étant une espèce sauvage, l’expérimentation sur cette espèce est soumise à une réglementation complémentaire contrairement au furet qui est une espèce domestique. Animaux adultes âgés d’environ 1 an (poids d’environ 1400 g pour les mâles et 1200 g pour les femelles). Le choix d’animaux adultes est conditionné par le fait que la vaccination est plus pertinente sur animaux adultes que chez des jeunes dont le système immunitaire est en cours de développement.

30 furets vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, chacun portant un implant crânien posé au cours d'une chirurgie de quatre à six heures, puis soumis à une cinquantaine de séances d'enregistrement cérébral de trois heures, à raison de trois à cinq par semaine. Pour les rendre coopératifs, ils sont placés en restriction d'eau du dimanche après-midi au vendredi, avec une pause de dix jours tous les deux mois. Le porteur reconnaît un risque infectieux à long terme, une douleur post-opératoire possible et un stress lié à la contention pendant les enregistrements. Quinze furets sont tués pour localiser les électrodes par histologie, les quinze autres sont explantés au cours d'une nouvelle chirurgie de trois heures et confiés à des organismes de réhabilitation.

Objectifs

Écouter dans des situations réalistes est un processus actif qui mobilise les facultés perceptives et cognitives, conférant au discours du sens, à la musique sa capacité à susciter des émotions et aux sons de l'environnement de la pertinence. Grâce à l'écoute, les humains et les autres animaux naviguent à travers des scènes acoustiques complexes, séparent des sources sonores mélangées, désambiguïsent des messages et évaluent leur pertinence comportementale. Ces prouesses remarquables sont actuellement au-delà de notre compréhension et dépassent de loin les capacités des systèmes d'ingénierie audio les plus sophistiqués. L'objectif du projet de recherche est d'étudier expérimentalement une approche radicalement nouvelle de l'audition, où l'écoute active émerge d'une profonde interaction entre les processus sensoriels adaptatifs et la cognition décisionnelle. Notre objectif est d'intégrer la fonction cognitive comme faisant partie intégrante du traitement sensoriel, ce qui se prête à une investigation neurophysiologique. Plus précisément, nous allons explorer le postulat que la perception active est médiée par un processus d'adaptation rapide au niveau du neurone mais aussi des populations de neurones dans leur ensemble ; ce phénomène est ici appelé plasticité rapide. À la confluence du traitement sensoriel et cognitif, la plasticité rapide se retrouve à tous les niveaux du système auditif, de la cochlée jusqu'au cortex auditif et préfrontal.

Bénéfices attendus

Le projet s'appuie sur les travaux des chercheurs en charge du protocole réalisés lors de la dernière décennie sur la physiologie et la modélisation informatique de ces phénomènes. Ces efforts ont abouti à la découverte de plasticité rapide dans le cortex auditif, au niveau du neurone unique et de populations de neurones. Ils ont aussi conduit à l'élaboration d'un modèle neuromimétique de traitement auditif qui ont mené à des percées technologiques et à des applications concrètes. Ils ont enfin permis d’utiliser une technologie de neuroimagerie large-champ chez le furet. S'appuyant sur ces domaines très complémentaires et plusieurs innovations techniques (reconstruction de stimulus à partir d'enregistrements de neurones à grande échelle chez les animaux réalisant une tâche de comportement, détection d’événements corticaux de réactivations mnésiques), nous espérons promouvoir une vision nouvelle de la perception auditive et de la cognition. Cela contribuera également de manière significative à des avancées significatives dans le domaine du traitement du signal pour les prothèses auditives cliniques, étant donné que de nombreuses limitations actuelles ne sont pas technologiques, mais plutôt conceptuelles.

Procédures

1. Tous les animaux sont équipés d'un implant crânien lors d'une première chirurgie qui se fait sous anesthésie et analgésie (durée 4-6h). Cet implant permet ensuite de réaliser des enregistrements neuraux en électrophysiologie ou en neuroimagerie fonctionnelle par ultrasons (procédures répétées autour d'une cinquantaine de fois en moyenne chez animal vigile, entre 3 et 5 fois par semaine, durée moyenne d'enregistrement 3h). A la fin de la période d’enregistrement une partie des animaux sera euthanasiée (sous anesthésie/analgésie), à la suite de quoi différents prélèvements seront réalisés post-mortem. Pour l’autre partie des animaux, l'implant crânien sera retiré lors d'une chirurgie sous anesthésie et analgésie (durée 3h) pour permettre un replacement après un temps de récupération adapté. 2. Lors du suivi postopératoire, l'animal est en hébergement individuel maximum 48h en infirmerie (cage d’hébergement séparé qui permet de maintenir le contact visuel, olfactif et auditif avec les autres animaux, le personnel et la routine de l’animalerie) afin de s’assurer que d’autres furets ne s’accaparent les aliments mous mis à disposition ainsi que pour pouvoir observer si la prise de nourriture est faite. 3. Le contrôle hydrique sous entraînement sont placés en contrôle hydrique à partir de dimanche après-midi après pesée jusqu’au vendredi (120h=5j=0.7 semaine). Une pause de 10 jours est ménagée tous les 2 mois.

Impact sur les animaux

La procédure chirurgicale se faisant sous anesthésie, un risque anesthésique est présent, avec une présence de douleur post-opératoire possible mais prise en charge par une médicamentation analgésique. Au long-terme, il existe aussi un risque infectieux. Par ailleurs, certains enregistrements neuraux se font chez l'animal en situation de contention. La contention des animaux est nécessaire dans le cadre des enregistrements et pourra être génératrice de stress et d’inconfort pour l’animal. De plus, le comportement sera motivé par une privation hydrique qui pourra entraîner une sensation de soif de courte durée chez l’animal.

Devenir

L'euthanasie est nécessaire pour réaliser une analyse post-mortem des tissus cérébraux. Cette méthode n'est utilisée que pour les animaux dont la localisation des enregistrements électrophysiologiques par histologie post-mortem est nécessaire (n=15). Pour l'ensemble des autres animaux (n=15), nous retirons l'implant crânien à la fin de l'expérimentation quand cela est possible, afin qu'ils puissent être réhabilités par des organismes compétents.

Remplacement

Afin de pouvoir comprendre le traitement de l'information sensoriel dans les cortex auditifs, visuels et frontaux, il est nécessaire d'avoir recours à des animaux vivants pour pouvoir enregistrer l'activité neurale, que ce soit de neurones uniques en électrophysiologie ou les flux hémodynamiques en imagerie large-champ. Ce type d'enregistrement n'est pas réalisable chez des êtres humains. Par ailleurs, le furet constitue un animal modèle nécessaire à la compréhension de la perception auditive dans un contexte de prise de décision. En effet, il est capable d'apprendre des tâches complexes et de percevoir des sons dans une gamme auditive similaire à celle de l'être humain. Son cerveau à cortex plissé permet aussi d'étudier le rôle fonctionnel des plis corticaux, ce qui n'est pas possible chez le rongeur ou primate à cortex licencéphale.

Réduction

Le type d'expérimentation que nous réalisons permet de réaliser de nombreux enregistrements sur un nombre réduit d'animaux. Ici, 30 animaux seront utilisés : 15 pour les expériences avec histologie et 15 pour les expériences sans histologie et replacement. Les effets seront quantifiés par des méthodes paramétriques et des méthodes non-paramétriques.

Raffinement

L’état de santé des animaux est suivi en permanence, en collaboration avec un vétérinaire. Les animaux sont hébergés dans des cages enrichies en jouets et tunnels divers et régulièrement mis tous ensemble dans une aire de jeu. Durant les week-ends, les animaux ne doivent pas effectuer de tâche comportementale. Le comportement est motivé par un contrôle hydrique, raison pour laquelle nous avons établi une grille de score nous permettant de suivre au plus près le bien-être et l’état général des animaux. Le protocole de chirurgie inclut l’administration d’anti-inflammatoire et d’analgésique en pré- et post-opératoire. Pour accompagner ces procédures, nous avons mis en place des points limites adaptés, ainsi qu’un arbre décisionnel pour terminer toute souffrance observée. Sur le plan expérimental, un effort constant nous pousse vers la pose de systèmes d'enregistrements chroniques chez les animaux pour obtenir des sessions d'enregistrements plus courtes. Enfin nous explantons un grand nombre d'animaux, quand cela est possible, à la fin de l'expérimentation, afin de les réhabiliter.

Choix des espèces

Les furets apprennent rapidement une tâche ; ils ont par ailleurs une large gamme auditive, similaire à celle de l'homme. Leur cerveau est assez grand pour utiliser des électrodes avec 200 contacts. De plus leur cortex est convolué ; ces plis corticaux ne sont pas présents chez le rongeur à l’inverse de nombreux primates. Le furet permet d’étudier un putatif rôle fonctionnel de ces plis. Les individus femelles sont préférés en raison de leur petite taille. Les animaux ont entre 6 mois et 1 an quand ils arrivent au laboratoire, âge auquel ils sont adultes ; ce stade est choisi car le développement du cerveau est alors terminé.

6 furets vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le titre annonce un vaccin contre la tuberculose, mais aucun vaccin n'est administré, les furets ne recevant que du sérum physiologique et servant à entraîner le personnel aux gestes techniques, jusqu'à douze prises de sang, un lavage broncho-alvéolaire, la pose de puces télémétriques et des administrations intratrachéales sous anesthésie générale. Ils sont tués à la fin pour prélever une banque de tissus témoins destinés aux projets suivants. Le porteur affirme qu'aucun système in vitro ne reproduit la complexité du tissu pulmonaire et décrit le furet comme un bon modèle pour remplacer le blaireau.

Objectifs

Ce projet s’inscrit dans un projet scientifique plus global visant à étudier la vaccination contre la tuberculose. Le modèle furet est utilisé pour la première fois dans nos conditions d’expérimentation. L’objectif est de permettre au personnel d’acquérir une maîtrise des actes classiquement utilisés dans les projets en infectiologie sur le modèle furet et plus particulièrement dans l’étude de la tuberculose animale. Pour ce projet, 4 animaux (sexe indifférent, en fonction des possibilités d'approvisionnement) seront utilisés. Ce projet a deux finalités : 1) Il répond à la réglementation en expérimentation animale en vigueur concernant la maitrise et le maintien du savoir-faire du personnel en particulier animalier. Ce projet a en effet pour objectif de les former à la mise en œuvre de gestes techniques (manipulation et contention, anesthésie générale, prise de sang, pose de puces télémétriques, administration par voie intratrachéale ou par voie digestive, injections intramusculaire et sous-cutanée et lavage broncho-alvéolaire) et à l’utilisation du modèle furet dans le cadre de projets de recherche impliquant un agent pathogène respiratoire. 2) Constituer une banque de tissus d’animaux sains qui serviront de contrôles pour les expériences ultérieures. A l’issue du projet, les animaux seront mis à mort afin de prélever une variété de tissus. Le personnel animalier est habitué à l’utilisation d’animaux vivants (animaux de rente et animaux de laboratoire) et au respect du bien être animal. Les furets seront hébergés dans leur nouvel environnement pendant une durée de 2 semaines avant les premières interventions (période d'acclimatation à l'environnement et période d'habituation au personnel). Ils seront hébergés dans des cages reliées entre elles par un sytème de tunnels. Plusieurs types d’enrichissement seront proposés : hamac, jouets.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de ce projet sont doubles : 1) Permettre la mise en place du modèle furet et l’acquisition d’un savoir-faire expérimental nécessaire à la recherche en infectiologie et plus particulièrement dans le cadre de l’étude de la vaccination contre la tuberculose. En effet, ce projet permettra d’optimiser les techniques (manipulation et contention, anesthésie générale, prise de sang, pose de puces télémétriques, administration par voie intratrachéale ou par voie digestive, injections intramusculaire et sous-cutanée et lavage broncho-alvéolaire) mais aussi de tester et adapter le matériel (enrichissement, télémétrie sur des animaux sains, friandises). 2) Constituer des banques de tissus et d’échantillons de sang pour réduire l’utilisation d’animaux lors des prochains projets. Tous ces échantillons et prélèvements constitueront les contrôles pour les prochains projets qui visent à étudier la réponse immunitaire après vaccination par le BCG (Bacille de Calmette et Guérin). Autrement dit, grâce aux prélèvements réalisés dans ce projet, il ne sera pas nécessaire d’avoir un lot contrôle non vacciné dans les prochaines études sur furet/BCG. Les prélèvements de sang permettront d’acquérir des données sur la population des cellules immunitaires d’animaux sains. Les différents tissus et organes prélevés à l’issue du projet constitueront une banque d’échantillons témoins. Par ailleurs, une partie de ces prélèvements sera également envoyée dans des plateformes spécialisées dans le marquage histologique des tissus. Il est également envisagé d’établir une grille de bien-être qui pourra être utilisée lors des prochains projets.

Procédures

Les animaux ne recevront que du sérum physiologique stérile. Il peut y voir des hématomes liés aux différentes injections. Les injections pourront être différées. Il peut y voir des soucis anesthésiques (cas rares) liés à la réaction propre à chaque individu face aux molécules d’anesthésies. Au cours des 3 mois du projet, chaque furet sera soumis au maximum à : - 12 prises de sang : au maximum 1 prélèvement par semaine. Une prise de sang dure quelques secondes - 1 LBA (lavage-broncho-alvéolaire) qui dure 2 à 5 min - 6 administrations en IM (intra musculaire) ou SC (sous cutanée), qui durent quelques secondes - 3 administrations par voie digestive, qui durent 2 à 5 minutes - 3 administrations en intra-trachéale, qui durent quelques secondes - 1 pose d’implant contraceptif en SC (sous cutanée), qui dure quelques secondes - 2 poses de puces télémétriques qui durent quelques secondes Tous ces actes se feront sous anesthésie générale pendant 5 à 30 minutes selon la nature et le nombre d’actes effectués

Impact sur les animaux

Les effets indésirables pourraient être liés à une mauvaise réaction des animaux à l’anesthésie générale ou à un des gestes techniques qui induirait une réaction inflammatoire locale, un hématome ou une infection. En raison de leur hébergement en groupe, d'éventuelles blessures infligées par les congénères sont possibles (griffure, morsure…)

Devenir

Les animaux seront mis à mort à l’issue du projet afin de constituer une banque de tissus d’animaux sains qui serviront de contrôles pour les expériences ultérieures.

Remplacement

A ce jour, il n’existe aucun système in vitro ou méthode alternative permettant de reproduire la complexité du tissu pulmonaire et les processus complexes de recrutement des cellules immunitaires. Le blaireau est l’espèce cible pour l’étude de la tuberculose mais les expériences sur cette espèce sauvage sont difficiles à mettre en œuvre. Cependant, il a été démontré par la communauté scientifique que le furet est un bon modèle pour remplacer le blaireau.

Réduction

Pour ce projet, le nombre d’animaux minimal a été fixé à 4 pour favoriser d’une part le lien social entre les animaux, pour avoir suffisamment d’échantillons biologiques qui soient statistiquement pertinents pour la suite du projet et enfin pour avoir la possibilité d’expérimenter les interventions sur différents animaux et former plusieurs personnes. Le nombre d’animaux utilisés pour fournir des échantillons « contrôle » a été déterminé grâce à un test statistique de calcul de la puissance ou de l'effectif nécessaire en utilisant un test de comparaison de deux échantillons indépendants. Un maximum d’analyses sera effectué sur chaque animal (cellules immunitaires, cytokines, expression des gènes, histologie, évaluation de la charge vaccinale). Ces animaux seront utilisés pour fournir les échantillons « contrôle » d’un projet qui se déroulera ultérieurement. Ces animaux n’étant ni vaccinés, ni infectés par Mycobacterium, la réponse immunitaire contre cette bactérie sera faible et homogène entre les animaux.

Raffinement

Le projet est prévu sur une durée de 3 mois (12 semaines). Une période d’acclimatation à l’environnement et d’habituation au personnel animalier sera mise en place à reception des animaux pendant 14 jours. Lors de cette période, la seule intervention du personnel sera d’habituer les animaux à leur présence et aux contacts : contention, jeux, friandises. Les animaux seront hébergés dans des cages conçues spécifiquement pour le furet. Chaque furet disposera de sa propre cage mais toutes les cages seront interconnectées entre elles par un système de tunnels permettant aux furets de se regrouper. Le tunnel constitue également une forme d’enrichissement. Un hamac en tissu sera suspendu à l’intérieur de chaque cage pour permettre aux furets d’avoir un coin de repos. Pour le jeu, différents types de jouets seront testés (balle, jouets en plastique dur, tissus, tunnel dans la cage…) afin de déterminer les plus attractifs. Des récompenses alimentaires pourront être données après les interventions qui ne nécessitent pas d’anesthésie générale (contentions, injections sous-cutanée et intramusculaire si possible). Les furets maintenus sous anesthésie générale gazeuse (avec induction en boite) seront sous monitoring (fréquence respiratoire, saturation, fréquence cardiaque, température), sous lampe et/ou tapis chauffant, et sous la supervision de personnel. Lors de l’intubation intra-trachéale, du gel de xylocaïne sera mis sur la sonde d’intubation et un spray de xylocaïne sera utilisé pour anesthésier la gorge. Lors da la phase de réveil, une surveillance rapprochée de l’animal sera faite. En cas de besoin, du doxapram et de la buprénorphine seront disponibles, pour faciliter le réveil et gérer une éventuelle douleur. En cas d'infection, un traitement antibiotique de 1ère intention à base d'amoxicilline sera mis en place. Deux visites quotidiennes seront réalisées afin de surveiller l’état de santé des animaux. Des point limites adaptés ont été définis et la vétérinaire de l’unité sera avertie en cas d’apparitions de signes cliniques.

Choix des espèces

Le furet est un modèle validé pour l’étude d’espèces de la faune sauvage (blaireau) qui constitue l’espèce ciblée par le projet de vaccination contre la tuberculose animale. Le furet et le blaireau sont deux espèces de Mustélidés qui sont sensibles à Mycobacterium bovis. Le blaireau étant une espèce sauvage, l’expérimentation sur cette espèce est soumise à une réglementation complémentaire contrairement au furet qui est une espèce domestique. Animaux adultes âgés d’environ 1 an (poids d’environ 1400 g pour les mâles et 1200 g pour les femelles). Le choix d’animaux adultes est conditionné par le fait que la vaccination est plus pertinente sur animaux adultes que chez des jeunes dont le système immunitaire est en cours de développement.

20 furets vont être utilisés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, la moitié tuée à l'issue et l'autre moitié confiée pour adoption. Tous reçoivent un implant crânien lors d'une chirurgie de quatre à six heures, puis une cinquantaine de séances d'enregistrement cérébral sous contention, motivées par une privation d'eau. Dix furets sont tués pour analyse histologique du cerveau, les dix autres explantés lors d'une seconde chirurgie puis remis à des organismes d'adoption. Le porteur justifie l'usage du furet par son cortex plissé et une gamme auditive proche de celle de l'humain, et retient les femelles 'en raison de leur petite taille'.

Objectifs

Écouter dans des situations réalistes est un processus actif qui engage nos capacités de perception et de réflexion. Cela donne du sens à la parole, permet à la musique de nous émouvoir et aux sons de notre environnement d'avoir de l'importance. Grâce à notre écoute, nous, les humains et les autres animaux, sommes capables de naviguer à travers des paysages sonores complexes, de distinguer des sources sonores mélangées, de comprendre des messages et d'évaluer leur signification pour nos comportements. Ces compétences sont vraiment remarquables et nous dépassent souvent. Même les systèmes d'ingénierie audio les plus sophistiqués n'arrivent pas encore à égaler ces performances étonnantes. Le projet de recherche a pour objectif d'étudier une nouvelle approche de l'audition qui considère l'écoute comme un processus interactif entre nos facultés sensorielles et notre réflexion. Nous voulons intégrer la cognition (c'est-à-dire notre façon de penser et de prendre des décisions) comme une partie essentielle du traitement de l'information sonore, ce qui peut être étudié au niveau de notre activité cérébrale. En d'autres termes, nous cherchons à comprendre comment notre cerveau s'adapte rapidement lors de l'écoute, tant au niveau des neurones individuels que des groupes de neurones travaillant ensemble. Ce processus d'adaptation rapide est appelé "plasticité rapide". Il se manifeste à différents niveaux de notre système auditif, depuis l'oreille interne (cochlée) jusqu'au cortex auditif et préfrontal de notre cerveau. En résumé, ce projet de recherche explore comment notre cerveau traite les sons de manière active et flexible, en utilisant à la fois nos facultés sensorielles et cognitives. En comprenant mieux ces mécanismes, nous pourrons élargir nos connaissances sur l'écoute et développer de nouvelles avancées dans le domaine de l'audition.

Bénéfices attendus

Le projet s'appuie sur les travaux des chercheurs en charge du protocole réalisés lors de la dernière décennie sur la physiologie et la modélisation informatique de ces phénomènes. Ces efforts ont abouti à la découverte de plasticité rapide dans le cortex auditif, au niveau du neurone unique et de populations de neurones. Ils ont aussi conduit à l'élaboration d'un modèle neuromimétique de traitement auditif qui ont mené à des percées technologiques et à des applications concrètes. Ils ont enfin permis d’utiliser une technologie de neuroimagerie large-champ chez le furet. Ce projet étendra ces recherches et intégrera de nouveaux paradigmes psychophysiques puissants pour sonder l'écoute active chez l'homme. S'appuyant sur ces domaines très complémentaires et plusieurs innovations techniques (reconstruction de stimulus à partir d'enregistrements de neurones à grande échelle chez les animaux réalisant une tâche de comportement, nous espérons promouvoir une vision nouvelle de la perception auditive et de la cognition. Cela contribuera également de manière significative à des avancées significatives dans le domaine du traitement du signal pour les prothèses auditives cliniques, étant donné que de nombreuses limitations actuelles ne sont pas technologiques, mais plutôt conceptuelles.

Procédures

Tous les animaux (n=20) sont équipés d'un implant crânien lors d'une première chirurgie qui se fait sous anesthésie et analgésie (durée 4-6h). Cet implant permet ensuite de réaliser des enregistrements neuraux en électrophysiologie ou en neuroimagerie fonctionnelle par ultrasons (procédures répétées autour d'une cinquantaine de fois en moyenne par animal, entre 3 et 5 fois par semaine, durée moyenne d'enregistrement 3h). Une partie de la cohorte sera euthanasié (sous sédation et anesthésie ; n=10). L'implant crânien est retiré des animaux qui ne sont pas euthanasiés (n=10 - voir 5.8 + 5.9), lors d'une seconde chirurgie sous anesthésie et analgésie (durée 3h).

Impact sur les animaux

La procédure chirurgicale se faisant sous anesthésie, un risque anesthésique est présent. Au long-terme, il existe aussi un risque infectieux. Par ailleurs, les enregistrements neuraux se font chez l'animal en situation de contention. La contention des animaux est nécessaire dans le cadre des enregistrements et pourra être génératrice de stress et d’inconfort pour l’animal. De plus, le comportement sera motivé par une privation hydrique qui pourra entraîner une sensation de soif de courte durée chez l’animal.

Devenir

L'euthanasie est nécessaire pour réaliser une analyse post-mortem des tissus cérébraux. Cette méthode n'est utilisée que pour les animaux dont la localisation des injections ou des enregistrements électrophysiologiques aigus par histologie post-mortem est nécessaire (n=10). Pour l'ensemble des autres animaux (n=10), nous retirons l'implant crânien à la fin de l'expérimentation quand cela est possible, afin de les confier à des organismes chargés de trouver des particuliers qui souhaitent adopter nos animaux.

Remplacement

Afin de pouvoir comprendre le traitement de l'information sensoriel dans les cortex auditifs, visuels et frontaux, il est nécessaire d'avoir recours à des animaux vivants pour pouvoir enregistrer l'activité neurale, que ce soit de neurones uniques en électrophysiologie ou les flux hémodynamiques en imagerie large-champ. Ce type d'enregistrement n'est pas réalisable chez des êtres humains. Par ailleurs, le furet constitue un animal modèle nécessaire à la compréhension de la perception auditive dans un contexte de prise de décision. En effet, il est capable d'apprendre des tâches complexes et de percevoir des sons dans une gamme auditive similaire à celle de l'être humain. Son cerveau à cortex plissé permet aussi d'étudier le rôle fonctionnel des plis corticaux, ce qui n'est pas possible chez le rongeur ou primate à cortex licencéphale.

Réduction

Le type d'expérimentation que nous réalisons permet de réaliser de nombreux enregistrements dans un nombre réduit d'animaux (20 maximum). La taille des effectifs a été établie grâce à un calcul de puissance par exemple et qu’il sera nécessaire de procéder à des tests statistiques pour une interprétation fiable des résultats.

Raffinement

Les animaux sont hébergés dans des cages enrichies en jouets et tunnels divers et régulièrement mis tous ensemble dans une aire de jeu. Durant les week-ends, les animaux ne doivent pas effectuer de tâche comportementale. Leur état de santé est suivi en permanence, en collaboration avec un vétérinaire. Deux réunions du comité de suivi du bien-être animal sont faîtes chaque année, avec un suivi des recommandations du comité dans la durée (durée d'expérimentation, protocole de chirurgie, méthodes d'enregistrement…). Le comportement est motivé par une privation hydrique, raison pour laquelle nous suivons au plus près le poids des animaux ainsi que les marqueurs de bien-être suivants : + Poids – avant et après le week-end ; plus souvent si nécessaire. + État général de l'animal (activité, état global : fourrure, yeux...) – tous les jours. + Observation de l'état général des animaux – hebdomadaire – grâce à une méthode de scoring durant un examen clinique. L'évaluation de l'état général de chaque animal s'appuie sur la grille d'évaluation suivante : - le furet se cache ou de tente de mordre les expérimentateurs (comportement) - le furet cesse de s'alimenter (perte de poids) - le furet cesse de se nettoyer ou gratte de manière excessive un endroit de son corps (aspect du pelage) - état d'hydratation de l'animal (test du pli cutané) - état de l'implant crânien. Le protocole de chirurgie inclut l’administration d’anti-inflammatoire et d’anti-douleur en pré- et post-opératoire et les opérations sont réalisées sous analgésie et anesthésie. Sur le plan expérimental, un effort constant nous pousse vers le raffinement des différentes étapes de nos procédures. Tout d’abord nous portons un grand soin à l’habituation préalable à la contention chez les animaux implantés. Nous développons la pose de systèmes d'enregistrements chroniques chez les animaux pour obtenir des sessions d'enregistrements plus courtes. Enfin nous explantons un grand nombre d'animaux, quand cela est possible, à la fin de l'expérimentation, afin de les replacer.

Choix des espèces

Les furets apprennent rapidement une tâche ; ils ont par ailleurs une large gamme auditive, similaire à celle de l'homme. Leur cerveau est assez grand pour utiliser des électrodes avec 200 contacts. De plus leur cortex est convolué ; ces plis corticaux ne sont pas présents chez le rongeur à l’inverse de nombreux primates. Le furet permet d’étudier un putatif rôle fonctionnel de ces plis. Les individus femelles sont préférés en raison de leur petite taille. Les animaux ont entre 6 mois et 1 an quand ils arrivent au laboratoire, âge auquel ils sont adultes ; ce stade est choisi car le développement du cerveau est alors terminé.

8 furets, quatre mâles et quatre femelles, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis proposés à l'adoption. Ils subissent des anesthésies générales répétées pour des prélèvements sanguins, des prélèvements de semence par électrostimulation et des inséminations, l'induction d'ovulation pouvant favoriser une pathologie utérine. L'objectif est de mettre au point une insémination artificielle transposable au vison d'Europe, espèce menacée. Le porteur affirme qu'il n'est "pas envisageable" d'expérimenter d'abord sur une espèce devenue rare et qu'aucune modélisation ne peut remplacer le vivant.

Objectifs

Le vison d’Europe (Mustela lutreola) est une espèce de mustélidés vivant encore à l’état sauvage dans le Sud-Ouest de la France mais classée « en danger critique » sur liste rouge de l’Annexe I établie par l’UICN depuis 2011. Elle se reproduit très mal en captivité. Il existe une petite population captive en France. Le projet vise à développer une méthode de reproduction assistée en captivité pour renforcer les élevages conservatoires de l’espèce en vue de relâcher des individus dans le milieu naturel. Pour cela on expérimentera sur une espèce proche par son anatomie et sa physiologie, le furet domestique (Mustela putorius furo). Lorsque la méthode sera opérationnelle (obtention de naissances chez le furet) , elle pourra être utilisée dans des parcs hébergeant des visons d’Europe afin de maximiser le nombre de naissances en captivité tout en veillant à conserver un bon niveau de diversité génétique (travail en lien avec le programme d’élevage européen – EEP), renforçant ainsi les capacités de renforcement des populations sauvages, action prioritaire du 3ème Plan national d’action en faveur du Vison d’Europe dont l’OFB est animateur technique et scientifique.

Bénéfices attendus

Le projet est une étape indispensable pour maîtriser par la suite l’insémination artificielle du vison d’Europe. Il n’était pas envisageable d’expérimenter sur des individus d’une espèce qui devient rare et de ce fait précieuse, d’autant que les visons captifs stressent facilement. Lorsque la méthode sera opérationnelle (obtention de naissances chez le furet) , elle pourra être utilisée dans des parcs hébergeant des visons d’Europe afin de maximiser le nombre de naissances en captivité tout en veillant à conserver un bon niveau de diversité génétique (travail en lien avec le programme d’élevage européen – EEP), renforçant ainsi les capacités de renforcement des populations sauvages, action prioritaire du 3ème Plan national d’action en faveur du Vison d’Europe dont l’OFB est animateur technique et scientifique

Procédures

Prélèvement sanguin sous anesthésie générale chez les furettes, renouvelé 2 fois à 15 jours d’intervalle, et éventuellement d’autres fois à 2 mois d’intervalle en cas de non gestation. Insémination sous anesthésie générale (durée 30 minutes). Nous ferons au maximum 3 essais d’insémination par femelle, seulement en cas de non-gestation. En cas de succès, la femelle ne sera pas mise à la reproduction une seconde fois. Prélèvement de la semence des mâles sous anesthésie générale (durée 30 minutes) 2 fois par semaine jusqu’à obtention d’une technique répétable (normalement en moins de 2 ou 3 semaines ce devrait être obtenu).

Impact sur les animaux

La seule partie pouvant être considérée comme une nuisance est la nécessité d’anesthésies répétées chez les furets. La technique d’électro-stimulation pour le prélèvement de la semence est utilisée chez l’homme paraplégique et chez les animaux. Chez le chat, elle a fait l’objet d’une étude publiée pour confirmer qu’elle ne générait pas d’inflammation rectale. La technique de sondage urétral a été décrite chez le furet à pied noir et il n'a pas été décrit de complication. Il est toutefois possible qu'une irritation de l'urètre puisse se produire, nécessitant un traitement anti-inflammatoire. La technique d’insémination intra-utérine par voie vaginale et cathétérisme du col de l'utérus est couramment pratiquée chez la chienne sans sédation ni anesthésie et est non douloureuse et considéree comme modérée. L'induction de l'ovulation entraîne chez la femelle une sécrétion de progestérone qui peut, dans de très rares cas, promouvoir l'apparition d'une pathologie utérine (pyomètre).

Devenir

Les procédures sont modérées, sans préjudice ni répercussion sur l’animal. Ces animaux sont d’espèce domestique et après l’étude ils seront adoptés en famille. Aucun produit dangereux ne sera administré aux animaux.

Remplacement

Il n’est pas possible de se passer d’essais préalables sur une espèce modèle pour mettre au point une technique d’insémination artificielle chez le vison d’Europe. Il n’est pas envisageable d’expérimenter d’abord sur des individus d’une espèce qui devient rare et de ce fait précieuse, d’autant que les visons captifs stressent facilement. D’autre part, la méthode de prélèvement ne peut pas être modélisée ou simulée, et doit être faite sur du vivant, et doit par la suite être transposable sur l’espèce en danger critique d’extinction.

Réduction

Nous avons choisi d’expérimenter (étude pilote de faisabilité) chez 4 mâles et 4 femelles tous adultes. Des essais préliminaires effectués aux USA ont montré un taux de gestation de 79% (19/24) donc avec 4 femelles nous devrions aboutir à 2 à 3 gestations. Toutefois, notre étude utilise un équipement d’insémination très différent de cette étude américaine. Nous allons tenter d’inséminer par vidéo-endoscopie qui est une technique modérée.

Raffinement

Les méthodes utilisées sont modérées, et se pratiquent presque toutes sous anesthésie générale. Toutefois, une gestion de la douleur (anti-inflammatoires non stéroïdiens) pourra être préconisée si la procédure a été plus longue que prévue. Au niveau de l’hébergement, un enrichissement du milieu (hamacs, jouets…) est prévu pendant toute la période. L’ hébergement se fera en groupes sociaux, pour les femelles en cages, avec hamac, construction en carton et pour les mâles dans une pièce séparée au sol (la taille des cages n’étant pas suffisante pour les mâles nous avons choisi l’option au sol), avec hamac, tapis, cachettes, jouets, structure en carton pour jouer et se cacher.

Choix des espèces

Le vison d’Europe (Mustela Lutreola) est inclus dans le groupe des grandes belettes et est l’animal le plus proche phylogénétiquement du groupe des furets (M. furo, M. putorius, M. eversmanii). Le furet est la forme domestiquée du putois. Or le putois est capable de se reproduire (hydridation) avec le vison d’Europe. C’est donc une espèce très proche et un modèle expérimental idéal. Animaux pubères de plus d’un an (doivent être en âge de se reproduire)

80 furets vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont infectés par le virus de la grippe par voie nasale, puis subissent des lavages nasaux jusqu'à trois fois par semaine et des prélèvements sanguins sous anesthésie, pour tester des produits antiviraux. L'infection provoque fièvre, écoulement nasal et apathie, et les organes sont prélevés après la mise à mort. Le porteur annonce comme bénéfice la "mise sur le marché de nouveaux produits antiviraux" et affirme qu'aucune méthode alternative ne modélise l'efficacité dans un "organisme entier".

Objectifs

Les objectifs de ce projet sont de développer et caractériser des modèles d’infection par le virus de la grippe (virus Influenza) et d’évaluer l’efficacité de différents produits antiviraux. Plusieurs études pourront être réalisées pour répondre à ces objectifs. Lors de celles-ci, des furets (mustela putorius furo) seront infectés avec une suspension virale du virus de la grippe et traités avec les produits à tester.

Bénéfices attendus

Ce projet contribuera à la mise sur le marché de nouveaux produits antiviraux.

Procédures

Les animaux seront infectés par une dose unique de virus et recevront une ou plusieurs fois l'administration des produits antiviraux. Des lavages nasaux seront réalisés (jusqu’à 3 fois par semaine à 2 jours d’intervalle) ainsi que des prélèvements sanguins (au maximum 2 fois en 1 semaine + avant euthanasie) sur animaux anesthésiés.

Impact sur les animaux

Les animaux vont être infectés avec le virus de la Grippe, à une dose d’environ 10^5 PFU/mL, entrainant l’apparition de signes cliniques des animaux reflétant la réalité clinique (principalement fièvre, éternuement, écoulement nasal et apathie). Les animaux seront également manipulés régulièrement pour différents actes (administration des vaccins, pesées, scoring clinique, prélèvements, etc.). Ces actes peuvent stresser les animaux, aussi, pour palier à cela, des mesures de raffinement ont été prévues notamment des anesthésies systmétique pour tous actes nécessitant une contention importante des animaux.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés à la fin de la phase expérimentale afin de prélever les organes pertinents à la mesure d’efficacité des produits antiviraux en vues d’analyses des charges virales.

Remplacement

Afin de répondre aux objectifs de ce projet, le recours à l’expérimentation animale est nécessaire car il n’existe pas à l’heure actuelle de méthode alternative permettant de modéliser de manière fiable l’efficacité de produits antiviraux dans un organisme entier vivant. Le furet a été choisi car il s’agit d’un modèle classiquement utilisé dans les études sur la grippe.

Réduction

Cette étude a fait l’objet d’une réflexion afin que les effectifs de chaque groupe soient déterminés de façon à pouvoir analyser les résultats avec des tests statistiques adaptés.

Raffinement

Une période d’acclimatation de 7 jours minimum sera respectée. Les animaux seront hébergés en groupe tout au long du projet avec des enrichissements appropriés à leur besoin (balles et autres jouets avec une alternance des jouets tous les 15 jours, paniers de repos…). L’infection des animaux par administration intranasale sera réalisée sous anesthésie, ainsi que tous les actes techniques nécessitant une contention importante afin d’éviter tout stress aux animaux. Tout au long de l’étude, un suivi clinique quotidien sera réalisé. Le poids des animaux et la température seront mesurés régulièrement et un suivi clinique avec grille de scoring sera réalisé (a minima quotidiennement après l’infection). Tout score total supérieur ou égal à 12, témoignant d’un état de santé considérablement dégradé de l’animal et sans possible rétablissement conduira à une euthanasie étique des animaux concernés. De façon similaire, toute perte de poids supérieure ou égale à 10% du poids initial de l’animal au cours de l’étude ou durant les 15 derniers jours conduira à une euthanasie éthique.

Choix des espèces

Le furet est un modèle animal dont l’infection grippale mime le mieux la physio-pathogénie humaine (signes cliniques et transmission entre animaux) permettant de se rapprocher au plus près de la pathologie humaine. Les animaux sélectionnés pour ce projet seront âgés de 3 à 4 mois (stade de jeune adulte) au moment de l’infection. Ce stage de développement est celui habituellement utilisé pour ce type d’étude (pas de contrainte spécifique lié à l’age).