Bovins

Lavées par l'intérieur de la mamelle après stimulation jusqu'à quatre fois, et vaccinées jusqu'à deux fois par cette même voie, des vaches en tarissement peuvent développer des mammites non infectieuses de moins de 24 heures, en plus d'hématomes, d'inflammations locales et de phlébites. 10 vaches vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, avec aussi une injection de vaccin dans le muscle, deux sous la peau et une à deux prises de sang par semaine. Le porteur écrit que des analyses récentes de son équipe montrent que ces vaccins à base de levure ne causent "aucune réaction adverse chez le bovin", et prévoit un antibiotique à large spectre en cas de mammite infectieuse après une administration dans la mamelle, dans un projet qui vise à réduire l'usage des antibiotiques en élevage. Toutes seront tuées à l'issue : appartenant à une espèce destinée à l'alimentation humaine, elles auront reçu des formulations sans autorisation de mise sur le marché.

Objectifs

Limiter l’usage des antibiotiques représente un enjeu sociétal prioritaire. Dans ce contexte, la vaccination joue un rôle important dans la réduction de l’incidence et la sévérité des infections. Des alternatives aux vaccins privilegiant la réponse humorale demeurent un besoin dans la lutte contre certaines maladies animales, notamment les mammites à Staphylococcus aureus chez les ruminants. Les mammites sont responsables de pertes économiques qui fragilisent les exploitations agricoles et impactent le bien-être des animaux. Les vaccins actuels contre ces infections sont peu efficaces et des nouvelles approches vaccinales doivent être proposées. Des analyses in vivo récemment mises en place par notre équipe montrent que l’administration par les voies systemique (intramusculaire) et locale (intramammaire) de vaccins à base de la levure du boulanger (Saccharomyces cerevisiae - SCe) inactivée par la chaleur ne cause aucune réaction adverse chez le bovin. De plus, cette plateforme vaccinale a permis l’induction d’une réponse lymphocytaire antigène-spécifique dans le sang et la glande mammaire de vaches laitières. Basé sur ces observations, le présent protocole a pour but d’évaluer l’efficacité in vivo d’un vaccin contre les mammites à S. aureus.

Bénéfices attendus

Les vaccins actuels contre les mammites, basés sur des approches traditionnelles (bactéries inactivées), sont peu efficaces et ce constat est attribué à leur incapacité à déclencher une réponse immunitaire à médiation cellulaire (modulée par les lymphocytes). Les connaissances apportées par ce projet contribueront au développement de nouveaux vaccins contre les mammites dans le cadre du programme jeune chercheur de l’ANR. Ces vaccins exploiteront la levure du boulanger comme vecteur d’antigènes et cela permettra la production de vaccins plus sûrs, moins coûteux et stockables sans chaine de refroidissement. A long terme, cette stratégie pourra être utilisée pour la mise en place de vaccins contre d’autres maladies des animaux de rente, contribuant à la réduction de l’usage d’antibiotiques au sein des élevages.

Procédures

Prélèvement sanguin: une, éventuellement deux prises par semaine. Une période de repos d’au moins 5 jours sera instituée avant un nouveau prélèvement. Immunisation par la voie intramusculaire : 1 fois. L’intervention dure de 1 à 2 minutes par animal avec un opérateur entrainé. Immunisation par la voie intramammaire : 2 fois (maximum) espacées d’au moins 4 mois, le cas échéant. L’intervention dure moins 5 minutes par animal avec un opérateur entrainé. Immunisation par la voie souscutannée : 2 fois. L’intervention dure de 1 à 2 minutes par animal avec un opérateur entrainé. Stimulation et lavage intramammaire. 4 fois (maximum) espacées d’au moins 15 jours. L’intervention dure moins 10 minutes par animal.

Impact sur les animaux

Hématomes et inflammation locale suite aux immunisations. Phlébites suite aux prélèvements sanguins. Mammites non infectieuses de courte durée (< 24h) suite aux stimulations locales et aux lavages. La contention peut engendrer du stress et les différentes injections ou lavage intramammaire peuvent engendrer une douleur pour l’animal si réalisées par une personne peu expérimentée.

Devenir

S’agissant d’individus d’une espèce destinée à l’alimentation humaine ayant subi des traitements avec des formulations dépourvues d’une autorisation de mise sur le marché, l’ensemble des animaux sera mis à mort. Etant donné que les animaux seront maintenus au sein d’une plateforme de recherche en infectiologie, le replacement ou adoption de ces animaux n’est pas envisageable.

Remplacement

Les cellules bovines ne peuvent pas être remplacées par celles d’une autre espèce ou par une lignée cellulaire commerciale. De plus, bien souvent les résultats de protection contre l'infection obtenus avec l’immunisation des rongeurs ne sont pas transposables aux ruminants.

Réduction

Notre équipe a précédemment observé qu’un animal sur quatre ne présente pas une réponse immunitaire mesurable suite à des immunisations avec l’ovalbumine et d’autres antigènes. Ainsi, un collectif de cinq animaux par groupe représente le minimum pour obtenir des résultats se prêtant à des tests statistiques adaptés aux petits échantillons. De plus, afin de réduire au minimum le nombre d’animaux utilisés, notre schéma expérimental a été conçu de façon à remplacer le groupe d’animaux contrôles (non-immunisés) par un contrôle endogène. Concrètement, les analyses sur les échantillons sanguins et de secretion mammaire stimulés ex vivo/in vitro seront réalisées avant et après les immunisations ou stimulations in vivo la glande mammaire. De plus, 2 quartiers non-stimulés seront utilisés comme témoins pour les analyses.

Raffinement

Les prises de sang et les immunisations ne nécessiteront qu’une contention minimale, les animaux étant habitués à être pris au cornadis pour la distribution des aliments. Pour les immunisations et lavages intramammaires, les animaux seront retenus en groupe de 5 dans la salle de traite, pour une période courte (inférieure à 30 min). Suite aux immunisations et lavages, les animaux seront surveillés pour la présence de signes systémiques et locaux de réaction adverse. Pour cela, l’état général et la température corporelle des animaux, ainsi que la présence d’hématomes et d’inflammation sera évalué au moins 1 fois par jour pendant la période d’une semaine après chaque administration. Le cas échéant, ces signes seront traités avec un anti-inflammatoire non stéroïdien approuvé pour l’usage chez le bovin. En cas de mammite infectieuse suite aux administrations intramammaires, les quartiers affectés seront soumis à un traitement antibiotique à spectre large. Enrichissement du mileu: pierre de sel, brosse de grattage, tapis de couchage, paille Enrichissement social : confinement en groupe et visite régulière des animaliers Une récompense positive (céreales) sera fournise aux animaux après les prélèvements et lavages intramammaires.

Choix des espèces

Les infections mammaires des bovins sont fréquentes en élevage. Elles sont responsables de pertes économiques qui fragilisent les exploitations agricoles et impactent le bien-être des animaux. Des vaccins plus efficaces contre ces infections doivent être mis au point. Le choix de l’espèce cible pour la mise en place de ce protocole est justifiée par l’observation que les résultats de protection contre l'infection obtenus avec des modèles murins sont peu transposables aux bovins. Les expérimentations seront réalisées sur des vaches en tarissement car ces animaux correspondent à la catégorie ciblée par notre approche vaccinale en cours de développement.

320 chèvres, 80 moutons et 600 bovins vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis maintenus dans leur élevage d'origine. Ils subissent des prélèvements de sang, des grattages de peau, des prélèvements de fèces et des retraits de tiques, sous contention de quelques minutes, pour cartographier des pathogènes et mesurer la résistance des parasites aux traitements en élevage de ruminants. Le porteur annonce des retombées pour la "viabilité et la rentabilité des élevages" et une utilisation plus raisonnée des produits chimiques. Il indique qu'il n'est "pas possible de proposer une alternative" à l'utilisation d'animaux non-humains pour ce type d'enquête.

Objectifs

Le projet "Etude des dangers sanitaires et des résistances aux traitements chimiques en élevages de ruminants" vise par le biais d'enquêtes et de prélèvements sur des petits et gros ruminants d'élevages : 1. à cartographier les pathogènes à impact sanitaire ou économique majeur dans les élevages de gros et petits ruminants et d'étudier les facteurs de risque associés à une prévalence élevée des pathogènes en élevage; 2. à étudier la résistance des deux espèces de tiques répertoriées aux traitements acaricides utilisés dans les élevages et à étudier l'infestation des animaux d'élevage par ces deux espèces de tique en fonction des pratiques d'élevage 3. à étudier la résistance des parasites présents dans le tractus gastro-intestinal des ruminants aux traitements anthelminthiques utilisés dans les élevages

Bénéfices attendus

En permettant d'obtenir des informations sanitaires actualisées et différenciées par territoire, ce projet aura un impact direct et positif sur la viabilité et la rentabilité des élevages. Il permettra une sélection par les éleveurs, sur des bases scientifiques et éprouvées, des méthodes de lutte les plus adaptées à leur situation épidémiologique et à leur système d’élevage. Il devrait ainsi permettre une utilisation plus raisonnée des produits chimiques (acaricides, anthelminthiqes,...) au sein des filières ruminants. Il permettra un choix éclairé et une meilleure information des éleveurs et des associations/coopératives agricoles afin d’éviter des résistances irréversibles aux traitements chimiques de certaines maladies.

Procédures

Les animaux d'élevage vigiles seront soumis à des prélèvements non ou peu invasifs (sang, grattages cutanés, fèces, tiques), à raison de 2 séances maximum de prélèvements (2 séances pour les échantillons de féces uniquement dans le cadre de l'étude des résistances des parasites gastro-intestinaux aux anthelminthiques) et le plus souvent d'une séance unique (prélèvements de sang, grattages cutanés, détiquage). La procédure expérimentale sur chaque animal sera aussi limitée en temps que possible (moins de 5 minutes de contention dont 2 minutes maximum pour la réalisation des prélèvements de sang et 2 minutes maximum pour les prélèvements de tiques).

Impact sur les animaux

Seules des nuisances légères (douleur légère associée au prélèvement, stress associée à la contention des animaux) sur une courte période sont attendues dans ce projet.

Devenir

Tous les animaux prélevés seront maintenus dans leur élevage d'origine, à l'issue de la phase d'enquête.

Remplacement

Le projet déposé cherchant à caractériser des paramètres sanitaires et des résistances aux traitements en élevages de ruminants, il n'est pas possible de proposer une alternative à l'utilisation d'animaux dans les procédures expérimentales retenues.

Réduction

Afin d'assurer une bonne représentativité des résultats d'enquête obtenus par rapport à la population générale de ruminants d'élevage , un échantillonnage aléatoire des élevages de ruminants sera réalisé. En s'appuyant sur les derniers recensements de ruminants disponibles et des prévalences moyennes pour les pathogènes recherchés, nous avons choisi d'échantillonner 600 bovins et 400 petits ruminants. Nous limiterons l'effectif des animaux manipulés et échantillonnés, les différents prélèvements seront en effet réalisés sur les mêmes animaux pour étudier les dangers sanitaires et les résistances aux traitements chimiques en élevages de ruminants.

Raffinement

Les animaux sujets d'étude pour ce projet sont des animaux d'élevage; les mesures de contention seront adaptées aux conditions d'élevage et sont prévues pour assurer le confort des animaux (alimentation et abreuvement des animaux pendant ou après prélèvement).

Choix des espèces

Les espèces animales choisies (bovins, ovins, caprins) sont pertinentes au regard des objectifs poursuivis dans ce projet, à savoir d'évaluer la prévalence de pathogènes ainsi que la résistance aux molécules chimiques utilisées dans les élevages de ruminants. Des animaux de plus de 3 mois (résistance aux molécules antiparasitaires), voire de plus de 6 mois (autres thématiques) seront utilisés. Les jeunes animaux sont fortement parasités, avec des espèces de parasites gastro-intestinaux qui peuvent différer de ceux retrouvés sur des animaux adultes; l'utilisation d'animaux de plus de 3 mois permettra d'assurer une meilleure représentativité des parasites gastro-intestinaux en élevages. Sur les autres procédures expérimentales , des animaux de plus de 6 mois seront choisis, car plus fortement infestés par les tiques et parce que des animaux de plus de 6 mois ne seront plus sous immunité maternelle, l'immunité maternelle pouvant gêner l'interprétation des résultats sérologiques obtenus.

54 vaches laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, le porteur prévoyant de les réintégrer au troupeau à l'issue plutôt que de les tuer. Atteintes de mammite subclinique, elles reçoivent des huiles essentielles et subissent cinq prises de sang à la veine caudale par procédure. Le porteur affirme que ces huiles "ne présentent aucun effet indésirable" sur leur santé, sans décrire d'autre contrainte. Il justifie le recours aux vaches par l'objet même de l'étude, une pathologie de la vache laitière, et vise aussi les qualités du lait pour la production.

Objectifs

Au cours des trois dernières décennies, la production mondiale de lait a augmenté de plus de 58%, passant de 522 millions de tonnes en 1987 à 828 millions de tonnes en 2017. Cependant, cette activité, comme toutes les productions animales, est soumise à diverses difficultés. Ces dernières peuvent être d’ordre économique comme l’augmentation des coûts de production ou sanitaire avec les problématiques liées à l’élevage bovin. Du point de vue sanitaire, l’infection la plus importante en élevage bovin laitier est la mammite. Le coût moyen d’une mammite clinique revient à 230€ par vache et par an. Ce coût est composé de 52% de pertes directes (baisse de production, lait écarté, réforme prématurée, traitements, etc.) et de 48% de pertes indirectes (temps consacré aux soins, pénalités sur le paiement du lait, etc.) Le traitement des mammites chez les vaches en lactation s’effectue par l’utilisation d’antibiotiques. Cependant, leur utilisation prolongée développe une résistance antimicrobienne, contamine le lait et les autres productions animales et est à l’origine d’une pollution environnementale liée aux résidus d’antibiotiques. Dans ce contexte, les éleveurs recherchent de nouvelles solutions leur permettant de limiter l’apparition de mammites et l’utilisation des antibiotiques. L’objectif du projet est d’explorer l’utilisation d’huiles essentielles et d’extraits de plantes médicinales avec des activités antibactériennes et antiinflammatoires en thérapie contre les mammites subcliniques qui se traduisent sans symptômes apparents par une augmentation du taux de leucocytes dans le lait et d’évaluer leurs conséquences sur la qualité du lait.

Bénéfices attendus

Ce projet concernera donc des animaux atteints de mammite subclinique c'est à dire ayant une numération cellulaire dans le lait supérieure à 250 000 cellules par ml.

Procédures

Les animaux seront hébergés et logés selon les normes en vigueur dans les élevages laitiers. Les vaches seront nourries à volonté et traitent 2 fois par jour. Pour chaque procédure, 5 prises de sang seront réalisées à la veine caudale (9 ml) au cours des jours suivants la mises en présence d'huile essentielle. J0, J4, J7, J14 et J28 pour la procédure 1 et J0, J7, J21, J28 et J35 pour la procédure 2

Impact sur les animaux

L’utilisation des huiles essentielles ne présente aucun effet indésirable sur la santé des vaches laitières.

Devenir

Suite à l'estimation de l'état général des animaux en fin d'essai, la décision pourra être prise par le responsable de l'installation exprimentale de réintégrer les vaches dans le troupeau non expérimental. Si une alerte au niveau de l'état général d'un animal le justifiait, la cellule bien-être (SBEA) et le vétérinaire seraient consultés.

Remplacement

Il n'est pas possible de remplacer l'utilisation d'animaux pour étudier les effets thérapeutiques des huiles essentielles sur les mammites chez la vache.

Réduction

Nous limitons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. A cause des variabilités inter-animales et intergroupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Compte tenu des données de la littérature (variabilité attendue) et des effets espérés, un test de puissance statistique a été utilisé pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour cette étude.

Raffinement

Dans la réalisation de ce projet, l’ensemble des procédures ont été mises au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive des animaux tout le long des expériences.

Choix des espèces

Il s’agit d’un travail sur une pathologie chez la vache laitière (mammite). Les bovins sont donc le modèle optimal pour cette étude. La race de vache laitière utilisée sera la Prim' Holstein. Il s'agit de la race de vache laitière la plus répandue dans le monde. Les résultats de ce projet ont vocation à être diffusés au niveau international. Les vaches laitières seront des vaches adultes en lactation et non gestantes

12 vaches laitières vont être utilisées dans une procédure classée en gravité légère, puis conservées pour le renouvellement du troupeau et réutilisables dans d'autres essais. Elles sont soumises à un test de motivation par conditionnement opérant dans une aire en U, avec isolement social partiel et privation d'accès à la nourriture jusqu'à six heures, pour valider un outil censé mesurer leur intérêt pour une alimentation variée. Le porteur indique que l'environnement nouveau et l'isolement peuvent générer un stress transitoire et que la privation d'aliment provoque une sensation de faim. Il présente l'étude comme visant à déterminer si la diversité alimentaire est un besoin participant au bien-être des vaches laitières.

Objectifs

Dans les systèmes d’élevage de bovins laitiers actuels, l’alimentation des vaches laitières peut être qualifiée de monotone car les rations qui leur sont offertes sont généralement peu complexes en termes de composition et ne varient pas ou peu dans le temps. Pourtant lorsqu’elles en ont la possibilité, les vaches laitières composent un régime alimentaire diversifié en sélectionnant, pour constituer leur ration, un large éventail de plantes dont la disponibilité et la composition varient dans l’espace et dans le temps. Cependant, la question de l’importance de la diversité alimentaire dans les systèmes d’alimentation des ruminants d’élevage n’a émergé que récemment. L’objectif de ce projet est de valider un test comportemental (appelé conditionnement opérant) permettant d'évaluer la motivation des vaches laitières pour un régime diversifié comparativement à un régime monotone. Après validation dans le cadre du présent projet, le test de la motivation des vaches laitières pour la diversité alimentaire sera mis en place lors de futurs projets dédiés à l’étude de l’importance de la diversité alimentaire pour les vaches laitières. A plus long terme, cela permettra de déterminer si la diversité alimentaire est un besoin pour les vaches laitières et participe à leur bien-être.

Bénéfices attendus

Ce projet va permettre de développer et de valider un test d'évaluation de la motivation pour la diversité alimentaire chez la vache laitière. Une fois validé, ce test sera mis en place dans le cadre de futurs projets qui permettront d’apporter des connaissances sur l’importance de la diversité alimentaire pour les vaches laitières en prenant en compte le point de vue de l’animal grâce à l’étude de la motivation de ces dernières pour la diversification de leur régime alimentaire. A plus long terme, les nouvelles connaissances apportées par ce projet participeront à déterminer si la diversité alimentaire est un prérequis indispensable pour le bien-être des vaches laitières et s’il est donc nécessaire ou non de développer des systèmes d’élevage permettant aux vaches de diversifier leur régime alimentaire pour garantir leur bien-être. Les résultats de ce projet ont vocation à permettre de faire évoluer les pratiques d’élevage en faveur du bien-être des vaches laitières. Au-delà de la question de la diversité, ce projet permettra de valider le test de motivation alimentaire chez la vache laitière, qui pourra être réutilisé pour répondre à d’autres questions en lien avec le comportement alimentaire.

Procédures

Le comportement des vaches laitières sera étudié grâce à des tests comportementaux réalisés en trois phases (une phase d’habituation, une phase d’apprentissage et une phase de réalisation des tests) dans une aire de test en forme de "U", en présence d'aliments habituels et d’aliments nouveaux, avec des congénères dans un parc d'attente à proximité (maximum 20 sessions par animal sur 1 mois toutes phases confondues).

Impact sur les animaux

Le test de motivation mis en place dans le cadre de ce projet sont des tests de comportement individuel de courte durée (10 min). Ces tests seront réalisés dans une aire de test spécifique (aire en « U ») qui est localisée dans un bâtiment non connu des vaches au début du projet. La découverte d’un environnement nouveau et l’isolement social peuvent générer du stress chez la vache laitière. Néanmoins, ce stress est transitoire puisque la concentration sanguine en cortisol (hormone du stress) retrouve le niveau observé avant le début de l’isolement dans un environnement nouveau en 45 minutes. Dans notre projet, afin de limiter le stress engendré par la découverte d’un environnement nouveau et par l’isolement social, une phase d’habituation progressive à l’aire de test sera réalisée avant la réalisation des tests de motivation. Lors de cette phase d’habituation, les vaches laitières seront dans un premier temps amenées en groupe de 12 vaches dans une aire d’attente adjacente à l’aire de test dans le bâtiment nouveau, puis seront introduites deux par deux et enfin seules dans l’aire de test avant de passer à la phase d’apprentissage et à la phase de réalisation des tests. Afin de maximiser l’intérêt des vaches pour les aliments lors des différentes phases, l’accès à l’alimentation sera bloqué 3h avant d’être amenées dans le bâtiment de test (en fin de matinée vers 11h) et pendant toute la durée de réalisation des tests (durée maximale sans accès à l’alimentation = 6h). Le fait de bloquer l’accès à l’alimentation pourra générer une sensation de faim. Cependant, cette restriction d’accès à l’alimentation ne devrait pas entrainer de restriction alimentaire. En effet, les vaches laitières ingèrent la majorité de leur ration au moment de la distribution de leur ration qui a lieu 2 fois par jour (à 8h et à 16h). De plus, lorsque le temps d’accès à l’alimentation est réduit, elles sont aussi capables d’adapter leur comportement alimentaire afin d’ingérer la totalité de leur ration journalière.

Devenir

Dans le cadre de ce projet, seule une procédure légère qui n’est pas susceptible d’avoir d‘effets importants sur le bien-être et aucun effet sur la santé des animaux sera réalisée. Les animaux seront donc conservés afin de participer au renouvellement ultérieur du troupeau et pourront être réutilisés dans de nouveaux essais. Ceci se fera sous la responsabilité du responsable de l’installation expérimentale. Le suivi sanitaire régulier par le vétérinaire traitant permettra de garantir que ceci est effectivement possible.

Remplacement

Ce projet vise à développer et valider un test de motivation des vaches laitières pour la diversité alimentaire. Une fois validé, ce test de motivation sera mis en place dans le cadre de futurs projets qui permettront de déterminer l’importance de cette diversité alimentaire du point de vue de l’animal. A long terme, les nouvelles connaissances apportées par ce projet participeront à déterminer si la diversité alimentaire est un besoin pour les vaches laitières et si elle participe à leur bien-être. La considération du point de vue de l’animal implique d’analyser les réponses comportementales des vaches laitières vis-à-vis de la diversité et de la monotonie alimentaire. Il est donc impossible de se passer de l’utilisation de vaches laitières pour atteindre l’objectif de ce projet.

Réduction

Le nombre de vaches laitières impliquées dans ce projet a été défini sur la base des connaissances bibliographiques sur le comportement alimentaire et les capacités d’apprentissage des vaches laitières afin de pouvoir étudier la variabilité interindividuelle de la vitesse d’apprentissage du principe du test de motivation et de la motivation des vaches laitières pour la diversité alimentaire. Cela permettra de définir plus précisément le nombre d’animaux nécessaires pour les projets futurs mettant en œuvre ce test ainsi que la durée de la phase d’apprentissage nécessaire pour que les vaches comprennent le principe du test.

Raffinement

Les animaux de ce projet sont des vaches laitières habituées à être manipulées par les personnes qui réaliseront le projet. De plus, l’expérimentation mise en place est basée sur un test de comportement permettant d’étudier la motivation des vaches pour la diversité alimentaire. Ce test n’induit aucune douleur mais peut générer un stress de courte durée. Pour limiter le stress potentiellement induit par un isolement social (partiel car présence de congénères à côté de l’aire de test) et un environnement inconnu au début du projet, une phase d’habituation progressive est mise en place et une récompense alimentaire est présente dans le test. Des points limites sont définis afin de sortir une vache du protocole en cas de non habituation à la procédure. En dehors des périodes de test, les vaches sont maintenues dans leur environnement d’élevage habituel qui est adapté à leurs besoins comportementaux, environnementaux et sanitaires.

Choix des espèces

La question de l’intérêt de la diversité alimentaire a été abordée chez les petits ruminants. Cependant, il existe très peu d’études traitant de cette question chez la vache laitière, alors que ces dernières sont les ruminants dont les systèmes d’alimentation sont généralement parmi les plus monotones. La problématique de l’étude est donc spécifique aux vaches laitières et nécessitera de travailler avec cette espèce. Les vaches laitières utilisées dans ce projet seront de race Prim’Holstein. Il s’agit de la principale race de vache laitière fournissant du lait pour l’alimentation humaine et de la race la plus répandue en France et dans le monde. Les vaches laitières seront des vaches adultes car le projet vise à valider un test de motivation pour la diversité alimentaire dédié aux vaches laitières et donc à ce stade.

325 animaux non-humains, 200 moutons, 100 cochons, 15 chiens et 10 bovins, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures que le porteur classe en gravité légère. Chaque animal subit sous anesthésie générale l'implantation chirurgicale d'un dispositif médical et des examens d'imagerie pouvant durer plusieurs heures, avant une euthanasie destinée à parachever la formation par l'examen de l'organe et du dispositif implanté. L'objet déclaré est de former des professionnels de santé à l'usage de dispositifs implantables, pas de produire des connaissances. Le porteur affirme que ces gestes ne s'apprennent que sur un animal vivant aux organes de taille humaine, tout en mentionnant l'existence de simulateurs et d'organes explantés.

Objectifs

Chaque année de nouveaux dispositifs implantables issus de la recherche sont disponibles pour les professionnels de santé (en cardiologie, en gastro-entérologie, en neurologie et urologie par exemple) et permettent de compenser, compléter/remplacer les fonctions vitales d’un organe défaillant pour prolonger la survie des patients et leur confort de vie. On entend par dispositif implantable tout dispositif destiné à être implanté de façon invasive en totalité dans le corps humain ou à remplacer une surface épithéliale grâce à une intervention chirurgicale et à demeurer en place après l'intervention. Les professionnels de santé ont l’obligation de se former à l’utilisation de ces nouveaux dispositifs. L’utilisation d’un dispositif médical par un professionnel de santé ou un patient ne peut se faire sans une information de l’utilisateur, voire une formation préalable, elle requiert un apprentissage permettant d’utiliser le matériel, afin d’optimiser ses performances et de s’approprier les gestes permettant d’assurer à l’utilisateur une sécurité maximale d’utilisation. Un même produit, s’il est utilisé ou non conformément aux recommandations du fabricant, aura ou non la performance validée lors de son évaluation. Les dispositifs médicaux sont définis comme des produits «utilisateur-dépendant». La directive 93/42/CE modifiée relative à l’évaluation de ces dispositifs en vue de leur accès au marché européen, soumet les industriels à des obligations en matière de gestion des risques pour le produit mais également son environnement, prend en compte ce caractère «utilisateur-dépendant». Les industriels sont, à ce titre, responsables du recueil, de l’évaluation, de la mesure et du développement de tout élément susceptible de permettre une utilisation optimale des produits qu’ils commercialisent et d’assurer leur sécurité. Performances et sécurité des dispositifs médicaux sont corrélées à la formation et à l’expérience de l’utilisateur. De plus, les conditions d’utilisation des dispositifs ne peuvent se réduire à des questions d’observance. Sur tous ces points, le dispositif médical doit être différencié du médicament, y compris pour son utilisation par un professionnel de santé ou un patient. Ce projet vise à former les professionnels de santé à l’utilisation des dispositifs médicaux innovants en situation réelle sur un animal anesthésié.

Bénéfices attendus

Répondre à l’obligation de formation des professionnels de santé à la technique d’implantation d’un nouveau dispositif médical, à sa bonne utilisation et à son évaluation fonctionnelle pour la sécurité pour les futurs patients.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - la mise à jeun (12 heures) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie. Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : La faim ,lors de la mise à jeun (12 heures) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - La douleur durant l'intervention en fonction de l’invasivité de la technique, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour la réduire au maximum comme par exemple la mise en oeuvre systématique d'un protocole d'anesthésie générale et d'un protocole d'analgésie avec l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur morphiniques.

Devenir

Pour répondre à l’obligation de formation des professionnels de santé à la technique d’implantation d’un nouveau dispositif médical, à sa bonne utilisation et à son évaluation fonctionnelle pour la sécurité des futurs patients, il est nécessaire de procéder à l'euthanasie de tous les animaux du projet en fin de procédure pour parachever la formation en réalisant les prélèvements et analyses ex-vivo et permettre aux professionnels d’évaluer macroscopiquement l’organe et le dispositif juste implantés.

Remplacement

La formation des professionnels de santé aux méthodes d’implantation des dispositifs médicaux regroupe les notions de maîtrise du geste chirurgical mais aussi d’évaluation fonctionnelle en temps réel au moment de l’implantation grâce à l’imagerie. La réponse de l’organisme lors des différentes phases de l’implantation du dispositif et son suivi simultané par des méthodes d’imagerie pour en permettre l’évaluation fonctionnelle nécessite une formation sur un animal vivant. Les implantations doivent se faire sur des organes animaux de taille identique aux organes de l’homme dans des conditions fonctionnelles qui reproduisent la fonction de l’organe vivant dans l’organisme afin de mimer au mieux la réalité d’une intervention.

Réduction

Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux objectifs scientifiques du projet et aux besoins de formation. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie peu invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, les professionnels de santé en formation reçoivent généralement une formation théorique en amont de cette formation pratique. Pour répondre à ce même objectif de réduction, les partenaires qui développent les dispositifs médicaux ont également développés des outils d’apprentissage avec simulateurs ainsi que des procédures permettant de travailler sur des organes explantés. La précision croissante des outils d’imagerie fonctionnelle permet également de gagner en précision dans les techniques d’implantation et d’évaluation des dispositifs, ce qui augmente le raffinement des procédure et limite le nombre d’animaux nécessaires.

Raffinement

Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en œuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateau technique opératoire et d’imagerie de pointe). L’ensemble de la procédure est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant la procédure, des protocoles de prises en charge de la douleur sont systématiquement appliqués (AINS et/ou opioïdes). Pendant les phases d’acclimatation, les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation).

Choix des espèces

Les implantations doivent se faire sur des organes animaux de taille identique aux organes de l’homme dans les conditions fonctionnelles de l’organe vivant dans l’organisme pour mimer au mieux la réalité d’une intervention. Pour répondre à l’obligation de formation, le modèle animal utilisé sera fonction du dispositif et de son indication. Les différences interspécifiques de nature tissulaire, de forme, de taille anatomique et de fonction requièrent l’emploi de différentes espèces de grande taille. Pour chaque formation le modèle animal retenu sera identifié préalablement en fonction de ces spécificités et similitudes avec l’Homme et sera la brebis pour les formations intéressant les domaines de la cardiologie, de la chirurgie vasculaire et de la neurologie principalement, le porc pour les formations intéressant les domaines de la gastro-entérologie, de l'ophtalmologie et de la cardiologie principalement, plus spécifiquement le chien pour la chirurgie des auricules cardiaques et les veaux pour les dispositifs d'assistance cardiaque. Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou des adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.

7 590 animaux non-humains vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, la plupart tués (7 440) et 150 réutilisés. Souris, rats, cochons d'Inde, cochons, moutons et bovins sont vaccinés puis suivis par prises de sang pour vérifier l'innocuité, l'activité sérologique et la pureté de lots de vaccins vétérinaires. Le porteur annonce n'attendre aucun dommage au-delà d'un léger stress et justifie ces contrôles par les exigences de la Pharmacopée Européenne. Il indique que des tests d'activité passent déjà in vitro mais juge le remplacement des autres impossible en l'état de la réglementation.

Objectifs

Le projet a pour objectifs de confirmer l’innocuité, de déterminer l’activité sérologique, de vérifier la pureté (absence d’agents contaminants) de vaccins, et de confirmer l’innocuité d’adjuvants entrant dans leur composition. Ces objectifs doivent être respectés afin d’être en conformité avec les exigences réglementaires de la Pharmacopée Européenne et des pays destinataires pour la constitution d’un dossier de mise sur le marché et pour la fabrication d’un lot commercial. La Pharmacopée Européenne exige la démonstration de résultats, dont certains doivent être obtenus chez l’animal. Les tests sont donc effectués soit sur une des espèces cibles (porc, mouton ou bovin) soit sur espèce alternative (autres espèces d’animaux de rente ou rongeurs) pour limiter le recours à l’espèce cible. Cette alternative peut être réalisée lorsqu’une équivalence entre les modèles animaux a pu être démontrée. Ces tests garantissent une commercialisation de vaccins sans danger pour l’animal et pour le consommateur potentiel.

Bénéfices attendus

Ces tests permettent la libération d’un nombre important de doses de vaccins améliorant considérablement la qualité sanitaire des élevages et la sécurité alimentaire des consommateurs.

Procédures

Tous les animaux passent par une phase d’acclimatation à leur nouvel environnement avant le début du test : au moins 4 jours pour les animaux de rente, et au moins 2 jours pour les rongeurs. - Pour les animaux de rente, à J0 une prise de sang (si elle est requise) et la vaccination sont faites. Un rappel est possible, en fonction des techniques. Les animaux sont suivis quotidiennement, une prise de sang intermédiaire et /ou terminale peuvent être réalisées si nécessaire. - Pour les rongeurs, à J0 la vaccination est faite. Un rappel est possible, en fonction des techniques. Les animaux sont suivis quotidiennement et, à la fin, une prise de sang terminale peut être réalisée. L’évaluation de l’innocuité et de la pureté sont basées sur l’absence de réactions à la suite de l’injection et se font à l’aide de l’examen clinique local et général ou bien par la vérification d’absence de contaminants à l’issue des titrages des sérums. La détermination de l’activité sérologique est possible grâce au titrage des anticorps. Chez les animaux de rente, les contrôles durent entre 14 et 35 jours pour les porcs, entre 14 et 30 jours pour le mouton et entre 21 et 28 jours chez les bovins. Chez les rongeurs, les contrôles durent entre 7 et 35 jours pour la souris, entre 14 et 42 jours pour les cobayes et 28 jours pour les rats.

Impact sur les animaux

Aucun dommage n’est attendu, un léger stress lié aux manipulations et injection des vaccins peut apparaître. Toutes les manipulations sont réalisées par du personnel formé et compétent. Ces tests garantissent la qualité du produit pour les animaux et leur environnement.

Devenir

Certains animaux seront réutilisés, les autres euthanasiés

Remplacement

La nécessité de l’utilisation d’animaux provient de la réglementation en vigueur sur ces tests, en conformité avec la pharmacopée du pays destinataire. Ils permettent de démontrer l’innocuité, l’activité sérologique et la pureté. De nombreux tests d’activité sont passés in vitro. Il n’est actuellement pas possible de remplacer les autres tests restants.

Réduction

La réduction du nombre d’animaux est possible grâce au retrait des groupes témoins dans les puretés porc et à la mutualisation de groupes témoins

Raffinement

Dans ce projet, aucune souffrance ou stress significatif est attendu. Le personnel est compétent pour identifier les cas pour lesquels l’animal n’est plus dans sa zone de confort. Les conditions d’hébergement varient selon l’espèce et l’âge des animaux pour maximiser leur confort et leur bien-être. Tous les animaux sont hébergés en groupe. Des enrichissements du milieu ont été mis en place dans les hébergements. La Structure du Bien-Etre Animal (SBEA) garantit l’amélioration des techniques de soins et des conditions de vie pour les animaux.

Choix des espèces

Ce sont une des espèces cibles ou alternatives pour le porc, l’ovin et le bovin. Les souris, les rats et cobayes servent d’espèces alternatives pour réduire le nombre de tests faits sur les animaux de rente. Les porcs doivent être âgés de 3 semaines à 4 mois, ou peser entre 16 et 36 kg. Les ovins sont âgés entre 3 et 6 mois et les bovins entre 20 jours et l’âge adulte. Les souris doivent peser entre 11 et 25g et/ou être âgées entre 5 et 6 semaines. Les cobayes doivent peser entre 250 et 450g et les rats doivent avoir entre 8 et 10 semaines. Les stades de développement varient en fonction des techniques. Ils correspondent à l’âge ou au poids requis pour répondre au dossier déposé aux autorités.

6 000 vaches laitières vont être utilisées, gardées en vie dans les élevages à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacune subit une unique prise de sang à la veine caudale, d'environ une minute, présentée comme une gêne légère et transitoire. L'objectif est de constituer une large cohorte de vaches Holstein pour identifier leur épigénome et créer un nouvel index de gestion de l'élevage. Le porteur qualifie cette étape d'"absolument incontournable" et affirme que la démarche "ne peut être conduite qu'au niveau de l'animal entier".

Objectifs

Globalement le projet établira les relations entre variations phénotypiques observables, la génétique, l’épigénome et l’environnement. La démarche mise en œuvre va contribuer à mieux définir les caratéristiques de chaque individu et offrira de nouveaux modèles d’évaluation plus fiables. Pour l’élevage et les éleveurs, une retombée de l’outil consistera dans l’identification de nouveaux indicateurs de gestion intégrant des données épigénétiques. Cet outil sera aussi utilisé pour rechercher des animaux capables de s'adapter aux changements environnementaux de par leur plus grande plasticité épigénétique et génomique. Ces connaissances aideront à définir de nouvelles stratégies de sélection visant des animaux plus robustes aptes à exprimer leur potentiel dans des conditions variables tout en maintenant leur santé et bien-être pour un élevage durable.

Bénéfices attendus

La collection d’échantillons biologiques ainsi que l’ensemble des données fourniront pour la première fois l’opportunité de traiter une large cohorte de vaches Holstein et d’en identifier l’épigénome. Cette étude originale est une première pour le monde de l’élevage. Cette étape est absolument incontournable pour déterminer la puissance de l’outil d’épigénotypage que nous développons et définir un nouvel index de management apte à prendre en considération tout l’historique de vie de l’animal. Cette démarche met les derniers progrès technologiques et méthodologiques de la biologie au service d’un élevage responsable et durable.

Procédures

Les vaches seront soumises à une seule prise de sang à la veine caudale pour le projet. La durée de l'intervention sur chaque animal dure environ une minute.

Impact sur les animaux

Les prélèvements sanguins seront effectués lors de contensions prévues : soit au moment de l’alimentation aux cornadis soit au cours de la traite (robot de traite). La douleur occasionnée par l’aiguille de prélèvement est légère et transitoire. La ponction de sang est très limitée (2 x 5 ml) en proportion du volume sanguin de l’animal (de l’ordre de 50 litres total ; soit 1/10000ème).

Devenir

Les animaux restent dans les élevages à l'issue de la prise de sang.

Remplacement

Le projet est conduit sur l’espèce bovine pour l’espèce bovine. Il ne peut donc y avoir de remplacement. Il s’agit d’une démarche de biologie intégrative pouvant prendre en compte tous les processus biologiques et ne pouvant être conduite qu’au niveau de l’animal entier. Le choix de la race Prim’Holstein tient à sa prépondérance dans la production de lait française : nous étendrons l’étude à d’autres races laitières et allaintantes dès obtention des financements.

Réduction

Le nombre de vaches à inclure dans l’analyse est de l’ordre de 6000. Il est donc nécessaire d’inclure non seulement des vaches Holstein issues des fermes expérimentales qui offrent un suivi de conduite d’élevage mais aussi des vaches de fermes commerciales . Notre démarche s’apparente aux analyses épidémiologiques menées chez l’homme, le nombre important d’individus à inclure dans le protocole permet d’appréhender la grande variabilité phénotypique.

Raffinement

Une prise de sang à la queue représente une gène légère pour les vaches, et sans conséquences vu le volume de sang prélevé. Cependant, les animaux prélevés seront surveillés suite au prélèvement pour vérifier qu'il n'y a pas de problème. Le cas échéant, le vétérinaire de l'élevage sera appelé pour prendre en charge ledit problème.

Choix des espèces

Le projet s’interesse à l’espèce bovine et toute la démarche expérimentale proposée doit aboutir à la création d’un nouvel index de management permettant une intégration de l’historique de vie de l’animal. Cet index doit être un indicateur du bien-être et de la santé des vaches. L’établissement de cet index sera associé à une série de recommandations dont l’objectif final est l’expression du potentiel génétique de l’animal dans le respect de ses besoins. Une simple prise de sang reste un geste très peu invasif et peu douloureux, n’occasionnant qu’une gène transitoire. Toutes les vaches des élevages commerciaux identifiés et fermes expérimentales seront incluses dans le protocole, quelques soient leur âge, parité ou stades physiologiques (en cycle, en gestation, en lactation, tarie). Néanmoins leur statut sera noté avec précision.

28 vaches laitières vont être utilisées, gardées en vie et remises au troupeau à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles subissent sept prises de sang et quatre prélèvements de liquide ruminal par sondage gastro-œsophagien sur douze semaines, ce sondage pouvant irriter l'œsophage. L'objectif est d'utiliser leur comportement alimentaire comme indicateur de performance technique et environnementale au pâturage, notamment des émissions de méthane. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro ne reproduit la réponse de l'animal et situe l'étude dans le contexte des "controverses liées à l'élevage bovin".

Objectifs

L’objectif du projet est d’évaluer finement l’impact du comportement alimentaire, tel qu’enregistré par des colliers d’activité du commerce, sur la physiologie digestive (pH et paramètres fermentaires du rumen, digestibilité de l’ingéré, métabolites sanguins…) les performances techniques (production, qualité du lait, efficience alimentaire…) et environnementales (émissions de CH4 entérique…) des vaches laitières au pâturage, en lien avec la biodiversité des prairies. In fine, les résultats pourraient permettre d’utiliser le comportement alimentaire, combiné à d’autres prédicteurs, pour améliorer le phénotypage de l’efficience alimentaire et environnementale des animaux.

Bénéfices attendus

Le projet permettra d'améliorer la connaissance de l'impact du tri alimentaire sur la physiologie digestive, les performances techniques et les performances environnementales des vaches laitières. Ce travail permettra également d'étudier au pâturage les émissions de méthane entérique, qui ne sont habituellement mesurées qu'en bâtiment, via le développement matériel d'un appareil spécifique. In fine, le comportement pourrait être utilisé comme un proxy permettant de se passer de certaines mesures, qui peuvent parfois être invasives, pour étudier les effets de l'alimentation des vaches laitières au pâturage sur leurs émissions de gaz à effet de serre ou leur efficience alimentaire.

Procédures

Au cours des 12 semaines d'expérimentation, les animaux seront soumis à des prélèvements de sang et de fèces à 7 reprises et à des prélèvements de liquide ruminal à 4 reprises. L'ensemble des prélèvements sur un animal durera moins de 10min (sang/fèces < 5min, liquide ruminal environ 5 min)

Impact sur les animaux

Différents prélèvements sont prévues tout au long de l'expérimentation pour caractériser la réponse physiologique, métabolique et digestive des vaches laitières. Il s'agit notamment de prises de sang, effectuée à la veine caudale, de prélèvements de fèces par fouille rectale et de prélèvements de liquide ruminal par sondage gastro-oesophagien. Ces prélèvements seront réalisés au cornadis et sont susceptibles d'induire de l'inconfort pendant la manipulation, qui sera toutefois effectuée par du personnel compétent et habitué à ces procédures. L'intubation des animaux pour les prélèvements de liquide ruminal est notamment susceptible d'induire une irritation temporaire de l'oesophage

Devenir

Les procédures mises en oeuvre sur les aimaux étant de classe légère, les animaux seront gardés en vie et replacés dans le troupeau à la fin de l'expérimentation.

Remplacement

L'expérimentation porte sur la réponse zootechnique, physiologique et métabolique du comportement alimentaire de vaches laitières en lactation conduites au pâturage. Aucun modèle in vitro ou in sillico ne permet actuellement de reproduire la réponse de l'animal à l'ingestion de différents types de prairies sur l'ensemble de ces composantes et leurs interactions.

Réduction

D'un point de vue statistique, un calcul de puissance sur la base de données acquises dans de précédentes expérimentations portant sur l'impact zootechnique de la biodiversité des prairie ou sur les émissions de méthane entérique a permis de calculer un nombre minimum d'animaux nécessaire pour pouvoir mettre en avant des différences de réponses zootechniques d'une part et en terme d'émissions de méthane entérique. Afin de ne pas remettre en cause la validité statistique des tests prévus, un effectif de minimum 12 vaches par lot est nécessaire. Pour pallier quelque éventuel problème pouvant affecter le nombre d'animaux (impossibilité de réaliser un prélèvement, maladie...) à inclure dans les analyses qui suivront l'expérimentation, nous recruterons deux lots de 14 vaches.

Raffinement

Les conditions de logement des animaux en stabulation répond aux exigences réglementaires et va même au-delà grâce à des équipements pemettant un confort optimum des vaches (matelas, brosses) et un suivi fin de leur santé et de leur bien-être (outils d'élevage de précision). Lors de la saison de pâturage, les animaux seront logés en extrieur, ce qui correspond à leur besoin "normal", tout en leur assurant un confort optimal. Le recours a des procédures faiblement invasives, mises en oeuvre par du personnel formé et habitué à ces prélèvements, assure que ceux-ci se feront dans les meilleures conditions possibles pour les animaux. En cas de souffrance ou de douleur prolongée à l'issue des prélèvements, les animaux concernés recevront un analgésique en vue d'en atténuer l'intensité.

Choix des espèces

Les ruminants, et notamment les bovins, sont les principaux consommateurs d'herbe pâturée. La connaissance des mécanismes digestifs en jeu dans la valorisation de l'herbe par les bovins sont un enjeu important au regard des controverses liés à l'élevage bovins (conditions de logement dans les bâtiment, utilisation de surface hors prairies qui pourraient être destinées à laproduction d'alimentation pour l'homme, rejet de gaz à effet de serre). Les vaches laitières utilisées seront en lactatction, puisqu'une partie des mesures nécessaires sera effectuée dans le lait.