Moutons
Validation de la sécurité cutanée et de l’efficacité d’un mode d’application d’ultrasons focalisés pour l’occlusion des veines superficielles et profondes dans le modèle mouton
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Toutes tuées à l'issue pour qu'on prélève la veine traitée, 36 brebis vont être utilisées pour régler une nouvelle sonde d'ultrasons focalisés destinée à obstruer des varices. Certaines sont tuées sous anesthésie avant tout réveil, d'autres sont suivies trente jours après une séance d'une à trois heures sous anesthésie générale, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Jusqu'à seize zones de tir par patte servent à chercher la puissance maximale qui ne brûle pas la peau, et le porteur mentionne des brûlures légères "non systématique" ainsi qu'une boiterie possible après traitement. Il vise un traitement "une fois et demie plus rapide" pour égaler les "technologies concurrentes", et retient la brebis pour le calibre et la profondeur de sa veine saphène, les veines du lapin étant jugées trop petites et la peau du cochon peu favorable aux ultrasons.
Objectifs
Les varices touchent aujourd'hui jusqu'à 30 % de la population mondiale. Plusieurs techniques sont développées pour traiter la pathologie mais la plupart sont invasives. La technologie des ultrasons focalisés permet d'obstruer des veines malades sans incision. Une sonde émet des ultrasons qui traversent la peau et se concentrent sur la veine à traiter, où ils produisent un échauffement local. Le geste est guidé en temps réel par échographie. Un traitement de ce type est déjà pratiqué chez l'homme pour les varices situées entre 9 et 24 mm sous la peau. Une nouvelle sonde, de plus grand diamètre, a été mise au point : elle permet d'atteindre des veines situées jusqu'à environ 39 mm sous la peau. Le but de cette étude est de mettre au point et de valider, avec cette nouvelle sonde, trois façons d'envoyer les ultrasons, adaptées chacune à une profondeur différente : de 6 à 15 mm, de 15 à 24 mm et de 24 à 39 mm sous la peau. Ces trois modes d'émission visent à rendre le traitement environ une fois et demie plus rapide qu'aujourd'hui ce qui permet d'avoir une durée de traitement similaire aux technologies concurrentes et donc qui fait des ultrasons la technologie la plus optimale pour le patient (rapide et non invasive). Avant tout passage chez l'animal, des essais sont réalisés sur des tissus prélevés afin de réduire la fourchette de réglages. Chez l'animal, il s'agit ensuite de : • déterminer, pour chaque mode d'émission et chaque profondeur, la puissance maximale qui ne provoque pas de brûlure de la peau ; • comparer, pour le mode d'émission déjà employé chez l'homme, la limite mesurée chez l'animal à la valeur déjà validée chez l'homme, afin de savoir comment transposer les résultats ; • vérifier que le traitement obstrue effectivement la veine, mode par mode puis avec les trois modes enchaînés ; • vérifier que le traitement n'abîme pas les tissus situés autour de la veine ni la peau. Des traitements sans réveil de l'animal et des traitements suivis de 30 jours seront réalisés afin de constater les effets du traitement après une période d'activité de l'animal.
Bénéfices attendus
À court terme, l'étude permet de mieux comprendre le comportement des ultrasons focalisés de haute intensité délivrés avec déplacement du point focal, en particulier aux profondeurs extrêmes de la plage : très superficielle, où le risque de dommage entre la peau et la veine est le plus élevé, et profonde, où l'atténuation et la défocalisation deviennent limitantes. Les paramètres étudiés (vitesse de déplacement, rapport cyclique, fréquence de répétition, enveloppe du signal) et leur influence sur le seuil de tolérance cutanée et sur l'occlusion pourront être analysés directement, ce qui permettra d'ajuster ces paramètres jusqu'à obtenir le traitement le plus efficace. À long terme, le bénéfice pour les personnes serait de disposer d'un traitement non invasif des varices dont la durée soit comparable à celle des techniques concurrentes, et dont les critères d'éligibilité soient élargis : la couverture d'une plage de 6 à 39 mm sous la peau, au lieu de 9 à 24 mm aujourd'hui, permettrait de proposer le traitement à un plus grand nombre de patients sans incision. La réduction attendue de la durée de la procédure grâce aux nouvelles impulsions ultrasonores d'un facteur d'environ 1,5 contribuerait également à limiter la durée d'immobilisation du patient. Actuellement un traitement dure quarante cinq minutes et cette amélioration permettrait de passer à un traitement d'une durée inférieure à trente minutes.
Procédures
Les animaux sont soumis à un traitement avec des ondes ultrasonores focalisées sous anesthésie générale pendant 1 à 3 heures, en une unique intervention.
Impact sur les animaux
Les manipulations des animaux peuvent induire du stress lié à l'approche, la contention des animaux et l'administration de médicaments par voie intra-musculaire. Les effets indésirables pouvant apparaître après un traitement de la veine sont des brûlures légères de la peau non systématique.
Devenir
Les animaux seront mis à mort après l’étude, en effet il est nécessaire, pour garder et analyser les données de l’étude, d’exciser la veine traitée ce qui demande la mise à mort de l’animal. Des analyses histologiques sont ensuite réalisées sur la veine traitée.
Remplacement
Plusieurs alternatives sont mises en place pour remplacer les animaux dans les procédures de tests. L’alternative non animale disponible est la simulation numérique, elle constitue la première approche dans une étude et permet de connaitre les premières caractéristiques des améliorations proposées sur les procédures de traitement. Or il existe des incertitudes importantes (propriété des tissus connues avec une précision insuffisante, dynamique du flux sanguin, lien peu documenté entre température, temps d’exposition et dommages biologiques…) qui ne permettent pas de réaliser l’ensemble de l’étude sur ces simulations. En effet, la simualtion numérique ne permet pas d’effectuer des simulations thermiques suffisamment précises. D’autre part, avec les paramètres envisagés, il est possible que les tirs engendrent des effets indésirables au niveau de la peau qui ne peuvent pas être simulés. Une partie des expérimentations sur animaux vivants a été remplacée par la réalisation d’expériences ex-vivo. Ceci nous permet d’avoir des premières connaissances sur les tailles et la localisation des lésions qui vont être obtenues. Par ailleurs, le tissu utilisé est homogène. On ne peut pas évaluer les risques sur la peau d’un animal et il ne présente pas de vascularisation nécessaire pour évaluer les performances de l’impulsion d’ultrasons focalisés à haute intensité étudiée. Sont également mises en place des recherches sur une nouvelle technique pour remplacer l’expérience de la sécurité à la peau avec un "phantom" (substitut = papier thermosensible). Dans cette étude, nous chercherons à valider cette nouvelle approche pour remplacer au maximum le nombre d’animaux nécessaires sur la partie sécurité à la peau.
Réduction
Les études visent deux grands axes : la sécurité à la peau et les performances de la nouvelle procédure de traitement. Pour réduire le nombre d'animaux utilisés, ces deux objectifs sont étudiés sur deux zones différentes du corps du même animal : la sécurité à la peau sur l'aine, les performances sur les deux veines saphènes. Le maximum d'emplacements disponibles sur chaque patte est utilisé pour l'étude de sécurité (jusqu'à 16 zones par patte). Les veines traitées sont prélevées après chaque étude afin de conserver des preuves précliniques et de réduire ainsi le nombre de brebis nécessaires. Le nombre d'animaux nécessaires est de 36. Chaque lot comporte 3 brebis, soit 6 veines : les autorités réglementaires demandent au moins 5 échantillons par lot, soit 3 animaux (6 veines), pour démontrer l'efficacité d'un dispositif médical. Les lots seront utilisés pour valider l'efficacité du traitement et la sécurité à la peau de plusieurs impulsions ultrasonores.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en groupes sociaux dans des boxes collectifs dans les conditions standards. Les enrichissements consistent en du foin distribué à volonté, des granulés distribués au sol et la mise à disposition de pierres à sel. Une période d’acclimatation de 5-7 jours est respectée et mise à profit afin d’habtuer les brebis à la présence de l’Homme et à la maipulation (approche de l’animal, contention) lors de la ditribution de nourriture et les changes de litière. Les animaux seront anesthésiés et analgésiés sur l’ensemble du traitement avec les ultrasons focalisés à haute intensité ce qui permettra une absence totale de douleur et une limitation du stress engendré par les manipulations. Si des signes de douleur sont perçus pendant le traitement (augmentation du rythme cardiaque lors des pulses), un analgésique sera administré. En cas de douleurs post traitement (repérées par une légère boiterie), les animaux recevront des analgésiques pendant quelques jours. Des points limites précis et spécifiques ont été déterminés et seront appliqués.
Choix des espèces
D’après notre expérience préclinique, la brebis constitue le meilleur modèle pour ces études. Ses veines ont un calibre suffisant (diamètre supérieur à la taille d’une lésion engendrée par un pulse délivré par notre système) et la saphène latérale est à une profondeur accessible par notre dispositif. Par ailleurs elle couvre une plage de profondeur qui nous permet de tester l'ensemble des impulsions de notre système. De même les nerfs fibulaire et tibial sont à la bonne profondeur sous la peau à l’endroit où le nerf sciatique se divise. Par comparaison, les veines de lapin sont trop petites et la composition de la peau du cochon n’est pas favorable à la bonne propagation des ultrasons à la fréquence ultrasonore d’étude. Nous utiliserons des animaux adultes pour disposer du plus grand nombre de zones de tir possible et de la latitude nécessaire à l’étude des profondeurs de traitement (au moins 4 cm de profondeur sous la peau, pour les tirs les plus profonds).
Impact du stress thermique subi in utero sur le contenu en petits ARN non codants des spermatozoïdes ovins produist à l’âge adulte (RESIST) – partie 4/4
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Transportées deux heures, munies d'une éponge vaginale et injectées dix fois, 40 brebis donneuses sont tuées pour que leurs embryons soient collectés sur l'utérus après la mort. Les 120 embryons mâles sont transférés par chirurgie sous anesthésie générale dans 120 brebis receveuses, et 30 des quelque 60 brebis gestantes passent le dernier mois de gestation en bâtiment à 30 °C le jour et 25 °C la nuit, avec un risque d'avortement ou de mise-bas précoce. Les agneaux mâles subissent ensuite cinq prises de sang et des collectes de semence, jusqu'à environ neuf mois. Au total, 220 moutons sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, pour savoir si la chaleur subie avant la naissance modifie les spermatozoïdes. Les receveuses non gestantes, puis les mères après le sevrage, retournent au troupeau, et les mâles sont tués pour prélever leurs organes, dont les testicules et la prostate.
Objectifs
Dans un contexte de changement climatique, ce projet vise à étudier les conséquences d’une exposition à des températures élevées pendant la fin de la gestation sur le développement de la descendance chez les ovins. L’hypothèse posée par l’étude est qu’une exposition à la chaleur pendant la vie fœtale peut modifier le fonctionnement du placenta et affecter le développement de différents organes chez la descendance. Une attention particulière sera portée au développement de l’appareil reproducteur mâle, car des altérations de la qualité ou de la quantité des spermatozoïdes pourraient avoir des conséquences sur la fertilité et les performances de reproduction. Les analyses porteront notamment sur des mécanismes épigénétiques, qui permettent à notre environnement d'influencer le fonctionnement de certains gènes, sans modifier notre ADN. L’étude repose sur la comparaison d’animaux présentant des capacités différentes de tolérance à la chaleur, élevés dans des conditions climatiques contrastées. Les objectifs scientifiques sont de caractériser les effets du stress thermique sur le fœtus, d’évaluer ses conséquences à long terme sur le développement de la descendance mâle et d’identifier les mécanismes biologiques favorisant l’adaptation aux fortes températures et leur origine. Ce projet se déroulera sur 4 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ce projet cherche à mieux comprendre les conséquences de l’augmentation des températures liée au changement climatique sur les animaux d’élevage. Plus particulièrement, il étudie l’impact d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement fœtal, le poids à la naissance, la croissance des individus et les capacités de reproduction des animaux à l’âge adulte. Les chercheurs souhaitent déterminer si une exposition à des températures élevées avant la naissance peut avoir des effets durables sur le développement des animaux. Ils étudieront également les mécanismes naturels qui permettent à certains animaux de mieux résister à la chaleur que d’autres et chercheront à savoir si cette capacité d’adaptation dépend principalement de la mère ou des échanges entre la mère et le fœtus pendant la gestation. Les résultats attendus permettront de mieux comprendre comment les animaux s’adaptent aux fortes chaleurs et comment ces adaptations peuvent influencer leur santé et leurs performances de reproduction. À plus long terme, ces connaissances pourraient contribuer au développement de stratégies permettant de limiter les effets négatifs des épisodes de chaleur sur les animaux d’élevage et ainsi aider les filières agricoles à faire face aux conséquences du changement climatique.
Procédures
Les donneuses d’embryons subiront un transport de 2 heures entre l'EU1 et l'EU2, une pose d'éponge par voie intravaginale, une série de 8 injections par voie intra-musculaire et 2 injections intra-veineuses sur animal vigile (EU1). Si les inséminations sont faites avec de la semence congelée, une laparoscopie sera réalisée sur chacune des brebis à inséminer (EU4). Le temps d’intervention de cet acte se compte en minutes (3 à 5 min par brebis). Concernant les receveuses, une pose d'éponge par voie intra-vaginale, une injection par voie intra-musculaire et 2 injections intra-veineuses sur animal vigile et une chirurgie sous anesthésie générale et analgésie pour le transfert d’embryons (30 minutes) seront réalisées (EU2 et 3). Durée de chaque injection : quelques secondes. 3 prises de sang seront effectuées sur l’ensemble des 60 mères gestantes (à 110 jours, 125 et ~147 jours de gestation). 30 de ces brebis gestantes subiront un stress thermique en bâtiment à ambiance contrôlé durant tout le dernier mois de gestation (30°C en journée et 25°C la nuit). Les descendants mâles subiront 5 prises de sang (naissance, 1, 3, 6 et 9 mois) et des collectes de semence (3 éjaculats par mâles à partir de 8 mois d’âge ; EU2). La durée d'une prise de sang est d'une à deux minutes, contention comprise et celle de la collecte d’un éjaculat de quelques minutes.
Impact sur les animaux
Le transport entre l'EU2 et l'EU1 et la découverte d’un nouvel environnement pourra engendrer un stress transitoire chez les femelles. Certains effets indésirables liés à l’anesthésie et la chirurgie peuvent survenir (hypothermie et douleurs post-opératoires). Le stress thermique pourrait entrainer une hyperthermie sur les brebis avec des difficultés de régulation de température corporelle et respiratoire dues également au dernier stade de gestation. Un risque d’avortement ou de mise-bas précoce pourrait survenir. Un petit hématome pourrait apparaitre à la jugulaire, lié aux quelques prises de sang effectuées. Enfin, le stress généré par l’ensemble des manipulations pourrait également apporter une nuisance supplémentaire.
Devenir
Pour des raisons de compatibilité avec les objectifs de l’étude, la collecte des embryons sera réalisée sur les utérus post-mortem. Les 40 femelles donneuses d'embryons seront donc euthanasiées. Les 120 embryons mâles collectés seront remis en place dans 120 femelles receveuses synchronisées. Toutes celles non gestantes, qui ne seront donc pas intégrées à la suite de la procédure (stress thermique) retourneront au sein du troupeau d’origine (N~60). Toutes celles qui seront gestantes entreront dans l’étape suivante de la procédure (N~60). En fin de procédure, ces mères pourront retourner dans le troupeau d’origine après Le SEVRAGE des descendants. Les descendants mâles seront mis à mort à la fin de l’expérimentation afin de collecter les organes nécessaires à l’étude fonctionnelle de l’impact du dérèglement climatique. L’étude portant sur divers organes, dont les testicules et la prostate, une approche par biopsie n’est pas compatible. Leur retour au sein du troupeau n’est également plus possible (reproduction compromise).
Remplacement
Il n’existe actuellement aucune méthode alternative permettant d’étudier de manière fiable les conséquences d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement des animaux après leur naissance et jusqu’à l’âge adulte. Les objectifs du projet nécessitent d’évaluer les interactions complexes entre la mère, le placenta et le fœtus, ainsi que leurs effets à long terme sur la croissance, la santé et la reproduction de la descendance. Les modèles cellulaires ou les cultures de tissus disponibles aujourd’hui ne permettent pas de reproduire l’ensemble des mécanismes biologiques qui se déroulent au cours de la gestation ni d’évaluer leurs conséquences sur l’organisme entier. Ils ne permettent notamment pas d’étudier les effets de la chaleur sur les échanges entre la mère et le fœtus, ni les répercussions de cette exposition sur le développement futur de l’animal. L’utilisation d’animaux est donc indispensable pour atteindre les objectifs scientifiques du projet et améliorer les connaissances sur les conséquences du changement climatique pour les animaux d’élevage.
Réduction
Le nombre d’animaux a été optimisé de façon à obtenir des résultats pertinents, reproductibles et statistiquement valides. En ce sens, le nombre d’animaux inclus dans ce projet a été déterminé de manière à obtenir des résultats scientifiquement fiables tout en limitant au maximum leur utilisation. Les connaissances actuelles ne permettent pas encore de prédire précisément les effets d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement futur des animaux. De plus, certaines caractéristiques biologiques étudiées présentent naturellement une forte variabilité entre individus. Le projet prévoit donc le suivi de 60 descendants mâles issus de mères réparties dans différents groupes expérimentaux, avec ou sans exposition à la chaleur pendant la fin de la gestation. Cette organisation permettra de comparer les effets des conditions étudiées tout en tenant compte de la variabilité naturelle observée entre les animaux. Le nombre d’animaux a également été calculé pour compenser les pertes pouvant survenir au cours de l’expérimentation, notamment lorsqu’une gestation n’aboutit pas ou lorsqu’un animal ne peut pas être inclus dans toutes les étapes du suivi. Afin d’obtenir les 60 descendants nécessaires à l’étude, 120 femelles receveuses seront incluses dans le protocole. 40 femelles donneuses seront également nécessaires pour produire les embryons transférés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe, conformément à leur comportement naturel, dans des espaces adaptés avec une litière paillée et différents enrichissements permettant de favoriser leur confort et leurs comportements habituels. Les interventions chirurgicales nécessaires à l’insémination intra-utérine (éventuelle) et au transfert des embryons seront réalisées sous anesthésie générale avec une prise en charge adaptée de la douleur avant, pendant et après l’intervention. Des mesures complémentaires seront mises en place pour assurer le confort des animaux, notamment le maintien de leur température corporelle pendant et après la chirurgie. Les techniques utilisées sont choisies afin de limiter au maximum le caractère invasif des interventions et de favoriser une récupération rapide. Les prélèvements sanguins seront réalisés par du personnel qualifié et expérimenté selon des méthodes couramment utilisées en élevage. Ces actes sont de courte durée et n’entraînent qu’une gêne légère et temporaire. Les animaux seront habitués à la présence des soigneurs et manipulés dans des conditions visant à réduire leur stress. Après chaque prélèvement, une récompense alimentaire leur sera distribuée. L’état de santé et le comportement des animaux seront surveillés quotidiennement pendant toute la durée du projet. En cas d’apparition d’un problème de santé ou de signes de douleur, un traitement approprié sera administré sous la supervision du vétérinaire référent afin de limiter au maximum toute souffrance.
Choix des espèces
Les ovins ont été choisis en raison de leur reproduction saisonnée, soumise au stress thermique soit en fin de gestation, soit en début de gestation (selon les pratiques des éleveurs). De plus les avantages biologiques apportés par cette espèce (temps de gestation court et taille des animaux) permettent aux ovins de servir de modèle pour d’autres espèces et notamment les gros ruminants. Cette étude permettra d'évaluer l'effet d’un stress thermique appliqué en fin de gestation (dernier mois) en environnement contrôlé sur la construction du phénotype de la descendance. Mais également d’identifier les mécanismes de thermo-adaptation et leur origine, en comparant deux races ovines ayant des capacités de résilience différentes au stress thermique (race française vs Brésilienne). Toutes les femelles (donneuses et receveuses) seront des adultes sexuellement matures. Les animaux générés après mise-bas seront des agneaux mâles et ils seront suivi jusqu’à un stade post-puberté (~9 mois d’âge). Ces animaux permettront d'évaluer l'effet d’un stress thermique appliqué en fin de gestation (dernier mois) en environnement contrôlé sur la construction du phénotype de la descendance.
Travaux Pratiques d’Obstétrique : césarienne de brebis par voie paramédiane
- Enseignement supérieur
Préparées, anesthésiées puis opérées par des groupes de deux ou trois étudiants vétérinaires de cinquième année, 320 brebis gravides en fin de gestation subissent une césarienne d'environ une heure, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un cathéter est posé à la jugulaire, et le porteur prévoit après l'opération des douleurs cutanées et abdominales, une gêne à la marche et des complications possibles comme des saignements, une plaie qui se rouvre ou une infection. L'exercice est noté, chaque étudiant devant valider huit "incontournables" dans un logiciel d'évaluation. Une fois passé le délai d'attente "viande" des médicaments administrés, les brebis partent à l'abattoir, et le résumé ne dit rien du sort des agneaux extraits par césarienne.
Objectifs
Réalisation d'une césarienne par des étudiants vétérinaires de 5eme année dans un contexte académique hospitalier. Les objectifs comprennent la préparation de l’animal, la participation aux étapes chirurgicales, l’évaluation des besoins anesthésiques et analgésiques, la surveillance du réveil et le suivi postopératoire. Les compétences mise en oeuvre lors de ces travaux pratiques sont évaluées individuellement avec le logiciel CompetVet Eval. L'étudiant doit valider 8 incontournables et obtenir au moins 2 évaluations lors de cette rotation de travaux pratiques. Les étudiants réalisent l'ensemble des actes sous supervision, ils peuvent être assistés s'ils en éprouvent le besoin ou si l'encadrant le juge nécessaire.
Bénéfices attendus
Le bénéfice immédiat attendu est l’acquisition de compétences pratiques et de raisonnement clinique dans un cadre supervisé, en complément de la simulation et des stages. À plus long terme, cette formation vise à préparer les futurs vétérinaires aux interventions obstétricales et à la prise en charge la douleur chez les ruminants. Cette séance conforte aussi de manière plus générale l'acquisition de compétences nécessaires lors d'actes médicaux et chirurgicaux dans leur globalité quelle que soit l'espèce considérée. Le bénéfice potentiel concerne ainsi la qualité des soins et le bien-être des animaux pris en charge en pratique vétérinaire.
Procédures
Une procédure chirurgicale sous anesthésie (césarienne) d'une durée d'une heure environ
Impact sur les animaux
Les brebis seront soumises à une césarienne sous anesthésie et analgésie. Malgré les mesures de raffinement mises en œuvre, les manipulations, la contention et les injections peuvent entraîner un stress transitoire et une douleur brève au point d’injection. La pose d'un catéther à la veine jugulaire pourra occasionner une douleur brève et, éventuellement, un hématome local. L’intervention peut entraîner une douleur cutanée et abdominale postopératoire, une gêne à la locomotion et une diminution transitoire de l’appétit ou de l’activité. Cependant, tous les animaux reprennent généralement leur alimentation dès leur placement en parc après réveil. La DAP prévoit une nociception faible à modérée au cours des 24 à 48 premières heures postopératoires sous traitement analgésique. Les complications possibles comprennent notamment des saignements, une déhiscence de la plaie ou une infection. Ces complications font l’objet d'une surveillance spécifique et correspondent aux effets indésirables possibles après la réalisation d'un acte chirurgical par tout vétérinaire chez un ruminant.
Devenir
Au terme du délai d'attente "viande" des médicaments administrés, les animaux sont acheminés vers un abattoir agréé par un transporteur professionnel conformément à leur destinée initiale.
Remplacement
L’enseignement d'obstétrique s'appui d’abord sur des méthodes sans recours à l'animal vivant : apprentissage théorique associé à des activités en salle de simulation en 4eme année, et juste en amont de la chirurgie, deux demi-journées d'enseignement par simulation comprenant l’entraînement aux sutures sur reproductions tissulaires en silicone, aux gestes anesthésiques sur modèles de brebis, aux mises-bas sur mannequin et à la réanimation néonatale sur mannequin ventilable. Ces activités permettent de s'assurer de l’acquisition préalable des gestes techniques et remplacent une partie de l’apprentissage qui serait autrement réalisée sur les animaux. Le recours à des brebis vivantes concerne l’intégration de ces gestes dans une prise en charge complète : adaptation aux tissus vivants et aux conditions opératoires, appréciation des réponses de l’animal à l’anesthésie et à l’analgésie, surveillance du réveil, puis évaluation clinique de la douleur et de la récupération postopératoires. Les simulateurs utilisés permettent de préparer ces différentes étapes, mais ne reproduisent pas l’ensemble des réponses physiologiques ni leur évolution au cours du suivi. Le remplacement est donc partiel. L’intervention sur l'animal vivant est réservée à cette phase d’apprentissage intégré, après la préparation théorique et pratique sur simulateurs.
Réduction
Un à deux jours avant de réaliser l'opération, les étudiants réalisent des activités en salle de simulation durant 2 demi-journées (entrainement sutures sur reproductions tissulaires en silicone, anesthésies sur modèles brebis, mises-bas avec mannequin de vêlage, entraînement à la réanimation du nouveau-né sur mannequin veau ventilable...). Cela améliore leur niveau de confiance et leur efficacité, au bénéfice du bien-être des animaux. Ceci permet de réduire le nombre d'animaux utilisés. Le nombre d'animaux est limité en n'utilisant qu'une brebis par groupe de 2 ou (plus souvent) 3 étudiants.
Raffinement
Avant et après césarienne, les brebis sont entretenues, sur aire paillée, en parcs abrités, en groupes d'au moins 6 animaux, pour ne pas contrarier leur instinct grégaire. La ventilation du bâtiment est adaptée selon les conditions climatiques. Les manipulations sont réalisées de manière groupée pour limiter le stress induit. Les brebis sont nourries avec du foin à volonté, et un complément alimentaire appétant distribué par les animaliers matin et soir ; l'abreuvement est assuré par des abreuvoirs automatiques adaptés aux ovins.
Choix des espèces
Ces travaux cliniques sont conduits sur des animaux de l'espèce ovine qui, avec l'espèce bovine, constituent les espèces pour lesquelles les interventions obstétricales dont la césarienne sont couramment pratiquées en clientèle vétérinaire. La procédure portant sur une césarienne, les animaux opérés sont des brebis adultes gravides en fin de gestation.
Exploration de l’effet de la diversité des expériences émotionnelles sur le bien-être des ovins
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Isolées de leur groupe jusqu'à dix minutes lors de tests de réactivité, et pour la moitié d'entre elles jusqu'à trois fois par semaine pendant la phase de traitement, 52 agnelles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Pendant les sessions, qui durent jusqu'à deux heures, elles n'ont pas accès à leur alimentation hors l'herbe à pâturer, et certaines vivent des "émotions négatives légères" introduites volontairement. L'équipe veut savoir si ces expériences empêchent l'habituation à un environnement enrichi mais monotone, sans décrire ni les tests de réactivité ni les tâches cognitives employés. Toutes seront réintégrées au troupeau reproducteur de l'unité, et le porteur présente la brebis comme "espèce-cible" d'un projet tourné vers les conduites d'élevage.
Objectifs
Au cours des dernières décennies, les approches du bien-être animal ont évolué de la prévention des expériences négatives vers la promotion des expériences positives. Plus récemment, un modèle plus large et intégratif du bien-être – le « Positive Animal Welfare » – propose que le bien-être ne repose pas uniquement sur la maximisation des expériences positives, mais aussi sur le développement de compétences. Les modèles de philosophie et psychologie humaine décrivent également le bien-être comme reposant sur deux piliers : l’hédonie, correspondant à la recherche du plaisir, et l’eudaimonie, correspondant à un fonctionnement adaptatif et flexible de l’individu. Dans ce contexte, nous suggérons que les émotions négatives légères, combinées à des émotions positives et formant ainsi une diversité d’expériences émotionnelles, pourraient avoir un effet bénéfique sur le bien-être en agissant sur ces deux piliers. Via un effet de contraste, les émotions négatives légères pourraient prévenir l’habituation et donc la diminution de la valence des environnements positifs mais monotones. De même, les émotions négatives légères sont une partie intégrante du processus de développement de compétences : l’apprentissage et la résolution de challenges impliquent notamment de faire face à des difficultés, des erreurs ou de la frustration avant de parvenir à les surmonter. Ce projet vise à explorer l’influence de la diversité des expériences émotionnelles (court terme) sur le bien-être (long terme) des agnelles. Les objectifs sont : (1) déterminer si un environnement positif monotone voit sa valence positive – et donc son impact sur le bien-être des animaux - décroitre au cours du temps (2) déterminer si ce phénomène de dévaluation peut être contré via l’apport ponctuel de nouveaux enrichissements (sources d’expériences émotionnelles positives), maintenant ainsi la valeur hédonique de l’environnement (3) déterminer si ce phénomène de dévaluation peut être contré via l’introduction d’expériences émotionnelles légèrement négatives et, le cas échéant, explorer les mécanismes sous-tendant cet effet : (3.a) effet de contraste (agissant sur l’hédonie) (3.b) développement de compétences (agissant sur l’eudaimonie)
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de cette étude sont de caractériser comment la diversité des expériences émotionnelles influencent le bien-être des ovins au cours du temps. Les approches actuelles du bien-être animal se concentrent majoritairement sur la promotion des expériences positives, mais nos connaissances sur les conditions permettant de maintenir durablement leurs effets bénéfiques sur le bien-être restent limitées. Ce projet permettra notamment d’étudier si une exposition prolongée à un environnement positif mais monotone conduit à une habituation aux ressources positives disponibles, et si cette habituation s’accompagne d’une diminution des indicateurs de bien-être. Les résultats contribueront également à déterminer si la diversité émotionnelle peut être considérée comme une forme d’enrichissement, susceptible de favoriser un engagement plus durable avec l’environnement et ainsi de contribuer au bien-être des ovins sur le long terme. Le projet explorera également les mécanismes (effet de contraste et développement de compétences) pouvant expliquer cet effet potentiel, comme suggéré par des modèles récents. Ces mécanismes, bien que conceptualisés dans les modèles de psychologie et philosophie humaine, n’ont à notre connaissance été que peu documentés chez les animaux non-humains. À plus long terme, ces connaissances fondamentales pourront être valorisées dans les systèmes d’élevage ovins, par exemple en permettant le développement de stratégies de conduite plus adaptées à cette espèce et aux profils individuels. Ces approches permettront de mieux répondre aux besoins individuels des animaux et ainsi contribuer à l’amélioration de leur bien-être.
Procédures
Isolement social des animaux (avec maintien du contact olfactif et auditif) : pour tous les animaux lors des tests de réactivité individuelle conduit avant et après la phase de traitement (pour une durée maximale de 10min par test) et pour la moitié des animaux lors de la phase de traitement (à une fréquence maximale de 3 fois par semaine pour une durée maximale de 5min).
Impact sur les animaux
La réalisation des tests de réactivité individuelle (pour tous les animaux) et des sessions dans le dispositif expérimental pendant la phase de traitement (pour la moitié des animaux) impliquera un isolement social partiel et temporaire, pouvant être perçu comme relativement stressant par les animaux ; cet isolement n’excédera pas 5min par individu pour la phase de traitement et 10min pour les tests de réactivité. L’utilisation du dispositif expérimental, qui constitue un nouvel environnement pour l’animal lors de la première session, est également susceptible d’induire une réponse de stress. Lorsque les animaux sont amenés à intégrer le dispositif expérimental (pour tous les animaux lors des tests de réactivité et pour la moitié d'entre eux lors de la phase de traitement), soit pour une durée de maximum 2h par session, les animaux auront accès ad libitum à de l’eau mais pas à de l’alimentation (hors herbe pouvant être pâturée à l’intérieur du dispositif). Ceci ne devrait pas impacter l’ingestion alimentaire quotidienne, l’accès à l’alimentation restant possible ces jours-là 22h/24 dans les parcs d’élevage.
Devenir
À l’issue de la procédure expérimentale, les animaux seront réintégrés dans le troupeau reproducteur de l’unité expérimentale, Ce choix est justifié par la nature non invasive des procédures utilisées dans ce projet, qui n’altèreront pas l’intégrité physique ou de l’état sanitaire des animaux. L’état sanitaire et comportemental des animaux sera vérifié avant leur réintégration dans le troupeau.
Remplacement
Il n’existe pas à notre connaissance de données bibliographiques documentant comment la diversité des expériences émotionnelles influence le bien-être au cours du temps par comparaison à un environnement positif monotone, ainsi que le rôle potentiel du contraste émotionnel et du développement de compétences sur cet effet. L’espèce ovine est ici le modèle d’intérêt, et seul l’animal dans son intégralité peut permettre de répondre aux objectifs puisqu’ils nécessitent d’évaluer des réponses comportementales complexes impliquant cognition et interactions sociales. Aucun modèle in vitro ou autre méthode alternative ne permettrait de reproduire ces processus.
Réduction
L’effectif de 52 agnelles (13 animaux par traitement au nombre de 4) est compatible avec le nombre minimum nécessaire pour pouvoir mettre en évidence des différences statistiquement significatives sur les variables étudiées, tout en limitant le nombre d’animaux utilisés conformément au principe de réduction. Cet effectif est cohérent avec ceux rapportés dans la littérature, utilisant des paradigmes similaires pour évaluer l’effet d’expériences émotionnelles ou cognitives sur des indicateurs de réactivité émotionnelle.:
Raffinement
Les tests se dérouleront en extérieur ; cependant les biais liés par exemple au passage d’engins agricoles ou de randonneurs seront limités car l’unité expérimentale est un milieu contrôlé, interdit aux extérieurs et où les activités agricoles seront contrôlées pendant la procédure. De plus, les études sur lesquelles une partie de notre paradigme est basée ont également conduit leur test en extérieur et n’ont pas, à notre connaissance, vu leurs résultats biaisés. Les agnelles seront élevées dans un bâtiment à proximité du dispositif de test (moins de 100 m). Un couloir délimité par des claies d’élevage ou de la clôture mobile à mouton sera créé afin de faciliter la conduite des animaux entre la stabulation et le dispositif de test (facilité de manipulation, sans chien de troupeau). Les lots étant de taille limitée (n=13 animaux/lot), l’ensemble du lot testé sera amené au parc d’attente du dispositif de test, sans avoir besoin de trier les animaux dans le parc d’élevage ; la conduite des animaux en groupe sera ainsi plus facile et moins stressante pour les animaux. Les animaux seront maintenus en groupes sociaux et ne seront isolés de leur groupe que ponctuellement, sur de courtes durées, et de façon partielle : les animaux conserveront un contact olfactif et auditif avec leurs congénères du même lot. Les animaux dans le parc d’attente auront à disposition de l’eau ad libitum. Les cloisons entre les deux sous-parcs d’attente seront ajourées de façon à ce que le premier et le dernier individu testés puissent toujours garder un contact visuel et physique partiel avec leurs congénères. Lors des sessions de tâches cognitives, la difficulté sera ajustée progressivement au cours des sessions afin de favoriser l’apprentissage et de limiter le stress. Un projet antérieur utilisant ce paradigme a permis d’en vérifier la faisabilité chez les agnelles et a montré que les signes comportementaux de stress observés au cours des sessions restaient globalement peu marqués. Des points limites, ont été définis et seront appliqués, de façon à exclure de l’expérimentation les animaux concernés et leur apporter les soins nécessaires.
Choix des espèces
L’objectif du projet est d’évaluer les effets de la diversité des expériences émotionnelles, associée ou non au développement de compétences, sur le bien-être des ovins. L’espèce ovine est un modèle pertinent pour cette étude au vu de la finalité appliquée du projet : mieux comprendre les conditions favorisant un bien-être durable chez les ruminants d’élevage, afin d’orienter à terme des pratiques d’élevage davantage adaptées à leurs besoins. Par ailleurs, des travaux antérieurs montrent que les ovins présentent des capacités d’apprentissage leur permettant de faire face à des tâches cognitives variées, et présentent également des profils variés en termes de réactivité émotionnelle, ce qui nous permettra également d’explorer l’impact de ces différences interindividuelles sur l’effet des traitements. De plus, la grégarité de cette espèce peut ici être utilisée comme objet de motivation dans les tâches cognitives. L’espèce ovine, en tant qu’espèce-cible et espèce-modèle de ruminants d’élevage est donc pertinente pour ce projet. Les animaux utilisés seront des agnelles âgées d’environ 8 mois au début du projet. Ce stade de développement a été choisi pour permettre une homogénéité physiologique entre les individus et éviter que les comportements soient influencés par la maturation sexuelle, la gestation ou la lactation. Les animaux seront également assez âgés pour avoir des capacités cognitives suffisamment développées pour permettre la réalisation des tests prévus dans le temps imparti.
Impact du stress thermique subi in utero sur le contenu en petits ARN non codants des spermatozoïdes ovins produist à l’âge adulte (RESIST) – partie 2/4
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Les 40 brebis donneuses sont transportées deux heures, reçoivent une éponge vaginale et dix injections, puis sont tuées pour que les embryons soient collectés dans leur utérus. 120 brebis receveuses subissent une chirurgie sous anesthésie générale pour le transfert de ces embryons mâles, et 30 des gestantes passent tout le dernier mois de gestation à 30 °C le jour, avec un risque d'avortement ou de mise bas précoce selon le porteur. 220 moutons sont ainsi utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, pour mesurer l'effet de la chaleur in utero sur les spermatozoïdes des descendants. Les 60 agneaux mâles subissent cinq prises de sang et des collectes de semence, sont suivis jusqu'à neuf mois environ puis tués pour prélever leurs testicules et leur prostate, tandis que les brebis receveuses retournent au troupeau.
Objectifs
Dans un contexte de changement climatique, ce projet vise à étudier les conséquences d’une exposition à des températures élevées pendant la fin de la gestation sur le développement de la descendance chez les ovins. L’hypothèse posée par l’étude est qu’une exposition à la chaleur pendant la vie fœtale peut modifier le fonctionnement du placenta et affecter le développement de différents organes chez la descendance. Une attention particulière sera portée au développement de l’appareil reproducteur mâle, car des altérations de la qualité ou de la quantité des spermatozoïdes pourraient avoir des conséquences sur la fertilité et les performances de reproduction. Les analyses porteront notamment sur des mécanismes épigénétiques, qui permettent à notre environnement d'influencer le fonctionnement de certains gènes, sans modifier notre ADN. L’étude repose sur la comparaison d’animaux présentant des capacités différentes de tolérance à la chaleur, élevés dans des conditions climatiques contrastées. Les objectifs scientifiques sont de caractériser les effets du stress thermique sur le fœtus, d’évaluer ses conséquences à long terme sur le développement de la descendance mâle et d’identifier les mécanismes biologiques favorisant l’adaptation aux fortes températures et leur origine. Ce projet se déroulera sur 4 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ce projet cherche à mieux comprendre les conséquences de l’augmentation des températures liée au changement climatique sur les animaux d’élevage. Plus particulièrement, il étudie l’impact d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement fœtal, le poids à la naissance, la croissance des individus et les capacités de reproduction des animaux à l’âge adulte. Les chercheurs souhaitent déterminer si une exposition à des températures élevées avant la naissance peut avoir des effets durables sur le développement des animaux. Ils étudieront également les mécanismes naturels qui permettent à certains animaux de mieux résister à la chaleur que d’autres et chercheront à savoir si cette capacité d’adaptation dépend principalement de la mère ou des échanges entre la mère et le fœtus pendant la gestation. Les résultats attendus permettront de mieux comprendre comment les animaux s’adaptent aux fortes chaleurs et comment ces adaptations peuvent influencer leur santé et leurs performances de reproduction. À plus long terme, ces connaissances pourraient contribuer au développement de stratégies permettant de limiter les effets négatifs des épisodes de chaleur sur les animaux d’élevage et ainsi aider les filières agricoles à faire face aux conséquences du changement climatique.
Procédures
Les donneuses d’embryons subiront un transport de 2 heures entre l'EU1 et l'EU2, une pose d'éponge par voie intravaginale, une série de 8 injections par voie intra-musculaire et 2 injections intra-veineuses sur animal vigile (EU1). Si les inséminations sont faites avec de la semence congelée, une laparoscopie sera réalisée sur chacune des brebis à inséminer (EU4). Le temps d’intervention de cet acte se compte en minutes (3 à 5 min par brebis). Concernant les receveuses, une pose d'éponge par voie intra-vaginale, une injection par voie intra-musculaire et 2 injections intra-veineuses sur animal vigile et une chirurgie sous anesthésie générale et analgésie pour le transfert d’embryons (30 minutes) seront réalisées (EU2 et 3). Durée de chaque injection : quelques secondes. 3 prises de sang seront effectuées sur l’ensemble des 60 mères gestantes (à 110 jours, 125 et ~147 jours de gestation). 30 de ces brebis gestantes subiront un stress thermique en bâtiment à ambiance contrôlé durant tout le dernier mois de gestation (30°C en journée et 25°C la nuit). Les descendants mâles subiront 5 prises de sang (naissance, 1, 3, 6 et 9 mois) et des collectes de semence (3 éjaculats par mâles à partir de 8 mois d’âge ; EU2). La durée d'une prise de sang est d'une à deux minutes, contention comprise et celle de la collecte d’un éjaculat de quelques minutes.
Impact sur les animaux
Le transport entre l'EU2 et l'EU1 et la découverte d’un nouvel environnement pourra engendrer un stress transitoire chez les femelles. Certains effets indésirables liés à l’anesthésie et la chirurgie peuvent survenir (hypothermie et douleurs post-opératoires). Le stress thermique pourrait entrainer une hyperthermie sur les brebis avec des difficultés de régulation de température corporelle et respiratoire dues également au dernier stade de gestation. Un risque d’avortement ou de mise-bas précoce pourrait survenir. Un petit hématome pourrait apparaitre à la jugulaire, lié aux quelques prises de sang effectuées. Enfin, le stress généré par l’ensemble des manipulations pourrait également apporter une nuisance supplémentaire.
Devenir
Pour des raisons de compatibilité avec les objectifs de l’étude, la collecte des embryons sera réalisée sur les utérus post-mortem. Les 40 femelles donneuses d'embryons seront donc euthanasiées. Les 120 embryons mâles collectés seront remis en place dans 120 femelles receveuses synchronisées. Toutes celles non gestantes, qui ne seront donc pas intégrées à la suite de la procédure (stress thermique) retourneront au sein du troupeau d’origine (N~60). Toutes celles qui seront gestantes entreront dans l’étape suivante de la procédure (N~60). En fin de procédure, ces mères pourront retourner dans le troupeau d’origine après Le SEVRAGE des descendants. Les descendants mâles seront mis à mort à la fin de l’expérimentation afin de collecter les organes nécessaires à l’étude fonctionnelle de l’impact du dérèglement climatique. L’étude portant sur divers organes, dont les testicules et la prostate, une approche par biopsie n’est pas compatible. Leur retour au sein du troupeau n’est également plus possible (reproduction compromise).
Remplacement
Il n’existe actuellement aucune méthode alternative permettant d’étudier de manière fiable les conséquences d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement des animaux après leur naissance et jusqu’à l’âge adulte. Les objectifs du projet nécessitent d’évaluer les interactions complexes entre la mère, le placenta et le fœtus, ainsi que leurs effets à long terme sur la croissance, la santé et la reproduction de la descendance. Les modèles cellulaires ou les cultures de tissus disponibles aujourd’hui ne permettent pas de reproduire l’ensemble des mécanismes biologiques qui se déroulent au cours de la gestation ni d’évaluer leurs conséquences sur l’organisme entier. Ils ne permettent notamment pas d’étudier les effets de la chaleur sur les échanges entre la mère et le fœtus, ni les répercussions de cette exposition sur le développement futur de l’animal. L’utilisation d’animaux est donc indispensable pour atteindre les objectifs scientifiques du projet et améliorer les connaissances sur les conséquences du changement climatique pour les animaux d’élevage.
Réduction
Le nombre d’animaux a été optimisé de façon à obtenir des résultats pertinents, reproductibles et statistiquement valides. En ce sens, le nombre d’animaux inclus dans ce projet a été déterminé de manière à obtenir des résultats scientifiquement fiables tout en limitant au maximum leur utilisation. Les connaissances actuelles ne permettent pas encore de prédire précisément les effets d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement futur des animaux. De plus, certaines caractéristiques biologiques étudiées présentent naturellement une forte variabilité entre individus. Le projet prévoit donc le suivi de 60 descendants mâles issus de mères réparties dans différents groupes expérimentaux, avec ou sans exposition à la chaleur pendant la fin de la gestation. Cette organisation permettra de comparer les effets des conditions étudiées tout en tenant compte de la variabilité naturelle observée entre les animaux. Le nombre d’animaux a également été calculé pour compenser les pertes pouvant survenir au cours de l’expérimentation, notamment lorsqu’une gestation n’aboutit pas ou lorsqu’un animal ne peut pas être inclus dans toutes les étapes du suivi. Afin d’obtenir les 60 descendants nécessaires à l’étude, 120 femelles receveuses seront incluses dans le protocole. 40 femelles donneuses seront également nécessaires pour produire les embryons transférés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe, conformément à leur comportement naturel, dans des espaces adaptés avec une litière paillée et différents enrichissements permettant de favoriser leur confort et leurs comportements habituels. Les interventions chirurgicales nécessaires à l’insémination intra-utérine (éventuelle) et au transfert des embryons seront réalisées sous anesthésie générale avec une prise en charge adaptée de la douleur avant, pendant et après l’intervention. Des mesures complémentaires seront mises en place pour assurer le confort des animaux, notamment le maintien de leur température corporelle pendant et après la chirurgie. Les techniques utilisées sont choisies afin de limiter au maximum le caractère invasif des interventions et de favoriser une récupération rapide. Les prélèvements sanguins seront réalisés par du personnel qualifié et expérimenté selon des méthodes couramment utilisées en élevage. Ces actes sont de courte durée et n’entraînent qu’une gêne légère et temporaire. Les animaux seront habitués à la présence des soigneurs et manipulés dans des conditions visant à réduire leur stress. Après chaque prélèvement, une récompense alimentaire leur sera distribuée. L’état de santé et le comportement des animaux seront surveillés quotidiennement pendant toute la durée du projet. En cas d’apparition d’un problème de santé ou de signes de douleur, un traitement approprié sera administré sous la supervision du vétérinaire référent afin de limiter au maximum toute souffrance.
Choix des espèces
Les ovins ont été choisis en raison de leur reproduction saisonnée, soumise au stress thermique soit en fin de gestation, soit en début de gestation (selon les pratiques des éleveurs). De plus les avantages biologiques apportés par cette espèce (temps de gestation court et taille des animaux) permettent aux ovins de servir de modèle pour d’autres espèces et notamment les gros ruminants. Cette étude permettra d'évaluer l'effet d’un stress thermique appliqué en fin de gestation (dernier mois) en environnement contrôlé sur la construction du phénotype de la descendance. Mais également d’identifier les mécanismes de thermo-adaptation et leur origine, en comparant deux races ovines ayant des capacités de résilience différentes au stress thermique (race française vs Brésilienne). Toutes les femelles (donneuses et receveuses) seront des adultes sexuellement matures. Les animaux générés après mise-bas seront des agneaux mâles et ils seront suivi jusqu’à un stade post-puberté (~9 mois d’âge). Ces animaux permettront d'évaluer l'effet d’un stress thermique appliqué en fin de gestation (dernier mois) en environnement contrôlé sur la construction du phénotype de la descendance.
Etude des dangers sanitaires et des résistances aux traitements chimiques en élevages de ruminants – MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
Moutons : 80
Bovins : 600
Cartographier les pathogènes des élevages de ruminants et leur résistance aux acaricides et aux vermifuges doit servir, selon le porteur, "la viabilité et la rentabilité des élevages". 1 000 ruminants vont être utilisés, 600 bovins, 320 chèvres et 80 moutons, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, et tous restent dans leur élevage d'origine à l'issue de l'enquête. Chacun subit une ou deux séances de prélèvements, sang, grattage de peau, fèces et retrait de tiques, sous moins de cinq minutes de contention. Le porteur affirme qu'il "n'est pas possible de proposer une alternative", sans autre argument.
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.
Effets de ressources alimentaires tropicales sur les émissions de méthane et le parasitisme gastro-intestinal de moutons élevés pour la production de viande
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Sondés jusqu'au rumen six fois entre 3 et 16 mois, hébergés seuls en cage quatorze jours tous les trois mois, puis infestés volontairement par le ver parasite H. contortus à 16 mois, 240 moutons de race Martinik vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le projet compare des rations enrichies en coproduits de cultures tropicales à du foin, pour mesurer les émissions de méthane et la résistance aux parasites digestifs de moutons "élevés pour la production de viande". Aucun n'est tué dans le projet, tous retournent au troupeau de l'unité expérimentale. Le résumé les suit jusqu'à l'âge de vente habituel des élevages ovins des Antilles, 17 à 18 mois, sans dire ce qu'ils deviennent ensuite.
Objectifs
Dans de nombreux systèmes d’élevage tropicaux, l’alimentation des animaux d’élevage repose en partie sur la valorisation de coproduits de cultures (feuilles, tiges, etc.). Cette pratique présente un intérêt agroécologique notable car il permet une meilleure valorisation des biomasses locales tout en limitant la compétition entre alimentation humaine et animale. Certaines de ces ressources contiennent naturellement des substances, appelées métabolites secondaires, qui peuvent influencer la digestion des ruminants, leur santé et leurs émissions de méthane. Elles pourraient notamment contribuer à réduire les émissions de méthane et à améliorer la résistance des animaux face aux parasites digestifs. Cependant, les effets de ces ressources tropicales sur les émissions de CH₄ restent mal connus, en particulier chez des animaux exposés au parasitisme gastro-intestinal. La présente étude vise donc à évaluer l’intérêt de l’utilisation de ces coproduits de cultures tropicales dans l’alimentation des ruminants, en étudiant leurs effets sur les émissions de méthane, la croissance, la digestion et la santé digestive de moutons tout au long de leur vie productive. Elle cherchera également à comprendre comment l’association entre ces aliments et le parasitisme digestif influence ces différents paramètres.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra tout d’abord de produire des connaissances originales sur le potentiel nutritionnel et environnemental de ressources végétales tropicales naturellement riches en métabolites secondaires (en polyphénols (tanins condensés) et en terpénoïdes (saponines) notamment). Il contribuera à mieux caractériser ces ressources locales afin de favoriser leur valorisation en alimentation des ruminants.). Ce projet permettra également de démontrer la pertinence d'intégrer des coproduits tropicaux naturellement riches en métabolites secondaires dans les régimes alimentaires sur toute la période de production afin de réduire les émissions de gaz à effet de serre du sevrage jusqu’à l’âge de vente. De plus, l'étude apportera des connaissances nouvelles sur les interactions entre nutrition et parasitisme gastro-intestinal, contribuant au développement de stratégies d'alimentation conciliant performances zootechniques, santé animale et durabilité des systèmes d'élevage tropicaux. Enfin, les résultats de ce projet permettront de générer des données de référence sur les émissions de méthane entérique (CH₄) de moutons en croissance élevés en conditions tropicales, ainsi que sur les mécanismes biologiques associés (ingestion, digestibilité et microbiote ruminal. Ces résultats alimenteront les bases de données nécessaires à l'amélioration des modèles de prédiction des valeurs nutritives et environnementales des aliments en contexte tropical.
Procédures
- Prélèvement de jus de rumen sur 240 moutons : 40 ml/animal à 6 reprises (3 mois, 6 mois, 9 mois, 12 mois, 15mois et 16 mois d’âge). Durée d’un prélèvement : ≤ 3 minutes/animal - Prélèvement de sang (veine jugulaire) sur 240 moutons : 6 mL/animal une fois par semaine pendant 6 semaines (du milieu du 15ème mois jusqu'à la fin du 17ème mois d’âge). Durée d’un prélèvement : ≤ 3 minutes/animal - Prélèvement de fèces par fouille rectale sur 240 moutons : ≈ 5 g/animal une fois par semaine pendant 6 semaines (du milieu du 15ème mois jusqu'à la fin du 17ème mois d’âge). Durée d’un prélèvement : ≤ 3 minutes/animal
Impact sur les animaux
Plusieurs nuisances ou effets indésirables, limités et encadrés, sont à prévoir : - Manipulations répétées : Les pesées, les prélèvements de jus de rumen, de sang et de fèces, sont susceptibles d’occasionner du stress et de l’inconfort pour les animaux. - Changements d’environnement : Les alternances entre hébergement en cages individuelles et en parc collectif peuvent occasionner un stress adaptatif. - Isolement temporaire : Les animaux seront hébergés en cages individuelles pendant 14 jours consécutifs tous les 3 mois, entre 3 et 15 mois d'âge, puis pendant 1 mois entre 16 et 17 mois, avec 4 périodes quotidiennes d'une heure d'hébergement en lot durant les mesures des émissions de CH₄. Ils seront également isolés pendant 7 jours consécutifs par mois au cours des deux mois de pause entre deux phases de mesure des émissions de CH₄. Cet hébergement en cages individuelles entraînera une réduction temporaire des possibilités de déplacement ainsi que des interactions sociales entre les animaux. - Infestation parasitaire contrôlée : A 16 mois, les animaux seront volontairement infestés par le parasite H.contortus. Cette infestation peut induire une dégradation transitoire de l’état général (perte d’appétit, anémie, ralentissement de la croissance). - Prélèvement de jus de rumen : Un prélèvement de jus de rumen sera réalisé sur chaque animal à 3, 6, 9, 12, 15 et 16 mois d’âge. Le prélèvement sera réalisé à l’aide d’une sonde œsophagienne adaptée. Les animaux seront maintenus en contention pendant quelques minutes (moins de 3 minutes) afin de permettre l'introduction de la sonde par la cavité buccale jusqu'au rumen. Un volume déterminé de jus ruminal sera ensuite aspiré. Cette manipulation pourra entrainer un stress léger et transitoire lié à la contention ainsi qu'à un inconfort passager lors de l'introduction de la sonde. Une irritation mineure de la cavité buccale ou de l'œsophage peut également survenir de manière exceptionnelle.
Devenir
Les animaux n'auront subi aucune altération physiologique ou physique empêchant leur réintroduction au sein du troupeau de l'unité expérimentale
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer les effets de ressources alimentaires tropicales contenant des métabolites secondaires (polyphénols et terpénoïdes) sur les émissions de méthane entérique, la digestion, le microbiote ruminal et d’étudier les interactions avec le parasitisme gastro-intestinal chez le mouton en croissance. Ce double objectif implique l’étude de fonctions biologiques intégrées (fermentation ruminale, production de CH₄, réponse immuno-parasitaire, dynamique du microbiote) qui résultent de l’interaction complexe entre l’alimentation, l’animal et son microbiote, avec une dimension dynamique puisque l’on s’intéresse aussi ici à l’évolution de ces interactions au cours de la vie productive des animaux. Ainsi, l’étude de ces interactions complexes requiert une approche systémique, permettant d’appréhender, au sein d’un même organisme, l’expression simultanée de mécanismes biologiques interdépendants tels que la fermentation ruminale, la production de méthane et les réponses physiopathologiques induites par le parasitisme. Bien que des approches in vitro et in silico soient disponibles pour étudier certains mécanismes isolés (par exemple la fermentation ruminale ou l'activité de certains métabolites), elles ne permettent pas de reproduire les interactions dynamiques entre l'hôte, son microbiote, le parasite et les réponses immunitaires et métaboliques associées. À ce jour, une telle complexité ne peut être reproduite de manière fiable sans recourir à un modèle animal vivant.
Réduction
Le nombre d’animaux a été défini afin de garantir une puissance statistique suffisante pour détecter les effets des régimes alimentaires sur les principales variables d’intérêt du projet, tout en respectant le principe de réduction du nombre d’animaux utilisés. Une analyse statistique a ainsi permis de déterminer qu’un effectif de 20 animaux par lot était suffisant pour mettre en évidence des différences statistiquement significatives entre les régimes alimentaires, en tenant compte de la variabilité individuelle des animaux et du suivi des mêmes animaux au cours du temps. Au total, 240 moutons, répartis en 6 bandes, seront inclus dans l’étude. Chaque bande sera constituée d’animaux d’un même sexe et comprendra deux lots de 20 animaux homogènes en poids : un lot témoin (R1) recevant une alimentation à base de foin, et un lot expérimental (R2) recevant la même alimentation complétée par la ressource tropicale étudiée. Chaque bande permettra d’évaluer une ressource tropicale différente.
Raffinement
Les animaux seront progressivement habitués aux manipulations et aux dispositifs expérimentaux, afin de limiter le stress lié à la nouveauté. Une phase d’acclimatation d’au moins 3 j sera mise en place avant chaque période de mesures en cages individuelles. Deux visites quotidiennes des animaliers permettront de détecter rapidement tout signe de douleur, de stress ou d’altération de l’état général (apathie, prostration, hyperactivité, diarrhée) et de vérifier la prise alimentaire et d’eau. Les périodes en cages individuelles seront limitées dans le temps et alternées avec des périodes en groupe. Les conditions d’hébergement respecteront les besoins comportementaux des ovins, avec un accès permanent à l’alimentation et à l’eau. Les cages individuelles seront ajourées afin de permettre les contacts visuels, olfactifs et tactiles entre congénères. Chaque cage comportera un tapis de couchage, des chaînes et des brosses suspendues afin d'améliorer le confort et d'enrichir le milieu. Les manipulations seront réalisées par du personnel formé et expérimenté, en limitant la durée de contention et le nombre d’interventions. Les pesées seront réalisées sans manipulation directe. Les sacs de collecte des fèces seront installés 3 j avant la phase de collecte afin de favoriser l’habituation. Les prélèvements sanguins seront réalisés à la veine jugulaire, sous une contention inférieure à 3 min. Les prélèvements de jus ruminal seront réalisés à l'aide d'une sonde adaptée et dureront 5 à 10 min maximum. En cas de difficulté de prélèvement, de détresse respiratoire, de toux ou de signes d'inconfort important, la procédure sera immédiatement interrompue. Les tentatives de ponction sanguine seront limitées à 2 par opérateur. Les mesures des émissions de CH₄ seront mesurées avec le dispositif GreenFeed, méthode non invasive réduisant le stress comparativement aux chambres respiratoires. Après chaque manipulation, une récompense alimentaire sera distribuée. L’infestation parasitaire restera modérée, la race ovin Martinik étant résistante au parasitisme digestif, et sera monitorée grâce à la méthode FAMACHA (couleur des muqueuses), complétée par la mesure de l’hématocrite. Une note FAMACHA ≥ 4 et/ou un hématocrite ≤ 18 constitueront un point limite : les animaux recevront immédiatement un traitement anthelminthique, seront retirés du protocole et recevront les soins vétérinaires nécessaires. En fin d’essai, tous les animaux infestés recevront un traitement anthelminthique.
Choix des espèces
Cette étude vise à mieux comprendre les effets d'une alimentation à base de ressources tropicales, sources de métabolites secondaires, sur les performances zootechniques et les émissions de CH4, en interaction avec le parasitisme gastro-intestinal chez des ruminants élevés pour leur production de viande. Le mouton constitue un modèle pertinent car ses mécanismes de fermentation ruminale, de production de CH4 et de réponse au parasitisme sont comparables à ceux d’autres ruminants. La race Martinik a été choisie car c’est une race à viande adaptée aux conditions tropicales. Son gabarit réduit, sa croissance relativement rapide et sa facilité de manipulation aisée permettent un suivi longitudinal de nombreux animaux, contrairement aux bovins dont les contraintes de coût et d’élevage limitent ce type de protocole. De plus le choix de cette espèce répond à des contraintes techniques liées au dispositif GreenFeed disponible, conçu pour les petits ruminants sans cornes. Les animaux seront utilisés du sevrage (3 mois) jusqu'à l'âge de vente habituel des systèmes ovins viande herbagés extensifs des Antilles (17-18 mois). Ce choix répond aux objectifs scientifiques du projet. La première partie de l'étude vise à évaluer les effets d'une alimentation à base de ressources tropicales riches en métabolites secondaires sur les émissions de CH₄ , les performances zootechniques, la digestion et le microbiote ruminal tout au long de la phase de croissance des animaux. Un suivi dès le sevrage est donc nécessaire pour caractériser les effets de ces régimes sur l'ensemble de la période de production. La seconde partie concerne des animaux adultes (16-17 mois), dont la croissance est achevée, afin d’étudier plus précisément les interactions entre alimentation et infestation expérimentale par H. contortus, en limitant les effets liés au développement et en caractérisant la modulation de la réponse parasitaire.
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Bovins : 164
Destinés à alimenter "la constitution des dossiers réglementaires requis" pour des vaccins bovins contre les virus Shamonda-like, ces essais utilisent 244 ruminants, 164 bovins et 80 moutons, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils reçoivent jusqu'à trois injections de candidat vaccin, puis une souche virulente, suivie de jusqu'à treize prises de sang en treize jours. Pour produire la souche virale, certains d'entre eux subissent sous anesthésie un prélèvement terminal d'au moins deux litres de sang avant d'être tués. Après les études d'efficacité, tous sont tués "pour des raisons sanitaires", et seuls 30 bovins issus des études que le porteur dit "d'innocuité" peuvent être réutilisés.
Objectifs
Le projet a pour but ultime de développer des vaccins sûrs et efficaces contre les virus Shamonda-like (SHAV) chez les bovins. Il comprend cinq volets complémentaires : l'évaluation de l'innocuité des candidats vaccins, la production de souche d'épreuve, la validation du modèle d'épreuve, la réalisation de potency tests sur moutons, bovins et l'évaluation de leur efficacité. Dans un premier temps, il est nécessaire de produire et maintenir des stocks de souches virulentes de SHAV afin de disposer de matériel biologique standardisé permettant le développement et la pérennisation du modèle d'épreuve. Un second objectif consiste à développer et valider un modèle d'épreuve reproductible chez le bovin séronégatif. La validation repose sur la démonstration d'une virémie détectable et reproductible après inoculation expérimentale d'une souche SHAV, ainsi que sur la mise en évidence d'une séroconversion post-infection. Différentes conditions expérimentales pourront être comparées afin d'identifier le modèle le plus pertinent. Le troisième objectif est d'évaluer l'innocuité locale et systémique de vaccins expérimentaux contre les virus SHAV. Ces études permettront notamment d'évaluer la tolérance après administrations répétées, les réactions au site d'injection ainsi que toute manifestation clinique pouvant être associée à la vaccination. Le quatrième objectif est d'évaluer l’efficacité d’un vaccin contenant l'antigène Shamonda chez des ovins et des bovins séronégatifs après administration d'un vaccin. Le potency test de l’efficacité vaccinale est évalué après administration de virus d’épreuve. Enfin, le projet vise à démontrer l'efficacité de candidats vaccins. Après vaccination, les animaux seront exposés à une souche virulente SHAV afin de déterminer la capacité du vaccin à prévenir ou réduire la virémie et à induire une réponse immunitaire protectrice. L'ensemble de ces données est nécessaire à l'évaluation du rapport bénéfice/risque des candidats vaccins et à la constitution des dossiers réglementaires requis pour leur développement.
Bénéfices attendus
La finalité du projet est le développement de vaccins sûrs et efficaces permettant de réduire l'impact sanitaire et économique des infections dues aux virus Shamonda-like chez les bovins. Le projet permettra : • de disposer d'une souche d'épreuve standardisée ; • d'établir un modèle d'épreuve robuste et reproductible ; • d'identifier les formulations vaccinales les plus prometteuses ; • de générer les données d'innocuité et d'efficacité nécessaires au développement réglementaire des vaccins.
Procédures
Administrations : Pour le candidat vaccin : jusqu'à 3 administrations de 5ml en 3 sites, de 2 à 4 semaines d'intervalle, en sous-cutanée, sur animal vigile. L'acte dure moins d'une minute. Pour la souche d'épreuve : 1 administration de 3ml en 3 sites, en sous-cutanée ou 3ml en intraveineux, sur animal vigile. L'acte dure moins d'une minute. Prélèvements : En études d'innocuité : 3 prélèvements sanguins de 10ml (soit 30ml max) à 14 jours d'intervalle, en sous-cutanée, sur animal vigile. L'acte dure moins d'une minute. En études efficacité et modèle d'épreuve : 2 prélèvements sanguins de 15ml en début et fin d'étude, en sous-cutanée, sur animal vigile. L'acte dure moins d'une minute. 13 prélèvements sanguins de 5ml pendant 13 jours après épreuve, en sous-cutanée, sur animal vigile. L'acte dure moins d'une minute. Pour la production de souche : 1 prélèvement terminal de 2L minimum, sur animal anesthésié, suivi d'une euthanasie. L'acte dure moins de 5 minutes. En potency tests : 6 prélèvements sanguins de 5ml pendant 6 jours après épreuve et un prélèvement sanguin de 7ml avant la première vaccination, en sous-cutanée, sur animal vigile. L'acte dure moins d'une minute.
Impact sur les animaux
Les contentions, injections et prélèvements sanguins peuvent provoquer un inconfort transitoire ou du stress au moment des manipulations, une douleur légère de courte durée pour les injections et les prélèvements. Les réactions attendues après vaccination sont principalement : • réactions locales transitoires ; • augmentation modérée et transitoire de la température corporelle ; • gêne locale limitée au point d'injection. Les données disponibles indiquent que l'infection SHAV chez les bovins et les moutons induit peu ou pas de signes cliniques. Les observations les plus fréquemment rapportées sont : • hyperthermie discrète et transitoire ; • diarrhée légère occasionnelle ; • virémie sans manifestation clinique majeure.
Devenir
Les animaux peuvent être réutilisés après des études d'innocuité et si le protocole ne nécessite pas de prélèvements post-mortem (examen macroscopique ; prélèvements tissulaires ; histopathologie). Après des études d'efficacité ou de validation de modèle d'épreuve, les animaux seront systématiquement euthanasiés pour des raisons sanitaires liées à de potentielles dispersion du virus SHAV.
Remplacement
Aucun modèle alternatif ne permet aujourd'hui de reproduire l'ensemble des mécanismes immunitaires impliqués dans la protection contre une infection SHAV.
Réduction
Les effectifs sont définis à partir de l'expérience acquise sur des modèles vaccinaux comparables et des données historiques disponibles. Les études de validation de souche d’épreuve utilisent un nombre limité d'animaux. Les études d'efficacité sont conçues pour obtenir des résultats statistiquement interprétables tout en utilisant le minimum d'animaux compatible avec les objectifs scientifiques. La collecte de matériel biologique au cours des études de validation permet également de limiter la réalisation d'études spécifiques de production de souche.
Raffinement
Pour chaque étude, en fonction de l’âge des animaux, une période d’acclimatation de minimum 7 jours est prévue dans le but de limiter leur stress et de stabiliser leur état physiologique. Les animaux sont hébergés en groupe dans des environnements à température et atmosphère contrôlées. Une alternance de luminosité (12h jour/12h nuit) et un renouvellement d’air approprié sont mis en place. Des enrichissements tels que des grattoirs pour les bovins sont installés dans les hébergements, afin que les animaux puissent exprimer, au mieux leur comportement naturel. Les ruminants bénéficient également d’aliment fibreux supplémentaire. Le personnel intervenant dans l’étude sera formé aux gestes techniques afin de travailler avec le plus d’expertise possible. Une alternance des sites de prélèvements est mis en place. Les animaux sont observés quotidiennement, ou plus si jugé nécessaire, ce qui permet de détecter tout signe comportemental anormal (spontané ou provoqué) et/ou toute anomalie physique non attendue. En cas de déviation de l'état normal d'un animal, le responsable de l’étude, le vétérinaire désigné ou le vétérinaire d'astreinte, décidera d'augmenter les fréquences d'observations. Une anesthésie profonde est mise en place pour les prélèvements terminaux. 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
Le bovin constitue l'espèce cible des vaccins évalués. Il est naturellement sensible aux virus SHAV et développe une virémie mesurable après inoculation expérimentale. L'évaluation dans l'espèce cible est nécessaire pour démontrer l'innocuité et l'efficacité des vaccins dans des conditions représentatives de leur future utilisation. L'ovin et le bovin constituent des espèces sensibles aux orthobunyavirus du sérogroupe Simbu et représente l'espèce cible du test de potency. Bovins de préférence de 2 à 4 mois, pouvant aller jusqu’à 12 mois (selon disponibilité des animaux séronégatifs) sans impacter l’objectif de l’étude Ovins 2 à 9 mois
Impact du stress thermique subi in utero sur le contenu en petits ARN non codants des spermatozoïdes ovins produist à l’âge adulte (RESIST) – partie 4/4
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Transportées deux heures, pourvues d'une éponge vaginale puis soumises à huit injections intramusculaires et deux injections intraveineuses sur animal vigile, 40 brebis donneuses d'embryons sont tuées pour que la collecte se fasse sur leurs utérus après la mort. Les 120 receveuses subissent une chirurgie de transfert d'embryon de trente minutes sous anesthésie générale, et 30 des brebis gestantes passent tout leur dernier mois de gestation à 30 degrés le jour et 25 la nuit, avec un risque d'hyperthermie, d'avortement ou de mise-bas précoce que le porteur reconnaît. Les 220 moutons relèvent de procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, les agneaux mâles nés de ces gestations subissant cinq prises de sang entre la naissance et neuf mois, puis trois collectes de semence. Les receveuses non gestantes et les mères après sevrage retournent au troupeau d'origine, 120 au total, tandis que les descendants mâles sont mis à mort pour prélever leurs organes, dont les testicules et la prostate, leur retour au troupeau étant écarté au motif que leur reproduction est compromise.
Objectifs
Dans un contexte de changement climatique, ce projet vise à étudier les conséquences d’une exposition à des températures élevées pendant la fin de la gestation sur le développement de la descendance chez les ovins. L’hypothèse posée par l’étude est qu’une exposition à la chaleur pendant la vie fœtale peut modifier le fonctionnement du placenta et affecter le développement de différents organes chez la descendance. Une attention particulière sera portée au développement de l’appareil reproducteur mâle, car des altérations de la qualité ou de la quantité des spermatozoïdes pourraient avoir des conséquences sur la fertilité et les performances de reproduction. Les analyses porteront notamment sur des mécanismes épigénétiques, qui permettent à notre environnement d'influencer le fonctionnement de certains gènes, sans modifier notre ADN. L’étude repose sur la comparaison d’animaux présentant des capacités différentes de tolérance à la chaleur, élevés dans des conditions climatiques contrastées. Les objectifs scientifiques sont de caractériser les effets du stress thermique sur le fœtus, d’évaluer ses conséquences à long terme sur le développement de la descendance mâle et d’identifier les mécanismes biologiques favorisant l’adaptation aux fortes températures et leur origine. Ce projet se déroulera sur 4 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ce projet cherche à mieux comprendre les conséquences de l’augmentation des températures liée au changement climatique sur les animaux d’élevage. Plus particulièrement, il étudie l’impact d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement fœtal, le poids à la naissance, la croissance des individus et les capacités de reproduction des animaux à l’âge adulte. Les chercheurs souhaitent déterminer si une exposition à des températures élevées avant la naissance peut avoir des effets durables sur le développement des animaux. Ils étudieront également les mécanismes naturels qui permettent à certains animaux de mieux résister à la chaleur que d’autres et chercheront à savoir si cette capacité d’adaptation dépend principalement de la mère ou des échanges entre la mère et le fœtus pendant la gestation. Les résultats attendus permettront de mieux comprendre comment les animaux s’adaptent aux fortes chaleurs et comment ces adaptations peuvent influencer leur santé et leurs performances de reproduction. À plus long terme, ces connaissances pourraient contribuer au développement de stratégies permettant de limiter les effets négatifs des épisodes de chaleur sur les animaux d’élevage et ainsi aider les filières agricoles à faire face aux conséquences du changement climatique.
Procédures
Les donneuses d’embryons subiront un transport de 2 heures entre l'EU1 et l'EU2, une pose d'éponge par voie intravaginale, une série de 8 injections par voie intra-musculaire et 2 injections intra-veineuses sur animal vigile (EU1). Si les inséminations sont faites avec de la semence congelée, une laparoscopie sera réalisée sur chacune des brebis à inséminer (EU4). Le temps d’intervention de cet acte se compte en minutes (3 à 5 min par brebis). Concernant les receveuses, une pose d'éponge par voie intra-vaginale, une injection par voie intra-musculaire et 2 injections intra-veineuses sur animal vigile et une chirurgie sous anesthésie générale et analgésie pour le transfert d’embryons (30 minutes) seront réalisées (EU2 et 3). Durée de chaque injection : quelques secondes. 3 prises de sang seront effectuées sur l’ensemble des 60 mères gestantes (à 110 jours, 125 et ~147 jours de gestation). 30 de ces brebis gestantes subiront un stress thermique en bâtiment à ambiance contrôlé durant tout le dernier mois de gestation (30°C en journée et 25°C la nuit). Les descendants mâles subiront 5 prises de sang (naissance, 1, 3, 6 et 9 mois) et des collectes de semence (3 éjaculats par mâles à partir de 8 mois d’âge ; EU2). La durée d'une prise de sang est d'une à deux minutes, contention comprise et celle de la collecte d’un éjaculat de quelques minutes.
Impact sur les animaux
Le transport entre l'EU2 et l'EU1 et la découverte d’un nouvel environnement pourra engendrer un stress transitoire chez les femelles. Certains effets indésirables liés à l’anesthésie et la chirurgie peuvent survenir (hypothermie et douleurs post-opératoires). Le stress thermique pourrait entrainer une hyperthermie sur les brebis avec des difficultés de régulation de température corporelle et respiratoire dues également au dernier stade de gestation. Un risque d’avortement ou de mise-bas précoce pourrait survenir. Un petit hématome pourrait apparaitre à la jugulaire, lié aux quelques prises de sang effectuées. Enfin, le stress généré par l’ensemble des manipulations pourrait également apporter une nuisance supplémentaire.
Devenir
Pour des raisons de compatibilité avec les objectifs de l’étude, la collecte des embryons sera réalisée sur les utérus post-mortem. Les 40 femelles donneuses d'embryons seront donc euthanasiées. Les 120 embryons mâles collectés seront remis en place dans 120 femelles receveuses synchronisées. Toutes celles non gestantes, qui ne seront donc pas intégrées à la suite de la procédure (stress thermique) retourneront au sein du troupeau d’origine (N~60). Toutes celles qui seront gestantes entreront dans l’étape suivante de la procédure (N~60). En fin de procédure, ces mères pourront retourner dans le troupeau d’origine après Le SEVRAGE des descendants. Les descendants mâles seront mis à mort à la fin de l’expérimentation afin de collecter les organes nécessaires à l’étude fonctionnelle de l’impact du dérèglement climatique. L’étude portant sur divers organes, dont les testicules et la prostate, une approche par biopsie n’est pas compatible. Leur retour au sein du troupeau n’est également plus possible (reproduction compromise).
Remplacement
Il n’existe actuellement aucune méthode alternative permettant d’étudier de manière fiable les conséquences d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement des animaux après leur naissance et jusqu’à l’âge adulte. Les objectifs du projet nécessitent d’évaluer les interactions complexes entre la mère, le placenta et le fœtus, ainsi que leurs effets à long terme sur la croissance, la santé et la reproduction de la descendance. Les modèles cellulaires ou les cultures de tissus disponibles aujourd’hui ne permettent pas de reproduire l’ensemble des mécanismes biologiques qui se déroulent au cours de la gestation ni d’évaluer leurs conséquences sur l’organisme entier. Ils ne permettent notamment pas d’étudier les effets de la chaleur sur les échanges entre la mère et le fœtus, ni les répercussions de cette exposition sur le développement futur de l’animal. L’utilisation d’animaux est donc indispensable pour atteindre les objectifs scientifiques du projet et améliorer les connaissances sur les conséquences du changement climatique pour les animaux d’élevage.
Réduction
Le nombre d’animaux a été optimisé de façon à obtenir des résultats pertinents, reproductibles et statistiquement valides. En ce sens, le nombre d’animaux inclus dans ce projet a été déterminé de manière à obtenir des résultats scientifiquement fiables tout en limitant au maximum leur utilisation. Les connaissances actuelles ne permettent pas encore de prédire précisément les effets d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement futur des animaux. De plus, certaines caractéristiques biologiques étudiées présentent naturellement une forte variabilité entre individus. Le projet prévoit donc le suivi de 60 descendants mâles issus de mères réparties dans différents groupes expérimentaux, avec ou sans exposition à la chaleur pendant la fin de la gestation. Cette organisation permettra de comparer les effets des conditions étudiées tout en tenant compte de la variabilité naturelle observée entre les animaux. Le nombre d’animaux a également été calculé pour compenser les pertes pouvant survenir au cours de l’expérimentation, notamment lorsqu’une gestation n’aboutit pas ou lorsqu’un animal ne peut pas être inclus dans toutes les étapes du suivi. Afin d’obtenir les 60 descendants nécessaires à l’étude, 120 femelles receveuses seront incluses dans le protocole. 40 femelles donneuses seront également nécessaires pour produire les embryons transférés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe, conformément à leur comportement naturel, dans des espaces adaptés avec une litière paillée et différents enrichissements permettant de favoriser leur confort et leurs comportements habituels. Les interventions chirurgicales nécessaires à l’insémination intra-utérine (éventuelle) et au transfert des embryons seront réalisées sous anesthésie générale avec une prise en charge adaptée de la douleur avant, pendant et après l’intervention. Des mesures complémentaires seront mises en place pour assurer le confort des animaux, notamment le maintien de leur température corporelle pendant et après la chirurgie. Les techniques utilisées sont choisies afin de limiter au maximum le caractère invasif des interventions et de favoriser une récupération rapide. Les prélèvements sanguins seront réalisés par du personnel qualifié et expérimenté selon des méthodes couramment utilisées en élevage. Ces actes sont de courte durée et n’entraînent qu’une gêne légère et temporaire. Les animaux seront habitués à la présence des soigneurs et manipulés dans des conditions visant à réduire leur stress. Après chaque prélèvement, une récompense alimentaire leur sera distribuée. L’état de santé et le comportement des animaux seront surveillés quotidiennement pendant toute la durée du projet. En cas d’apparition d’un problème de santé ou de signes de douleur, un traitement approprié sera administré sous la supervision du vétérinaire référent afin de limiter au maximum toute souffrance.
Choix des espèces
Les ovins ont été choisis en raison de leur reproduction saisonnée, soumise au stress thermique soit en fin de gestation, soit en début de gestation (selon les pratiques des éleveurs). De plus les avantages biologiques apportés par cette espèce (temps de gestation court et taille des animaux) permettent aux ovins de servir de modèle pour d’autres espèces et notamment les gros ruminants. Cette étude permettra d'évaluer l'effet d’un stress thermique appliqué en fin de gestation (dernier mois) en environnement contrôlé sur la construction du phénotype de la descendance. Mais également d’identifier les mécanismes de thermo-adaptation et leur origine, en comparant deux races ovines ayant des capacités de résilience différentes au stress thermique (race française vs Brésilienne). Toutes les femelles (donneuses et receveuses) seront des adultes sexuellement matures. Les animaux générés après mise-bas seront des agneaux mâles et ils seront suivi jusqu’à un stade post-puberté (~9 mois d’âge). Ces animaux permettront d'évaluer l'effet d’un stress thermique appliqué en fin de gestation (dernier mois) en environnement contrôlé sur la construction du phénotype de la descendance.
Optimisation de la prise en charge réanimatoire lors d’une pathologie respiratoire sévère chez l’agneau
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
Pour mettre au point une réanimation à cordon ombilical intact et une ventilation par liquide destinées aux nouveau-nés porteurs d'une hernie diaphragmatique, 232 moutons sont utilisés, brebis gestantes et agneaux, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré ou menées sous anesthésie sans réveil. Une malformation du diaphragme est créée chirurgicalement sur le fœtus entre 75 et 85 jours de gestation, la brebis étant ensuite maintenue en vie jusqu'au terme, vers 138 jours, pour laisser le poumon de l'agneau se dégrader. À la naissance, une seconde intervention pose les capteurs et l'assistance respiratoire, qui dure de deux à quarante-huit heures, avant que brebis et agneaux soient tués sous anesthésie profonde pour analyse des poumons. Le porteur annonce une mortalité peropératoire possible par hémorragie ou défaillance cardiaque, et des points limites prédéfinis permettant d'interrompre immédiatement la procédure.
Objectifs
Ce projet s'intéresse à une malformation rare du diaphragme qui empêche les poumons du futur bébé de se développer normalement pendant la grossesse. À la naissance, ces nouveau-nés ont des poumons hypoplasiques et une perfusion pulmonaire altérée, rendant la transition à la vie extérieure extrêmement risquée. L'un des objectifs majeurs est de transformer les premiers soins en salle de naissance grâce à la réanimation à cordon intact. D'une part, il s'agit de sécuriser la transition à la naissance. Habituellement, le cordon ombilical est clampé rapidement, mais notre approche consiste à débuter les soins de réanimation alors que le bébé est encore relié à son placenta. Ce lien permet au nouveau-né de continuer à recevoir de l'oxygène de sa mère pendant que les médecins stabilisent sa respiration, offrant ainsi une transition beaucoup plus douce. Pour que cette technique soit sûre, nous développons un système de surveillance innovant capable de mesurer en temps réel la qualité du flux sanguin et de l'oxygène passant par le cordon afin d'identifier tout événement perturbateur et d'ajuster les soins instantanément. D'autre part, le projet propose une alternative respiratoire plus douce. En plus de cette réanimation protectrice, nous étudions une méthode de respiration par liquide, plutôt que par air, pour aider les poumons fragiles à se déployer sans subir les agressions des ventilateurs classiques, tout en réduisant l'inflammation globale. En combinant une meilleure surveillance cardiaque et une méthode de respiration moins agressive, ce projet vise à offrir à ces nouveau-nés vulnérables de meilleures chances de survie et une réduction des séquelles à long terme.
Bénéfices attendus
Ce projet de recherche vise des avancées majeures pour le soin des nouveau-nés les plus fragiles, avec des retombées à court et long terme. L'amélioration de la sécurité des soins à la naissance est au cœur de cette démarche grâce au développement d'un nouvel outil de surveillance non invasif. Celui-ci permettra aux médecins de disposer de critères précis pour pratiquer la réanimation sans couper le cordon ombilical, aidant ainsi à prendre des décisions médicales plus sûres et mieux adaptées à la physiologie de chaque bébé. Ces travaux sur l'analyse des flux sanguins durant la naissance ont pour but de créer un dispositif médical innovant, un appareil de monitorage inédit transposable dans les services de néonatalogie pour aider à la décision médicale. Par ailleurs, une nouvelle stratégie respiratoire plus efficace est explorée à travers l'étude de la ventilation par liquide. Elle vise à démontrer qu'il est possible de stabiliser le cœur et les poumons des bébés atteints de cette malformation bien plus efficacement qu'avec les méthodes actuelles, avec pour bénéfices une meilleure oxygénation et une protection accrue du tissu pulmonaire contre les agressions mécaniques. À plus long terme, l'application de ces méthodes cherche à réduire les complications graves, la mortalité liée à cette anomalie du diaphragme et les maladies pulmonaires chroniques qui handicapent souvent ces enfants durant leur croissance. Le projet permet également une avancée des connaissances scientifiques en aidant à mieux comprendre l'adaptation du système circulatoire et des poumons à la vie extérieure dans un contexte de malformation. Enfin, le développement d'algorithmes de monitorage intelligents intégrés à ce projet vise à réduire le recours aux procédures invasives et aux prélèvements sanguins répétés, s'inscrivant ainsi dans une démarche de soin minimaliste et protectrice pour le nouveau-né vulnérable.
Procédures
Les animaux seront soumis à des procédures chirurgicales, réalisés sous anesthésie générale et avec une prise en charge systématique de la douleur. 1. Interventions chirurgicales : Pour une première partie de l’étude (modèle physiologique) : Chaque brebis subit une intervention chirurgicale unique d'environ 4 heures. Cette opération permet de mettre en place les capteurs de surveillance (mesure des flux sanguins) et de réaliser la phase de soins et d'assistance à la naissance. Pour les autres étapes (étude de la malformation) : Les brebis font l'objet de deux interventions distinctes. La première, d'une durée d'environ 1 heure, permet de créer la malformation diaphragmatique chez le fœtus pour simuler la pathologie humaine. La seconde, d'environ 2 heures, intervient au moment de la naissance pour mettre en place les dispositifs de surveillance et préparer l'assistance respiratoire. 2. Assistance respiratoire et suivi : Après la naissance, les agneaux bénéficient d'une aide à la respiration (classique ou par liquide spécial). La durée de cette phase est variable selon les groupes : elle peut être courte (2 heures) ou prolongée (jusqu’à 48 heures) afin d'évaluer les bénéfices sur la croissance des poumons et la réduction de l'inflammation. 3. Suivi et prélèvements : Durant toute la phase d'assistance respiratoire, un suivi biologique est réalisé via des prélèvements sanguins réguliers de faible volume (1,3 mL). Ces prélèvements sont indispensables pour ajuster les paramètres respiratoires en temps réel et garantir le confort de l'animal. À l'issue de la période d'observation, les animaux sont maintenus sous anesthésie profonde jusqu'à leur euthanasie afin de permettre des analyses complémentaires sur les tissus pulmonaires.
Impact sur les animaux
1. Pour la brebis : La principale nuisance est liée à l’intervention chirurgicale réalisée sur l’abdomen et l’utérus sous anesthésie générale. La douleur est prévenue par une prise en charge analgésique adaptée avant, pendant et après l’intervention. Les principaux risques sont : • Risques liés à l’anesthésie : chez les ruminants, une remontée du contenu de l’estomac vers les poumons peut survenir. Ce risque est limité par une mise à jeun préopératoire. Une baisse transitoire des fonctions cardiaque et respiratoire peut également être observée lors de l’induction anesthésique. • Complications chirurgicales : risque de saignement ou d’infection du site opératoire, limité par une antibioprophylaxie et des conditions d’asepsie rigoureuses. • Risques liés à la gestation : le stress lié au transport, au changement d’environnement ou à la chirurgie peut, dans de rares cas, provoquer une mise bas prématurée. • Mortalité peropératoire : elle reste possible en cas d’hémorragie majeure ou de défaillance cardiaque sous anesthésie. 2. Pour l’agneau (fœtus / nouveau-né) : Le fœtus est soumis à une instrumentation invasive (cathéters, capteurs, intubation) réalisée sous anesthésie transplacentaire, complétée si nécessaire par une analgésie et une anesthésie locale. Le principal risque est une diminution de l’oxygénation ou un ralentissement sévère de la fréquence cardiaque en cas de compression ou de torsion du cordon ombilical avant le début de la ventilation. La ventilation liquidienne totale peut entraîner des contraintes mécaniques pulmonaires, des perturbations transitoires de la circulation ou des échanges gazeux lors de la transition entre ventilation liquide et gazeuse. Ces risques sont limités par une surveillance instrumentale continue, une anesthésie maintenue tout au long de la procédure et l'application de points limites prédéfinis permettant d'interrompre immédiatement l'expérimentation si nécessaire. Mesures de protection : Tout au long du projet, le bien-être des animaux est évalué quotidiennement à l'aide de grilles d'observation précises. Si un animal présente des signes de douleur ou d'inconfort qui ne peuvent être soulagés par les traitements prévus, il est immédiatement mis fin à sa souffrance par une euthanasie éthique.
Devenir
À la fin de la période d'observation (Procédures 1 et 3) : Les agneaux et les brebis seront euthanasiés par une injection intraveineuse d'un produit spécifique, pratiquée sous anesthésie profonde pour garantir l'absence totale de douleur. Cette étape est indispensable pour réaliser des prélèvements de tissus (notamment les poumons) et mener des analyses biologiques et inflammatoires impossibles à effectuer sur un animal vivant. Ces analyses sont cruciales pour évaluer l'efficacité de la ventilation par liquide et comprendre l'impact de la malformation sur le développement pulmonaire. Procédure 2: À la suite de la première intervention chirurgicale visant à créer la malformation diaphragmatique, les animaux ne sont pas mis à mort. Les brebis sont maintenues en vie et font l'objet d'un suivi attentif jusqu'au terme de la gestation (d'environ 138 jours). Cette période est nécessaire pour permettre au poumon de l'agneau d'évoluer de manière pathologique, simulant ainsi la situation clinique humaine avant la phase finale d'assistance respiratoire à la naissance.
Remplacement
L'étude des pathologies fœtales et néonatales chez l'être humain se heurte à des limites éthiques et de sécurité majeure. Pour des raisons évidentes de protection de l'enfant et de la mère, il n'est pas possible de réaliser des recherches invasives (comme des mesures de pression sanguine ou des prélèvements fréquents) qui présenteraient un risque vital pour le fœtus. Le recours à un modèle animal est ici irremplaçable afin de mimer la complexité des interactions biologiques. La malformation étudiée affecte simultanément le développement des poumons, la circulation du sang et le fonctionnement du cœur. Actuellement, aucun modèle informatique ou culture de cellules en laboratoire ne peut reproduire fidèlement ces interactions complexes entre plusieurs organes au moment crucial du passage de la vie intra-utérine à la respiration aérienne. Conformément aux règles d'éthique médicale, toute nouvelle stratégie thérapeutique ou technologique (comme la ventilation par liquide ou le nouveau système de surveillance du cordon) doit impérativement prouver son efficacité et sa sécurité sur un organisme vivant complet avant de pouvoir être un jour proposée en maternité ou en service de néonatalogie. De plus, seul un modèle animal "grand mammifère" permet de simuler avec précision les gestes de réanimation et les dimensions des vaisseaux sanguins rencontrés chez le nouveau-né humain, ce qui est indispensable pour valider les futurs outils médicaux.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés dans ce projet a été calculé pour être le plus bas possible, tout en garantissant que les résultats obtenus soient statistiquement fiables et significatifs. Les brebis présentent fréquemment des gestations gémellaires (deux agneaux). Cela nous permet de mener des observations sur deux nouveau-nés tout en ne sollicitant qu'une seule mère, réduisant ainsi le nombre total d'animaux adultes impliqués dans l'étude. Pour certaines mesures, chaque agneau est comparé à lui-même (avant et après une intervention). Cette méthode, très précise, permet de limiter le nombre d'animaux nécessaires puisqu'il n'est pas toujours indispensable d'avoir un groupe d'animaux "témoins". Le projet regroupe plusieurs questions scientifiques au sein d'une même étude. En récoltant un maximum de données (cardiaques, pulmonaires, biologiques) sur chaque animal, nous évitons de multiplier les expérimentations et les groupes de sujet. Le choix d'utiliser 8 animaux par groupe repose sur l'expérience acquise dans ce domaine de recherche. Ce nombre est considéré comme le seuil minimal pour pouvoir interpréter les résultats avec certitude tout en respectant strictement les principes éthiques de limitation.
Raffinement
Le raffinement consiste à minimiser toute douleur ou stress potentiel pour l'animal. Les brebis sont des animaux grégaires qui ont besoin de compagnie. Pour réduire le stress lié au transport et au nouvel environnement, elles arrivent au moins 10 jours avant l'étude et sont toujours hébergées par groupe de deux ou plus. Aucune brebis n'est isolée, ce qui garantit un équilibre social indispensable à leur sérénité. Toutes les interventions sont réalisées sous anesthésie générale gazeuse, une méthode qui permet un contrôle très précis de la profondeur du sommeil de l'animal et assure une absence totale de douleur pendant l'opération. Des protocoles de lutte contre la douleur (analgésie), spécifiquement adaptés à l'espèce et à l'âge (brebis ou agneau), sont administrés avant, pendant et après chaque intervention. Ces traitements sont réévalués quotidiennement par l'équipe. Les animaux sont observés chaque jour selon des critères précis (appétit, comportement, confort). Cette vigilance constante permet d'intervenir immédiatement si un signe de gêne est détecté, assurant ainsi une prise en charge rapide et efficace tout au long de leur séjour en laboratoire.
Choix des espèces
Le choix de l'espèce ovine, et plus particulièrement de l'agneau au stade fœtal et nouveau-né, repose sur une proximité biologique exceptionnelle avec l'être humain pour l'étude de la naissance. Ce modèle est considéré comme la référence mondiale car le développement des poumons et le fonctionnement du cœur de l'agneau à terme présentent des similitudes physiologiques majeures avec ceux d'un nouveau-né humain. Cette parenté physiologique est indispensable pour comprendre comment la circulation sanguine s'adapte lorsque l'animal commence à respirer. Par ailleurs, l'agneau possède une morphologie et un poids très proches de ceux d'un bébé à la naissance, ce qui représente un avantage majeur pour la recherche médicale. Cette similarité de gabarit permet aux chercheurs d'utiliser exactement les mêmes dispositifs et instruments que ceux utilisés en maternité, comme les systèmes d'assistance respiratoire ou les capteurs de surveillance. En reproduisant fidèlement les caractéristiques de la malformation étudiée, ce modèle permet de tester de nouvelles stratégies de soins dans des conditions quasi identiques à celles rencontrées à l'hôpital, garantissant ainsi que les innovations technologiques développées pourront être un jour transposées en toute sécurité pour soigner les enfants. Les brebis utilisées seront des brebis adultes gestantes. Les interventions seront réalisées entre 75 et 85 jours de gestation pour la création de la malformation, puis entre 125 et 138 jours de gestation pour les procédures expérimentales.
Impact du stress thermique subi in utero sur le contenu en petits ARN non codants des spermatozoïdes ovins produist à l’âge adulte (RESIST) – partie 1/4
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Pour mesurer si la chaleur subie pendant la gestation modifie le sperme de la descendance, 220 moutons vont être utilisés dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers et modérés. 40 brebis donneuses reçoivent une éponge vaginale, huit injections intramusculaires et deux injections intraveineuses, puis sont tuées pour que leurs utérus livrent les embryons, transférés par chirurgie sous anesthésie générale dans 120 receveuses. 30 des brebis gestantes passent tout leur dernier mois de gestation à 30 °C le jour et 25 °C la nuit, avec un risque d'hyperthermie, de difficultés respiratoires et d'avortement annoncé par le porteur. Les 60 agneaux mâles subissent cinq prises de sang et trois collectes de semence chacun avant d'être tués pour le prélèvement des testicules et de la prostate, les brebis receveuses retournant, elles, au troupeau d'origine.
Objectifs
Dans un contexte de changement climatique, ce projet vise à étudier les conséquences d’une exposition à des températures élevées pendant la fin de la gestation sur le développement de la descendance chez les ovins. L’hypothèse posée par l’étude est qu’une exposition à la chaleur pendant la vie fœtale peut modifier le fonctionnement du placenta et affecter le développement de différents organes chez la descendance. Une attention particulière sera portée au développement de l’appareil reproducteur mâle, car des altérations de la qualité ou de la quantité des spermatozoïdes pourraient avoir des conséquences sur la fertilité et les performances de reproduction. Les analyses porteront notamment sur des mécanismes épigénétiques, qui permettent à notre environnement d'influencer le fonctionnement de certains gènes, sans modifier notre ADN. L’étude repose sur la comparaison d’animaux présentant des capacités différentes de tolérance à la chaleur, élevés dans des conditions climatiques contrastées. Les objectifs scientifiques sont de caractériser les effets du stress thermique sur le fœtus, d’évaluer ses conséquences à long terme sur le développement de la descendance mâle et d’identifier les mécanismes biologiques favorisant l’adaptation aux fortes températures et leur origine. Ce projet se déroulera sur 4 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ce projet cherche à mieux comprendre les conséquences de l’augmentation des températures liée au changement climatique sur les animaux d’élevage. Plus particulièrement, il étudie l’impact d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement fœtal, le poids à la naissance, la croissance des individus et les capacités de reproduction des animaux à l’âge adulte. Les chercheurs souhaitent déterminer si une exposition à des températures élevées avant la naissance peut avoir des effets durables sur le développement des animaux. Ils étudieront également les mécanismes naturels qui permettent à certains animaux de mieux résister à la chaleur que d’autres et chercheront à savoir si cette capacité d’adaptation dépend principalement de la mère ou des échanges entre la mère et le fœtus pendant la gestation. Les résultats attendus permettront de mieux comprendre comment les animaux s’adaptent aux fortes chaleurs et comment ces adaptations peuvent influencer leur santé et leurs performances de reproduction. À plus long terme, ces connaissances pourraient contribuer au développement de stratégies permettant de limiter les effets négatifs des épisodes de chaleur sur les animaux d’élevage et ainsi aider les filières agricoles à faire face aux conséquences du changement climatique.
Procédures
Les donneuses d’embryons subiront un transport de 2 heures entre l'EU1 et l'EU2, une pose d'éponge par voie intravaginale, une série de 8 injections par voie intra-musculaire et 2 injections intra-veineuses sur animal vigile (EU1). Si les inséminations sont faites avec de la semence congelée, une laparoscopie sera réalisée sur chacune des brebis à inséminer (EU4). Le temps d’intervention de cet acte se compte en minutes (3 à 5 min par brebis). Concernant les receveuses, une pose d'éponge par voie intra-vaginale, une injection par voie intra-musculaire et 2 injections intra-veineuses sur animal vigile et une chirurgie sous anesthésie générale et analgésie pour le transfert d’embryons (30 minutes) seront réalisées (EU2 et 3). Durée de chaque injection : quelques secondes. 3 prises de sang seront effectuées sur l’ensemble des 60 mères gestantes (à 110 jours, 125 et ~147 jours de gestation). 30 de ces brebis gestantes subiront un stress thermique en bâtiment à ambiance contrôlé durant tout le dernier mois de gestation (30°C en journée et 25°C la nuit). Les descendants mâles subiront 5 prises de sang (naissance, 1, 3, 6 et 9 mois) et des collectes de semence (3 éjaculats par mâles à partir de 8 mois d’âge ; EU2). La durée d'une prise de sang est d'une à deux minutes, contention comprise et celle de la collecte d’un éjaculat de quelques minutes.
Impact sur les animaux
Le transport entre l'EU2 et l'EU1 et la découverte d’un nouvel environnement pourra engendrer un stress transitoire chez les femelles. Certains effets indésirables liés à l’anesthésie et la chirurgie peuvent survenir (hypothermie et douleurs post-opératoires). Le stress thermique pourrait entrainer une hyperthermie sur les brebis avec des difficultés de régulation de température corporelle et respiratoire dues également au dernier stade de gestation. Un risque d’avortement ou de mise-bas précoce pourrait survenir. Un petit hématome pourrait apparaitre à la jugulaire, lié aux quelques prises de sang effectuées. Enfin, le stress généré par l’ensemble des manipulations pourrait également apporter une nuisance supplémentaire.
Devenir
Pour des raisons de compatibilité avec les objectifs de l’étude, la collecte des embryons sera réalisée sur les utérus post-mortem. Les 40 femelles donneuses d'embryons seront donc euthanasiées. Les 120 embryons mâles collectés seront remis en place dans 120 femelles receveuses synchronisées. Toutes celles non gestantes, qui ne seront donc pas intégrées à la suite de la procédure (stress thermique) retourneront au sein du troupeau d’origine (N~60). Toutes celles qui seront gestantes entreront dans l’étape suivante de la procédure (N~60). En fin de procédure, ces mères pourront retourner dans le troupeau d’origine après Le SEVRAGE des descendants. Les descendants mâles seront mis à mort à la fin de l’expérimentation afin de collecter les organes nécessaires à l’étude fonctionnelle de l’impact du dérèglement climatique. L’étude portant sur divers organes, dont les testicules et la prostate, une approche par biopsie n’est pas compatible. Leur retour au sein du troupeau n’est également plus possible (reproduction compromise).
Remplacement
Il n’existe actuellement aucune méthode alternative permettant d’étudier de manière fiable les conséquences d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement des animaux après leur naissance et jusqu’à l’âge adulte. Les objectifs du projet nécessitent d’évaluer les interactions complexes entre la mère, le placenta et le fœtus, ainsi que leurs effets à long terme sur la croissance, la santé et la reproduction de la descendance. Les modèles cellulaires ou les cultures de tissus disponibles aujourd’hui ne permettent pas de reproduire l’ensemble des mécanismes biologiques qui se déroulent au cours de la gestation ni d’évaluer leurs conséquences sur l’organisme entier. Ils ne permettent notamment pas d’étudier les effets de la chaleur sur les échanges entre la mère et le fœtus, ni les répercussions de cette exposition sur le développement futur de l’animal. L’utilisation d’animaux est donc indispensable pour atteindre les objectifs scientifiques du projet et améliorer les connaissances sur les conséquences du changement climatique pour les animaux d’élevage.
Réduction
Le nombre d’animaux a été optimisé de façon à obtenir des résultats pertinents, reproductibles et statistiquement valides. En ce sens, le nombre d’animaux inclus dans ce projet a été déterminé de manière à obtenir des résultats scientifiquement fiables tout en limitant au maximum leur utilisation. Les connaissances actuelles ne permettent pas encore de prédire précisément les effets d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement futur des animaux. De plus, certaines caractéristiques biologiques étudiées présentent naturellement une forte variabilité entre individus. Le projet prévoit donc le suivi de 60 descendants mâles issus de mères réparties dans différents groupes expérimentaux, avec ou sans exposition à la chaleur pendant la fin de la gestation. Cette organisation permettra de comparer les effets des conditions étudiées tout en tenant compte de la variabilité naturelle observée entre les animaux. Le nombre d’animaux a également été calculé pour compenser les pertes pouvant survenir au cours de l’expérimentation, notamment lorsqu’une gestation n’aboutit pas ou lorsqu’un animal ne peut pas être inclus dans toutes les étapes du suivi. Afin d’obtenir les 60 descendants nécessaires à l’étude, 120 femelles receveuses seront incluses dans le protocole. 40 femelles donneuses seront également nécessaires pour produire les embryons transférés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe, conformément à leur comportement naturel, dans des espaces adaptés avec une litière paillée et différents enrichissements permettant de favoriser leur confort et leurs comportements habituels. Les interventions chirurgicales nécessaires à l’insémination intra-utérine (éventuelle) et au transfert des embryons seront réalisées sous anesthésie générale avec une prise en charge adaptée de la douleur avant, pendant et après l’intervention. Des mesures complémentaires seront mises en place pour assurer le confort des animaux, notamment le maintien de leur température corporelle pendant et après la chirurgie. Les techniques utilisées sont choisies afin de limiter au maximum le caractère invasif des interventions et de favoriser une récupération rapide. Les prélèvements sanguins seront réalisés par du personnel qualifié et expérimenté selon des méthodes couramment utilisées en élevage. Ces actes sont de courte durée et n’entraînent qu’une gêne légère et temporaire. Les animaux seront habitués à la présence des soigneurs et manipulés dans des conditions visant à réduire leur stress. Après chaque prélèvement, une récompense alimentaire leur sera distribuée. L’état de santé et le comportement des animaux seront surveillés quotidiennement pendant toute la durée du projet. En cas d’apparition d’un problème de santé ou de signes de douleur, un traitement approprié sera administré sous la supervision du vétérinaire référent afin de limiter au maximum toute souffrance.
Choix des espèces
Les ovins ont été choisis en raison de leur reproduction saisonnée, soumise au stress thermique soit en fin de gestation, soit en début de gestation (selon les pratiques des éleveurs). De plus les avantages biologiques apportés par cette espèce (temps de gestation court et taille des animaux) permettent aux ovins de servir de modèle pour d’autres espèces et notamment les gros ruminants. Cette étude permettra d'évaluer l'effet d’un stress thermique appliqué en fin de gestation (dernier mois) en environnement contrôlé sur la construction du phénotype de la descendance. Mais également d’identifier les mécanismes de thermo-adaptation et leur origine, en comparant deux races ovines ayant des capacités de résilience différentes au stress thermique (race française vs Brésilienne). Toutes les femelles (donneuses et receveuses) seront des adultes sexuellement matures. Les animaux générés après mise-bas seront des agneaux mâles et ils seront suivi jusqu’à un stade post-puberté (~9 mois d’âge). Ces animaux permettront d'évaluer l'effet d’un stress thermique appliqué en fin de gestation (dernier mois) en environnement contrôlé sur la construction du phénotype de la descendance.
Donneurs de sang de mouton pour culture in vitro d’agents pathogènes sanguins
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Choisis l'un pour ses hématies sensibles aux parasites du genre Babesia, l'autre pour ses hématies résistantes, 2 moutons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacun subit quatre prélèvements par an, environ 150 ml de sang pris à la veine jugulaire sur animal vigile, en dix à quinze minutes. Ce sang alimente des cultures in vitro de parasites, pour produire un antigène de diagnostic de la babésiose humaine et constituer une collection de souches françaises. Les deux moutons sont gardés en vie à l'issue et "potentiellement réutilisés pour un autre projet selon l'avis du vétérinaire", ce que le champ structuré du devenir confirme.
Objectifs
Les objectifs de ce projet sont de permettre la culture in vitro de parasites déjà décrits génétiquement pour produire de l’antigène avec des visées diagnostiques, d’isoler les parasites directement à partir de prélèvements sanguins et de constituer une bio-collection de souches francaises afin d’analyser par la suite la diversité génétique des parasites isolés in vitro et proposer si besoin des améliorations des méthodes de détection.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra une meilleure compréhension de la babésiose humaine. Il permet également de répondre aux besoins en termes de diagnostic sérologique et moléculaire de cette maladie, permettant de produire un antigène calibré quantitativement et décrit génétiquement obtenu par culture in vitro des parasites.
Procédures
Les animaux seront soumis à des prélèvements sanguins 4 fois par an (150 ml environ) sur animaux vigiles directement à la veine jugulaire. durée du prélévement : 10-15 min.
Impact sur les animaux
Aucune nuisance n’est réellement attendue à part le stress lié à la contention lors des prélevements de sang et une tres légère douleur lors de l'introduction de l'aiguille.
Devenir
A l'issus de la procédure, les animaux seront gardés en vie et potentiellement réutilisés pour un autre projet selon l'avis du vétérinaire.
Remplacement
La culture en vue de l’étude de ces parasites nécessite du sang de cette espèce cible. Le sang récolté dans ce projet est primordial pour ce milieu de culture, les Babesia étant des parasites des globules rouges. Il n’existe, à l’heure actuelle, aucun substrat efficace de remplacement. De manière plus générale, cette méthode remplace l’utilisation d’animaux pour des protocoles infectieux avec euthanasie finale. Nous avons effectivement démontré que le diagnostic par culture in vitro de ces parasites était possible à partir d’une prise de sang et que l’étude de la gamme d’hôtes sensibles des espèces parasites était possible également in vitro sans recours à l’infection des animaux. Nous poursuivons néanmoins la recherche d’autres méthodes alternatives tout en poursuivant l’amélioration du diagnostic et des connaissances sur ces agents pathogènes.
Réduction
Le recours à la culture in vitro (et donc à des donneurs de sang) est déjà en soit une méthode de remplacement et de raffinement et de réduction. Le nombre d'animaux a donc été réduit au maximum à savoir un animal à hématies sensibles et un animal à hématies résistantes.
Raffinement
Les prises de sang sont réalisées par du personnel compétents et formés spécifiquement à cette espèce. Lors du prélevement, des points limites ont été définis et seront appliqués au besoin. Les animaux sont par ailleurs préalablement habitués à la contention afin de diminuer le stress. Seulement 4 prélèvements par an et par animal sont réalisés. Durant leur hébergement, les animaux seront pesés tous les mois, soumis à un examen clinique et tondus 1 fois par an. Leurs onglons seront taillés au besoin.
Choix des espèces
Les animaux sont les espèces cibles des agents pathogènes. Animaux adultes afin de pouvoir pourvoir à leur besoins et de posseder des caractéristiques hématologiques stables dans le temps.