Moutons

56 brebis vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque brebis subit une chirurgie de pose d'implant utérin sous anesthésie, sept à neuf prélèvements sanguins et plusieurs transports entre deux sites, pour évaluer un dispositif destiné à traiter les fibromes chez la femme. Le porteur indique que, le jour de la mise à mort, les brebis encore anesthésiées seront utilisées pour la formation chirurgicale d'internes dans le cadre d'un autre projet, avant l'euthanasie. Il précise avoir écarté le primate, habituellement utilisé pour ce type d'étude, au profit de l'ovin.

Objectifs

L’objectif principal est la tolérance d'un implant utérin (type stérilet) qui permettrait de traiter localement les fibromes chez la femme. Le devenir dans l'organisme du principe actif contenu dans les implants intra-utérins à libération longue durée sera évalué. Les critères d’évaluation sont: - La teneur en principe actif dans les tissus utérins à différents temps (1 mois, 2 mois ou 3 mois) - La teneur en principe actif dans le plasma sanguin par prise de sang à différent temps et au stade terminal. Les objectifs secondaires et critères d’évaluation sont les suivants: - Evaluation de la tolérance locale du principe actif par une évaluation macroscopique et histologique des organes en terminal (utérus, ovaires, vagin, foie, rein) - Évaluation de l’état du système de délivrance du principe actif à l'issue de l'expérience par prélèvement de l’implant. L’évaluation de la dégradation est macroscopique et des caractérisations physico-chimiques seront réalisées. Le projet se déroule sur 2 sites : un site où les interventions et suivi post opératoire auront lieu (site n°1) et un site où le soin de suite sera réalisé (site n°2).

Bénéfices attendus

Ce projet d’expérimentation animale permettra d’évaluer les prototypes d’implants en termes de profil pharmacocinétique, notamment la durée et le niveau de concentrations circulantes. Ce projet permettra d’évaluer la performance et la sécurité des prototypes de dispositifs intra-utérin à libération prolongée d’un principe actif avant de passer en phase clinique. Le projet est nécessaire pour démontrer le profil pharmacocinétique du principe actif, l’exposition locale utérine, l’exposition systémique ainsi que la tolérance locale du principe actif et du système de libération vis à vis des organes.

Procédures

Les animaux auront tous une procédure chirurgicale sous anesthésie générale (durée estimée à 2h). Puis de 7 à 9 prélèvements de sang seront réalisés sur animal vigile (estimé à 10 min chacun). Le jour de la fin de procédure et donc de mise à mort, les animaux sous anesthésie générale pourront être utilisés à des fins de formation des internes de chirurgie via la réalisation d'une procédure chirurgicale, encadrée par un médecin sénior (durée inférieure à 4h avant sacrifice, toujours sous anesthésie générale). Le projet se déroule sur 2 sites, les brebis seront donc déplacées pour 3 trajets (30 minutes). Sur le premier site (appelé animalerie n°1) auront lieu la chirurgie, le suivi post-opératoire immédiat (jusqu'au jour 4 environ, ou plus selon l'état de santé de l'animal) puis la mise à mort. Le second site (appelé animalerie n°2) est le fournisseur des animaux. Après avoir été opérées et surveillées en post-opératoire au sein de l’animalerie n°1, les brebis retourneront vers l'animalerie n°2 pour tout le temps du suivi (soit de 3 semaines à environ 3 mois selon les lots). Elles seront réacheminées sur l'animalerie n°1 pour la mise à mort.

Impact sur les animaux

En termes d’effets indésirable, le principe actif est approuvé aux Etats-Unis pour une utilisation chronique dans le syndrome de Cushing afin de contrôler l'hyperglycémie chez les patients. Le système de délivrance du médicament testé chez les animaux contiendra une dose beaucoup plus faible que celle usuellement pratiquée par voie orale. Avec une libération prolongée sur 3 mois, le risque d’entraîner des effets indésirables chez l’animal est extrêmement faible. Un stress peut également être engendré lors de chaque manipulation : tonte avant l'intervention, avant les anesthésies, lors des 4 prises de sang en post opératoire et lors des transports et changements de lieu. Du fait de l'intervention chirurgicale, des douleurs post opératoires sont possibles. Une légère douleur au point de prélèvement des prises de sang est également envisagée.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort le dernier jour de suivi. Néanmoins, avant l'euthanasie, l'animal toujours sous analgésie et anesthésie générale, pourra être utilisé à des fins de formation des internes de chirurgie dans le cadre d'un autre projet autorisé (pour une durée inférieure à 4 heures). L'animal est ensuite euthanasié.

Remplacement

Le projet consiste à démontrer l’efficacité d'un système de délivrance d’un principe actif qui a d’ores et déjà été étudié et vérifié via des études in vitro. Avant de passer en phase d'étude clinique, l'étape in vivo est requise et ne peut être remplacée pour valider l’efficacité du système de délivrance. L’efficacité du système de délivrance repose notamment sur des processus biologiques d’absorption, d’accumulation et d’élimination, qui ne peuvent être simulés en intégralité par des modèles non vivants ou par des modèles in-silico. Par ailleurs, nous avons considéré de remplacer les primates utilisés habituellement pour des études de ce genre par des ovins.

Réduction

Le nombre d’animaux par groupe a été réduit au strict minimum (6 animaux par lot : 2 par durée de suivi). Il a été préféré de limiter ce nombre à son minimum et de permettre de renouveler chaque lot une fois en cas de besoin. Dans l'objectif de réduction du nombre d'animaux, et sur les recommandations du conseil scientifique du site porteur, les animaux lorsqu'ils seront sous anesthésie générale pour les prélèvements de fin de procédure (au bout d’un mois, de deux mois ou de trois mois de suivi selon le groupe), les animaux ne seront pas directement mis à mort mais utilisés à des fins de formations des internes de chirurgie pour une à deux procédures expérimentales supplémentaires, toujours sous anesthésie générale, avant euthanasie (projet ayant une autorisation APAFiS distincte).

Raffinement

La procédure d’implantation du dispositif se déroulera intégralement sous anesthésie générale avec apport d'analgésique préopératoire et un ajustement des doses en cas d'apparition de signes de douleur ou de réveil (modification de la fréquence respiratoire). Une analgésie post-opératoire sera également mise en place. Les animaux seront re-transférés sur leur lieu d'approvisionnement (site n°2 agréé à l'expérimentation animale) qui est plus adapté pour les périodes prolongées. Les temps de trajet des animaux sont de courte durée (inférieurs à 30 min). Ces déplacements sont assurés par le site n°2, via un véhicule agréé au transport des ovins. Une grille de score est établie avec suivi des points limites (grille de scores). La même grille de score sera applicable quel que soit le lieu d'hébergement.

Choix des espèces

Le système de délivrance du médicament est destiné à être implanté dans la cavité utérine des femmes adultes dans l’objectif de diminuer la taille des fibromes utérins. Par conséquent, l’espèce a été choisie en fonction de l’anatomie utérine, de telle sorte que celle-ci soit la plus similaire possible à celle de l’anatomie de la femme. L’utérus de la femme est un utérus simplex, caractéristique des humains et des primates. Le primate n’a pas été sélectionné pour l’étude pour des raisons éthiques et de disponibilités de l’espèce. Les autres espèces possèdent soit un utérus duplex (rat, lapin, cochon d’inde, etc), bipartite (jument) ou bicorne (chienne, truie, vache, brebis). Les espèces pouvant être utilisés pour l’expérimentation animale possèdent donc une anatomie différente de celle de la femme. Afin de sélectionner l’espèce la plus pertinente pour l’étude, la taille de l’utérus a donc été le second critère de choix.L’utérus de l’espèce doit pouvoir recevoir l’implant dans son intégralité pour pouvoir transposer les résultats obtenus vers l’application clinique. La taille des cornes utérines de la brebis et de la truie permettent l’implantation de l’implant dans sa totalité. La brebis représente un meilleur modèle que la truie en raison de sa taille, de l'anatomie pelvienne et de la taille des vaisseaux utérins. La brebis adulte a donc été sélectionnée comme l’espèce la plus pertinente.

27 brebis vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque brebis subit une opération de trois à quatre heures sous anesthésie pour recevoir des implants sous-cutanés, suivie de deux semaines à six mois avant d'être tuée et sa peau prélevée, afin de tester la réaction immunitaire à un substitut vasculaire biologique. Le porteur présente comme une mesure de réduction le fait que le cœur des brebis pourra ensuite être utilisé pour des projets de cardiologie du même institut. Sur le remplacement, il affirme qu'aucun modèle ne peut suppléer l'animal vu la complexité du système immunitaire et retient la brebis comme seule espèce dont les cellules conviennent.

Objectifs

Contexte : Pour créer un abord vasculaire pour permettre l’hémodialyse, ou pour créer un pontage en remplacement de petits vaisseaux sanguins périphériques ou coronariens obstrués le chirurgien utilise des vaisseaux sanguins du patient lui-même. Malheureusement, ces vaisseaux viennent souvent à manquer lors d’interventions répétées suite à la progression d'une maladie par exemple. Dans cette situation, des prothèses vasculaires synthétiques sont utilisées mais avec de mauvais résultats. Ainsi, de nombreux groupes de recherche ont émis l’hypothèse qu’une prothèse vasculaire entièrement biologique apporterait de meilleurs résultats qu’une prothèse synthétique, c’est pourquoi l’objectif de ce projet est de développer un substitut vasculaire entièrement biologique par ingénierie tissulaire, issu d’une approche par substitut cellulaire. Cette approche repose sur la production de feuillets composés de matrice extracellulaire synthétisée par des cellules maintenues en culture cellulaire. A partir de ces feuillets de substitut cellulaire, des fils sont produits et utilisés afin d’assembler un substitut vasculaire par tissage. C'est à dire que ce procédé a pour objectif final de créer des vaisseaux à partir de cellules qui pourront être implantés. Notre étude a montré que le modèle ovin semblait plus adapté pour produire des feuillets de substitut cellulaire. L’expérimentation envisagée consiste à étudier la réponse immunitaire de l’hôte suite à l’implantation sous-cutanée des fils produits à partir de feuillets ovins.

Bénéfices attendus

Le développement d’un modèle animal va permettre d’appréhender la réaction immunitaire de l’hôte à l’implantation du substitut vasculaire dans un contexte de greffe allogénique (conditions proches des conditions cliniques). Les bénéfices de ce projet permettront de s’assurer de la biocompatibilité du tissu produit avant d’envisager le tissage du substitut vasculaire et son implantation. De plus, la réponse des cellules de l’hôte qui peuvent soit détruire, soit remodeler l’implant ne peuvent être évaluées autrement. L’expérimentation envisagée consiste à étudier la réponse immunitaire de l’hôte suite à l’implantation sous-cutanée des fils produits à partir de feuillets ovins. Cette expérimentation permettra d’évaluer la réponse inflammatoire ainsi que le remodelage des fils à différents temps de suivi (2 semaines, 1 mois, 3 mois et 6 mois) par des analyses histologiques et l’analyse des propriétés mécaniques des fils (avant et après l’implantation). Ces données nous permettront de sélectionner le procédé de création et de conditionnement des fils les plus adaptés pour tisser le substitut vasculaire.

Procédures

Chaque animal sera opéré une seule fois et l’intervention chirurgicale sera effectuée au bloc opératoire sous anesthésie générale par le personnel formés et habilités (environ 3 à 4 heures d’opérations).. Les fils expérimentaux et contrôles seront implantés en sous-cutanées à l’aide d’aiguille stérile. Suite à la procédure, le suivi, le réveil, les soins per-opératoires et post-opératoires seront effectués par le personnel de l’animalerie. Après leur réveil, les animaux sont remis en stabulation collective dans un objectif de raffinement. Ils sont maintenus sous surveillance pendant 6 à 10 jours où ils reçoivent les soins post- opératoires. Après cette période de surveillance, les animaux sont hébergés soit à l’établissement utilisateur, soit transportés et hébergés dans des conditions de ferme dans les hébergements annexes. Ils seront visités et suivis quotidiennement par le personnel présent et formé et reviendront minimum 72h avant le jour de prélèvement, défini en fonction de leur temps de suivi (2 semaines, 1 mois, 3 mois et 6 mois). Les explantations seront effectués après l’euthanasie de l’animal.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables potentiels se situent principalement lors de la réalisation de la procédure chirurgicale sous- anesthésie. Les effets indésirables lors de l'opération peuvent être: troubles du rythme cardiaque et hypothermie. Des effets indésirables post-opératoire peuvent être : infection du site d’implantation sous-cutanées, mauvaise cicatrisation et démangeaisons. Au niveau de la phase longitudinale, lors de l’hébergement les potentiels effets indésirables peuvent être un stress ou de l’angoisse du au trajet entre l’EU et l’hébergement annexe.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort aux différents temps précédemment décrits (2 semaines, 1 mois, 3 mois et 6 mois). La peau des animaux sera ensuite prélevée après le sacrifice des animaux. Les différents fils expérimentaux seront explantés pour être analysés

Remplacement

Il est nécessaire de s’assurer de la biocompatibilité du tissu produit (les fils de substitut cellulaire) avant d’envisager le tissage du substitut vasculaire et son implantation. De plus, la réponse des cellules de l’hôte qui peuvent soit détruire, soit remodeler l’implant ne peuvent être évaluées autrement. A ce jour, aucun système de modélisation ne peut suppléer à l'utilisation d'un modèle animal étant donné la complexité du système immunitaire. L’étape d’expérimentation animale est également légalement obligatoire avant l’utilisation de ce type de produit chez l’humain. Nous avons choisi un modèle ovin pour les raisons suivantes. Les modèles animaux immunodéficients ou immunosupprimés notamment souris ou rats, ne peuvent pas mimer la physiologie humaine car ils sont trop petits. Ces modèles animaux ne permettent pas d’étudier le système immunitaire innée et adaptif et représente des conditions d’implantations xénogéniques éloignés des conditions cliniques futures allogéniques.C’est pourquoi ce projet vise le développement d’un modèle de gros animal qui permettra d’évaluer, à long terme, la réponse immunitaire innée de l’hôte combinée à la réponse immunitaire adaptative dans un contexte de greffe allogénique (indisponible chez les animaux immunodéficients ou immunosupprimés) simulant les conditions cliniques. D’après nos études menées au laboratoire, le modèle ovin est le seul dont les cellules permettent la production de feuillets de substitut cellulaire qui ressemblent à ceux produits avec des cellules humaines et permettront d’étudier la réponse immunitaire dans un contexte allogénique. Le but de ce projet est le développement d’un modèle ovin qui va permettre d’appréhender la réaction immunitaire innée et adaptative de l’hôte à l’implantation des fils de substitut cellulaire dans un contexte de greffe allogénique.

Réduction

Ces expérimentations sont conçues pour avoir recours à un nombre minimal d’animaux permettant l’obtention de résultats exploitables avec des tests statistiques de comparaison multiple pour comparer les différentes conditions et les différents temps d’implantation. Nous souhaitons implanter 2 brebis pour chaque temps expérimental classiquement décrits dans la littérature (2 semaines, 1 mois, 3 mois et 6 mois) pour l’étude de la réponse immune innée et adaptative (précoces et tardives). Pour chaque condition expérimentale testée, nous implanterons 8 fils de chaque condition sur chaque animal. Ainsi chaque animal sera son propre contrôle car toutes les conditions expérimentales seront implantées dans chaque individu, ce qui permet de réduire le nombre d’animaux impliqués dans l’expérimentation à 2 par temps de suivi. Le renouvellement de ces expérimentations permettra d’effectuer des modifications et/ou optimisations des conditions expérimentales avec un criblage plus fin pour sélectionner le conditionnement de préparation du fil de substitut cellulaire le plus adapté à la production du substitut vasculaire. Dans un objectif de réduction globale d’utilisation d’animaux vivants à des fins expérimentales, les animaux utilisés dans ce projet pourront être sacrifiés selon les méthodes décrites de prélèvement cardiaque de l’établissement utilisateur afin que leur cœur puisse être utilisé dans les projets de recherche de cardiologie mené au sein de cet institut.

Raffinement

Les animaux seront suivis dans des locaux agréés avec du personnels qualifiés et les périodes d’isolement limités au strict minimum nécessaire afin de réduire l’angoisse. Lors des interventions, angoisse, douleur et souffrance seront réduites par une prémédication. Durant l’anesthésie qui sera maintenue par voie gazeuse. l’électrocardiogramme, la pression artérielle, et la saturation en oxygène seront suivis. Des molécules de réanimation et un défibrillateur seront utilisés en cas de besoin selon les signes cliniques et du monitoring des signes vitaux. Le réveil de l’animal est réalisé sous analgésique et oxygène jusqu’à obtention d’une respiration spontanée. Le réveil sera surveillé par le personnel de l’animalerie qui vérifie la température et la posture debout de l’animal et administre des soins si nécessaire. Après leur réveil, les animaux sont remis en stabulation collective (raffinement adéquat à son espèce groupe social, pierre à sel à disposition, foin et paille…) Pour l’hébergement des animaux; Ils sont maintenus sous surveillance à l’établissement utilisateur pendant 6 à 10 jours où ils reçoivent les soins post-opératoires, pour surveiller leur état de santé et soigner les plaies chirurgicales. Les animaux sont ensuite hébergés soit à l’établissement utilisateur, soit transportés vers l’hébergement annexe. Ça offrira à l’animal des conditions quotidiennes maximales d’hébergement durant les périodes intermédiaires entre les différentes étapes du projet. Ils seront visités et suivis quotidiennement par le personnel présent, et reviendront sur le site de l’établissement utilisateur minimum 72h avant le jour de prélèvement, défini en fonction de leur temps de suivi. Des points limites ont été définis. Si les premiers animaux présentent une défaillance des fonctions vitales dans les heures ou premiers jours qui suivent l’intervention, le protocole sera interrompu. L’observation de l’état des animaux est réalisée quotidiennement au sein de l’établissement où ils seront hébergés. Si l’état de santé d’un animal est concerné par l’un des points limites ainsi que par toute autre observation jugée anormale, un examen vétérinaire approfondi est réalisé et le responsable du projet est contacté par l’établissement utilisateur pour définir la conduite à tenir (prescription traitement médical adapté, examens complémentaires). Si l’état de santé est préoccupant, le vétérinaire et le responsable du projet décideront de l’euthanasie.

Choix des espèces

Ces expérimentations chez le gros animal sont nécessaires pour évaluer la faisabilité et la durabilité de greffons vasculaires de diamètres qui correspondent à ceux utilisés en clinique. Le modèle ovin a été choisi car il fait partie des modèles animaux couramment utilisés dans le domaine vasculaire. En revanche, d’après nos études menées au laboratoire, ce modèle est le seul dont les cellules permettent la production de feuillets de substitut cellulaire qui ressemblent à ceux produits avec des cellules humaines. Grâce à la collaboration mise en place avec, nous avons déjà extrait, purifié et amplifié des cellules issues de biopsies de peau récupérées post-mortem sur des brebis. Nous avons donc sélectionné l’espèce qui nous permettrait d’étudier la réaction immunitaire et le remodelage des fils par les cellules de l’hôte, implantés en tant qu’allogreffes. Les animaux seront implantés à partir de 13 mois d’âge afin d’avoir des brebis adultes. Les brebis possèderont un système immunitaire et un système vasculaire mature. Cet âge est aussi compatible avec le suivi des implantations à des temps tardifs (6 mois).

160 agneaux vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Infestés par gavage avec des parasites intestinaux, ils peuvent développer une inflammation de l'intestin, des diarrhées et une chute de l'hématocrite, portent un harnais de collecte des excréments et subissent un jeûne avant d'être tués. Le projet entretient des souches de parasites, que le porteur nomme "matériel biologique", pour tester des antiparasitaires. Il retient des mâles, plus sensibles à l'infestation, pour "produire plus de parasites avec moins d'animaux", et affirme qu'aucune méthode in vitro ne reproduit le cycle complet du parasite.

Objectifs

Le projet a pour objectif de produire le matériel biologique (oeufs, larves infestantes et adultes de parasites intestinaux d'intérêt vétérinaire) nécessaire pour les analyses que nous menons au laboratoire (adaptation des parasites aux anthelminthiques, à leurs hôtes ou au changement climatique, criblage de molécules). Pour cela, il est nécessaire de conduire des infestations expérimentales pour i) produire le matériel de façon régulière, ii) disposer d'isolat parasitaire et caractériser leurs propriétés de résistance et de virulence, iii) contrôler les doses infestantes et cibler l'espèce d'intérêt (à la différence d'infestation naturelle non contrôlées), iv) maintenir les isolats parasitaires multi-résistants en confinement. Toutes ces contraintes ne rendent pas possible l'utilisation d'animaux en infestation naturelle ou d'animaux d'élevage commerciaux.

Bénéfices attendus

Le projet vise à produire le matériel biologique de base (larves et adultes) aux études visant à mieux contrôler les trichostrongles de ruminants en comprenant i) les mécanismes de la résistance aux divers anthelminthiques, ii) en interrogeant leur capacité d'adaptation au changement climatique et iii) en recherchant de nouveaux composés naturels permettant de s'affranchir des anthelminthiques chimiques. Ces bénéfices couvrent des enjeux à court et moyen terme.

Procédures

1) Le déparasitage consiste à traiter les animaux avec un anticoccidien et un anthelminthique. Les deux sont par voie orale ( 1 fois et entre 5 et 10 min). 2) Des prises de sang sur animal vigile pour suivre l'hématocrite (entre 3 et 5 fois et 5 min). 3) Infestation par gavage de parasite en fonction du niveau de résistance de l'isolat (1 fois et entre 5 et 10 min). 4) Transfert des animaux infestés par des isolats résistants dans les parc sur grille et mise en place des harnais (1 fois et environ 30 min). 5) En fonction de la pression sélection, application d'un traitement antiparasitaire (1 fois et en entre 5 et 10 min) 6 ) Récolte des fécès grâce au pot rattaché au harnais (en fonction de besoin scientifique et en continu). 7) Prélèvement rectal pour collecter de petites quantités de parasites (ponctuelle selon les besoins et environ 5 min).

Impact sur les animaux

Les nuisances sont de quatre ordres : 1. l'effet de l'infestation : les trichostrongles peuvent induire une inflammation intestinale (associée à une perte de poids, des diarrhées) ou une baisse de l'hématocrite. 2. la mise en parc avec plateau de récolte des fècés par deux des moutons peut engendrer un stress consécutif à l'isolement relatif des animaux. 3. Les harnais de collecte et le prélèvement rectal peuvent provoquer un léger inconfort. 4. Une mise à jeûn une nuit (< 16h) avant l'euthanasie constitue un stress important pour l'animal. 5) La prise de sang : la contention peut générer du stress ainsi qu’un éventuel hématome au niveau du site de prélèvement.

Devenir

Tous les animaux sont euthanasiés en fin d'infestation pour collecter et stocker les vers adultes nécessaires aux tests moleculaires (compréhension de l'architecture genétique des résistances aux anthelminthiques). Par ailleurs, les isolats multi-résistants ne peuvent pas être éliminés, ni disséminés dans l'environnement.

Remplacement

De manière à obtenir le matériel biologique nécessaire à la réalisation de nos tests biologiques et moléculaires, nous avons besoin d'entretenir nos isolats sur leur hôte naturel, l'ovin. Le passage sur l'animal est une étape obligatoire du cycle parasitaire. Nous ne sommes pas en mesure de réaliser un cycle complet du parasite in vitro car aucune méthode alternative n'est disponible à l'heure actuelle.

Réduction

Les effectifs sont calculés sur la base des projets en cours et des besoins passés de l'équipe soit 160 agneaux sur les cinq années à venir au maximum. Aucun test statistique n'est prévu dans le cadre des projets car il s'agit d'assurer une production continue de matériel biologique. Un minimum de deux animaux est considéré pour prévenir un isolement social.

Raffinement

Des harnais équipés de pots de collecte ont été spécialement conçus pour que la collecte des matières fécales soit la moins invasive possible. Les animaux sont hébergés par deux minimum. Chaque parc avec grille pour la collecte des fèces dispose d’un tapis pour le confort pour le couchage. La dose infestante est minimisée pour permettre la production de parasites en limitant les effets indésirables sur l'hôte : elle est de 6000 larves infestantes pour l'isolat sensible et de 10000 larves infestantes pour les isolats résistants dont les capacités d'installation, de reproduction et de développement sont moindres. D'autre part nous limitons les infestations aux agneaux mâles car ils sont plus sensibles aux infestations parasitaires que les femelles, ce qui permet de produire plus de parasites avec moins d'animaux. Enfin, des granulés sont donnés après chaque prise de sang. Les animaux sont observés quotidiennement. Dans le cas où l'animal présenterait un état clinique détérioré (apathie, anorexie, diarrhée), une coproscopie de contrôle sera réalisée. Pour l'infestation par H. contortus (parasite hématophage), tout animal présentant une perte d'hématocrite supérieure à 30% de son hématocrite initial sera vermifugé (isolat sensible ou mono-résistant) ou euthanasié (isolat multi-résistant). L'hématocrite sera établi avant puis 30j et 45j après infestation, ainsi qu'après toute coproscopie supérieure à 15000 oeufs/g lors du suivi hebdomadaire. Cependant les animaux sont suivis plusieurs fois par jour (enrichissement social) pour détecter les signes cliniques précoces et afin de prendre une décision rapide en cas d'atteinte des points limites.

Choix des espèces

Les vers gastro-intestinaux, parasites d'intérêt, sont inféodés à cette espèce. Les agneaux auront entre 2.5 à 6 mois. A cet âge, le système immunitaire est développé mais reste permissif aux vers gastrointestinaux. Cela permet d'obtenir une efficacité d'installation et donc de production de matériel biologique optimum.

Des moutons subissent deux anesthésies à dix jours d'intervalle pour un passage en IRM, la première d'une heure, la seconde de six heures, ainsi que six prises de sang à la jugulaire sur animal éveillé et une injection dans le péritoine. Les 9 moutons, adultes et de sexe indifférent, sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et tous sont tués sous anesthésie générale à la suite des acquisitions d'images, leur cerveau étant prélevé pour une nouvelle IRM hors du corps. Il s'agit de mettre au point l'IRM au manganèse chez le mouton, pour étudier plus tard la plasticité cérébrale liée aux changements de durée du jour chez cette espèce saisonnière. Le porteur rappelle que le manganèse est neurotoxique à forte dose, n'attend aucun effet indésirable de son injection et annonce trois doses à tester, sans préciser par quelle voie le produit est donné, la seule injection décrite en dehors des inductions d'anesthésie étant intrapéritonéale.

Objectifs

L’objectif est de mettre en place la technique d’Imagerie par Résonnance Magnétique du manganèse in vivo à l'échelle du cerveau entier chez l’ovin. Les propriétés paramagnétiques du manganèse (Mn2+) permettent son utilisation comme agent de contraste pour l'IRM (MEMRI : IRM du ManganEse). C’est un composé qui pénètre et s'accumule dans les neurones actifs, donc sa concentration intracellulaire est le reflet direct de l'activité neuronale. Cette technique permet de visualiser les changements structurels et fonctionnels en réponse à des stimulis. La dynamique du Mn2+ (biodisponibilité, pharmacocinétique) dépend de l'espèce, il est donc nécessaire de réaliser des mises au point sur le cerveau d’ovin pour lequel aucune étude n’est disponible dans la littérature.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de définir la dose minimale de Mn2+ nécessaire pour l’obtention du meilleur contraste en IRM MEMRI. Il permettra également de se placer dans la fenêtre temporelle la plus favorable pour l’acquisition d’un contraste optimum. Les mises au point des conditions de dose et temps dans cette expérimentation préliminaire bénéficieront à des appels à projet ultérieurs.

Procédures

Les animaux subiront 2 anesthésies à 10 jours d'intervalle pour passage à l'IRM. La première durera 1 heure, la 2ème 6 heures. Ils recevront également une injection intra-péritonéale (durée totale contention comprise d'une minute). Ils subiront 2 injections par voie intraveineuse à la jugulaire pour induire les anesthésies, ainsi que 6 prises de sang vigiles (durée totale contention comprise d'une minute).

Impact sur les animaux

Bien qu’il soit un élément nécessaire au bon fonctionnement de l’organisme, le manganèse est cependant neurotoxique à forte dose. Chez l’homme, il provoque maux de tête, insomnies, pertes de mémoire, instabilité émotionnelle, dystonie, tremblements, troubles du langage et des troubles de la marche. Selon la littérature, les cas de toxicité aigüe au manganèse chez les ruminants sont très peu probables. Nous n’attendons donc pas d’effets indésirables suite à l’injection de Mn2+, mais les animaux seront surveillés étroitement après l'injection. Pour chaque anesthésie les animaux pourront subir un stress lors de la manipulation. Un hématome peut apparaître lors de l’induction de l’anesthésie par voie intraveineuse, ou après les prises de sang à la veine jugulaire.

Devenir

A la suite des acquisitions, tous les animaux seront mis à mort toujours sous anesthésie générale, car leurs cerveaux seront prélevés et ré-analysés ex-vivo par IRM à plus haut champ.

Remplacement

Cette étude d‘imagerie cérébrale permettant de déterminer la dose minimale de Mn2+ et la fenêtre d’acquisition optimum pour obtenir le meilleur contraste ne peut être réalisée qu’in vivo. Il est en effet impossible d’étudier ou de reproduire ces expériences in vitro et encore moins in silico. Ce projet est un prérequis pour développer l’approche d’imagerie MEMRI qui permettra, ultérieurement, de mettre en place des projets longitudinaux, avec des nombres restreints d’animaux expérimentaux.

Réduction

Ce projet concerne 9 animaux expérimentaux maximum, qui seront utilisés pour tester trois doses de Mn2+ et déterminer la fenêtre d’observation optimale de l’activité cérebrale par IRM MEMRI. Pour cette expérience pilote, nous avons besoin de déterminer la dose minimale qui nous permet d’acquérir des images IRM informatives, et pour cela nous ne disposons que de quelques données dans la littérature sur les rongeurs uniquement. Par conséquent, il nous faut tester plusieurs doses. De la même manière, nous n’avons aucune donnée sur la biodisponibilité du manganèse dans l’organisme d’ovin et donc nous ne connaissons pas la cinétique de disponibilité du manganèse dans le cerveau.

Raffinement

Les animaux expérimentaux feront l’objet d’une surveillance accrue dans la période qui suivra l’administration de Mn2+ jusqu’à l’anesthésie pour l’imagerie. Au cours de cette période, l’apparition de tremblements, les difficultés de déplacement, la prise alimentaire seront particulièrement surveillés. Nous serons attentifs à la survenue de signes de mal être (position des oreilles, port de la tête, prostration). Dans le cas où de tels signes apparaitraient, un traitement analgésique sera administré. Pendant toute la durée de l’expérimentation, les animaux expérimentaux seront maintenus en groupe au sein d'un environnement social stable, dans des conditions adaptées aux herbivores, litière de paille et foin ad libitum. Ils seront manipulés dans le calme par des agents expérimentés. Ils arriveront la veille de l’anesthésie, et seront mis à jeun avant l’intervention, avec abreuvement adlibitum. Les brebis seront maintenues sous oxygène à la fin de la première anesthésie pour améliorer la qualité et la rapidité du réveil. Dès que l’animal présentera les premiers signes de déglutition ou de clignement des paupières, il sera extubé.

Choix des espèces

Nous souhaitons développer la technique de l’IRM réhaussé par le manganèse (MEMRI) chez l’ovin adulte pour plus tard étudier les mécanismes de plasticité cérébrale associés aux changement de photopériode chez cette espèce saisonnée. La dynamique du Mn2+ dépendant de l'espèce, il est donc nécessaire de réaliser des mises au point sur le cerveau d’ovin pour lequel aucune étude n’est disponible dans la littérature. Nous utiliserons des adultes pubères, de sexe indifférent.

Imagerie, puis ovariectomie par une incision d'une dizaine de centimètres sur la ligne médiane du ventre pour provoquer une ménopause, puis pose d'un stimulateur cardiaque destiné à déclencher une fibrillation auriculaire, avec des équipements électroniques implantés sous le muscle du cou : 95 brebis âgées de 7 à 10 ans vont passer par ces étapes. Pendant six mois au plus, elles repassent chaque mois sous anesthésie générale pour des séances d'imagerie, invasives ou non, et des prélèvements de fluides biologiques, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur indique que la fibrillation provoquée est "asymptomatique chez la brebis" et cite comme effets possibles l'hypothermie et la désorientation au réveil des anesthésies, une hernie après l'incision et une cicatrisation prolongée autour des implants. Toutes seront tuées à l'issue, pour caractériser dans leurs tissus le remodelage cardiaque obtenu par la ménopause ou la fibrillation.

Objectifs

De plus en plus d’études montrent que la fibrillation auriculaire (FA) diffère entre les femmes et les hommes. Les femmes sont plus âgées au moment de l'apparition de la FA et la prise en charge est plus complexe et moins efficace. Parmi les rares études disponibles, nous observons qu’ un âge ménopausique plus jeune et un traitement hormonal limité ont été associés à un risque accru de FA et de maladies corrélées. Peu d'attention scientifique a été accordée aux différences entre les femmes et les hommes, d'où un manque de connaissances et de sensibilisation dans la communauté des chercheurs et dans le public. Par conséquent, afin d'améliorer le diagnostic et la thérapeutique de la maladie, nous devons mieux comprendre comment le rôle des hormones sexuelles influence le développement, la progression et le traitement de la FA. L'objectif de ce projet est la validation et caractérisation d’un modèle ovin de femelle ménopausée et son impact sur le remodelage atrial au cours de la fibrillation auriculaire

Bénéfices attendus

Ce projet a pour objectif de créer un modèle d’ovin pour mieux comprendre le rôle des hormones sexuelles dans la progression des maladies cardiaques, notamment de la FA. Les résultats de ce projet nous aideront à identifier les mécanismes spécifiques favorisants cette arythmie, et ils nous fourniront une base pour mieux prendre en charge les soins des patients atteints ou a risque de développer la FA à cause de leur sexe.

Procédures

Dans ce projet, 95 seront traitées. Ces animaux subiront des analyses d’imagerie, suivies par une procédure chirurgicale pour l’induction de la ménopause par ovariectomie. Ensuite, ils recevront un stimulateur cardiaque pour le déclanchement de la FA. Au long de leur suivi de maximum 6 mois, nous répèterons, avec une cadence mensuelle, ldes procédures d’imagerie non-invasive et invasive. Des prélèvements de fluides biologiques auront lieu mensuellement afin d’étudier les changements hormonaux et le bila métabolique. Toutes ces procédures seront effectuées sous anesthésie générale et monitorage des paramètres vitaux.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables éventuels peuvent être liés aux anesthésies (hypothermie) réalisées aux différentes procédures, notamment lors du réveil de l'animal (désorientation, apathie). L’ovariectomie par laparotomie médiale sur la ligne blanche d’une dizaine de centimètres pourrait éventuellement provoquer une hernie. Pour éviter ce type de complications, des points séparés et rapprochés seront réalisés afin d’éviter les tensions. Des effets indésirables attendus sont liés à l’implantation des équipements électroniques localisés en sous-musculaire dans la zone du cou pour induire et enregistrer la progression de la FA mais ils sont maîtrisés et correspondent à des phases de cicatrisation prolongées. L’induction de la FA chez la brebis peut provoquer une fréquence ventriculaire cardiaque irrégulière mais à noter que l’installation de la FA est asymptomatique chez la brebis ainsi les brebis saines et en FA sont indiscernable au niveau du comportement et de l’aspect physique.

Devenir

Tous les animaux impliqués dans ce projet seront mis à mort afin de caractériser à l’échelle tissulaire, cellulaire et biochimique les effets du remodelage cardiaque obtenu par la ménopause et/ou l’induction de fa fibrillation atriale. Ces données sont fondamentales pour prouver si et comment les hormones sexuelles jouent un rôle de protection contre la fibrillation atriale, et finalement envisager des thérapies ciblées et appropriée aux spécificités de la population féminine des patients.

Remplacement

Pour répondre aux questions d’ordre clinique, des modèles animaux de pathologies humaines et des tissus animaux sont nécessaires. Le remplacement des animaux n’est actuellement pas possible pour cette étude. En effet, les mécanismes physiologiques sont complexes dans leur globalité et nécessitent d’avoir recours à un modèle animal. S’y ajoute, qu’il n'existe pas à ce jour de modèles numériques ou même cellulaires pour répondre aux objectifs.

Réduction

Pour la première phase, nous avons estime une taille de 20 animaux en total, divisée entre un groupe ménopause et groupe ménopause + remplacement hormonale. Cela nous permettra d’avoir un nombre de 10 par groupe suffisant pour les observations des changements des niveaux hormonaux et ceux de type anatomique et électrophysiologique plus évidents. Pour la deuxième phase, nous avons fixé un nombre de 75 animaux max au long des 5 ans. Il s’agit du nombre minimal d’animaux nécessaire en se basant sur notre expérience antérieure dans l’utilisation d’autres modèles au cours de divers projets menés jusqu’à présent. Pour les deux phases, une attention sera portée à la réduction du nombre de ces animaux en recalculant le nombre statistiquement relevant après les premiers 5 et 10 animaux par groupe. Dans cet objectif de réduction, nous ferons également en sorte que chaque animal soit son propre contrôle dès que cela sera possible. Cela nous aidera dans le but d’obtenir des résultats plus robustes en utilisant moins d’animaux.

Raffinement

Le raffinement du projet et le respect du bien-être animal reposent sur plusieurs mesures, d’une part lors de l’hébergement dans des locaux agréés, les animaux bénéficient de soins quotidiens dispensés par du personnel compétent et soucieux du bien-être animal. Les animaux sont habitués au personnel animalier afin de limiter tout stress. Les animaux sont hébergés en groupes sociaux ce qui leur permet d’exprimer des comportements naturels et ils disposent d’enrichissements adaptés (i.e. foin, pierre à sel, etc.). Afin de minimiser les risques amenés par la chirurgie, nous les habituerons à porter des gilets médicaux. D’autre part, lors de l’intervention chirurgicale et implantation de dispositifs de stimulation, la procédure est réalisée sous anesthésie générale (mise en œuvre et surveillance par du personnel dédié) et une analgésie adaptée est mise en place. Des critères d’alerte précis et effets adverses seront évalués et surveillés. Si un point limite est atteint, des mesures adaptées seront mises en place dans le plus court délai (administration d’une thérapie analgésique ou bien augmentation des doses si déjà en cours). Parallèlement, le responsable du projet, le responsable du bien-être et le vétérinaire délégué seront contactés.

Choix des espèces

Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proches de l’homme (ovin, porc, chèvre, chien), l’ovin a été identifié comme le plus adéquate car : •Les équipes possèdent une très grande expérience sur la création des modèles dans cette espèce ; •Ce modèle animal est bien décrit et caractérisé, et constitue une référence dans la communauté scientifique ; •Le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie dans la gestion de cette espèce ; •Les moutons fournissent également les dimensions et les propriétés physiologiques comparables à celles de l'homme. Nous utilisons des Femelles matures de 7 à 10 ans d’âge pour reproduire la ménopause et la susceptibilité à la FA chez la femme.

13 brebis vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie de trois à quatre heures pour l'implantation d'un substitut vasculaire tissé posé en pontage entre carotide et jugulaire, puis des contrôles échographiques répétés sous anesthésie et une ponction à l'aiguille simulant l'hémodialyse. Le porteur mentionne parmi les nuisances l'absence de traitement anti-inflammatoire, un risque d'hémorragie et de déchirement du greffon, et prévoit la mise à mort à quatre et huit semaines pour prélever le vaisseau. Il affirme qu'une implantation "chez le gros animal" est "indispensable" et que la brebis est la seule espèce dont les cellules produisent les feuillets recherchés.

Objectifs

Les substituts vasculaires entièrement biologiques d’origine humaine issus d’une approche basée sur la synthèse de matrice par les cellules in vitro dite de « Cell-Assembled extracellular Matrix-CAM » ont été implantés chez l'Homme avec succès. Pour pallier les limites des prothèses vasculaires synthétiques, l’approche CAM permet la production de feuillets entièrement biologiques grâce à des cellules extraites à partir de peau humaine adulte saine. Des greffons de vaisseaux sanguins obtenus par roulage de ces feuillets ont été implantés avec succès chez des patients montrant une remarquable biocompatibilité. Cependant, leur méthode d’assemblage est longue pour permettre la fusion des différentes couches du vaisseau. Pour réduire le temps de production, ces feuillets sont transformés en fils qui, une fois montés sur un métier à tisser, permettent l’obtention d’un substitut vasculaire par tissage. Une implantation dans un modèle de gros animal ayant une anatomie proche de celle de l’humain est indispensable pour évaluer le comportement mécanique des produits d’ingénierie tissulaire tissés issus de l’approche CAM. Ainsi, l’objectif de ce projet est d’étudier le comportement mécanique ainsi que le remodelage in vivo de nos substituts vasculaires biologiques tissés à partir de fils de CAM face à une hémodynamique propre à l’hémodialyse, un contexte clinique pertinent, et ce dans un contexte de greffe allogénique, c’est-à-dire dans un contexte où un tissu d’un individu d’une espèce est implanté chez un autre individu d’une même espèce. Cela permettra d’étudier les réactions immunitaires innées et adaptatives, et de mettre en évidence que notre substitut peut être implanté en tant qu’accès vasculaire artérioveineux et subir/s’adapter à une hémodynamique importante et subir un remodelage adapté. Cela permettra également de mettre en évidence la faible réponse immunitaire à court terme de l’hôte suite à l’implantation. Ces résultats permettront d’envisager la réalisation d’une étude à plus long terme (jusqu’à 1 an) pour évaluer la viabilité à long terme du greffon et ce à terme pour utiliser cette technique chez les patients.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sont multiples. Ce projet permettra de mettre en avant la possibilité d’utiliser des substituts vasculaires tissés à partir de CAM allogénique. En effet, ce projet permettra de mettre en avant la faible réponse immunitaire de l’hôte à notre substitut allogénique. Ces réponses supporteront l’idée que des vaisseaux allogéniques tissés dévitalisés peuvent être utilisés avec efficacité et peuvent pallier à la limite des substituts autologues. Également, les études du comportement mécanique et du remodelage du substitut apporteront des réponses essentielles qui permettront de modifier les paramètres de tissage des substituts afin d’adapter leurs propriétés mécaniques et structurelles de l'organisme. Les adaptations mises en place suite à ces résultats permettront ainsi d’obtenir un substitut dont les propriétés répondront au mieux à une situation clinique donnée.

Procédures

Toutes les interventions dans cette étude seront faites sur des animaux anesthésiés. Premièrement, les implantations d’un substitut vasculaire tissé ainsi que d’un contrôle avec une prothèse synthétique commercialisé et actuellement utilisée en clinique, seront effectués dans un modèle bilatéral sur chacune des huit brebis, après anesthésie et avec des protocoles pré, per et post opératoires adaptés. Cette procédure chirurgicale est prévue une fois par animale pour une durée estimée à 3 à 4 heures. Les animaux seront soumis à des contrôles échographiques post-implantation et à des temps de 2 et 4 semaines (pour le groupe de 4 semaines), et post- implantation et à des temps de 2, 4, 6 et 8 semaines (pour le groupe 8 semaines). Chaque échographie sera réalisée sur animal anesthésiée pour réduire le stress des animaux. Chaque échographie ne durera pas plus d’une heure et chaque animal sera anesthésié pour une durée maximale d’une heure. Pour le groupe de 8 semaines, une ponction de l’abord vasculaire sera effectuée avec une aiguille 16G afin de simuler un contexte d’hémodialyse. Cette ponction sera réalisée à 4 semaines, lors de l’échographie de contrôle, sur animal anesthésié. La ponction et l’échographie ne dureront pas plus d’une heure et chaque animal sera anesthésié pour une durée maximale d’une heure.

Impact sur les animaux

La phase déterminante pour le bien-être de l’animal repose sur un temps d’intervention court. En effet, chaque brebis sera sous anesthésie générale pour effectuer la chirurgie d’implantation du greffon. Plus le temps passé sous anesthésie est court, mieux c’est pour le bien-être de l’animal et la réduction des effets indésirables de l’anesthésie. Nous estimons la durée de la chirurgie de 3 à 4 heures. Une fois implanté, des effets indésirables liés au greffon pourraient apparaître. Si des problèmes d’hémorragie ou d’écoulement à travers le greffon apparaissent, le protocole d’anticoagulation pourra être revu et adapté. Un autre effet indésirable potentiel est le déchirement du greffon, suite à un mouvement brusque de la brebis ou un coup porté sur l’implant par un autre animal. Si un déchirement est observé et est attribué directement au greffon, le design de ce dernier pourra être adapté pour les brebis suivantes. Afin de gérer le stress des animaux et d’éviter un endommagement du greffon et/ou une blessure de l’animal, les contrôles échographiques se feront sous anesthésie générale. De plus, cela permettra d’analyser le greffon avec plus de précision que si la brebis est vigile et en mouvement. Ces contrôles et l’anesthésie générale dureront une heure maximum. Une des nuisances pour l’animal au sein de cette étude est également l’absence de traitement anti-inflammatoire en post-opératoire. En effet, ce projet repose sur l’étude de la réaction inflammatoire de l’hôte suite à l’implantation des substituts vasculaires. Ainsi, aucun traitement anti-inflammatoire ne sera administré suite à l’implantation Au cours de cette étude, un protocole précis de prémédication, d’analgésie et d’anesthésie sera mis en place et le bien-être des animaux sera suivi constamment par le personnel dédié.

Devenir

A l’issu des contrôles terminaux, tous les animaux seront mis à mort aux différents temps définis (4 et 8 semaines). En effet, nous étudierons la réponse immunitaire ainsi que le remodelage des allogreffes par les cellules ; cette étape nécessitant le prélèvement du substitut vasculaire préalablement implanté entre la carotide et la veine jugulaire, la mise à mort de celui-ci est inévitable.

Remplacement

Un modèle de vaisseau humain peut être largement étudié in vitro d’un point de vue mécanique grâce à des bancs d’essais. Cependant, ces plateformes de tests ne permettent pas d’étudier la réponse immunitaire ou l’intégration d’un greffon dans des conditions réelles d’utilisation. Il ne sera donc pas possible de remplacer l’utilisation d’animaux. Ainsi l’utilisation d’un modèle animal de grande taille possédant un système cardiovasculaire proche de l’homme (porcin, ovin, canin ou primate) est souhaitable pour ce projet. En effet, l’objectif du projet est d’évaluer la fonctionnalité, la réponse immunitaire et l’intégration du substitut vasculaire dans l’organisme vivant et entier et ce, dans un contexte clinique pertinent (pontage artérioveineux), afin d’envisager à terme une utilisation chez les patients.

Réduction

Ces expérimentations sont conçues pour avoir recours à un nombre minimal d’animaux permettant l’obtention de résultats exploitables sur le plan statistique. Huit brebis seront implantées avec le même nombre de conditions expérimentales. Un modèle bilatéral sera utilisé ; ainsi, chaque animal sera son propre contrôle, ce qui permettra de réduire le nombre d’animaux impliqués dans l’expérimentation.

Raffinement

Le raffinement sera pris en compte tout au long du projet. Le projet sera mis en place dans des locaux agréés avec du personnel dédié et expérimenté. De l’enrichissement sera mis en place pour répondre au besoin des animaux (pierre à sel, foin, hébergement en groupe sociaux, paille). Un protocole précis de prémédication, d’analgésie et d’anesthésie sera mis en place lors des différentes phases et le bien-être des animaux sera suivi constamment par le personnel dédié et formé à l’espèce étudiée. Si nécessaire, des actions adaptées seront appliquées et le vétérinaire désigné de l’établissement sera sollicité.

Choix des espèces

Ces expérimentations chez le gros animal sont nécessaires pour évaluer la faisabilité et la durabilité de greffons vasculaires de diamètres qui correspondent à ceux utilisés en clinique, notamment en pontage artérioveineux. Le modèle ovin a été choisi car il fait partie des modèles animaux couramment utilisés dans le domaine vasculaire (comme le modèle canin et le modèle porcin). En revanche, d’après nos études menées au laboratoire, ce modèle est le seul dont les cellules permettent la production de feuillets de CAM qui ressemblent à ceux produits avec des cellules humaines. Les animaux seront implantés à partir de 13 mois d’âge afin d’avoir des brebis adultes, à ce stade les brebis possèdent un système immunitaire et un système vasculaire mature.

40 agneaux vont être utilisés, accompagnés de 20 brebis non comptées comme cibles, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous gardés vivants. Ils subissent des tests comportementaux, la pose répétée de ceintures à capteur cardiaque, deux prises de sang et des prélèvements de laine, pour évaluer l'effet d'un enrichissement du milieu sur leur bien-être et leur développement. Le porteur décrit un stress de courte durée lié aux manipulations et aux isolements. Il inscrit cette étude sur le bien-être dans une visée d'élevage "durable" et de recommandations pour l'élevage commercial.

Objectifs

L’objectif scientifique de ce projet est de tester l’effet d’un enrichissement multimodal des agneaux, dès le plus jeune âge et jusqu’à 2 mois après sevrage sur le bien-être des agneaux, le développement de leurs capacités cognitives et leur réactivité à une phase d’élevage classique source de stress pour les agneaux : le sevrage. L’hypothèse est que l’enrichissement du milieu de vie des agneaux sera pertinent (induisant donc bien un bénéfice comportemental pour les agneaux, selon la définition de Bloomsmith, 1991), qu'il les placera dans un état émotionnel positif leur permettant de mieux affronter une situation stressante (le sevrage), tout en leur offrant une diversité d’activités possibles pouvant détourner leur attention de l’absence de la mère, et qu’il entraînera un meilleur développement cognitif leur permettant d’être plus efficace lors d’un test de type labyrinthe (test de flexibilité comportementale). Pour ce faire, deux lots d’animaux seront constitués : un lot témoin (T) avec des animaux élevés classiquement, avec leurs mères jusqu’au sevrage, et un lot enrichi (E) avec en plus de l’élevage classique appliqué au lot témoin l’apport de différents objets d’enrichissement afin d’offrir aux agneaux une diversité de stimulations, touchant plusieurs de leur sens, dont le toucher et l’olfaction, et couvrant différents types d’enrichissements. Les objets d’enrichissements prévus sont au nombre de 8 : une brosse en L avec ressort, une brosse fixe simple, une plateforme multi-niveaux, un ballon suspendu, une boîte diffusant des odeurs à valence positive pour les agneaux accompagnée d’une barrière de séparation, et trois objets suspendus pour des manipulations orales.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra, le cas échéant, de faire la preuve de concept que l’enrichissement multimodal dès le plus jeune âge des agneaux est pertinent, permettant d’améliorer le bien-être des agneaux tout au long de leur croissance, et notamment au cours de phases d’élevage stressantes comme le sevrage, en favorisant leurs émotions positives, en stimulant et en développant leurs capacités cognitives et en améliorant leur robustesse. Ce projet permettra aussi de formuler des recommandations pour la mise en place d’objets d’enrichissement du milieu pour les agneaux en élevage commercial.

Procédures

Les 20 brebis ne seront soumises à aucune intervention. Les 40 agneaux seront soumis à : - 3 tests comportementaux, impliquant de les manipuler pour les sortir du parc d’élevage et de les isoler, au moins partiellement, de leurs congénères - 5 mises en place et 5 retraits des ceintures nécessaires pour maintenir le capteur de l’activité cardiaque, impliquant de les manipuler pour les sortir du parc d’élevage et de les isoler, au moins partiellement, de leurs congénères, de les mettre en contention pour la pose / retrait du matériel. - 2 prises de sang, réalisées à l’occasion de la mise en place du matériel de mesure de l’activité cardiaque, évitant ainsi des manipulations supplémentaires sur les animaux, hormis bien sûr la prise de sang. - 3 prélèvements de laine, réalisés pour 2 d’entre eux à l’occasion de la mise en place du matériel de mesure de l’activité cardiaque, évitant ainsi des manipulations supplémentaires sur les animaux, hormis bien sûr la tonte de la zone concernée. Le 3e prélévèment implique de les manipuler pour les sortir du parc d’élevage et de les isoler, au moins partiellement, de leurs congénères, et de les mettre en contention pour réaliser la tonte de la zone concernée.

Impact sur les animaux

Les animaux pourront ressentir un stress de courte durée dans quelques phases du projet : manipulation par l'homme pour mesures physiologiques, tests de réactivité émotionnelle, test de flexibilité comportementale du fait d'une brève contention, d'une exposition à un environnement nouveau et/ou d'un isolement social. Les enrichissements du milieu peuvent éventuellement être source de compétition pour les animaux (et donc d’une augmentation des comportements agonistiques), mais dans le cas de cette étude le nombre d’objets d’enrichissement (8 pour 20 agneaux) mis à disposition des animaux est suffisant pour que ce phénomène de compétition ne soit pas négatif pour les animaux.

Devenir

A l’issue de chacune des 2 procédures les animaux sont maintenus en vie et poursuivent l’expérimentation.

Remplacement

Ce projet a pour vocation de déterminer l'influence de l'apport d'enrichissements multimodaux sur le bien-être et sur le développement du comportement. Il est donc nécessaire d’étudier les animaux cibles, dans notre cas des agneaux, pour pouvoir appréhender leur comportement. NB : Le manque de connaissances scientifiques sur l’enrichissement multimodal dès le plus jeune âge chez les agneaux empêche la construction de modèles in silico pour cette étude.

Réduction

Au total 40 agneaux accompagnés de leurs mères, soit 20 brebis, sont utilisés dans l’expérimentation. Notre effectif statistique est donc de 20 agneaux par lot (les mères n’étant pas la cible de l’expérimentation). Cet effectif est nécessaire pour appréhender la variabilité inter-individuelle du comportement et des paramètres physiologiques (activité cardiaque et cortisolémie) ainsi que l’effet maternel (agneaux appairés à leur frère/sœur). Les modèles statistiques (modèles de regression linéaires et non linéaires généralisés mixtes) tiendront compte de l’effet du traitement (avec ou sans enrichissments), de l’effet de la mère et de l’effet de la période/répétition des mesures. Afin de minimiser le nombre d’animaux en expérimentation, les agneaux de ce projet serviront aussi à la mise au point méthodologique de dosage de cortisol dans la laine. Cette méthode de dosage n’est pas encore complétement au point et plutôt que de réaliser une expérimentation supplémentaire les prélèvements réalisés dans ce projet serviront à affiner la méthode d’extraction et de dosage. Si la méthodologie se révèle être réalisable et fiable au niveau des résultats, ces derniers seront utilisés pour répondre aux objectifs de l’étude. Si ce n’est malheureusement pas le cas, les prélèvements réalisés sur les agneaux auront permis de faire avancer le développement méthodologique sans avoir à faire appel à d’autres animaux expérimentaux. NB : L’absence d’études préexistantes similaires (enrichissement multimodal dès 15 jours d’âge chez l’agneau et jusqu’à 130 jours d’âge) ne permet pas de s’appuyer sur des données de variablité préexistantes pour affiner le nombre d’individus afin de maximiser les chances de voir des différences significatives entre nos deux lots (témoin vs. enrichi).

Raffinement

L’objet même de l’étude est de valider la possibilité de raffiner par l’enrichissement multimodal du milieu de vie des animaux en comparant deux lots : un lot témoin (environnement classique d’élevage) et un lot enrichi. Dans tous les cas, les agneaux vivent en groupe social (avec la mère jusqu'au sevrage). Le sol est paillé pour améliorer leur confort. De même, les animaux sont hébergés dans des salles chauffées dont les paramètres d’ambiance sont contrôlés. La surveillance des animaux (brebis et agneaux) des deux lots sera quotidienne afin de détecter le plus précocément possible tout problème de santé, indépendant de notre protocole. Les prises de sang seront réalisées sur des agneaux déjà habitués à la manipulation et à la contention par l’homme (via les trois périodes d’habituation à la pose des ceintures et capteurs pour les mesures d’activité cardiaque), ce qui permettra de minimiser le stress des agneaux et d’avoir ainsi des cortisolémies pertinentes pour l’étude. Le stress induit par les tests en environnement nouveau sera réduit par un passage avec un congénère connu lors de la prémière exposition. A terme, les analyses de cortisol dans la laine, si leur mise au point au cours de cette expérimentation se révèle faisable et pertinente, permettra de réduire le stress subi par les agneaux dans de futurs projets en limitant le recours aux prises de sang.

Choix des espèces

L'objectif est de contribuer à améliorer les connaissances et les recommandations sur l'élevage des ruminants, plus particulièrement en bâtiment, via l'apport d'enrichissements. Ceci dans une optique d’élevage durable et d'amélioration du bien-être. Le projet s’intéresse aux agneaux allaités par leurs mères, ce qui correspond à la très grande majorité des agneaux élevés en France en élevage ovin allaitant. Les ovins apparaissent donc comme étant à la fois une espèce cible (représentant une part importante de l’économie agricole française avec plus de 3,7 millions de brebis allaitantes en 2019 et environ le double d’agneaux) et une espèce modèle pertinente pour l’étude sur les ruminants. Le projet vise à déterminer l'influence de la présence d'enrichissement au jeune âge sur le développement comportemental et le bien-être des individus. Au regard de cet objectif, nous suivrons 40 agneaux de leur naissance jusqu'à la fin de la période d’engraissement (environ 130 jours).