Mammifères "de rente"
Mise au point de produits innovants favorisant la cicatrisation de plaies cutanées
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
12 porcs de trois à six mois vont être utilisés, chacun portant huit à dix plaies chirurgicales créées sur son dos sous anesthésie générale, au cours d'une opération de trois heures. Dix sont exposés à des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, deux à un niveau sévère. Suivent jusqu'à douze changements de pansement, chacun sous anesthésie et accompagné d'une prise de sang et d'une biopsie par plaie, le porteur indiquant que les plaies seront douloureuses surtout les premiers jours. Le nombre d'animaux est calculé à partir du nombre de plaies exploitables, deux porcs à dix plaies étant préférés à quatre porcs à cinq plaies, et tous sont tués à la fin pour des analyses histologiques.
Objectifs
On estime qu’en Europe, environ 1 à 2 % de la population souffre d’une plaie chronique, soit plusieurs millions de patients. Les principales catégories sont les ulcères veineux, artériels, mixtes, les plaies diabétiques et les escarres. Leur prévalence est en augmentation en raison du vieillissement de la population et de la hausse des maladies chroniques telles que le diabète ou l’insuffisance veineuse. Le traitement des plaies chroniques repose sur une prise en charge globale comprenant le nettoyage de la plaie, le contrôle de l’infection, la gestion du suintement des plaies, l'éliminiation des tissus mort et la promotion de la cicatrisation. Malgré les progrès, les traitements actuels présentent des limites importantes. Les pansements modernes sont utilisés pour maintenir un environnement humide favorable à la cicatrisation mais n’active pas directement cette cicatrisation. La cicatrisation est souvent lente et incomplète, entraînant des récidives fréquentes et une altération de la qualité de vie. De plus, il n'existe pas de solution unique adaptée à tous les types de plaies : chaque patient nécessite une prise en charge personnalisée, tenant compte de la cause de l'apparition des plaies et des troubles associés . La mise en place des soins est lourde car 1) la cicatrisation peut prendre du temps 2) il est nécessaire de changer les pansements de manière régulière 3) les soins peuvent être douloureux Les infections représentent également une complication fréquente et majeure. La formation d'un environnement bactérien rend les traitements locaux moins efficaces et complique la lutte contre les agents pathogènes. Par conséquent il est nécessaire de dévelloper de nouvelles alternatives ( destinées à être délivrées localement pour favoriser la cicatrisation de la peau et lutter contre les infections.
Bénéfices attendus
Un meilleur traitement des plaies chroniques peut transformer profondément la vie des patients et alléger considérablement la charge sur le système de santé. Voici les principaux bénéfices que l'on peut en attendre : I – Amélioration de la qualité de vie des patients : 1) accélérer le processus de cicatrisation 2) éviter l’aggravation ou la stagnation de la plaie 3) Diminuer la fréquence de changement de pansement. II -Une réduction des complications médicales : 1) Diminution des surinfections 2) Diminution des nécroses tissulaire pouvant aller jusqu’à l’amputation. III - Diminution des coûts de santé : 1) réduduction de la durée et du nombre des soins 2) prévention des rechutes.
Procédures
Les animaux seront anesthésiés (fixe) pour la réalisation de la procédure chirurgicale (création de plaies sur la peau), la mise en place des traitements et les changements de pansement. Les injections d'anesthésiques se feront dans le muscle et seront très bref, quelques secondes. Les animaux seront ensuite maintenus anesthésiés grâce à une anesthésie gazeuse. Ils resteront anesthésiés (gazeuse) le temps de la réalisation des différents actes, soit 3h environ pour la réalisation de la chirurgie et la mise en place des traitements et 45min pour les changements de pansement . Au maximum il y aura un total de 12 changements de pansement pour toute la durée de l'étude. Une fois par semaine, pendant les changements de pansement et sous anesthésie, une prise de sang sera réalisée ainsi 1 biopsie par plaie. Les biopsies seront réalisés en alternant les plaies une semaine sur deux, de façon à ce que les plaies ne soient prélevées qu'une fois toutes les deux semaines.
Impact sur les animaux
Les contentions et injections pour les anesthésies provoqueront un stress et une douleur transitoire chez les animaux. Ces nuisances ne dureront pas plus de quelques minutes pour les animaux. Les mises à jeun avant les anesthésies provoqueront également un stress chez les animaux. Les plaies chirurgicales déclencheront une réaction inflammatoire pour amorcer la cicatrisation. Cette réaction provoquera rougeur, chaleur, gonflement et douleur. Les plaies seront douloureuses, surtout les premiers jours, cette douleur devrait s’estomper au fur et à mesure de la cicatrisation. L’hébergement individuel provoquera également un stress chez les animaux.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin d'étude afin de preléver les sites et réaliser des analyses histologiques.
Remplacement
La cicatrisation, et plus particulièrement l’épithélialisation des plaies se déroulent selon un enchaînement de séquences ordonnées au cours desquels les kératinocytes migrent, prolifèrent et se différencient. Les différentes phases, et leur enchainement, nécessitent l'intervention de multiples types cellulaires et médiateurs : ce processus complexe ne peut être reproduit à l'aide de techniques alternatives.
Réduction
Le nombre d'animaux est calculé en fonction du nombre de plaies que l’on peut créer. Afin de pouvoir mettre en avant une différence significative entre les traitements il nous faut 10 observations par modalités de traitement. Ainsi deux porcs avec 10 plaies/porcs sont nécessaires pour comparer un traitement de référence avec un traitement test. Cahque animal sera utilisé pour tester un maximum de conditions expérimentales (sans impacter la fiabilité des résultats) de façon à utiliser le moins d'animaux possible : ainsi on préfèrera 2 porcs avec 10 plaies plutôt que 4 porcs avec 5 plaies. La taille et le nombre des plaies seront adaptés, de façon à rester toujours inférieurs à 10% de surface corporelle en plaies profondes ou 25% en plaies superficielles. (Ces limites sont basées sur l'évaluation de gravité de plaies chez l'Homme) Dans tous les cas, au sein de ces limites, on veillera à réduire la taille et le nombre des plaies au strict minimum nécessaire pour répondre aux objectifs de chaque étude.
Raffinement
Les animaux feront l'objet d'un entrainement, basé sur des interactions positives avec les personnels en charge des soins, ceci afin de permettre des manipulations sans stress et avec un minimum de contraintes. Des changements de pansement seront réalisés régulièrement, minimum 2x/semaine les trois premières. Lors des changements de pansement les plaies seront observées et nettoyées. Un examen clinique avec pesée sera réalisé lors de chaque changement de pansement. Des mesures compensatrices sont mises en place lors de l’hébergement individuel des animaux. Les boxes sont ajourés, permettant au cochon de se voir, se toucher et se sentir. En outre, ils seront promonés tous les jours (fréquence qui pourra être augmenté si nécessaire) par un soigneur qu’il leur distibuera des récompenses. Si les animaux montrent de la douleur au-delà de 3 jours (fin du procotole d’analgésie), les traitements seront prolongés autant que nécessaire. Des points d'alerte adaptés, bien connus par notre laboratoire permettent d'anticiper et traiter la souffrance avant qu'elle apparaisse. Si toutefois la souffrance apparaît, des points limites basés sur des critères cliniques sont prévus, permettant d'interrompre les procédures et mettre fin aux souffrances.
Choix des espèces
Le Porc est utilisé dans les études de cicatrisation du fait de la similarité de sa peau avec la peau humaine (1). De plus, le choix d'animaux de taille adaptée permet la réalisation de plusieurs plaies sur un seul animal, ce qui permet d'obtenir des résultats statistiquement exploitables sur un plus faible nombre d'animaux L'utilisation de porcs d'environ 35 à 50kg permet de réaliser 8 à 10 plaies par animal et d’obtenir de résultats statistiquement exploitables pour un grand nombre de modalités, avec un nombre réduit d'animaux. Il s'agit d'animaux jeunes (3-6 mois), dont la peau se rapproche le plus possible de la peau humaine. Ce stade de développement est le meilleur rapport entre maniabilité des animaux / longueur du dos adaptée au nombre de plaies / similarité avec la peau humaine.
Utilisation de progestérone issue de plantes pour maîtriser la reproduction chez la brebis (Partie 1)
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Pour mettre au point une technique de synchronisation des chaleurs à partir de progestérone extraite de plantes, 52 brebis vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie subit une ovariectomie sous anesthésie générale, opération d'une trentaine de minutes, suivie de 12 prélèvements sanguins à la jugulaire, les brebis entières en subissant 31. La finalité reste zootechnique, remplacer les hormones de synthèse par des molécules végétales dans la maîtrise de la reproduction des troupeaux. Les brebis ne sont pas tuées à l'issue, elles retournent à l'unité expérimentale où le porteur les décrit comme "potentiellement réutilisables".
Objectifs
Mise au point, pour l'élevage caprin et ovin, d'une technique de synchronisation des oestrus et des ovulations à partir de progestérone et molécules associées, issues de plantes, en remplacement des techniques actuelles qui utilisent des substances de synthèse issues de l'industrie du médicament. Le projet se déroulera dans 2 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
1. Mise au point d'une technique durable de synchronisation des oestrus et des ovulations chez la chèvre et la brebis. 2. Fin de l'utilisation de substances chimiques de synthèse, remplacées par des molécules naturelles issues de plantes 3. Meilleure connaissance des contenus de certaines plantes en progestérone et molécules associées et du déterminisme génétique de ces contenus
Procédures
1. Ovariectomies réalisées en une seule fois sous 1 anesthésie générale dans l'EU1. L'opération dure une trentaine de minutes. Elle est réalisée par un chirurgien expérimenté. 2. Prélèvements sanguins à la veine jugulaire réalisés par des techniciens expérimentés. Chacun de ces animaux fera l'objet de 12 (ovx) ou 31 (entières) prélèvements ponctuels. Chaque prélèvement dure quelques secondes et sera réalisé dans l'EU2. 3. Pose d'une éponge intra vaginale contenant du FGA sur 15 chèvres de la partie 2 (chèvres entières) réalisée dans l'EU 02.
Impact sur les animaux
Les animaux peuvent ressentir du stress lors des manipulations, de la phase pre opératoire, de l'induction de l'anesthésie, et de la phase de réveil. L'apparition de douleurs suite à la chirurgie est également possible, ainsi qu'une éventuelle infection qui entraînerait abattement, fièvre et anorexie. Lors de l'anesthsie, une irritation de l'appareil respiratoire supérieur (lié à lintubation) peut apparaître, mais c'est rare. Un hématome peut apparaître suite aux prises de sang à la veine jugulaire, ainsi qu'aux injections intramusculaires, mais c'est rare. Du fait que la progestérone, au contraire d'autres stéroïdes comme l'oestradiol, est plutôt connue par ses effets protecteurs que néfastes sur le fonctionnement cellulaire et sur le système nerveux central, nous n'attendons pas de nuisances ou d'effets indésirables sur les animaux liés à l'administration de progestérone. Toutefois, compte-tenu du fait qu'il y a des molécules associées à la progestérone et d'autres composés encore inconnus dans la plante étudiée, nous mettrons en place au cours de l'expérimentation, des observations précises (troubles comportementaux, digestifs ou autres manifestations visibles) sur les animaux recevant les préparations testées.
Devenir
Les expérimentations prévues n'occasionneront aucun désordre de long terme ni aucune invalidité permanente. Les animaux retourneront donc dans l'unité expérimentale où ils seront potentiellement réutilisables.
Remplacement
Nous nous intéressons à une réponse physiologique complexe. Des méthodes de remplacement, telles que des cultures de cellules ou une modélisation mathématique, ne peuvent, du fait de cette complexité extrême, être utilisées.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés a été rationalisé afin de ne pas utiliser plus d'animaux que nécessaire, tout en conservant une bonne mise en évidence statistique. Sur la base d’un test-t et avec les concentrations de P4 attendues et des effectifs de 20(contrôle) et 20 (P4), on obtient une puissance de test de 100% .
Raffinement
Les animaux ovariectomisés recevront un traitement anti-douleur ; tous les animaux seront hébergés en groupe social sur paille et avec enrichissement (caisse en bois pour grimper). Le nombre de prises de sang a été réduit au minimum (ovx: 4 pour le premier jour et 2 par jour ensuite pendant 5 jours; entières : 1 par semaine pendant 3 semaines, puis 1 par jour pendant 4 semaines). Le transport des animaux entre l'EU1 et l'EU2, distants de 300 mètres, sera réalisé dans une bétaillère agréée, conduite par un chauffeur et un animalier diplômés et expérimentés. La vitesse sur le centre est limitée à 30 kms/heure et, de ce fait, n'occasionnera pas de trouble supplémenaire aux animaux. De la paille fraîche sera répandue sur le sol du véhicule prélablement nettoyé, ocassionnant ainsi un confort certain aux animaux transportés.
Choix des espèces
Les ovins sont une des espèces qui utilisent ces traitements en ferme sur le terrain. Aucun traitement de synchronisation analogue n’existe sur des espèces modèles de type souris, rat, poisson-zèbre ou C. elegans et l’effet mâle n’existe pas dans ces dernières espèces, ce qui justifie l’utilisation de l’espèce caprine choisie qui est, en même temps, l’espèce modèle et celle à qui s’adressera la technique si celle-ci débouche sur le terrain. Animaux adultes femelles et mâles (pour l'induction des ovulations), donc âgés de deux ans ou plus et qui sont choisis pour être dans la moyenne des âges des brebis et béliers en production susceptibles, dans les élevages cibles, de recevoir le traitement utilisant la la plante de nos campagnes contenant de la progestérone naturelle.
Evaluation de l’impact de la consommation d’aliments contaminés par de la zéaralénone avant et pendant l’apparition de la puberté sur la mise en place des cycles, leurs caractéristiques, la fertilité et les anomalies de reproduction chez le porc
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
- Maladies animales
Derrière l'étude d'une mycotoxine des céréales, l'enjeu affiché est économique, la contamination dégradant les performances de reproduction des truies et coûtant à la filière porcine. 48 jeunes femelles porcines vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis abattues en abattoir commercial pour prélèvement d'organes. Elles sont exposées deux mois à des doses inférieures aux limites réglementaires européennes, logées seules pendant cette période, et subissent cinq à sept séries de prises de sang, d'urine, de fèces et de salive, plus des échographies. Le porteur reconnaît que le logement individuel stresse cette espèce sociable et que la contention au lasso provoque douleur et stress, et annonce des essais de prélèvement sans contention avec du jus de pommes.
Objectifs
La mycotoxine étudiée est un contaminant important des céréales, avec un impact économique non négligeable pour la filière porcine, avec à la fois une dégradation des performances de reproduction conduisant à une réduction du nombre de porcs produits par truie et un investissement important dans des produits capables de capter ces mycotoxines dans l'aliment lorsque celui-ci est reconnu comme contaminé. Les effets sur la reproduction affectent les animaux de tous âges, et plus particulièrement les futures reproductrices. L’objectif est de vérifier si une exposition in vivo pendant deux mois à des niveaux de cette mycotoxine inférieurs aux valeurs réglementaires peut impacter la reproduction des jeunes femelles encore impubères. On évaluera l’apparition de la puberté pendant l’exposition, les conséquences sur les cycles ultérieurs, la fertilité, le démarrage de la gestation et les anomalies de reproduction éventuelles. Les perturbations de la reproduction liées à cette mycotoxine dépendent en effet des doses, stades physiologiques et durées d’exposition. Dans cette étude, des femelles péri pubères seront exposées de manière chronique à des concentrations en mycotoxine inférieures aux limites maximales recommandées par l'UE.
Bénéfices attendus
La mycotoxine étudiée est l'une des mycotoxines produites par les champignons du genre Fusarium, qui contaminent les aliments à base de céréales ainsi que les aliments destinés aux animaux. Nos résultats devraient fournir des données clés pour évaluer l’impact de la perturbation de la reproduction induite par cette mycotoxine sur la santé et les performances des porcs. De plus, les analyses issues des prélèvements permettront d’identifier des biomarqueurs utiles pour bien diagnostiquer l'exposition à cette mycotoxine en élevage porcin et envisager des solutions. Enfin, la réalisation de prélèvements alternatifs aux prélèvements de sang devrait permettre, à terme, de pouvoir s'affranchir des tests sanguins.
Procédures
Les animaux seront soumis à 5 prélèvements de sang, d'urine, de fécès et de salive pour toutes les femelles et 7 prélèvements pour celles qui ne seraient pas venues en chaleurs après la synchronisation. Une échographie sera effectuée aux mêmes moments, ainsi que vers 4 semaine de gestation. Au total, il y aura entre 6 et 8 interventions. Les prélèvements d'urine ne nécessitent pas de contact avec les animaux. Les prélèvements de fécès durent moins de 30 secondes. La durée de mastication de la salivette par l'animal pour le recueil de la salive varie de 30 secondes à 1 minute. La durée des prises de sang est limitée à 30 secondes. L'échographie dure moins de 1 minute. Les animaux sont logés individuellement pendant 2 mois pour contrôler l'ingestion d'aliment. Les cloisons ajourées permettent aux animaux de se voir, de se sentir, de s'entendre, et aux porcs de deux cases voisines de se toucher. Ils sont ensuite logés en groupes.
Impact sur les animaux
L'élevage individuel pendant les 2 mois d'exposition à la mycotoxine peut constituer un stress pour cette espèce sociable qu'est le porc. Pour en réduire les effets, des cloisons ajourées permettent aux animaux de se voir, de se sentir, de s'entendre, et aux porcs de deux cases voisines de se toucher. Les prélèvements sanguins constituent également une source de stress et de douleur du fait de la contention. Pour cela, des essais de prélèvement sans contention seront tentés, en habituant les animaux à l'intervention et au contact des aiguilles avec une distribution concommintente de jus de pommes. Une attention sera portée à la durée des prises de sang et aux conditions de prélèvement. Le prélèvement de fèces peut entrainer un léger inconfort qui est limité par l’utilisation de paraffine. Une attention particulière sera portée à la relation humain-animal afin de faciliter les approches et les interactions avec les animaux.
Devenir
Tous les animaux seront abattus en abattoir commercial en fin de procédure. Plusieurs organes seront prélevés afin d'évaluer l'impact de l'exposition chronique à de faibles de doses de mycotoxine sur le développement de la puberté, la mise en place de la reproduction et le métabolisme des femelles incluses dans l'étude.
Remplacement
Le porc est l'espèce cible de ce projet qui vise à mieux comprendre les effets de la mycotoxine étudiée sur la mise en place des cycles, leurs caractéristiques, la fertilité et les anomalies de reproduction. L'utilisation d'animaux vivants est nécessaire pour rendre compte de processus biologiques dynamiques et sujets à une large variabilité entre individus. Le remplacement n'est pas possible car l'utilisation d'animaux est inhérente à ce type d'étude.
Réduction
Nous avons réduit le nombre d’animaux au minimum en tenant compte des mesures effectuées. Le nombre total de 48 femelles (24 par traitement) a été déterminé par une approche statistique pour bien tester l’effet sur la principale variable d’intérêt, la puberté.
Raffinement
L'élevage individuel pendant les 2 mois d'exposition à la mycotoxine peut constituer un stress pour cette espèce sociable qu'est le porc. La salle est organisée en deux rangées de 12 cases de 2,9 m², séparées par des cloisons ajourées qui permettent aux animaux de se voir, de se sentir, de s'entendre, et aux porcs de deux cases voisines de se toucher pour maintenir une variété d'interactions sociales. Les prélèvements sanguins constituent également une source de stress et de douleur par la contention au lasso et la manipulation. Pour cela, des essais de prélèvement sans contention seront tentés, avec proposition de jus de pommes avec une seringue sans aiguille aidant à l'immobilité des animaux le temps du prélèvement. Toute intervention potentiellement douloureuse ou stressante sera contrôlée, et les animaux suivis dans les minutes ou heures qui suivent. En cas de souci de santé, le vétérinaire en charge du suivi de l’élevage expérimental sera consulté et les animaux traités en conséquence.
Choix des espèces
Le porc ne peut pas être remplacé par une espèce modèle compte tenu de la spécificité de ses réponses physiologiques à l'exposition à la mycotoxine étudiée. Nous avons choisi de travailler sur la femelle péri pubère car c'est à ce stade de développement que nous souhaitons évaluer les effets de cette mycotoxine sur la mise en place des cycles, leurs caractéristiques, la fertilité et les anomalies de reproduction.
EquitExpo2 : Caractérisation des bioaérosols en milieu équin et évaluation de leurs impacts sanitaires
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Chaque cheval subit deux prélèvements nasopharyngés, deux lavages trachéaux et deux lavages bronchoalvéolaires sous sédation, avec le passage d'une sonde dans les voies respiratoires. Onze équidés adultes sont utilisés dans des procédures déclarées au niveau de souffrance le plus faible, léger. Parmi les effets possibles, le porteur liste des saignements lorsque l'ethmoïde est heurté, des tremblements, une sudation excessive, une hyperthermie, un malaise et un choc allergique lié aux sédatifs, ce qui cadre mal avec la gravité annoncée. Tous les chevaux restent en vie à l'issue et sont réutilisés, l'étude cherchant à établir si le cheval peut servir d'animal sentinelle de l'exposition aux bioaérosols en écurie.
Objectifs
L’environnement a un rôle primordial dans le développement des affections respiratoires qui représentent chez le cheval la deuxième cause de contre-performance après les affections locomotrices. Les bioaérosols peuvent être à l’origine d’affections pulmonaires telles que l’asthme ou d’infections dont l’aspergillose des poches gutturales causée par Aspergillus fumigatus. Il a été décrit une contamination fongique différente entre les écuries où des cas d’aspergillose ont été rapportés par rapport à celles n’ayant jamais hébergé de chevaux atteints. Rhodococcus, bactérie responsable de bronchopneumopathies mortelles chez le poulain, est régulièrement identifié en aérosol dans les élevages équins. De plus, chez le cheval, certains constitutants des bioaérosols (aéroallergènes) peuvent représenter des facteurs externes de stress responsables d’asthme équin. Ainsi, notre projet vise à : - Décrire sur deux années selon les activités (curage, affouragement, paillage, balayage) la composition microbienne des bioaérosols (nature et concentrations des contaminants fongiques et bactériens) - Recenser grâce à des questionnaires les ressentis des soigneurs (empoussièrement, gêne respiratoire) et du comportement des chevaux. Ces questionnaires permettront aussi de renseigner l’environnement des écuries et les conditions de réalisation des prélèvements (activité) - Evaluer la présence des contaminants aériens ayant un potentiel oestrogénique et cytotoxique (bioaérosols, souches fongiques, mycotoxines) - Evaluer la possible utilisation du cheval comme animal sentinelle de l’exposition aux bioaérosols grâce à des prélèvements nasopharyngés, lavages trachéaux et des lavages bronchoalvéolaires. A notre connaissance, très peu d'études se sont intéressées à la caractérisation de ces prélèvements chez le cheval en dehors de recherche de pathologies (thèse vétérinaire de Charles Desson). La caractérisation de ces prélèvements est justifiée par le fait que chez les humains en bonne santé le microbiote nasal semble peu contribuer à la composition du microbiote pulmonaire et qu’il a été aussi montré chez le cheval sain que la composition du microbiote évolue selon le site de prélèvement le long des voies respiratoires supérieures et inférieures. Il s’inscrit dans une approche « One Health » en s’intéressant à l’impact de l’environnement intérieur (écurie) sur la santé et le bien être du cheval et de l’Homme (soigneurs).
Bénéfices attendus
La vérification de l’hypothèse de l’utilisation du cheval comme animal sentinelle de l’exposition aux bioaérosols grâce à la caractérisation fongique et bactérienne des prélèvements d’air (prélèvements d’ambiance), des prélèvements nasopharyngés, des lavages trachéaux et des LBA de chevaux exposés à deux types d’environnements (écurie ou extérieur) pourrait alors permettre à la filière équine une évaluation plus simple et plus directe des risques encourus par les chevaux en termes d’affections respiratoires et pulmonaires (santé) et de bien-être mais aussi par les soigneurs qui évoluent dans les mêmes environnements.
Procédures
Pour chaque équidé , deux prélèvements nasopharyngés, deux lavages trachéaux et deux lavages bronchoalvéolaire seront réalisés sur l’ensemble de l’étude (1 par condition/période). L’ensemble de ces interventions durera une 30aine de minutes par période (=condition exposés ou non exposés) .
Impact sur les animaux
Du stress peut être induit par les différents actes. Une gêne peut être ressentie par le cheval au moment du passage de la sonde / endoscope et du liquide dans les voies respiratoires pouvant occassioner de la toux qui sera limitée par les effets de la sédation. Des saignements, lors de prélèvements respiratoires, peuvent survenir lorsqu’il y a une irritation des cavités nasales ou que l’ethmoïde est choqué (ce qui peut arriver lorsque le cheval bouge ou qu’il lève la tête brusquement). Une réaction à l’administration de sédatifs peut également survenir (tremblements, sudation excessive, hyperthermie, malaise, choc allergique).
Devenir
Tous les animaux sont maintenus en vie à l’issue de la procédure.
Remplacement
Il n’existe pas de modèle permettant de reproduire l’environnement aérien des chevaux sachant que les taux de microorganismes varient selon les saisons et selon les types d’environnement : fermé (écurie) ou ouvert (extérieur). De plus, l’exposition in vitro de cellules ou organoides d’origine équine à des prélèvements réalisés en écurie ou en extérieur grâce à des collecteurs d’air d’ambiance ne permettrait pas par ailleurs de prendre en compte l’influence d’une exposition de l’organisme entier et de l’impact du site de prélèvement sur la composition microbienne.
Réduction
Il a été défini pour le projet et afin de disposer d’un effectif suffisant, un total de 11 chevaux présents sur un même site et prélevés deux fois c'est à dire dans deux conditions différentes. 1ère condition : les 11 chevaux dans cette condition seront dits naïfs c'est à dire chevaux non exposés aux bioaérosols générés par les quatre activités suivies : affouragement, balayage, curage et paillage c’est-à-dire hébergés en extérieur. 2ème condition : les 11 chevaux dans cette condition seront dits exposés (chevaux en écurie fermée). Si on considère qu'il y au plus de 25% de faux positifs chez les "naïfs" et qu’il y a des vrais positifs dans 90% de cas chez les exposés, en utilisant le test exact de Fisher, cela conduit à 11 chevaux par condition.
Raffinement
Les procédures sont réalisées selon un protocole standardisé par un vétérinaire. La gêne (et/ou douleur) et le stress induits par ces actes seront contrôlés par la sédation. Si des saignements apparaissent, une évaluation initiale permettra de qualifier la quantité de sang visible. Si elle est minime (stries ou petites gouttes), la situation est souvent bénigne. En revanche, si celle-ci est modérée à abondante (c’est-à-dire un flux continu ou une accumulation dans les voies respiratoires), cela signale une complication et nécessite l’intervention immédiate du vétérinaire. A la fin de chaque lavage bronchoalvéolaire, les équidés seront placés dans un paddock en sable ou un box paillée (à proximité d’un autre congénère) avec un panier de jeûn évitant tout risque de fausse déglutition, et ce jusqu’à l’absence d’effets visibles de la sédation. Les chevaux ne recevront pas de ration alimentaire dans les 2 heures suivant le prélèvemement. Les chevaux seront manipulés par des personnes familières ayant en charge les soins quotidiens.
Choix des espèces
Les animaux prélevés seront des animaux adultes de même tranche d’âge (5 -10 ans) ayant passé un temps suffisant dans les conditions choisies (fermé : écurie ou ouvert : extérieur) afin que les prélèvements puissent refléter l’environnement (air ambiant) des chevaux.
L’évaluation de la digestibilité chez la truie non-gravide de rations innovantes, avec ou sans supplémentation enzymatique
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
En élevage, le rationnement sévère des truies gestantes peut provoquer des comportements stéréotypés, et ce projet évalue une ration plus fibreuse, où de l'ensilage de maïs remplace une partie des céréales, avec ou sans enzyme. 6 porcs, des truies reproductrices non gestantes, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis renvoyés dans le troupeau de truies expérimentales. À chaque période de 30 jours, les truies passent 11 jours dans une case individuelle de 80 sur 200 cm, "ce qui leur permet de ne pas se retourner", écrit le porteur, avec une sonde urinaire posée pendant toute la collecte. Leur cycle ovarien est bloqué par trois injections d'Improvac. Le porteur affirme que le porc "ne peut pas être remplacé par une espèce modèle", et présente l'essai comme une étape vers une étude plus large sur les "performances de la truie et ses porcelets".
Objectifs
L'un des objectifs majeurs de la conduite alimentaire en gestation est d'adapter les apports alimentaires en fonction de l'état de la truie souhaité en maternité. Le défi consiste à obtenir, en fin de gestation, un niveau de réserves corporelles suffisant tout en évitant une prise de poids trop importante, ce qui peut entraîner des problèmes de locomotion ainsi que des syndromes de dysgalacties post-partum, des répercussions négatives sur le taux de survie des porcelets et la longévité du troupeau. La maîtrise de l’état corporel de la truie passe par un rationnement alimentaire sévère qui peut se traduire par l’apparition de comportements stéréotypés. En favorisant le rassasiement des truies, les rations riches en matières premières fibreuses permettent de réduire l’apparition de ces problèmes comportementaux. L'utilisation d'enzymes externes dans l'alimentation des monogastriques est une pratique courante pour améliorer l'efficacité digestive et optimiser la valeur nutritionnelle des aliments. Cette pratique permet d’utiliser des ingrédients alternatifs ou des coproduits de manière plus efficace, qui, sans enzymes, seraient peu digestibles pour l’animal. Parmi ces enzymes, les xylanases sont des enzymes dégradant les polymères de xylose, qui sont des composants importants des fibres des plantes. L’action des xylanases sur l’amélioration de la digestibilité des nutriments est liée à une réduction de la viscosité des digesta, avec des effets positifs sur le transit, mais également à une modulation du microbiote intestinal, une augmentation de la production d’acides gras à chaîne courte, le tout conduisant à des effets positifs sur la santé du tube digestif. L’objectif de cette étude est d’évaluer l’intérêt nutritionnel du remplacement d’une partie des céréales (blé, orge, maïs) par de l’ensilage de maïs, combiné avec l’utilisation d’une xylanase. Cette évaluation sera réalisée sur la base d’une mesure de la digestibilité fécale des aliments. Cette étude est une première étape pour valider une ration qui sera utilisée dans une étude de plus grande ampleur pour évaluer les effets à long terme sur les performances de la truie et ses porcelets
Bénéfices attendus
L'évaluation de la valeur nutritionnelle de régime intégrant de l'ensilage de maïs et supllémenté ou pas avec de la xylanase est un prérequit pour mettre au point des stratégies nutritionnelles pour réduire le mal être des truies tout en assurant une bonne valarisation de l'aliment.
Procédures
Les collectes de fèces et d'urines sont obtenues par défécation et miction naturelles ; aucun autre prélèvement n'est prévu. Les animaux seront équipés d'une sonde urinaire pour faciliter la collecte des urines et éviter la contamination des fèces par de l'urine. Pour chaque période de 30 jours, la sonde urinaire sera maintenue pendant 11 jours lors de la période de collecte. La mesure de la digestibilité est très sensible à toute variation de la prise alimentaire. Pour éviter les effets d'une chute de l'appétit sur la qualité de la collecte, le cycle ovarien de la truie sera bloqué immunologiquement pendant la durée de l'essai.
Impact sur les animaux
Conditions de logement : Dans le cadre de la mesure de la digestibilité, les truies doivent être logées dans des cases individuelles de dimensions 80x200 cm, ce qui leur permet de ne pas se retourner et de dissocier correctement les fèces et les urines. Toutefois, la réduction de la possibilité de mouvement peut entraîner des risques pour leur bien-être. Collecte des urines : Les particularités anatomiques des femelles rendent difficile la collecte séparée des urines et des fèces. Pour contourner ce problème, les truies seront équipées de sondes urinaires de la veille du début de la période de collecte à la fin de cette période (soit une durée de 11 jours). Bien que la sonde soit posée et entretenue dans des conditions d'hygiène rigoureuses, en respectant les protocoles de soins vétérinaires, on ne peut pas totalement exclure un risque d'infections urinaires. Blocage du cycle ovarien de la truie : Les fluctuations hormonales liées au cycle reproductif peuvent influencer les mesures de digestibilité, notamment en agissant sur l'appétit des truies. Pendant la durée de l’essai, la fonction ovarienne sera temporairement bloquée par l’injection d’un analogue synthétique du GnRF (Improvac). Ce traitement constitue une alternative à l’ovariectomie chirurgicale. Les injections (3 fois 2 mL; une deux semaines avant le début de l'essai et deux autres espacées de 9 semaines) peuvent entraîner possiblement des gonflements ou inflammations au point d'injection.
Devenir
L'ensemble des animaux réintègre le troupeau de truies expérimentales à la fin de la procédure
Remplacement
Le porc est l'espèce cible de ce projet. Compte tenu des spécificités inhérentes au stade physiologique (truie reproductrice), à sa conduite alimentaire et aux conséquences sur l'utilisation digestive des aliments, il n'est pas possible de travailler sur des animaux d'un autre stade physiologique. L'utilisation d'animaux vivants est nécessaire pour rendre compte de processus digestifs extrêmement complexes et soumis à une large variabilité entre individus. Le remplacement n'est, pour l'instant, pas possible, car l'utilisation d'animaux est inhérente au type d'étude.
Réduction
L'utilisation d'un plan expérimental en carré latin 4*4 complet permet de contrôler notre principale source de variation (effet animal), tout en testant plusieurs traitements alimentaires. Chaque traitement est testé exactement une fois par ligne et par colonne, ce qui signifie que chaque animal et chaque période reçoivent une seule fois chaque traitement. Cela permet de : 1/ maximiser la précision des résultats en neutralisant les effets liés à l'animal ; 2/ réduire le nombre d’animaux nécessaires, car chaque animal sert de contrôle pour lui-même à travers plusieurs périodes ; et 3/ limiter la variabilité interindividuelle, ce qui est crucial dans ce type d'essai pour la mesure de la digestibilité
Raffinement
Conditions de logement : Pour limiter les risques sur le bien-être des truies, la durée de mise en case individuelle est strictement limitée à 11 jours pour chaque période expérimentale, incluant 1 jour d'adaptation et 10 jours de collecte. Les cages sont équipées de barreaux et placées dans la même pièce, par groupe de 4, afin de permettre aux animaux de maintenir un contact visuel, tactile, olfactif et auditif. Le reste du temps, les truies sont placées en case collective (16 m²), avec des systèmes permettant une distribution individuelle de la ration et un enrichissement adapté (jouets et toile de jute). Pose de sonde urinaire et risque de cystites : Pendant la période de collecte, la présence éventuelle d’infection urinaire sera contrôlée au moment de la miction à l'aide de bandelettes urinaires. En cas d'infection avérée, l'animal sera soigné avec un traitement adapté. Risques d'infection localisée au site d'injection d'un analogue de synthèse du GnRF : Bien que les réactions soient généralement temporaires, des gonflements ou inflammations au point d'injection peuvent survenir. Le cas échéant, l’animal sera traité avec le traitement préconisé par le vétérinaire en charge du suivi des animaux..
Choix des espèces
- Le porc (truie) ne peut pas être remplacé par une espèce modèle compte tenu de la spécificité anatomique de son tube digestif et de sa conduite alimentaire Nous avons choisi de travailler sur la truie reproductrice non-gravide car ce stade est spécifiquement visé par la stratégie alimentaire que nous voulons tester. Nous travaillerons sur des truies en 3ème ou 4ème portées ce qui correspond à la parité moyenne des truies en élevage commercial.
Stratégies alimentaires pour réduire l’impact environnemental chez le porc en croissance dans le cadre de l’élevage
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Renvoyés dans l'élevage de production à la fin de l'essai, 60 porcs en croissance vont être utilisés dans des procédures classées au niveau de souffrance le plus élevé, sévère. Chaque animal passe quatorze jours seul dans une cage à digestibilité dont les dimensions l'empêchent de se retourner, pour permettre la collecte séparée des urines et des fèces. Le projet mesure l'effet d'aliments présentés comme à moindre impact environnemental sur la croissance et sur la répartition de l'azote entre urine et fèces. Le porteur affirme qu'il n'est "pas possible d'étudier cet aspect autrement que sur un animal entier et vivant", et retient six porcs par régime alimentaire.
Objectifs
Les objectifs de ce projet sont de quantifier les effets de stratégies alimentaires à faible impact environnemental sur les performances de croissance des animaux, sur l’utilisation digestive et métabolique par les animaux, sur la répartition de l’azote entre urine et fèces avec des répercussions potentielles sur la composition des effluents, les émissions gazeuses associées et leur potentiel de valorisation.
Bénéfices attendus
Notre hypothèse est que nous pouvons réduire l’impact environnemental de la production porcine en maintenant les performances de croissance des animaux. Pour que la réduction d’impacts obtenues au kg d’aliment produit soit conservée au kg de porc produit, il faut que les performances de croissance soient maintenues.
Procédures
Les animaux sont hébergés individuellement dans des cages à digestibilité pendant 14 jours. Ces cages empêchent l’animal de se retourner tout en lui maximisant l’espace disponible pour permettre la collecte séparée des fèces et de l'urine nécessaire à la mesure de digestibilité.
Impact sur les animaux
La mesure de l’utilisation digestive d’un aliment chez le porc nécessite de collecter totalement les fèces des animaux, qui ne doivent pas être contaminées par l’urine. Ainsi, il est nécessaire de placer les animaux dans des cages à digestibilité dont les dimensions sont réduites afin d’empêcher l’animal de se retourner tout en lui maximisant l’espace disponible. Les cages sont ainsi équipées d’un système de parois ajourées mobiles et de barreaux permettant de maintenir le contact entre les animaux.
Devenir
L’ensemble des animaux retourneront dans l’élevage de production à la fin de la procédure expérimentale. La décision de garder en vie les animaux revient au responsable du projet en coordination avec le responsable de l’élevage.
Remplacement
L’objectif de ce projet est de tester l’incorporation d’aliments à moindres impacts environnementaux en condition d’élevage sur l’utilisation digestive des écoaliments, les émissions gazeuses à l’échelle de l’animal et la composition et valorisation des effluents. Ces objectifs ne peuvent être atteints par des méthodes mathématiques ou in vitro et nécessitent le recours à une étude in vivo. Les mesures sur animaux sont donc requises car l’objectif de l’étude est d’évaluer la digestibilité et la réponse des porcs aux écoaliments et il n’est pas possible d’étudier cet aspect autrement que sur un animal entier et vivant.
Réduction
Le nombre d’animaux de l’essai et le dispositif expérimental mis en place ont été déterminés sur la base d’essais antérieurs afin d’atteindre le niveau de précision souhaité pour évaluer avec précision l’effet des écoaliments en élevage de porcs. Des protocoles similaires conduits dans l’unité ont utilisés entre 4 et 6 porcs par régime pour obtenir une précision satisfaisante dans les valeurs de digestibilité. En conséquence, nous conduirons nos mesures avec 6 porcs par régime.
Raffinement
La collecte totale des déjections sur des animaux isolés est à l’heure actuelle la seule méthode permettant de mesurer la digestibilité d’un aliment avec une grande précision. Les cages dans lesquelles seront hébergés les animaux seront équipées de barreaux et seront toutes placées dans la même pièce pour maintenir un contact visuel, auditif et olfactif entre les porcs. L’appétit, l’ingestion d’eau, le comportement des animaux ainsi que l’état de la cage seront observés au moins deux fois par jour par le personnel technique afin de détecter des blessures éventuelles, des diarrhées ou des troubles respiratoires. Tout animal présentant l’un de ces troubles fera l’objet d’une prise en charge immédiate. Des points limités adaptés seront mis en place.
Choix des espèces
La cible de l’étude est le porc en croissance-finition. Nous allons utiliser un croisement répandu dans les élevages commerciaux français (Piétrain X (Large White X Landrace)). Les animaux seront des porcs d’un poids vif de 30kg en début d’essai pour l'étude des aliments croissance et de 60kg en début d’essai pour l'étude des aliments finition. Nous avons choisi de travailler avec des animaux dont le poids vif moyen atteint au cours de l’étude correspond au poids vif moyen des porcs en phase croissance et en phase finition.
Calcul d’index glycémiques pour des ingrédients utilisés en alimentation équine
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Mis à jeun 15 heures pendant la nuit, des chevaux mangent un ingrédient à tester ou du glucose, puis subissent jusqu'à onze prélèvements de sang capillaire espacés d'au moins 30 minutes, maintenus dans un travail de contention. Ces séances se répètent tous les deux jours au moins, 11 à 21 fois par série, et un même cheval peut enchaîner six séries à un mois d'intervalle, soit jusqu'à 726 prélèvements en cinq ans. 36 équidés, des chevaux adultes de 4 à 12 ans, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Les index glycémiques visés doivent aider à formuler les rations, le porteur jugeant que le retrait de nombreuses matières premières complique "la production d'aliments pour chevaux". Aucun cheval n'est tué : le porteur n'attend pas de dommage et prévoit de les réutiliser "sans effet cumulatif".
Objectifs
Une hyperinsulinémie régulière (taux excessif d'insuline, hormone qui régule le taux de glucose dans le sang) est associée à différentes maladies chez le cheval : altérations de la croissance chez le jeune, obésité chez l’adulte, incidence de maladies métaboliques (insulinorésistance ou troubles dans la régulation de l’insuline), etc. Afin de prévenir l’incidence de ces maladies, il est nécessaire de réguler les apports de glucides rapidement digérés dans l’alimentation. Chez les chevaux déjà atteints de maladies métaboliques, la principale recommandation alimentaire repose sur l’apport d’aliments à faible pouvoir glycémiant. Que ce soit pour des individus sains ou malades, il est donc nécessaire de connaître l’index glycémique des aliments distribués (vitesse à laquelle un aliment contenant des glucides fait augmenter le taux de sucre dans le sang après sa consommation,). Cependant, en alimentation équine l’utilisation des index glycémiques est encore balbutiante, notamment car les matières premières utilisées n’ont pas été caractérisées. En conséquence, les pratiques de prévention sur le terrain sont souvent extrêmes, et impliquent un retrait complet de l’alimentation de nombreuses matières premières (céréales, sons, fourrages riches en sucres, etc.) compliquant la production d’aliments pour chevaux. Ce travail a donc pour objectif de créer des index glycémiques pour les ingrédients communément utilisés en alimentation équine, afin de mieux réguler les apports alimentaires chez les chevaux.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux réguler les apports alimentaires chez les chevaux grâce à la construction de premiers index glycémiques pour les ingrédients communément utilisés en alimentation équine.
Procédures
Les chevaux seront soumis à des prélèvements de sang capillaire (maximum 5 minutes). Ces prélèvements seront réalisés sur animal vigile. Chaque série de test permettra de tester de 10 à 20 matières premières, ce qui représente 11 à 21 cinétiques (les X matières premières + le glucose qui sert de référence) séparées de deux jours minimum. Lors de chaque cinétique il pourra y avoir jusqu'à 11 prélèvements séparés de 30 minutes au moins. Un cheval pourra participer à plusieurs séries de test, dans ce cas là, il y aura une pause d'un mois minimum entre chaque série. Au plus, un cheval qui participerait à toutes les séries de test, pourrait donc avoir 726 prélèvements de sang capillaire (6 séries x 11 cinétiques x 11 temps de prélèvements) répartis sur les 5 ans du projet. Les chevaux seront mis à jeun alimentaire durant 15h la veille des cinétiques.
Impact sur les animaux
Les chevaux seront mis à jeun pendant 15h la nuit précédant les mesures de glycémie. Une gène passagère peut être éprouvée au moment du prélèvement de sang capillaire, mais celle-ci ne devrait pas durer plus de quelques minutes.
Devenir
Il n'est pas attendu de dommage pour les animaux impliqués dans ce projet. Les chevaux pourront donc être réutilisés sans effet cumulatif.
Remplacement
Le projet doit obligatoirement être conduit avec des animaux vivants, car il n'existe pour le moment pas de modèle permettant de prédire la réponse glycémique suite à l'ingestion d'un aliment par le cheval.
Réduction
Dans l’objectif de construire de premiers index glycémiques avec une précision de 20 à 30%, 4 à 6 chevaux sont nécessaires pour discriminer les matières premières d’après la littérature. Les animaux seront conduits en conditions contrôlées et uniformes afin de minimiser les variations liées à l’environnement. Des chevaux pourront être réutilisés pour participer à plusieurs séries de test de matières premières ce qui réduira le nombre total d'animaux inclus dans le projet.
Raffinement
Le fait de prélever du sang capillaire permet d’obtenir du sang de manière moins invasive que lors d’une prise de sang dans la veine jugulaire et présente aussi moins de risque de complications qu'une ponction dans la veine jugulaire. Une habituation progressive est réalisée sur les chevaux afin de diminuer le stress lors des prélèvements de sang capillaire. Cette habituation permet aussi de ne pas inclure les animaux qui pourraient se montrer agités lors de ces prélèvements. Tous les prélèvements ont lieu dans un travail (semblable à une barre d’échographie/insémination) adapté à la contention des chevaux pour éviter tout risque de blessure. Des points limites ont été mis en place et les prélèvements seront stoppés en cas d'atteinte de ceux-ci et si nécessaire l'animal concerné sera pris en charge par le vétérinaire. La mise à jeun alimentaire des chevaux a lieu durant la nuit, car leur activité alimentaire est naturellement réduite durant la nuit. Durant cette mise à jeun, les chevaux sont hébergés dans des boxes séparés par des barreaux leur permettant de se voir et de se sentir. A l’issue des cinétiques sanguines, ils sont sortis au paddock en groupe afin de respecter leur comportement grégaire.
Choix des espèces
L'essai doit nécessairement être conduit avec des chevaux car la réponse glycémique est propre à chaque espèce. Les chevaux seront adulte (entre 4 et 12 ans) car c'est le stade physiologique ciblé pour l'étude, et la réponse glycémique pouvant varier en fonction de l'âge, il est nécessaire de travailler sur la population cible du projet.
Evaluation de l’efficacité de l’innocuité, de la durabilité de nouvelles méthodes, dispositifs, molécules pour les affections vasculaires
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Diagnostic des maladies
- Troubles cardiaques
Cochons : 400
Moutons : 800
Bovins : 50
1 300 cochons, moutons, bovins et chiens vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie d'implantation d'un dispositif vasculaire, parfois précédée d'une seconde intervention destinée à lui créer la lésion à traiter, par section d'un nerf, découpe de tissu ou ligature d'un vaisseau. Ces opérations peuvent durer plusieurs heures et s'accompagnent d'une mise à jeun de douze à seize heures, de prélèvements de sang hebdomadaires et d'une douleur postopératoire que le porteur annonce sur plusieurs jours. La mise à mort finale sert à ouvrir les corps pour évaluer la tolérance et la durabilité des implants, dans un cadre que le porteur présente comme une "obligation règlementaire" pour la mise sur le marché de dispositifs médicaux.
Objectifs
Le système vasculaire comprend les réseaux artériels et veineux qui, reliés à la pompe cardiaque, permettent de faire circuler le sang dans l'ensemble de l'organisme et d'assurer la perfusion de tous les organes. La circulation veineuse est connectée avec le réseau des vaisseaux lymphatiques qui vient s'y déverser avant le coeur. Les pathologies vasculaires telles que les thromboses, les sténoses, les anévrismes, les traumatismes, etc... avec leurs conséquences telles que les accidents vasculaires cérébraux ou l'infarctus du myocarde représentent un enjeu majeur pour la santé publique et constituent une préoccupation croissante avec l’augmentation des populations à risque liée au vieillissement de la population, à la sédentarité et aux nouveaux modes de vie. L’implantation ou la mise en oeuvre de techniques et dispositifs médicaux vasculaires (endoprothèses, filtres, stents, delivery systems, cathéters, ballons et guides ou encore dispositifs pour embolisation ou pour thrombectomie par exemple) sont des approches thérapeutiques indispensables pour soigner ces maladies mais aussi pour permettre un accès régulier au compartiment vasculaire (exemple des chambres implantables pour dialyses ou chimiothérapies). Avec le développement de nouvelles technologies, les limites des actes chirurgicaux sont sans cesse repoussées avec le souci permanent de réduire le traumatisme chirurgical et les complications, de raccourcir les temps opératoires et les phases de récupération. La chirurgie mini-invasive, la chirurgie assistée par la robotique, la chirurgie transluminale, la chirurgie endovasculaire, la chirurgie vasculaire sous coelioscopie sont autant d’exemples qui illustrent ces avancées et la transformation de la pratique de la chirurgie vasculaire. Ce projet de recherche a pour objectif le développement et l'évaluation de nouveaux dispositifs et techniques pour le traitement des affections vasculaires au niveau des coronaires, des vaisseaux périphériques et des vaisseaux cérébraux."
Bénéfices attendus
L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patients, une amélioration de la durabilité et de l’efficacité des implants pour éviter leur rejet, et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation qui handicapent les patients, et réduire le traumatisme tissulaire, corollaire de ces interventions, ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. La fréquence des prélèvements pouvant être couramment d’un prélèvement par semaine et d'une durée de moins de cinq minutes. - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. - Des procédures chirurgicales d'implantation de dispositif vasculaire avec ou sans procédure chirurgicale de création de modèle lésionnel préalable. Chaque animal du projet ne subira qu'une seule chirurgie d'implantation de dispositif vasculaire associée ou non à une chirurgie de création de modèle antérieur soit une seule et parfois deux interventions chirurgicales par animal dont une mini-invasive pour la création de modèle lésionnel. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - La faim ,lors de la mise à jeun (12 heures pour les porcs, 12 à 16 heures pour les ovins/bovins, 12 heures pour les chiens) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive de type lésion nerveuse, création d'un defect tissulaire, ligature ou occlusion de vaisseaux par exemple - La douleur en phase postopératoire : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique, pour ces derniers points, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours systématique à l'anesthésie générale, l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur opiacés, la protection des plaies, la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux).
Devenir
Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des examens d'imagerie, scanners, IRM par exemple), par l'interrogation des dispositifs, et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.
Remplacement
La validation des dispositifs médicaux implantables et des méthodes techniques innovantes dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. Le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes afin de reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients est indispensable. En effet leur utilisation in fine chez les patients représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.
Réduction
Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.
Raffinement
Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en œuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateau technique opératoire et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux : recours systématique à l’anesthésie générale avec prise en charge de la douleur durant les interventions d’imagerie, pendant et après les procédures chirurgicales, utilisation de tapis chauffants et suivi du réveil. La réalisation des examens d’imagerie sur le site même des animaleries permet de réduire au maximum le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, des protocoles de prises en charge de la douleur sont systématiquement appliqués. Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques sont appliqués tout au long du projet.
Choix des espèces
Les dispositifs testés dans ce projet doivent l’être sur une anatomie semblable à celle de l’Homme avec les mêmes dimensions. Les modèles utilisés ont fait l'objet d'études similaires et sont considérés comme appropriés à cette fin. - Le système vasculaire du mouton, du porc et du chien reproduisent fidèlement les réactions vasculaires humaines et le processus de cicatrisation des vaisseaux est similaire à celui observé chez l'homme. - La taille relative de ces modèles animaux permet une visualisation à l'aide d'équipements angiographiques et échographiques standards. - Chez l'ovin, la taille des veines iliaques externes est comparable à celle des humains. - Le modèle porcin est pertinent pour l'évaluation de la thrombogénicité des dispositifs. - Les débits et les volumes dans la veine cave inférieure ou les veines jugulaires du canidé peuvent être similaires à ceux des veines fémorales humaines, la structure hémodynamique des veines est similaire à celle des veines fémorales humaines. - Le modèle veau est pertinent pour les endoprothèses aortiques complexes. Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.
Screening de l’efficacité hémostatique de produits de santé
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Piquées à la jugulaire sur animal vigile, jusqu'à deux veines par séance et cinq minutes par veine, 60 brebis subissent des prélèvements de sang dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Aucune n'est tuée pour ce projet, toutes sont réutilisées ensuite dans d'autres procédures. Leur sang sert à mesurer en laboratoire la vitesse de coagulation de dispositifs qui arrêtent les saignements, une étape de sélection commandée par un donneur d'ordre avant les essais sur animaux vivants. Le porteur indique que les brebis pourront être réutilisées après une "période de repos suffisante", sans jamais chiffrer cette période ni le nombre de ponctions qu'une même brebis peut subir.
Objectifs
L’objectif de ce projet est d’évaluer l'efficacité in vitro de plusieurs produits hémostatiques (arret d'un saignement) afin de sélectionner les meilleurs candidats avant de réaliser les tests in vivo et ainsi réduire le nombre d'animaux utilisé. Afin de juger l'efficacité d'un dispositif, celui ci est mis en contact avec du sang de brebis qui aura été préalablement prélevé et de mesurer la vitesse de coagulation du sang en contact avec le dispositif.
Bénéfices attendus
Il s’agit d’un projet de screening d’efficacité de produits de santé. Les essais de screening d’efficacité vérifient si la performance d’un produit mérite d’être approfondie ou s’il est nécessaire de mener d’autres études avant de passer aux essais de confirmation de performance. Ces essais sont essentiels dans la stratégie de réduction du nombre total d’animaux utilisés.
Procédures
Prélèvement de sang dans une veine sur animal vigile. Prélèvement de 2 veines, avec maximum 5 minutes de prélèvement par veine, donc 10 minutes au total par animal
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont les suivants : douleur et stress liés à la piqure de l'aiguille pour le prélèvement (nuisance légère) - risque d'infection au point de prélèvement (nuisance légère puisque aseptie faite et traitement antibiotique peuvent être fait immédiatement) - hématome au niveau du point de ponction, pouvant entrainer une légère douleur
Devenir
La procédure prévoit uniquement le prélèvement de sang en vigile sur les animaux. Il n'y a pas d'administration médicamenteuse. Après une période de repos suffisante et avec l'accord du vétérinaire, les animaux pourront être réutilisés dans une autre procédure.
Remplacement
Bien qu'il existe des méthodes in vitro permettant d'évaluer l'impact sur la coagulation, aucune ne permet de la mesurer réellement. L’utilisation d’animaux est requise dans la réglementation (ex : suivi des exigences de la norme ISO 10993). Le volume de sang total pouvant être prélevé chez un même donneur humain à un temps T étant limité, le modèle ovin est couramment utilisé pour ce test puisqu’il permet le prélèvement d’une quantité de sang par animal suffisante et que le profil de coagulation du mouton est proche de celui de l’humain .
Réduction
Pour réduire le nombre d'animaux en étude, il est possible de prélever un volume de sang suffisamment important pour permettre de mettre en contact l'ensemble des conditions de l'essai à évaluer sur une seule jugulaire de l'animal (60 mL/animal, représentant 6 conditions à raison de 10 mL/condition). La 2nde jugulaire peut également être prélevée si nécessaire. La plupart des études se limitent donc au minimum requis 3 brebis + 1 réserve afin d'avoir au moins des données issues de 3 individus. De plus, ces animaux n'étant pas mis à mort pour ce projet et peuvent provenir d'autres essais réalisés préalablement ou peuvent être utilisés pour d'autres essais ensuite à condition qu'une période de repos suffisante soit observée et avec accord du vétérinaire.
Raffinement
Des mesures sont mises en place pour limiter : - Le stress des animaux : Avant l'acte, une période d’habituation notamment liée à la contention, peut être réalisée si nécessaire pour réduire l'aspect anxiogène de ces manipulations. Des enrichissements sont présents dans l’environnement des animaux (substrat, musique, pierre de sels). - La douleur des animaux : La présence d'un vétérinaire sur site permet la réalisation de soins adaptés.
Choix des espèces
Le modèle ovin est couramment utilisé pour ce test puisqu’il permet le prélèvement d’une quantité de sang par animal suffisante et que le profil de coagulation du mouton est proche de celui de l’humain. En l’absence de recommandation particulière du donneur d'ordre et si la nature du produit le requiert, le stade de développement est pertinemment sélectionné. En l’absence d’exigence particulière, l’utilisation d’animaux au stade adulte est privilégiée.
Effet d’une solution nutritionnelle sur la santé intestinale et les performances de croissance du porcelet
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Optimiser la croissance des porcelets après le sevrage et leur engraissement ultérieur, telle est la finalité de ce test de recette alimentaire. 72 porcelets y sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, le porteur tablant sur la perte de 15 % de l'effectif par mortalité d'élevage ou atteinte des points limites. Chacun subit quatre prises de sang à la jugulaire de deux à trois minutes, maintenu sur le dos quand il est jeune, avec jusqu'à trois tentatives de ponction autorisées par veine. Ils restent vivants à l'issue, poursuivent leur engraissement dans l'établissement et pourront être versés à une autre procédure expérimentale.
Objectifs
Le sevrage est une étape critique de la vie du porcelet, qui l’expose à un stress considérable (nutritionnel, environnemental et social). Ce stress peut contribuer à des dysfonctionnements du système immunitaire et intestinal, et provoquer des inflammations et des diarrhées préjudiciables aux performances de croissance et au bien-être du porcelet. L’intestin étant le principal organe affecté par le stress pendant le sevrage, sécuriser la santé digestive du porcelet lors de cette étape est primordial pour optimiser les performances en post-sevrage, et ne pas pénaliser l’animal pour le stade d’engraissement. L’objectif de ce projet est de tester une nouvelle stratégie nutritionnelle en phase post-sevrage pour améliorer la santé digestive du porcelet, et évaluer son influence sur les performances de croissance ultérieures.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont l’élaboration d’une stratégie alimentaire permettant le maintien de la santé digestive des porcelets, et d’optimiser les performances en phases post-sevrage et d’engraissement.
Procédures
Chaque porcelet subira 4 prélèvements sanguins, chacun durant de 2 à 3 minutes.
Impact sur les animaux
Les prélèvements sanguins peuvent induire un stress transitoire lié à la manipulation et la contention des animaux. Les effets indésirables d’une prise de sang sont légers, et comprennent principalement une douleur ou une gêne au point d’insertion de l’aiguille, un hématome, une inflammation locale ou un saignement qui s’arrête rapidement.
Devenir
Les porcelets seront gardés en vie à l’issue de cette procédure expérimentale. Ils continueront leurs cycles de croissance dans l’établissement utilisateur et pourront éventuellement retourner dans une procédure expérimentale.
Remplacement
Les fonctions de la solution nutritionnelle (mélange de plusieurs ingrédients naturels ayant des propriétés antimicrobiennes et anti-inflammatoires) dans l’organisme étant multiples, ses effets sur la santé et les performances des porcelets découlent de diverses régulations métaboliques complexes, qui ne peuvent pas être modélisées ou étudiées in vitro.
Réduction
Sur les 72 porcelets prévus au début de l’étude (36 par groupe), on estime qu’une perte de 15% de l’effectif liée à des exclusions dues à l’atteinte de points limites et à la mortalité habituellement observée dans l'élevage (sans lien avec la procédure) est envisageable. On aura donc en théorie 30 porcelets par groupe à la fin de la période post-sevrage. Le test de puissance statistique a permis de déterminer un nombre minimal de 30 porcelets par traitement. Ainsi, l’excédent de 6 porcelets par groupe permettra de garantir les effectifs minimaux pour une analyse statistique pertinente.
Raffinement
L’état de santé des animaux sera vérifié quotidiennement par les techniciens animaliers de l’établissement utilisateur. Des points limites stricts et définis à l’avance seront appliqués tout au long du projet. Concernant les prises de sang à la jugulaire, le nombre de tentatives de ponction sera limité à 3 par veine jugulaire (gauche et droite) par animal afin de réduire le temps de collecte (et donc de contention). Pour les jeunes animaux prélevés en position dorsale, des aiguilles avec prolongateur seront utilisées afin de procéder à des prélèvements doux et le plus indolore possible. De plus, la manipulation des animaux sera restreinte afin de réduire la souffrance ou le stress appliqué à ces animaux. Du matériel d’enrichissement sera à disposition de tous les porcelets, quel que soit le stade physiologique, pour améliorer leur bien-être : - Allaitement, chaque case dispose d’une étoile en plastique rouge, et d’un disque en bois compressé consommable suspendu à une chaine ; - Post-sevrage, les porcelets ont à disposition deux disques en bois compressé consommables suspendus à des chaines.
Choix des espèces
L'espèce choisie pour la réalisation du projet est uniquement le porc puisqu’il s’agit de l’espèce cible du projet. La finalité du projet est de mettre en place une solution applicable sur le terrain pour les élevages porcins afin d'améliorer la santé des porcelets. Les phénomènes physiologiques (digestifs, métaboliques, endocrinologiques) mis en jeu et étudiés dans le cadre du projet sont spécifiques de l'espèce porcine ce qui implique qu'il n'est pas possible de remplacer cette espèce par une autre. Les animaux utilisés seront des porcelets, de la naissance jusqu’à 70 jours d’âge, car il s'agit du stade physiologique cible du projet. La réponse des porcelets face à des modifications nutritionnelles ou environnementales dépend à la fois de leur statut métabolique, zootechnique et hormonal. Ces trois statuts sont fortement affectés par l'âge et le poids de l'animal.
Imagerie par résonance magnétique et thérapie par ultrasons transcrâniens guidés par imagerie par résonance magnétique chez les ovins, porcs et chiens provenant d’établissements utilisateurs extérieurs.
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles cardiaques
- Troubles nerveux
Cochons : 52
Moutons : 182
Une plateforme d'imagerie fournit un service à des établissements extérieurs, et 182 moutons, 52 cochons et 26 chiens lui sont envoyés pour des séances d'IRM, parfois couplées à des ultrasons transcrâniens, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque animal peut subir six séances, chacune durant jusqu'à cinq heures entre l'induction de l'anesthésie et le réveil, avec intubation et injection d'un produit de contraste, et jusqu'à douze trajets de quatre heures. Certains portent des modifications génétiques provoquant des troubles locomoteurs ou des crises d'épilepsie. Le porteur justifie le recours à ces trois espèces par la taille de leur boîte crânienne, rapprochée de celle de patients humains allant de l'enfant à l'adulte, et indique que tous sont réveillés puis renvoyés dans leur établissement d'origine.
Objectifs
L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est une technique non invasive et non destructive des tissus in vivo. Elle permet l'étude longitudinale et tri-dimensionnelle des tissus dans des conditions normales et pathologiques. Les divers types de contrastes et modalités (structurelles, fonctionnelles et spectroscopique) font de l'IRM une technique de choix pour la recherche. Les applications de l'IRM expérimentale sont notamment le suivi au cours du temps de la progression d'une pathologie, l’évaluation et la validation de traitements, la validation de nouveaux marqueurs d'imagerie. Les scanners IRM à très haut champ magnétique sont des équipements de pointe qui peuvent apporter des informations déterminantes dans de nombreux projets scientifiques impliquant des modèles animaux via l’utilisation d’une variété importante de protocoles d’imagerie standards mais aussi avancés et innovants. Dans le cas des pathologies du cerveau, l’utilisation des ondes ultrasonores permet soit de traiter certaines pathologies (par leur action mécanique et thermique) soit d’améliorer la distribution dans le cerveau des molécules données en guise de traitement aux patients. Les études d’imagerie IRM peuvent être associées au traitement par ultrasons à la fois pour cibler la zone anatomique à traiter mais également pour permettre d’évaluer les effets de ce traitement innovant au cours du temps. Ce projet aura pour but de faciliter la mise en place de collaborations avec des équipes externes en vue de réaliser des études d’imagerie IRM sur des ovins, porcs et chiens modèles de diverses pathologies du cœur et du cerveau ou des modèles animaux sains, qui ne seront pas hébergés dans notre établissement utilisateur. Pour chaque animal, ce projet s’inscrira donc dans un projet plus large (multi-établissement) qui aura été validé au préalable. Ces imageries (couplées ou non aux ultrasons) permettront de répondre aux objectifs scientifiques des projets de nos collaborateurs.
Bénéfices attendus
Les maladies cardiovasculaires sont responsables de 19,8 millions de décès par an, et les pathologies neurologiques de 11 millions de décès dans le monde. Ces chiffres soulignent l’importance d’améliorer la compréhension, le diagnostic et les traitements de ces maladies afin de diminuer l’impact sur la santé des patients par l’identification d’une stratégie thérapeutique. Du point de vue scientifique, ce projet permettra à la fois de tester une approche thérapeutique par ultrasons et d’intégrer de nouvelles données d’imagerie pour répondre à une question scientifique précise (expliquée dans les projets scientifiques autorisés par le ministère de l’étude concernée). Les bénéfices de ce projet sont directement liés aux bénéfices attendus dans les projets multi-établissements auxquels les animaux seront rattachés. Il pourrait également aider à la compréhension de certaines pathologies humaines en vue d’identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques.
Procédures
Les animaux seront tous soumis à des examens d'imagerie par résonance magnétique (IRM) avec ou sans traitement par ultrasons, le tout sera réalisé sous anesthésie générale et avec une analgésie adéquate. Une intubation sera réalisée. La procédure dure 5h maximum (de l’induction de l’anesthésie au réveil de l’animal). Les procédures pourront être répétées au maximum 6 fois sur le même animal avec un délai d’une semaine minimum de récupération. Au cours de l’imagerie l’animal pourra recevoir une injection de produit de contraste (2 injections par session maximum, durée inférieure à 1 minute). Lorsqu’il y aura un traitement par ultrasons l’animal pourra également recevoir une injection d’une molécule sensible aux ultrasons couplée à la molécule thérapeutique à évaluer afin de faciliter son passage dans le cerveau (2 injections par zone à traiter maximum, durée inférieure à 1 minute). A chaque imagerie l’animal aura un transport aller et retour (4h maximum par trajet) pour venir dans notre établissement, soit 12 transports maximum.
Impact sur les animaux
Les animaux ressentiront un stress lors du transport entre les établissements utilisateurs. L’induction de l’anesthésie nécessaire pour la réalisation des imageries génèrera un stress pour l’animal. L’anesthésie engendrera un stress thermique (hypothermie), un risque de difficultés cardio-respiratoires, et un risque rare de non-récupération de la vigilance suite à la narcose. Les injections provoqueront une légère douleur et un inconfort au point d’injection. Certaines injections seront associées à un risque d’hématome et de léger saignement très localement au niveau du point d’injection. Certains animaux impliqués dans ce projet pourront présenter des modifications génétiques ayant un impact sur leur vie quotidienne (phénotype dommageable, comme des troubles locomoteurs ou des crises d’épilepsie). L’ensemble des phénotypes et nuisances associées seront complétés le cas échéant dans le projet scientifique plus large auquel les animaux seront rattachés.
Devenir
Ce projet s’inscrit dans le cadre de l’activité d’une plateforme fournissant un service d’imagerie à des établissements extérieurs, ainsi tous les animaux seront réveillés à l'issue de chaque procédure et retourneront dans leur établissement d’origine.
Remplacement
La validation des stratégies thérapeutiques (méthodes pharmaceutiques ou dispositifs implantables) requiert la vérification de leur sécurité, de leur efficacité et de leur durabilité. Lorsqu’il s’agit de dispositif biomédical implantable, il est indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et leur durabilité avant une mise en place chez l’Homme. Cela doit impérativement se faire sur des animaux dont les organes sont de taille similaire aux organes humains et dans des conditions fonctionnelles qui reproduisent la fonction de l’organe vivant et cela doit aussi permettre de vérifier les potentiels effets secondaires sur l’ensemble de l’organisme. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur animal vivant est alors incontournable. En particulier, les organes comme le cœur ou le cerveau sont complexes et intégrés et il n’existe à ce jour aucun modèle in vitro (cellules) ou numérique adapté pour les besoins scientifiques du projet.
Réduction
Le nombre d'animaux a été évalué et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques de chaque projet. Le nombre d'animaux déclaré est une estimation prospective basée sur le nombre d’études que nous pourrions réaliser dans les 5 années à venir. Ce nombre représente donc un maximum, en fonction de nos collaborations il est possible que nous en utilisions moins. Ainsi nous prévoyons de pouvoir engager dans ce projet un maximum de 260 animaux, répartis en 182 ovins, 52 porcs et 26 chiens. Le nombre d’animaux par groupe dans les projets multi-établissements auxquels les animaux seront rattachés auront été réduits au strict nécessaire pour répondre aux objectifs scientifiques.
Raffinement
La procédure est une méthode d'imagerie non-invasive (IRM). Les procédures utilisées sont adaptées pour éviter tout inconfort de l'animal, et sont réalisées par du personnel formé, expérimenté et compétent en tout temps. Pour la réalisation des imageries des méthodes d'anesthésie et analgésie appropriées seront mises en place, et ce spécifiquement pour chaque espèce. Les paramètres physiologiques des animaux seront vérifiés tout au long de l’anesthésie générale. Nous nous assurerons du maintien de ces paramètres (maintien de la température, de l’hydratation, ...). Afin de réduire le stress durant le transport et la procédure, les ovins et les porcs seront toujours transportés au minimum par 3 individus de la même espèce, et les chiens seront transportés par deux et en compagnie d’un vétérinaire ou animalier connu. Le retour de l’animal dans son établissement ne se fera qu’après la vérification de son réveil complet et en s’assurant que son état soit compatible avec le transport. Des points limites sont définis pour chaque procédure et seront respectés pour éviter toute souffrance des animaux.
Choix des espèces
Les stratégies thérapeutiques nécessitant le recueil de données par imagerie par résonance magnétique (IRM) doivent être testées sur des organismes vivants dont l’anatomie est comparable à l’anatomie humaine notamment avec des dimensions très proches. Cela nécessite d’utiliser de gros animaux, pour mimer l’anatomie de patients humains qui vont de l’enfant à l’adulte de grande taille, d’où la nécessité d’avoir recours à différentes espèces (ovins, porcs, chiens). Par exemple, le modèle porcin est largement utilisé dans l’étude des implants cérébraux car le volume de son crâne est adapté pour l’étude des dispositifs en développement pour une application humaine. Ils sont aussi pertinents pour les études pharmacologiques impliquant des structures spécialisées du cerveau. Le modèle ovin et le modèle canin présentent une boîte crânienne qui se rapproche le plus en certains sites, de l'anatomie de la boîte crânienne humaine. Les animaux utilisés seront des juvéniles (sevrés) ou des adultes en fonction des objectifs scientifique des études dans lesquels ils seront engagés, l’objectif étant d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à l’anatomie humaine.
Étude des effets neuroprotecteurs et neurotrophiques de la fraction vasculaire stromale (FVS) autologue dérivée de la graisse sur des contusions médullaires thoraciques chez le porcelet
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Les points limites décrits ne concernent que la conduite de l'anesthésie, dont les débits sont réajustés si un signe de réveil ou de douleur apparaît. 12 porcelets de 20 à 25 kg vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Rendus paraplégiques par une contusion de la moelle épinière au niveau thoracique, ils reçoivent dans la moelle des cellules extraites de leur propre graisse ou un sérum inactif, l'intervention durant trois à quatre heures, puis passent 21 jours seuls en box, aidés d'un chariot roulant pour se déplacer et s'alimenter. Ils sont tués à l'issue pour prélever le segment de moelle traumatisé, le porteur visant un essai clinique rapide chez des personnes blessées médullaires.
Objectifs
Les dommages ou traumatismes de la moelle épinière entraînent, selon la gravité de la lésion, une diminution ou une perte de la sensibilité et/ou de la motricité, des dysfonctionnements du système nerveux végétatif. Pourront venir s’ajouter des douleurs dites « neuropathiques » (douleurs vives, sensations de brûlures,…) , une spasticité musculaire et un risque d’infection. Selon le type de lésion (contusion, compression, ou section), le niveau d’atteinte (cervical, thoracique ou lombo-sacré) et le caractère complet ou incomplet de la lésion, les déficits fonctionnels seront plus ou moins sévères. Chez l’animal, de nombreuses stratégies de réparation de la moelle épinière ont été proposée afin 1) de protéger le tissu médullaire endommagé en réduisant l’extension de la lésion secondaire et 2) de promouvoir la repousse de fibres nerveuses centrales qui dans des conditions normales ne repoussent pas. Ainsi, il a été montré que la modification de l’environnement du tissu nerveux permettait la régénérescence des fibres nerveuses endommagées. Ces stratégies font appel à des greffes de neurones (embryonnaires ou adultes), de cellules entourant les fibres nerveuses (cellules de Schwann, cellules olfactives engainantes, …) génétiquement modifiées ou encore de cellules souches. De nombreuses autres stratégies ont été explorées (anticorps, champs électriques, rayons X, molécules modulant l’immunité). Toutefois, malgré plus d’un demi-siècle de recherche intensive et de nombreux essais cliniques, les différentes stratégies de réparation n'ont pas démontré d'efficacité significative. L’approche thérapeutique envisagée est une une thérapie cellulaire basée sur l’administration de cellules pluripotentes extraites de la propre graisse du sujet. Ce mélange de cellule est dénommé la fraction vasculaire stromale (FVS). Après prélèvement de la graisse la FVS en est isolée par méthode mécanique et administrée dans les quatre heures suivant une contusion médullaire par injection intradurale/intramédullaire. Cette approche est basée sur des premiers résultats obtenus chez le rat et publiés en début d'année (preuve de principe validée).
Bénéfices attendus
Si les résultats s’avéraient concluants, un essai clinique pourrait rapidement être envisagé chez des patients blessés médullaires de bons pronostics. Ce projet étant proposé par des chercheurs et des cliniciens, il a été élaboré de manière à ce qu’il soit transposable à l’Homme. En effet, ce projet est basé sur la réalisation d’une autogreffe dans un délai très bref après le traumatisme médullaire. Le fait de pouvoir purifier la FVS à partir de la graisse du blessé et de pouvoir l’injecter dans les 4 h rend ce projet réalisable et applicable à l’échelle humaine par la suite, le protocole s’intégrant naturellement dans la prise en charge actuelle hospitalière des blessés médullaires.
Procédures
Les animaux seront rendus paraplégiques suite à une contusion médullaire réalisée sous anesthésie générale au niveau du rachis thoracique. Toujours sous anesthésie générale, un prélèvement de graisse sous-cutanée est réalisé au niveau de la région cervicale. Un processus de purification de la graisse prélevée, permet l’extraction de la Fraction Vasculaire Stromale (FVS), substance active qui sera étudiée dans le protocole (durée : une heure). La FVS (ou un sérum physiologique inactif pour les sujets témoin) est ensuite injectée directement au niveau médullaire (durée : cinq minutes). La procédure complète prend environ trois à quatre heures. Les animaux sont ensuite hébergés dans un box individuel pendant toute la durée de l'expérimentation (21 jours). Les mouvements des animaux sont étudiés et enregistrés deux jours avant la procédure (afin d'être habitués), puis à J2 et à J14 dans leur box et dans un couloir de marche avec enregistrement vidéo. La procédure est totalement indolore. Chaque enregistrement prend une vingtaine de minutes.
Impact sur les animaux
Les animaux seront rendus paraplégiques suite à la contusion médullaire au niveau thoracique T10 lors d'une intervention chirurgicale sous anesthésie générale. Les animaux auront des difficultés à se déplacer. Un soin tout particulier sera donc effectué par nos équipes d’animaliers afin maintenir les animaux dans un environnement le plus propre possible et de les aider à les déplacer (prise d’alimentation) raison pour laquelle nous avons entre autre choisi de réaliser ces expérimentations sur des porcelets de 20-25 kg. Un chariot roulant dédié aux membres inférieurs sera utilisé
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure afin de pouvoir prélever le segment de moelle épinière traumatisé aux fins d’analyse histologique, macroscopique et microscopique.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer les effets protecteurs voire réparateurs d’une autogreffe des cellules autologues de la FVS à la suite d’une contusion thoracique en T10 chez des porcelets. Il s’agit d’une étude pré-clinique non-humaine qui ne peut être substituée en raison des effets moteurs attendus notamment.
Réduction
Le calcul des groupes expérimentaux a été effectué afin de réduire au maximum les effectifs. Ainsi on aura recours à deux groupes de six animaux (total n = 12). Le nombre d’animaux requis (Réduire) a été estimé à la suite d’expérimentations précliniques similaires réalisées chez le rat et à l’aide d’un test statistique approprié. Une analyse multi-échelle et multi-modale sera effectuée afin de déterminer objectivement et efficacement l’efficacité thérapeutique de la FVS. La faisabilité de l’expérimentation a été étudiée à partir des travaux précliniques réalisés chez le rongeur. Ainsi, nous avons pu déterminer une taille d’échantillon statistiquement suffisante (deux groupes de six animaux). En fin d’expérimentation des tests statistiques seront utilisés pour vérifier la normalité de la population des échantillons.
Raffinement
Il s'agit d'un protocole pour lequel le bien-être des animaux sera une priorité à toutes les étapes et la souffrance animale réduite au maximum. Les animaux seront reçus et stabulés en groupe au moins cinq jours en amont de la première procédure, dans un milieu enrichi comme exigé par la règlementation animale (balle, cordes, jouets non dangereux notamment du risque d'inhalation et/ou d'ingestion...). Cela permettra l’habituation de l’animal à son environnement et au contact avec le personnel en charge des soins. Afin de diagnostiquer les points limites, l'anesthésie générale est monitorée pour dépister les éventuels signes de réveil et/ou de douleurs liées à une insuffisance d'analgésie afin d'adapter les doses d'anesthésie et/ou d'analgésie administrées en seringues électriques. Ce monitorage comprend : une surveillance constante de la fréquence cardiaque et de la saturation sanguine en oxygène par moniteur dédié, la présence permanente d'un personnel dédié qui observe d'éventuels signes de réveil. L’atteinte d’un point limite conduira à réadapter les débits IV de l'anesthésique Lors des procédures sans réveil une anesthésie profonde et une analgésie maximale sont utilisées.
Choix des espèces
Le porc est un mammifère dont les mécanismes neurobiologiques mis en œuvre après une lésion médullaire sont proches de celui de l’humain. Ces mécanismes ne peuvent être étudiés sur des cultures cellulaires, in silico ou sur des espèces non-mammifères, chez ces derniers les mécanismes mis en œuvre après une lésion du système nerveux sont très proches de l’Homme. C'est la raison pour laquelle nous envisageons d'avoir recours à des porcelets dont notre équipe à l’expérience et est équipée de tous les dispositifs expérimentaux (plateforme d’analyse du mouvement, d’enregistrement électrophysiologique...) permettant de les étudier. Porcelets de 20-25 kg (deux à trois mois de vie). Cette taille est suffisante pour les procédures envisagées Elle permet des manipulation et un transport faciles ce qui est crucial notamment pour l'aide au quotidien de ces animaux qui auront des difficultés à se déplacer