Mammifères "de rente"
Etude de marqueurs génétiques dans la race ovine Martinik, de lignée Black Belly
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Toutes remises au troupeau après l'intervention, dans leurs conditions normales d'élevage, 1 500 brebis Martinik de lignée Black Belly sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. L'acte se limite à une prise de sang unique à la veine jugulaire, sous contention, réalisée une seule fois dans leur vie. Il s'agit de génotyper une mutation déjà connue pour contrôler la prolificité et de la relier aux données d'élevage enregistrées, dans un objectif de gestion de la reproduction et de "durabilité des troupeaux". Sur le remplacement, le porteur se borne à affirmer que le suivi d'un effectif important est "nécessaire" en génétique et qu'il n'est "pas possible de remplacer ces effectifs".
Objectifs
La présente demande d’autorisation de projet expérimental concerne la caractérisation d’une mutation déjà connue pour contrôler la prolificité dans une race ovine brésilienne. Une étude génomique sur la séquence du gènome complet d’un bélier de race Black Belly montre la présence de cette mutation dans son ADN. L’objectif de ce projet est donc de montrer la ségrégation de cette mutation dans la population ovine Black Belly en génotypant (diagnostic génétique) des brebis dont les données d’élevage sont déjà enregistrées. Ainsi, il sera possible de faire le lien entre leur capacité prolifique et la présence de la mutation.
Bénéfices attendus
Face aux problèmes de reproduction qui existent dans les élevages, l’étude du contrôle de la fonction ovarienne reste d’actualité chez ces espèces. Pour ces études basées sur l'exploitation de la variabilité génétique, les races ovines nous procurent des modèles uniques. Ainsi, les recherches sur les mécanismes de contrôle du nombre d'ovulations s'appuyant sur ces races ovines ont déjà permis de mettre en évidence 13 mutations naturelles dans 4 gènes différents qui contrôlent ce caractère. D’une part, ces découvertes permettent de faire avancer nos connaissances scientifiques sur le fonctionnement de ces gènes et le contrôle biologique de la fonction ovarienne. D’autre part, le génotypage de ces mutations dans les populations ovines permet une gestion raisonnée de la reproduction et donc la durabilité des troupeaux.
Procédures
Les animaux seront soumis à une prise de sang, réalisée une seule fois durant leur vie, afin de permettre l'étude de marqueurs génomiques.
Impact sur les animaux
La seule nuisance attendue concerne le stress de la contention et la douleur ressentie lors de la piqure, nécessaire pour la réalisation de la prise de sang à la veine jugulaire. Mais l'impact cumulé de ces nuisances peut être considéré comme léger,les interventions étant pratiquées par du personnel expérimenté.
Devenir
Suite aux prises de sang et avec l’accord du responsable du projet, tous les animaux sont replacés dans le troupeau dans leur condition normale d’élevage.
Remplacement
Le suivi d'un effectif important d'animaux est nécessaire dans les travaux de recherche en génétique, ,et il n'est pas possible de remplacer ces effectifs.
Réduction
Afin de réduire les interventions sur les animaux, une prise de sang unique sera réalisée et stockée congelée
Raffinement
Le mouton étant un animal grégaire, les brebis, ainsi que les jeunes animaux post sevrage sont maintenus en lot d’élevage d’une cinquantaine d’animaux environ. La contention des animaux pour la procédure de prise de sang sera réalisée par les animaliers expérimentés (en binôme), dans un espace réduit (en parc de tri) en présence de congénères et dans le calme pour limiter le stress dû à l’isolement. La présence répétée des expérimentateurs en interaction positive en dehors de la procédure (alimentation, soins aux animaux) est associée à une diminution du comportement de fuite de l’animal et donc de son stress face à la contention.
Choix des espèces
L’espèce ovine est l’espèce cible de l’étude. Les animaux prélevés seront des animaux adultes ou des jeunes d'environ 1 an d'âge.
Première implantation cardiaque dans un contexte allogénique chez le gros animal d’une valve monocuspide et d’un patch transannulaire issus de l’ingénierie tissulaire
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
23 brebis d'au moins treize mois vont être utilisées, toutes tuées, dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Chacune subit une opération à cœur ouvert d'environ quatre heures, sous circulation extracorporelle, pour implanter une valve et un patch fabriqués à partir de cellules humaines, puis un suivi de huit à seize semaines ponctué d'échographies sous anesthésie générale. Le porteur liste comme complications possibles les troubles du rythme cardiaque, l'hémorragie, l'infection du site opératoire, l'occlusion du drain thoracique et la calcification de la valve implantée, et reconnaît que la reconstruction chirurgicale prévue est très complexe. Trois brebis sont opérées d'abord, pour vérifier la faisabilité du geste. Il écrit qu'évaluer la réponse immunitaire dans l'"organisme entier" rend l'implantation chez le gros animal "indispensable", après avoir écarté la souris et le rat comme trop petits et les primates comme trop chers et "éthiquement difficiles d'accès".
Objectifs
La tétralogie de Fallot est une malformation cardiaque très fréquente chez les nouveau-nés. Elle peut être corrigée grâce à une réparation chirurgicale qui consiste à fermer la communication interventriculaire et à élargir la voie de sortie pulmonaire du ventricule droit. Cette approche engendre obligatoirement une fuite valvulaire pulmonaire qui doit être réparée. Des patchs synthétiques ou biologiques provenant d’animaux et traités chimiquement ont pu être utilisés pour limiter cette fuite. Néanmoins, ils se sont révélés inefficaces à court et moyen termes et peuvent être associés à des complications postopératoires sévères. Un biomatériau complètement biologique sans traitement chimique produit par des cellules humaines et pouvant potentiellement grandir avec le patient a été développé par notre équipe. Afin d'envisager une application en clinique, il est nécessaire d’évaluer, à court terme et moyen terme, la réponse immunitaire de l'implantation du biomatériau dans l'organisme entier. Ceci ne peut être réalisé qu'en utilisant un modèle animal ayant une physiologie et une anatomie proche de l'Homme. Une implantation dans un modèle de gros animal est donc indispensable pour évaluer la réponse immunitaire et le remodelage in vivo à long terme des produits d’ingénierie tissulaire. Un total de 23 ovins sera inclus dans le projet. Ainsi, l’objectif général de ce travail est d’étudier l’efficacité et la réaction immunitaire innée et adaptative à court terme de biomatériau développé au laboratoire (valve et patch trans-annulaire biologique) dans un contexte de greffe pour une correction chirurgicale de la tétralogie de Fallot.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'une part de valider l’efficacité à court/moyen terme de notre valve, sur le phénomène de régurgitation pulmonaire (phénomène qui se produit lorsque la valvule pulmonaire ne se referme pas correctement : le ventricule droit pousse le sang dans l'artère pulmonaire vers les poumons, où il peut être oxygéné mais lorsque la valvule pulmonaire ne se referme pas complètement, du sang peut refluer des poumons au cœur) qui peut avoir des conséquences dramatiques sur le patient et d'autre part de mettre en évidence la faible réponse immunitaire à court terme de l’hôte suite à l’implantation de notre tissu. Ces résultats permettront d’envisager la réalisation d’une étude à plus long terme (jusqu’à 1 an) pour évaluer le remodelage et l’intégration du greffon avec le tissu de l’hôte. Dans l'objectif, à terme de pouvoir proposer le biomatériau dans la prise en charge de la tétralogie de Fallot chez l'Homme.
Procédures
Au cours de la procédure, les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale qui est réalisée sous anesthésie générale avec la mise en place d’une circulation extracorporelle. Une correction chirurgicale sera réalisée au niveau de la voie de sortie pulmonaire. Cette intervention durera environ 4 heures par animal. L'opération est réalisée selon le protocole mis en place pour une opération chez l'Homme. Bien que le procédé d’implantation soit maîtrisé par le chirurgien, la reconstruction chirurgicale qui sera réalisée est très complexe. Ainsi, un groupe « test » composé de 3 animaux seront implanté et suivi pour 1 semaine. Les animaux des groupes expérimentaux seront suivis dans le temps (pour une durée de 8 à 16 semaines en fonction du lot). Ses animaux seront suivis par échographie sous anesthésie générale afin de réduire le stress des animaux. Ce suivi permet une surveillance très efficace, en parallèle du suivi quotidien des animaux par le personnel de l'animalerie.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables éventuels se situent principalement lors de la réalisation de la procédure chirurgicale. Les effets indésirables lors de l'opération peuvent être : troubles du rythme cardiaque et hémorragie. La pose des cathéters pour la mesure des pressions ventriculaire et artériel est mini-invasive et les effets indésirables associés sont les mêmes que l’opération : trouble du rythme cardiaque et hémorragie. Les suivis par échographie ou par IRM, réalisés sous anesthésie générale, sont non-invasifs et indolores pour l'animal. Les effets indésirables post-opératoires peuvent être : infection du site opératoire, occlusion du drain empêchant le bon drainage thoracique, hémorragie, calcification de la valve. Un suivi particulier lors de premiers jours sera fait par le personnel afin d'identifier tous les effets indésirables éventuels. Lors de la phase de suivi et d'hébergement, suite à la cicatrisation du site opératoire, il ne devrait pas y avoir de complication supplémentaire. En outre, le première groupe « test » à court terme (1 semaine) nous permettra d’identifier les effets indésirables et de nous assurer de la faisabilité, la reproductibilité et l’efficacité de notre correction chirurgicale avant d’implanter un plus grand nombre d’animaux.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à différents temps du projet afin de pouvoir réaliser les analyses permettant de répondre à l'objectif scientifique de l'étude . La réponse immunitaire ainsi que le remodelage des greffes par les cellules de l’hôte seront étudiés par des analyses histologiques. Cette étape nécessitant le prélèvement du matériau préalablement implanté, la mise à mort de celui-ci est inévitable.
Remplacement
Bien qu’un modèle de valve humaine puisse être largement étudié in vitro, son étude in vivo reste limitée aux modèles animaux immunodéficients ou immunosupprimés trop petits (souris ou rats), trop chers et/ou éthiquement difficiles d’accès (primates). Il n’est pas donc possible de remplacer l’utilisation d’animaux. En effet, l’objectif du projet est d’évaluer la réponse immunitaire et l’intégration du biomatériau dans l’organisme entier 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. Vingt brebis seront incluses dans le projet selon différentes modalités d'étude considérant qu’un animal possède une seule valve pulmonaire et que par conséquent une condition sera implantée par animal.
Raffinement
Le raffinement sera pris en compte tout au long du projet. Le projet est mis en place dans des locaux agréés, avec du personnel dédié et expérimenté. De l’enrichissement est mis en place pour répondre au besoin des animaux (pierre à sel, foin, hébergement en groupe sociaux…). Un protocole précis de prémédication, d’analgésie et d’anesthésie est mis en place et le bien- être des animaux sera suivi constamment par le personnel dédié. Finalement, des points limites strictes et spécifiques au projet seront appliqués et si nécessaire des actions adaptées pourront être mises en oeuvre sous l'avis vétérinaire.
Choix des espèces
Ces expérimentations chez le gros animal sont nécessaires pour évaluer la faisabilité et la durabilité du biomatériau étudié. Le modèle ovin a été choisi, car il fait partie des modèles animaux couramment utilisés dans le domaine cardiovasculaire. De plus, d’après nos études menées, ce modèle est le seul dont les cellules permettent la production de feuillets cellulaires 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 cardiovasculaire matures.
Effet des mélanges d’ensilage de luzerne/trèfle violet et de maïs dans la ration des vaches laitières sur l’ingestion et l’efficience alimentaire
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Gardées vivantes pour le renouvellement du troupeau et réutilisables dans d'autres essais, 24 vaches laitières Prim'Holstein sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. L'intervention se limite à trois prises de sang à la veine, une par période expérimentale, le reste des mesures relevant de la routine d'élevage : quantités ingérées, production laitière, pesées. La plupart seront en gestation pendant l'essai. Le projet mesure l'ingestion et l'efficience alimentaire de rations mêlant ensilage de maïs et de légumineuses, avec l'autonomie protéique des élevages laitiers pour horizon, et le porteur affirme qu'il est "impossible de se passer" des vaches puisque ce sont elles qui ingèrent la ration et produisent le lait.
Objectifs
L’élevage laitier se trouve de plus en plus confronté à la problématique du changement climatique, sous contraintes environnementales, avec le souci d’accroître l’efficience d’utilisation des ressources. Dans ce contexte en mutation, il est reconnu que les légumineuses ont une place de choix, comme fixatrices d’azote atmosphérique, et pour leur capacité à apporter des protéines produites de façon durable dans l’alimentation des ruminants. Si le trèfle blanc est bien connu, et très utilisé au pâturage, les grandes légumineuses, plus adaptées à un contexte de sécheresse potentielle, sont moins bien connues. La luzerne est surtout déshydratée en usine, alors qu’elle pourrait être valorisée aussi sous forme d’ensilage, participant aussi à l’économie d’eau. Une meilleure utilisation des grandes légumineuses sous forme d’ensilage ou d’enrubannage (conservation humide anaérobie) pourrait être une réponse adaptée au contexte changeant actuel, si les conditions de leur utilisation sont mieux définies, notamment en termes de valorisation par l’animal. En effet, les niveaux d’ingestion et l’encombrement induit par ce type de ration sont encore très mal connus. Or, la valeur nutritive de la ration ainsi que son efficience d’utilisation dépendent directement des quantités ingérées par l’animal. L’objectif de ce projet est d’évaluer les effets de la proportion croissante d’ensilage de grandes légumineuses (luzerne et trèfle violet) dans une ration d’ensilage de maïs sur l’ingestion volontaire, l’efficience alimentaire, la production et la composition du lait, ainsi que sur la production de méthane des vaches laitières.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet nous aideront à mieux connaitre l’effet associatif de différentes proportions d’ensilage de grandes légumineuses (luzerne et trèfle violet) mélangé avec l’ensilage de maïs sur l’ingestion et l’efficience alimentaire chez les vaches en lactation. Cela nous aidera à mieux valoriser ces fourrages pour nourrir les vaches laitières de façon plus durable en augmentant la diversité fourragère et l’autonomie protéique des élevages laitiers, et en réduisant les apports de type tourteau de soja extérieurs à ces élevages, l’ensilage de luzerne fournissant les protéines nécessaires à l’animal et dont l’ensilage de maïs est déficitaire.
Procédures
Cette expérimentation concerne des animaux vigiles, élevés conformément aux règles d’élevage et de bonnes pratiques. La majorité des mesures ne demande pas plus d’intervention que celles réalisées en routine sur les vaches laitières (mesure de l’ingestion et de la production laitière). Les vaches laitières auront une prise de sang en semaine 4 de chaque période, soit 3 prises de sang au total pour toute l’expérimentation.
Impact sur les animaux
La prise de sang est peu douloureuse et dure peu de temps (quelques secondes). Toutefois, la peau peut être légèrement sensible lorsque l'aiguille la traverse. Le volume du prélèvement de sang est très faible.
Devenir
Les animaux n’ayant subi aucune intervention invasive, ni traitement susceptible d’avoir des effets importants sur leur santé et/ou survie, ils seront conservés afin de participer au renouvellement ultérieur du troupeau et pourront être réutilisés dans de nouveaux essais. Ceci se fera sous la responsabilité du responsable des installations expérimentales. Le suivi sanitaire régulier par le vétérinaire traitant permettra de garantir que ceci est possible.
Remplacement
L’expérimentation concerne directement les réponses zootechniques de capacité d’ingestion et de production de lait des vaches laitières. Il est donc impossible de se passer des vaches laitières qui ingèrent la ration et qui produisent du lait. Par ailleurs, les modèles de prévision disponibles ne permettent pas de prévoir les réponses sur ce type de ration, car les associations d’ensilages pauvres ou riches en protéines en mélange n’ont quasiment pas été étudiés.
Réduction
Le nombre de vaches laitières de chaque lot a été calculé pour permettre de mettre en évidence par analyses statistiques des différences significatives entre les traitements. Ces analyses statistiques permettent de tester l'influence des rations sur les variables de production (ingestion, production laitière, poids...) tout en corrigeant des effets "vache". Compte tenu du schéma expérimental, il est difficile de diminuer le nombre d’animaux sans risquer de perdre trop en puissance statistique.
Raffinement
Les seuls actes invasifs seront des prises de sang, à raison de 3 prélèvements au total par animal pour toute la durée de l’essai. Les vaches seront maintenues dans leur environnement d’élevage habituel qui est parfaitement adapté à leurs besoins comportementaux, environnementaux, sanitaires. Elles ne seront jamais en isolement social. Les prélèvements et la surveillance des animaux se feront par des personnes compétentes et habilitées.
Choix des espèces
La problématique de l’étude, spécifique aux vaches laitières, nécessitera de travailler avec cette espèce. Les vaches seront de race Prim’Holstein. Il s’agit de la race de vache laitière la plus répandue en France et dans le monde. Les résultats de ce projet ont vocation à être diffusés au niveau international. Au démarrage les vaches laitières seront en milieu de lactation (après le pic de lactation). Comme l’insémination artificielle (pour la future lactation) intervient environ deux mois après le vêlage (de la lactation en cours) selon la pratique habituelle en élevages commerciaux et en particulier dans notre élevage, la plupart des vaches seront également en gestation. Au cours de l’expérimentation, les vaches seront toutes dans les deux premiers tiers de gestation.
Évaluation de stratégies pharmacologiques pour limiter l’impact d’un arrêt cardiaque sur la fonction neurologique chez le porc
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Soumis à une chirurgie de deux à trois heures puis à un arrêt cardio-respiratoire provoqué, 110 porcs juvéniles de 30 kilos sont tous tués, soixante d'entre eux sans jamais reprendre conscience et cinquante dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Dix-neuf prélèvements sanguins sont réalisés sur les six heures de suivi, et la réanimation cardiopulmonaire s'interrompt faute de reprise de la circulation au bout de trente minutes. Le projet compare le score de dysfonction neurologique et la mort neuronale entre trois groupes, pour évaluer deux molécules censées limiter les lésions cérébrales après un arrêt cardiaque. Au titre de la réduction, le porteur écrit que des pertes chirurgicales ou techniques sont possibles pour 40 % de l'effectif compte tenu de la difficulté du modèle, tout en présentant ces 110 animaux comme le nombre le plus faible possible.
Objectifs
L’arrêt cardiaque est un enjeu majeur de santé publique, à l’origine de 46 000 décès chaque année en France. Seulement 10% des patients survivent sans ou avec peu de séquelles neurologiques. Il est donc nécessaire de développer des stratégies d’amélioration de la récupération neurologique après un arrêt cardiaque. Les recherches récentes s’intéressent aux molécules jouant un rôle dans le mécanisme de l’apport de source énergétique aux organes, notamment le pyruvate et le succinate, pendant un épisode ischémique. Ce mécanisme met en œuvre un ensemble de réactions moléculaires dont certaines seraient néfastes pour la récupération neurologique après l'arrêt cardiaque. D’ailleurs il a été montré que le blocage d’une partie de ce mécanisme améliore les atteintes neurologiques après un arrêt cardiaque. Le succinate, issu de ce mécanisme, joue un rôle crucial dans les lésions cérébrales après un arrêt cardiaque. En effet, le succinate, accumulé pendant l'ischémie, contribue à la production d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) lors du retour de la circulation sanguine, ce qui aggrave les lésions cérébrales. Le malonate, qui bloque une partie du mécanisme de la source énergétique, a démontré son efficacité dans l’ischémie cérébrale et cardiaque. Il a été démontré que l’oxamate, qui bloque une autre partie du mécanisme de la source énergétique était puissamment protecteur du cerveau dans un modèle d’arrêt cardiaque chez le lapin. Ainsi, la recherche dans ce domaine est nécessaire pour développer des stratégies thérapeutiques visant à réduire les lésions cérébrales après un arrêt cardiaque. Nous avons démontré que l’oxamate, un inhibiteur de la lactate déshydrogénase était puissamment neuroprotecteur lorsqu’administré avant l’arrêt cardiaque dans une autre espèce. L’objectif du projet sera de démontrer si l’utilisation de ces deux molécules pourrait permettre d’améliorer la fonction neurologique post-arrêt cardiaque dans un modèle porcin.
Bénéfices attendus
Nous évaluerons l’effet neuroprotecteur d'agents pharmacologiques du métabolisme dans un modèle d’arrêt cardiaque chez le porc. Pour cela, nous comparerons le score de dysfonction neurologique ainsi que la mort neuronale entre les 3 groupes d’animaux. Les agents pharmacologiques devraient améliorer les lésions cérébrales et donc l’atteinte neurologique des animaux traités comparés au groupe Témoin.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale et à un arrêt cardio-respiratoire. La durée de la procédure chirurgicale est estimé entre 2 à 3 heures selon la procédure. Les animaux seront suivis ensuite selon la procédure soit 6 heures soit 48 heures après la reprise d’une circulation spontanée. Des prélèvements sanguins à l'état anesthésié seront réalisés tout le long de la procédure 12 prélèvements artériels et 7 prélèvements veineux à différents temps pendant le suivi de 360 minutes.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, les échecs de réanimation sont possibles chez les animaux, compte tenu de la difficulté du modèle. En cas d’absence de reprise de la circulation spontanée au bout de 30 min, la réanimation cardiopulmonaire sera interrompue. Une dysfonction neurologique sévère peut être observée, les points limites ont été définis. La mise à mort sera réalisée dans ces contextes précis.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort en fin de protocole car le prélèvement de cerveau est réalisé pour des analyses histologiques.
Remplacement
L’arrêt cardiaque induit une dysfonction de plusieurs organes après la réanimation. Le caractère intégratif de l’affection ne permet donc pas de la reproduire in vitro ou in silico (absence de Remplacement possible). L’étude de médicaments ou dispositif permettant de lutter contre ses séquelles doit se faire in vivo, en utilisant des animaux à des fins scientifiques.
Réduction
Le calcul a été déterminé par une approche statistique considérant 110 animaux au total dans ce projet. Ce calcul permet d’utiliser le nombre d’animaux le plus faible possible pour conduire le projet présenté. Des pertes chirurgicales ou techniques sont possibles pour 40% de l’effectif total pour le modèle porcin d’arrêt cardiaque, compte tenu de la difficulté du modèle.
Raffinement
Dès leur arrivée à l’animalerie, les animaux seront hébergés en groupe dans des boxes avec des copeaux de bois au sol et enrichissement avec des jouets en plastique. Les animaux seront maintenus sous anesthésie générale, avec administration d’antalgiques puissants, tout au long de la procédure. Des points limites ont été définis donnant lieu à un arrêt de la réanimation cardio-pulmonaire ou à une mise à mort compassionnelle.
Choix des espèces
Notre choix s’est porté sur l’espèce porcine compte tenu de sa proximité avec l’homme au vu de sa masse corporelle, de son anatomie cardiaque et des valeurs usuelles des paramètres hémodynamiques systémiques et cérébraux. Porcs juvéniles de 30 kg car ce poids est utilisé pour les modèles d'arrêt cardiaque chez le porc.
ACCES-II : Modèle préclinique de rétablissement de continuité colique par anastomose colorectale écho-endoscopique : résultats à long terme sur la perméabilité des anastomoses
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Mis à jeun et purgés aux laxatifs, des cochons nains subissent une première chirurgie qui interrompt leur côlon et crée une stomie, puis, deux semaines plus tard, une intervention endoscopique pour reconnecter le côlon au rectum. 15 cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec ensuite une à trois sédations pour retirer la prothèse et contrôler le rectum, et tous sont tués à la fin du projet pour analyser les tissus. L'objectif est de rendre moins invasif le rétablissement de la continuité digestive après une intervention de Hartmann, et le porteur ajoute que des internes en chirurgie s'y formeront pendant la première phase. Le titre annonce des résultats "à long terme", sans que le texte précise combien de temps les cochons vivent entre la dernière intervention et leur mise à mort.
Objectifs
Environ 4000 patients sont opérés annuellement en France d’une intervention de Hartmann, dont 80% par chirurgie ouverte (laparotomie), souvent dans le cadre de l’urgence, pour diverses pathologies entraînant une lésion du côlon . Cette intervention consiste à reséquer la partie du côlon gauche lésée. Le rectum est ensuite refermé (et reste en place dans l’abdomen), et le côlon en partie haute est extériorisée en extracorporel via une stomie permettant l’évacuation des selles. Cette intervention est généralement réalisée dans le cas où les risques de complications sont trop importants pour réaliser dès la première chirurgie la connexion entre le côlon et le rectum (anastomose). La stomie ainsi réalisée est théoriquement temporaire et le rétablissement de la continuité digestive se fait dans un second temps qui va néanmoins nécessiter une nouvelle opération en chirurgie ouverte le plus souvent. Cependant, compte tenu de la fragilité des patients, et des risques propres à une deuxième chirurgie pour le rétablissement de continuité, moins d’un patient sur deux sera à terme candidat à cette nouvelle chirurgie, avec des risques supplémentaires. L'objectif de notre étude est de développer une méthode non invasive de rétablissement de la continuité colorectale à l'aide d'une procédure endoscopique innovante.
Bénéfices attendus
Il s’agit d’une étude pilote in vivo sur modèle expérimental animal portant sur la faisabilité́ d’une nouvelle technique mini-invasive. Les perspectives sont l’établissement d’un protocole standardisé de la réalisation endoscopique d'anastomose colorectale, et l’évaluation du devenir des anastomoses colorectales confectionnées endoscopiquement après retrait de la prothèse d’apposition luminale. Les impacts attendus et les perspectives sont multiples : il s’agit en priorité de pouvoir proposer, après réalisation d’une expérimentation prospective chez l’homme en cas de succès, à des patients contre-indiqués au rétablissement de continuité chirurgicale, une prise en charge moins invasive, et de limiter le risque de réintervention pour sténose ou fistule anastomotique. Une évaluation du devenir des anastomoses après retrait des prothèses d’apposition luminale paraît indispensable, l’objectif à terme étant de proposer un rétablissement mini-invasif à des patients opérés d’une intervention de Hartmann, y compris en dehors de toute situation carcinologique ou palliative. La participation d’internes dans la première phase, permettra également d’améliorer leur formation et leur préparation aux situations réelles.
Procédures
Les animaux auront tous 2 anesthésies générales avec préparation dans les heures qui précèdent (mise à jeun et préparation colique – laxatifs) : une première procédure chirurgicale destinée à interrompre la continuité digestive et à créer la stomie (durée environ 1 heure). La seconde intervention, deux semaines après la première, est le traitement par voie endoscopique, d’une durée de 40 minutes environ. Les animaux auront ensuite de une à 3 interventions supplémentaires non invasives, sous sédation simple, d’une durée inférieure à 30 minutes, pour l’ablation de la prothèse et rectoscopie. La mise à mort sera réalisée en fin de projet, sous anesthésie générales préalable.
Impact sur les animaux
Du stress et de l’angoisse peuvent être présents en amont des deux interventions chirurgicales (J0 et J14), faites sous anesthésie générale : ces deux interventions sont considérées comme des procédures à degré de sévérité modérée car de la douleur peut être ressentie par les animaux à l’issue des procédures. Les procédures de contrôle endoscopique sont considérées comme des procédures à degré de sévérité légère. Une mise à jeun des solides au matin de la procédure est nécessaire pour les deux interventions de J0 et J14. De la faim peut donc être ressentie avant les interventions chirurgicales (J0 et J14) mais la boisson est autorisée ad libitum. La reprise de l’alimentation est autorisée le jour-même en l’absence d’élément évocateur de complication. Aucune mise à jeun n’est nécessaire pour les contrôles endoscopiques sous sédation simple.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure à des fins d'analyses des tissus traités pour rétablir la continuité digestive.
Remplacement
Il s’agit d’une nouvelle procédure au stade de recherche pré-clinique, n’ayant pas été réalisée chez l’Homme et ne pouvant être envisagée en l’absence d’étude de faisabilité sur modèle animal. Les simulateurs virtuels et mécaniques (Phantômes) ont démontré leur efficacité pour réduire l’utilisation du modèle animal dans l’apprentissage de l’écho-endoscopie diagnostique et de la ponction sous écho-endoscopie. Les modèles ex-vivo ont démontré leur utilité pour l’apprentissage du drainage des collections pancréatiques en suturant sur les faces postérieure et antérieure de l’estomac des morceaux d’intestin de porc remplies de gel d’échographie. Des modèles de simulation (virtuel, mécanique ou sur organe isolé) existent pour apprendre la technique de pose des prothèses utilisées dans ce projet. Néanmois, à l’heure actuelle, aucun modèle existant permet de remplacer le modèle animal vivant anesthésié. Effectivement, aucun modèle ex-vivo ne permet de reproduire le péristaltisme digestif, ni les conditions post opératoires après intervention de Hartmann. S’agissant d’une étude de faisabilité d’anastomoses, du tissu vivant est indispensable pour permettre une cicatrisation et évaluer la survenue de sténoses anastomotiques. L’objectif étant l’étude de la faisabilité de cette procédure, cela nécessite un suivi dans le temps, et ainsi l’utilisation d’un modèle animal est indispensable.
Réduction
Le nombre d’animaux maximum étudié a été fixé à 15 pour notre étude, s’agissant du nombre d’animaux nécessaire pour explorer les différents délais avant retrait des prothèses d’apposition luminale, tout en évitant les biais liés à la variabilité individuelle. Cet effectif est suffisant pour apporter des conclusions et permettre de détecter d’éventuelles complications associées à la réalisation des procédures et au suivi à long terme des effets de la procédure. Ces 15 animaux sont répartis en 3 lots stables, permettant un étalement des procédures et une adaptation progressive en cas de difficultés techniques ou de complications. Il n’existe à ce jour pas d’étude dans la littérature s’intéressant à notre sujet de recherche, ce qui ne permet pas de réaliser un calcul d’effectif ou de nombre de sujets nécessaires. La participation d’internes de chirurgie en fin de cursus sous la surveillance d’un chirurgien sénior, pendant la première phase chirurgicale, permettra la formation chirurgicale aux techniques précédemment évoquées sur un modèle vivant utilisé en formation, et ce, sans utilisation d’animaux supplémentaires. Le projet d’étude présenté prévoit également l’utilisation de dispositifs innovants visant à améliorer l’efficacité de l’intervention par le rapprochement du colon et du rectum. Apporter la preuve de l’efficacité de ces dispositifs lors de cette étude dispenserait également de la réalisation d’une nouvelle étude animale.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans le respect du bien-être animal. Les animaux seront gardés pendant une période d’acclimatation de 5 jours minimum entre leur entrée dans l’animalerie et leur première entrée en procédure. Ils seront suivis quotidiennement et leur état de santé sera évalué tout au long du protocole expérimental. Leur environnement sera enrichi (ballon, jouets divers) pour leur permettre d’exprimer un spectre plus large de comportements normaux. Dans la mesure du possible, les animaux seront hébergés par groupes stables afin de favoriser les interactions. Les protocoles chirurgicaux se feront sous anesthésie générale et analgésie. L’analgésie pourra accompagner l’animal en post-opératoire pour éviter toute souffrance inutile.
Choix des espèces
L’anatomie du tube digestif du porc est connue pour être particulièrement proche de celle de l’anatomie humaine et constitue le modèle de référence pour la formation et la recherche en endoscopie digestive depuis de nombreuses années. La taille de l’animal permet d’utiliser les mêmes dispositifs (endoscopes, prothèses) que ceux disponibles en pratique clinique humaine. Nous projetons d’utiliser des mini-pigs pour limiter l’impact de la croissance post-opératoire, et faciliter le suivi au long cours ainsi que les diverses manipulations (retrait de la prothèse, scanner, contrôle endoscopique) Les animaux doivent être sevrés et peser plus de 15 kg permettant l’utilisation du même matériel que chez l’humain adulte (qui est utilisé chez l’enfant de plus de 15 kg).
Enseignement de techniques chirurgicales chez le Porc, le Mouton, le Lapin, le Rat et la Souris
- Enseignement supérieur
- Formation professionnelle
Rats : 4000
Lapins : 100
Cochons : 750
Moutons : 100
Former des internes en chirurgie, des vétérinaires et des scientifiques aux gestes de base mobilise ici 5 950 animaux non-humains, dont 4 000 rats, 1 000 souris, 750 cochons, 100 moutons et 100 lapins. 4 950 d'entre eux sont opérés sous anesthésie générale et tués avant tout réveil, les 1 000 autres étant utilisés pour l'apprentissage du gavage, des injections et de la contention, dans des procédures classées en souffrance légère. Chaque animal peut rester une demi-journée à une journée entière sous anesthésie pendant que se succèdent laparotomies, thoracotomies, sutures et anastomoses digestives ou vasculaires, le porteur indiquant faire passer le maximum d'étudiants sur chacun. Les souris viennent de l'élevage maison, écartées pour n'avoir pas le bon génotype, et les rats sont achetés "réformés" chez des fournisseurs, c'est-à-dire déjà destinés à être tués.
Objectifs
Le but est d'aider à la formation médicale pratique initiale des étudiants en médecine (internes des spécialités chirurgicales essentiellement, externes) et des étudiants en sciences (dès le Master 2). Nous assurons également la formation chirurgicale continue auprès des chirurgiens, des vétérinaires et des scientifiques dans le cadre des formations à la chirurgie expérimentale ainsi que pour concevoir ou réaliser des procédures expérimentales obligatoires pour toute personne pratiquant un acte chirurgical chez l'animal de laboratoire.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont que les étudiants en chirurgie soient formés aux techniques chirurgicales de bases afin d'avoir toutes les compétences nécessaires à leur activités en fin de cursus, que les chirurgiens ou vétérinaires en activité se forment aux nouvelles techniques chirurgicales et que les scientifiques apprennent les bonnes pratiques et gestes avec les différents modèles animaux (contention, gavage, injection intrapéritonéale, intraveineuse,...) encadrés par des personnes compétentes afin de pouvoir poursuivre leurs recherches dans les meilleures conditions pour eux et pour l'animal (Raffinement).
Procédures
Une partie des petits mammifères (rats et souris) serviront à l'enseignement des gestes de base tels que gavage, injection intrapéritonéale, intraveineuse, contention. Pour les autres et les grands mammifères, les formations visent à former les futurs chirurgiens, gynécologues, vétérinaires et toute personne réalisant des procédures expérimentales chez l'animal. Ces enseignements sont axés sur la maîtrise des gestes chirurgicaux de base tels que la suture ou l'hémostase pour les scientifiques. Les internes des spécialités chirurgicales seront davantage formés sur les sutures, l'hémostase, les anastomoses digestives, les anastomoses vasculaires ainsi que la coelioscopie. En fonction du geste à acquérir, l'animal pourra rester d'une demi journée à une journée sous anesthésie générale (avec vérification des constantes en permanence).
Impact sur les animaux
Pour les gestes réalisés de classe légére (procédure 1), une contention de courte durée sera pratiquée (moins de 1 minute). Lors des injections, une douleur légère de très courte durée est possible au site d'administration. Un léger saignement après les injections, très vite contenu par simple pression digitale, est également possible sans douleur associée. Une couverture analgésique locale sera appliquée pour réduire la douleur qui pourrait être engendrée par les injections (xylocaïne en spray 5%). Pour les procédures 2 et 3 (sans réveil), les interventions chirurgicales consisteront en des laparotomies/thoracotomies essentiellement avec techniques chirurgicales digestives et thoraciques. Les animaux seront tous sous traitement analgésique avec utilisation de dérivés morphiniques (buprénorphine et fentanyl) pour optimiser la prise en charge de la douleur jusqu'à leur mise à mort.
Devenir
A la fin de la procédure 1, étant une procédure légére, les animaux sont réutilisés pour les procédures 2 et 3 (sans retour à l'hébergement entre les deux). Les animaux des procédures 2 et 3 seront anesthésiés puis systématiquement euthanasiés à la fin des procédures. Etant des procédures chirurgicales nécessitant l'apprentissage de l'euthanasie ou des procédures chirurgicales trop importantes ne permettant pas leur réutilisation, l'euthanasie a été décidé comme l'issue la plus favorable.
Remplacement
Dès que possible et en 1ère intention, nous aurons recours à des peaux artificielles, des pelvi-trainers, des mannequins rats et souris, à la technique de la double horloge pour la microchirurgie ainsi qu'à des simulateurs de chirurgie afin de réduire le nombre d'animaux utilisés. Pour certaines formations nous sommes également en contact avec des abattoirs qui nous livrent des pièces anatomiques (pieds de porc pour les sutures, périnée de truie pour les sages femmes) afin d'éviter de commander des animaux.
Réduction
Toutes les souris utilisées lors des formations sont des souris provenant de l'élevage de l'animalerie Eops destinées en temps normal à l'euthanasie car elles n'ont pas le génotypage souhaité. En ce qui concerne les rats nous essayons dès que possible de réutiliser des rats en fin de protocole ou nous commandons des rats dits "réformés" chez les fournisseurs, c'est à dire des rats voués à l'euthanasie car incompatibles avec les protocoles de recherche. Enfin, nous faisons passer le maximum d'étudiants sur chaque animal pour réduire au maximum le nombre d'animaux.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans un environnement favorable à leur bien-être et répondant à leurs besoins physiologiques et éthologiques (cycle jour/nuit - 12h/12h ; nourriture et eau ad libitum; enrichissements) les animaux seront surveillés quotidiennement par les zootechniciens. Une période de 10 jours d'adaptation sera appliquée à chaque animal. Les manipulations seront effectuées ou encadrées par du personnel formé et habitué à ce genre de geste. Si une anesthésie est nécessaire les animaux seront systématiquement prémédiqués en intra-musculaire ou en intra-péritonéale. Le relais anesthésique est assuré par un gaz anesthésiant (0,5 à 2,5%). Seuls les grands animaux (porcs et brebis) seront intubés. Dès l'anesthésie maintenue, les animaux recevront un analgésique par voie sous-cutanée ou intra-péritonéale. Si nécessaire, pour les procédures de classe légère, un traitement à base d'anesthésique local sera pratiqué pour lutter contre la douleur in situ.
Choix des espèces
Le porc et le mouton ont été choisis pour des raisons anatomiques (similarités avec l'homme). Les rats, souris et lapins ont été choisis pour la formation à la chirurgie expérimentale (espèces utilisées par les étudiants dans leurs recherches) ou pour l'apprentissage des anastomoses vasculaires en ce qui concerne les rats (similarité avec l'homme). Nous prendrons des porcs charcutiers juvéniles et des miniporcs adultes pour une raison de taille. En ce qui concerne les moutons, rats, souris et lapins, nous prendrons des individus adultes pour des raisons anatomiques et de taille étant manipulés lors de travaux pratiques. Cela permet aussi de faciliter cette manipulation des petits mammifères par les étudiants.
Mise en place d’un modèle de dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) chez le porc et évaluation de vecteurs thérapeutiques anti-inflammatoire pour traiter cette dégénérescence rétinienne.
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles sensoriels
Choisis parce que leur œil ressemble à celui de l'humain, macula comprise, et pour éviter le recours aux primates, 35 mini-porcs Yucatan de six mois sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Vingt-six d'entre eux reçoivent une brûlure de la rétine au laser sur les deux yeux, puis jusqu'à quatre imageries et quatre angiographies sous anesthésie générale, trois électrorétinogrammes d'une heure et quatre ponctions de la chambre antérieure de chaque œil. Vingt subissent en plus une injection sous la rétine précédée d'une vitrectomie, geste que le porteur assortit d'un risque de décollement non résolu de l'ordre de 5 %, avec perte de vision à la clé. Tous sont tués pour que leurs yeux soient prélevés, alors que le RNT annonce qu'aucune douleur n'est attendue après la brûlure au laser, au motif que ce geste se pratique en clinique d'ophtalmologie.
Objectifs
La dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) est la première cause de perte de vision chez les personnes de plus de 50 ans dans les pays industrialisés, et c’est la troisième cause de malvoyance dans le monde. Environ 8% de la population française en est touchée. La DMLA affecte la macula, une petite zone de la rétine qui permet de voir les détails avec précision. Il existe deux formes principales de DMLA : la forme exsudative (ou humide), qui peut être traitée avec des injections, et la forme non-exsudative (ou sèche), pour laquelle il n’y a actuellement pas de traitement. Les injections pour la DMLA exsudative ne concernent qu’environ 10% des cas, et bien qu'elles puissent aider, elles sont contraignantes, coûteuses, et leur efficacité diminue avec le temps. Par ailleurs, la DMLA non-exsudative peut évoluer vers la forme exsudative, entraînant une perte de vision plus rapide. Depuis peu, on considère la DMLA comme une maladie auto-immune, car les cellules immunitaires de la rétine (appelées microglies) jouent un rôle important dans l’évolution de la maladie. Ces microglies migrent vers les zones endommagées de la rétine et provoquent des réactions inflammatoires. Elles sont aussi impliquées dans la croissance anormale de vaisseaux sanguins, ce qui aggrave la forme exsudative de la DMLA. Une molécule appelée CCL2, produite par les microglies, semble jouer un rôle clé dans ce processus inflammatoire et de prolifération des vaisseaux sanguins. L'idée est donc de développer un traitement qui ciblerait directement cette molécule pour empêcher l’apparition de nouveaux vaisseaux et réduire l’inflammation, ce qui pourrait prévenir ou ralentir l’aggravation de la maladie.
Bénéfices attendus
La nouvelle stratégie de traitement pour prévenir l'évolution de la DMLA vers sa forme humide (exsudative) est unique. Sans entrer en concurrence avec le traitement existant (injections répétées d’un anticorps dirigé contre la protéine stimulant la formation de nouveaux vaisseaux sanguins), il viendrait compléter l'arsenal thérapeutique en diminuant fortement le nombre de patients nécessitant ce traitement chronique lourd qui a une efficacité partielle sur le long terme. Ce nouveau traitement pourrait ainsi améliorer la vision des patients sur le long terme. Si ce traitement s'avère efficace, il pourrait être administré de manière moins risquée, comme par des injections dans l’œil, ce qui faciliterait son utilisation pour un grand nombre de patients. De plus, des tests simples disponibles lors de consultations permettent de repérer les patients à haut risque de développer une DMLA humide, avec parfois plus de 50% de chances. Ce traitement pourrait aussi ralentir la forme sèche (atrophique) de la DMLA, forme pour laquelle il n’existe pas de traitement, et où des cellules immunitaires s'accumulent sous la rétine. Pour tester cette approche, l'utilisation du miniporc est préférée aux rongeurs pour des raisons scientifiques et aux primates pour des raisons éthiques, économiques et écologiques. À terme, l'objectif est de remplacer autant que possible les primates dans la recherche sur les maladies de la rétine. Un autre aspect important du projet est de développer un traitement ciblant les microglies (cellules immunitaires de la rétine). Leur rôle dans les maladies neurodégénératives et inflammatoires est de plus en plus reconnu, et les vecteurs en développement permettront de les atteindre directement pour réduire l’inflammation et traiter la DMLA ainsi que d’autres maladies inflammatoires du cerveau.
Procédures
(i) Brûlure superficielle de la rétine avec un laser argon 520nm sous anesthésie générale : Geste réalisé une seule fois sur les deux yeux de 26 animaux. La procédure dure 5 minutes par œil. (ii) Imagerie rétinienne sous anesthésie générale : Pour les animaux gardés le plus longtemps, cet examen sera fait jusqu’à 4 fois maximum sur chaque individu. L’examen dure 30 minutes par animal. (iii) Angiographie du fond d’œil sous anesthésie générale : Pour les animaux gardés le plus longtemps, ce geste sera réalisé jusqu’à 4 fois maximum. La procédure dure 30minutes avec l’injection par voie intraveineuse de deux colorants, suivi par une imagerie de la rétine. L’angiographie sera réalisée à la suite des imageries rétiniennes. (iv) Multifocal electroretinogramme (mfERG) : Pour les animaux gardés le plus longtemps, cet examen sera fait jusqu’à 3 fois maximum sur 26 animaux. L’examen dure 1 heure par animal. (v) Injection sous-rétinienne sous anesthésie générale : L’injection sera réalisée 1 fois sur les deux yeux de 20 animaux. La procédure dure maximum 1h30. (vi) Ponction de chambre antérieur (PCA) sous anesthésie générale : Pour les animaux gardés le plus longtemps, ce geste sera fait sur les deux yeux jusqu’à 4 fois sur chaque individu. La durée de la procédure est 5 minutes et sera fait à la suite des imageries rétiniennes (ii). (vii) Prélèvements sanguins : Pour les animaux gardés le plus longtemps, des prélèvements seront effectués jusqu’à 4 fois maximum au niveau d’une veine de l’oreille ou de la jugulaire (en fonction du volume nécessaire). La durée de la procédure est 5 minutes et sera fait en amont des imageries (ii).
Impact sur les animaux
(i) Brûlure superficielle de la rétine avec un laser : Aucune douleur à la suite de ce traitement n’est attendu (étant donné que cette procédure se fait régulièrement en clinique d’ophtalmologie). Un chirurgien ophtalmologue réalisera cette intervention avec l’assistance des animaliers. (ii) Angiographie du fond d’œil : l’injection intraveineuse d’un des colorants peut entrainer des nausées et vomissements. Nous traiterons les animaux avec un antiémétique en amont de cette injection. (iii) Injection sous-rétinienne (ISR) : Une vitrectomie centrale est nécessaire pour faciliter l’accès du produit à l’espace sous-rétinienne. Il y a un risque non-négligeable (5% sur l’œil de macaque) que le décollement de la rétine ne se résolve pas. Cela induirait une légère perte de vision potentiellement stressante pour le porc. Un chirurgien ophtalmologue réalisera toutes les injections avec l’assistance des animaliers. Le bon recollement de la rétine sera suivi en imagerie rétinienne à la suite de l’injection. Une injection locale d’un anti-inflammatoire sera réalisée à la fin des ISR afin d’éviter une réponse inflammatoire suite à l’injection des vecteurs. Deux pommades ophtalmiques composées de Vitamine A et d’un antibiotique sont appliquées à la suite de l’intervention pour minimiser l’irritation de la cornée. (iv) Anesthésies répétées : les anesthésies répétées peuvent stresser les animaux, elles seront espacées d’au moins une semaine pour laisser un temps de récupération aux animaux, ces anesthésies seront réalisées et surveillées par un vétérinaire et les animaux seront surveillés au moins une heure après leur réveil.
Devenir
L'euthanasie de tous les animaux est nécessaire pour obtenir les yeux sur lesquels s'appuieront des analyses post-mortem.
Remplacement
La rétine est une structure complexe formée de plusieurs couches de neurones et de cellules qui la nourrissent. Il est impossible de la recréer parfaitement en laboratoire (in vitro), c'est pourquoi on utilise des modèles animaux pour étudier comment elle fonctionne et tester des techniques de transfert de gènes. Avant de passer à des tests sur les animaux (in vivo), nous avons d'abord obtenu un maximum d'informations en travaillant sur des cellules en laboratoire. Le vecteur utilisé (outil pour transférer des gènes) a été sélectionné après avoir été testé sur des cellules de souris et humaines en laboratoire, puis sur des souris via des injections dans la rétine dans une étude précédente.
Réduction
En choisissant le meilleur vecteur (outil pour transférer des gènes) en laboratoire avant de faire des tests sur des animaux, nous avons réduit le nombre d'animaux nécessaires. En travaillant sur des cellules de microglies de souris et de porc, nous avons optimisé l'efficacité du vecteur, ce qui a permis d'utiliser moins d'animaux. Le nombre d'animaux utilisés est déterminé en fonction de la précision de nos analyses statistiques et de résultats que nous obtenons dans nos études précédentes.
Raffinement
Pour provoquer une petite cicatrice sur la rétine avec un laser, nous utilisons un équipement adapté avec une longueur d'onde de 532 nm, afin que les lésions soient petites et ne causent ni douleur ni perte de vision après le réveil de l’animal. Les zones touchées par le laser seront observées en temps réel avec un appareil spécialisé, en évitant soigneusement la zone centrale de la macula, responsable de la vision précise. L’opération sera réalisée par un chirurgien ophtalmologue, et un vétérinaire surveillera l’anesthésie. Toutes les interventions sur les animaux se feront sous anesthésie générale, avec des analgésiques supplémentaires si nécessaire pour minimiser toute gêne. L'état de santé des animaux sera surveillé en continu pour détecter toute douleur, grâce à une grille d’évaluation de la douleur qui nous permettra de réagir rapidement et d'adapter les soins ou d'envisager une euthanasie si nécessaire. Les animaux seront logés dans des conditions respectant les réglementations, avec accès libre à la nourriture et à l’eau. Ils vivront en groupe dans des box enrichis par divers jeux et objets pour stimuler leur bien-être, comme des balles ou des objets à mâcher. Si un animal doit être isolé, nous renforcerons l’enrichissement de son environnement.
Choix des espèces
Les rongeurs n'ayant pas de macula, ils ne sont pas de bons modèles pour étudier la DMLA. En revanche, l'anatomie de l'œil du mini-porc Yucatan est très proche de celle de l'homme, notamment au niveau de la macula, des vaisseaux sanguins de la rétine, et de la taille de l'œil, ce qui en fait un modèle idéal pour tester des traitements contre la DMLA. Nous utilisons des mini-porcs Yucatan âgés de 6 mois et pesant entre 20 et 30 kg. La plupart des études utilisent des porcs plus jeunes (3 mois), car leur prise de poids rapide complique les manipulations. Cependant, il a été prouvé que les nouveaux vaisseaux sanguins se développent mieux chez les porcs plus âgés. C'est pourquoi nous avons choisi des porcs de 6 mois, après leur maturation sexuelle. Grâce à leur corpulence plus réduite, les mini-porcs Yucatan restent faciles à manipuler, même à cet âge.
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
6 cochons subissent une intervention de quatre heures sous anesthésie profonde, avec circulation extracorporelle, arrêt circulatoire en hypothermie profonde puis réchauffement, des sondes de température étant placées jusque dans le cerveau. Ils sont opérés sans jamais être réveillés et tués pour une étude post mortem des tissus. Parmi les nuisances attendues, le porteur retient le stress du transport, la douleur de la piqûre de prémédication et une perte de sang modérée à la pose des canules, sans mentionner l'arrêt circulatoire lui-même. Il justifie le recours à des animaux de 50 à 60 kilos par la taille requise pour implanter la circulation extracorporelle et par le fait que ce modèle est "déjà connu de nos équipes".
Objectifs
Au cours de certaines interventions de chirurgie cardiaque, il est parfois nécessaire de recourir, à une CEC (circulation extra-corporelle) avec une hypothermie profonde pour permettre un geste chirurgical de qualité. Dès que la chirurgie est terminée, une phase de réchauffement du patient débute permettant de restaurer une température normale en vue d’un arrêt de la CEC en toute sécurité. Durant cette phase de réchauffement, certains organes tels que le cerveau, le cœur, le foie et les reins, se réchauffent plus rapidement que d’autres, ce différentiel de rapidité résulte de mécanismes de protection et de particularités anatomiques et physiologiques. Ce projet propose d’étudier, parmi les sites anatomiques habituellement utilisés pour des mesures de température en CEC, ceux qui sont le mieux corrélés aux valeurs de température interne du cerveau. Le but principal est ainsi de déterminer un site optimal reflétant au mieux la température cérébrale impossible à mesurer en clinique afin de limiter le risque de survenue d’une hyperthermie cérébrale aux conséquences potentiellement délétères. Le second objectif de ce travail sera de vérifier s’il existe une différence significative entre la température cérébrale de référence mesurée au d'une veine du cou et la température intracérébrale mesurée au contact direct du cerveau. Le troisième objectif sera de déterminer si les sites de mesures de température sélectionnés exposent à des risques d’hyperthermie intracérébrale.
Bénéfices attendus
A notre connaissance, il existe très peu d'études comparant les différents sites de mesure de température avec la température cérébrale lors de la phase de réchauffement en CEC suite à une hypothermie profonde avec arrêt circulatoire. Par ailleurs, ces études ont une validité très relative quant à l'interprétation de leurs résultats puisqu'elles prennent comme température de référence cérébrale la température au niveau de la veine du cou, ou nasopharyngée qui peuvent différer des valeurs de la température intracérébrale. Ainsi, l'objectif principal de cette étude de corrélation sera de déterminer le ou les sites de recueils de température qui apparaissent les mieux corrélés aux valeurs de température du cerveau, dans l'optique d'otimiser la phase de réchauffement et de réduire les risques d'hyperthermies cérébrales aux conséquences potentiellement délètéres.
Procédures
Les animaux auront tout d'abord une injection d'un calmant afin de réduire le stress dû à la manipulation ( durée 2 mn) puis une perfusion intraveineuse sera posée afin de permettre une anesthésie générale ( 2 mn). A partir de ce moment, les animaux seront sous anesthésie profonde et subiront une intervention chirurgicale qui durera 4h.
Impact sur les animaux
Stress lié au transport et au changement d'hébergement des animaux. Douleur liées à la piqûre lors de la prémédication. Risques inhérents à la procédure chirurgicale: Perte de sang modérée lors de la pose des canules de CEC.
Devenir
Tous les animaux sont concernés, ils seront euthanasiés en vue d'une étude post mortem des tissus.
Remplacement
Le modèle de circulation extra-corporelle ne peut être effectué que sur un organisme dans son entier avec un relevé des températures sur différents sites. Le modèle porcin développé par notre équipe depuis plusieurs années reproduit une situation chirurgicale induisant des effets cardiologique et cérébral très proches de l'état observé en clinique humaine .
Réduction
Le modèle est déjà en place dans notre structure permettant de réduire le nombre d’animaux à étudier, personnel formé à l’étude et la manipulation du modèle porcin. Le nombre d'animaux a été déterminé grâce à un test de puissance stastique.
Raffinement
Les animaux seront hébergés par groupes (au minimum 2 animaux) afin de limiter l’angoisse et le stress des animaux. Le milieu est enrichi avec des jouets adaptés (balles...). Une période de quarantaine d’au moins sept jours avant l’entrée des animaux dans le protocole est respectée permettant leur stabilisation physiologique et comportementale en réduisant le stress. Les animaux sont mis à jeun le jour de l’expérimentation et les cochons seront prémédiqués par l’injection intra-musculaire d’un produit anesthésique aux propriétés calmantes avec un antidouleur. Les cochons seront ensuite sous anesthésie profonde pendant tout le protocole d'étude et avec un antidouleur en perfusion continue. Le cochon sera scopé en permanence, permettant de surveiller en continu la fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire et la pression artérielle. Toute modification de ces paramètres entrainera une adaptation immédiate des médicaments afin d’assurer le confort de l’animal.
Choix des espèces
Le modèle animal de cochon (animal d’un poids entre 50 et 60 kgs, de morphologie cardiaque mature et avec un poids suffisant pour une circulation extra-corporelle est utilisé pour sa similitude avérée, en terme d’anatomie cardiaque, et avec les processus physiologiques rencontrés en clinique. Le choix d’un modèle sur gros animal s’impose pour pouvoir implanter la circulation extra-corporelle, nécessaire à notre projet. De plus, ce modèle est déjà connu de nos équipes.
Développement d’une bioprothèse mammaire chez le porc
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Pour mettre au point une prothèse mammaire biologique destinée à des femmes ayant subi une mastectomie, 10 cochons miniatures, tous des femelles, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune subit une lipoaspiration d'une heure, puis l'implantation sous la peau de quatre bioprothèses sous anesthésie générale, avant quinze jours d'hébergement en box individuel et jusqu'à douze pansements sur trois mois. Le porteur retient le cochon pour la ressemblance de sa peau avec la peau humaine, et des animaux de 15 à 30 kilos pour qu'ils aient assez de graisse à aspirer sans écraser les implants en position couchée. Les dix sont tués pour retirer les prothèses de leur corps.
Objectifs
L’objectif de notre projet est de développer une prothèse mammaire biologique permettant une reconstruction définitive, plus sur et de meilleure qualité aux femmes touchées par un cancer du sein (cela concerne plus de 20000 femmes par an subissant une mastectomie). On éspère ainsi reconstituer un sein natif à l'image des bioorganes en cours de developpement (decellularisation-recellularisation de cœur, foie, poumons etc). Cette nouvelle méthode permettrait ainsi d’allier les bénéfices d’une reconstruction par prothèses (simplicité, pas de morbidité du site donneur, une seule cicatrice) aux bénéfices d’une reconstruction à partir des propres tissus de la patiente (définitifs et resultats plus naturels).
Bénéfices attendus
Notre projet prévoit la création d'une bioprothèse mammaire. Cette bioprothèse agirait comme un néo-sein (néo-organe) : la matrice porcine decellularisée servirait d'echaffaudage aux cellules graisseuses de la patiente pour repeupler et recellulariser ce néo- sein. On éspère ainsi reconstituer un sein natif à l'image des bioorganes en cours de developpement (decellularisation-recellularisation de cœur, foie, poumons etc).Cette nouvelle méthode permettrait ainsi d’allier les bénéfices d’une reconstruction par prothèses(simplicité, pas de morbidité du site donneur, une seule cicatrice) aux bénéfices d’une reconstruction autologue (autologues, définitifs et resultats plus naturels).
Procédures
-Lipoaspiration (1h) -Implantation de bioprothèses biologiques en sous cutané (4 par animal sous anesthésie générale en 1h) - Prelevements sanguins si besoin (une fois / semaine pendant toute l'expérience soit 3 mois) si signes d'infections/rejets/inflammation des implants -Hebergements en boxe individuel 15 jours - Pansements (après evaluation par equipe veterinaire, fréquence maximale de 3 par semaine soit 12 au total) -Explantation des implants
Impact sur les animaux
L’implantation des implants biologiques sous cutanés chez le porc pourrait entrainer des douleurs d’intensité faible à modérée ainsi qu’une limitation possible de l’activité. L’infection de site opératoire est un évènement possible. Des douleurs d'intensités faibles à modérée sont possible au site de prelevements de la graisse et d'implantation des prothèses
Devenir
Mise à mort pour explantation des implants
Remplacement
Aucune alternative non animale n’est possible à ce stade du projet. Les expériences in-vitro ont déjà été réalisés et ont permis: 1) d’évaluer les échanges gazeux à travers la membrane de derme porcins décellularisés (passage de l’oxygène selon un gradient donné); 2) de démontrer que la matrice est imperméable à la molécule de transport de l’oxygène (moléule de grande taille); 3)démontrer in-vitro une amélioration de la survie des cellules adipeuses lorsqu’elles sont en contact avec la molécule de transport de l’oxygène comparativement à des cellules seules. Notre matrice est donc perméable à l’oxygène et imperméable à la molécule de transport de l'oxygéne permettant de créer un gradient en oxygène favorable à la survie des adipocytes. Les résultats in-vitro étant en faveur de l’efficacité de notre bioprothèse, nous en sommes donc au stade pré clinique de l’expérimentation.
Réduction
Deux groupes composés de 5 animaux chacun permettront de comparer l'efficacité de la solution Adipolife dans les échanges gazeux à l'intérieur de la bioprothèse et ainsi la survie des cellules graisseuses. Le mise en place de 4 implants par animal est une stratégie de réduction du nombre d’animal. . Ces deux groupes incluent le risque d'échec (2 echecs par groupes) par infection du site opératoire, ainsi en l'absence d'échecs moins d'animaux seront utlisés (6 seulement). 3 animaux par groupes étant indispensable pour obtenir une significativité statistique.
Raffinement
Toutes les conditions nécessaires à une antalgie efficace en per et post opératoire seront mises en place. Ainsi une surveillance accrue de la douleur en post opératoire sera réalisée, ainsi qu’un contrôle quotidien des sites opératoires pour s’assurer de l’absence de réaction inflammatoire ou infectieuse post opératoire. En cas de constatation de modification comportementale des animaux, l'équipe veterinaire sera alertée et consultée afin de determiner l'attitude therapeutique à adopter. Hébergement en boxe individuel – La méthodologie utilisée nous permettra d’assurer l’absence de souffrance inutile et le bien-être des animaux. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation et adaptées en accord avec le personnel de l’animalerie (les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum; le milieu est enrichi). Les animaux sont mis en boxe commun dès que les conditions optimums nous le permettent
Choix des espèces
En matière de recherche en chirurgie plastique et reconstructrice, l’utilisation du porc se justifie par la proximité de la peau porcine avec la peau humaine. Ainsi l’anatomie de la peau du porc est semblable à celle des humains composés de trois couches, l’épiderme, le derme et l’hypoderme. Le prelevement de tissu graisseux par lipoaspiration dans le modèle porcin est une méthode decrite, reproductible et peu douloureuse chez cet animal. Des animaux femelles mini pig Yucatan pesant environ 15 à 30 kg seront utilisés dans cette expérience, nous avons besoin d'animaux présentant un important pannicule adipeux pour réaliser la lipoaspiration mais d'un poids modéré pour ne pas altérer les implants lorsqu'ils sont en position couchées.
Diffusion de molécules à l’oreille interne par sonoporation sur modèle ovin
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Sous une anesthésie de trois heures, des brebis subissent une mastoïdectomie, le fraisage de l'os derrière l'oreille, pour recevoir du gadolinium dans l'oreille interne, par ultrasons d'un côté et par injection de l'autre, avant deux heures d'imagerie. 23 brebis vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec une seconde anesthésie pour prélever le liquide de l'oreille interne. Le porteur annonce vouloir vérifier l'absence de retentissement sur l'audition, l'équilibre et la symétrie du visage, et cite comme effets néfastes le stress de la contention et un hématome possible. Toutes les brebis sont tuées à l'issue en raison, écrit-il, d'une "perte de la fonction auditive irréversible", de "vertiges incoercibles" et d'une "paralysie faciale empêchant une alimentation normale". Il annonce 23 brebis, puis juge raisonnable d'en inclure 12, plus 2 en cas de problème.
Objectifs
L'objetif principal de notre projet vise à étudier la diffusion de molécules de gadolinium au sein de l'oreille interne en comparant les injections transtympaniques classiques versus l'utilisation d'ultrasons. Les objectifs secondaires sont de vérifier l'absence de retentissement sur la fonction auditive après la réalisation des séances de ces techniques et à distance (J7 de la délivrance), une conservation de l'quilibre et de la symétrie du visage, et l'absence d'altération de la composition des liquides de l'oreille interne suite à ces procédures.
Bénéfices attendus
Si les résultats du projet sont démontrés, c'est-à-dire une amélioration de la diffusion du gadolinium à l'oreille interne par sonoporation (avec ou sans microbulles chargées) avec absence d'effets indésirables à court et long terme, cela permettra de proposer un nouveau mode de diffusion chez l'Homme. Cette méthode permettrait d'obtenir une meilleure diffusion le long de la cochlée et des concentrations plus élevées d'agents thérapeutiques au sein de la cochlée. Par la suite, il sera nécessaire de développer une sonde spécifique pour l'Homme, de réaliser de nouvelles expérimentation avec d'autres molécules. Cependant, cette étape préliminaire reste indispensable à la poursuite du projet. Cette voie de délivrance par sonoporation à l'oreille interne pourrait par la suite avoir un rôle thérapeutique notamment pour traiter certaines atteintes de l'oreille interne comme la surdité brusque, la maladie de Menière où actuellement les injections transtympaniques sont privilégiées. Il pourrait aussi s'agir d'une voie de délivrance dans le cadre de la thérapie génique pour les surdités d'origine génétique.
Procédures
La majorité des actes auront lieu sous anesthésie générale, il s'agit de la mesure des seuils auditifs, de l'abord chirurgical avec la délivrance de molécule, de l'imagerie et du prélèvement de liquide de l'oreille interne. La durée de la première anesthésie générale sera de 3H (1H de chirurgie et 2 H d'imagerie). La seconde anesthésie générale durera 30 minutes, il sera effecué le prélèvement de liquide de l'oreille interne au cours de cette chirurgie.
Impact sur les animaux
Les brebis incluses subiront deux anesthésies générales. Lors de la première, il sera effectué une mastoïdectomie avec délivrance de molécules. Lors de la seconde, il sera effectué un prélèvement de périlymphe. La contention effectuée pour l'induction des 2 anesthésies peut engendrer du stress pour l’animal, et l'injection de produit anesthésiant par voie intraveineuse à la jugulaire peut provoquer un hématome.
Devenir
L'ensemble des brebis seront euthanasiées suites aux procédures compte tenu de la perte de la fonction auditive irréversible, de vertiges incoercibles empêchant une mobilité normale et d'une paralysie faciale empêchant une alimentation normale. Ainsi ces pertes de fonctions auront un retentissement majeur dans la vie quotidienne des brebis.
Remplacement
Des études pré-cliniques chez l'animal sont nécessaires afin de s'assurer de la bonne diffusion des molécules utilisées suite à la sonoporation au sein de l'oreille interne. L'utilisation de modèles animaux autorise aussi la vérification de l'absence d'évènements indésirables, et le prélèvement de liquide de l'oreille interne. Cette étude permettra de s'assurer de la supériorité de la sonoporation pour la diffusion du gadolinium au sein de l'oreille interne et de vérifier l'absence de déficit (auditif, vestibulaire ou de la fonction faciale). Le modèle animal ne peut être substitué par un modèle in-vitro ou in silico à ce jour.
Réduction
Sur la base d'une étude statistique et bibliographique, notre étude nécessite l'inclusion de 23 animaux. Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés, chaque brebis sera son propre témoin avec un côté où il sera effectué une délivrance de gadolinium par sonoporation et un autre une délivrance par injection en regard de la fenêtre ronde pour vérifier l'hypothèse d'une meilleure diffusion par sonoporation. L'hypothèse d'une amélioration de la diffusion de 60% +/- 30 % du gadolinium par la sonoporation sera vérifiée par un test statistique approprié, ainsi que l'absence de baisse des seuils auditifs. Le calcul d'effectif indique qu'un groupe de 6 sera suffisant pour confirmer cette hypothèse. En métabolomique (pour l'analyse de la périlymphe), il n'existe pas de recommandation sur le nombre minimum de sujets. Cependant nos précédentes études sur le sujet ont montré que l'inclusion de 6 sujets avait permis de faire ressortir des groupes statistiquement différents en utilisant des analyses statistiques adaptées. Notre expérience, sur le prélèvement de périlymphe, nous a permis de le réaliser systématiquement sur une oreille normale jamais opérée. La principale contrainte était le faible volume prélevé qui a été résolu par validation de la technique d'analyse. Ainsi, nous estimons que 12 brebis incluses au total serait raisonnnable pour ne pas augmentrer le nombre d'animaux tout en ayant des résultats si nos hypothèses se vérifient. 2 animaux supplémentaires seront prévus en cas de problème.
Raffinement
Anesthésie : les animaux arriveront la veille de la 1ère anesthésie, et seront mis à jeun 15h avant l’intervention, avec abreuvement adlibitum. Induction intraveineuse, puis maintien au masque avec inhalation d’un mélange gazeux d’oxygène et de gaz anesthésiant pour obtenir un relachement musculaire suffisant avant intubation. Chirurgie et Per-imagerie - Anesthésie : Les brebis seront maintenues sous O2 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. Les animaux sont logés en cases collectives sur paille, et manipulés dans le calme. Le monitoring des constantes sera effectué lors de l'anesthésie générale afin de détecter une douleur peropératoire nécessitant une adaptation de l'analgésie et/ou de la profondeur de l'anesthésie. La réalisation d'une anesthésie locale permettra de minimiser la douleur per opératoire. Ces injections seront renouvelées en cas de douleur de l'animal . Une table chauffante sera utilisée pendant la durée de l'anesthésie générale pour éviter tout épisode d'hypothermie. La douleur post-opératoire sera aussi monitorée avec l'échelle visuelle en pièce jointe et l'analgésie revue en cas de douleur.
Choix des espèces
La brebis est l'animal que nous désirons utiliser pour ces recherches sur l'oreille interne car elle présente un spectre auditif comparable à l'Homme et une anatomie de l'oreille interne semblable à l'Homme en terme d'anatomie et de dimensions. La chirurgie de la brebis est comparable à celle de l'homme pour l'accès à l'oreille interne. Le sexe féminin est à privilégier compte tenu des difficulté d'accès à l'oreille interne chez le bélier. En effet, l'épaisseur de la corticale du bélier rend le fraisage difficile et très long. Enfin, le volume de liquide endocochléaire prélevé chez la brebis est comparable au volume qu'il est possible de prélever chez l'Homme rendant possible les études en métabolomique sur ce liquide. Les animaux utilisés seront âgés de plus d'un an car à cet âge, la maturation du système auditif est atteinte. Afin de constituer un groupe homogène, les brebis seront âgées de 2 à 3 ans.
Etude de la qualité nutritionnelle de régimes alimentaires et leurs potentiels effets sur la santé humaine dans un modèle de mini-porcs
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Trois heures de chirurgie pour implanter des cathéters permanents, une sonde débitmétrique et une canule dans l'iléon ou l'estomac, puis six journées de prélèvements de sept heures avec dix prises de sang simultanées sur deux cathéters, soit 54 millilitres par journée : 64 mini-porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le projet teste la digestibilité de régimes végétalisés et l'effet d'un probiotique sur l'assimilation des nutriments, en vue de recommandations pour l'alimentation humaine. Chaque animal reste hébergé seul dans une case aux parois transparentes, et le porteur ramène les douleurs abdominales postopératoires à quelques jours suivis d'une gêne qu'il qualifie de mineure. Tous sont tués à la fin des essais, pour récupérer le matériel implanté et prélever des muscles.
Objectifs
Notre unité de recherche aborde la nutrition de manière intégrée, depuis la qualité des aliments et des régimes alimentaires jusqu’à leurs effets sur la santé dans le cadre d’une transition vers une alimentation plus durable. Le projet s’inscrit totalement dans cette thématique puisqu’il a pour objectif de tester la qualité nutritionnelle de régimes alimentaires végétalisés en évaluant la digestibilité des macro et micro-nutriments qu’ils contiennent. Une optimisation de cette digestibilité permettra ainsi d’améliorer la qualité de l’alimentation et ses effets sur la santé. Nos pistes pour élaborer une stratégie nutritionnelle efficace sont 1) de tester des repas complets avec un apport optimisé à la fois en protéines de qualité et en fibres mais aussi avec un apport limité en facteurs antinutritionnels et 2) d’améliorer l’utilisation des nutriments par l’hôte à l’aide d’une stratégie d’amélioration du microbiote intestinal via l’apport d’un probiotique. Ce projet mettra en oeuvre un modèle de mini-porcs.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu de ce projet est l’élaboration de stratégies nutritionnelles adaptées à des situations physio-pathologiques. Le projet devrait donner à la fois des indications quant à la biodisponibilité des macro et micro-nutriments de régimes optimisés et des pistes sur leurs effets sur la santé de l’hôte. L’objectif principal est de trouver une matrice alimentaire qui soit la plus digestible possible permettant ainsi de contre-carrer un état physio-pathologique tel que l’insulino-résistance ou la résistance anabolique post-prandiale observée lors du vieillissement.
Procédures
Chaque animal subira une seule demi-journée (3h) d’intervention chirurgicale pour la pose de cathéters permanents, de sonde débit-métrique et de canule iléale et/ou gastrique (1h de préparation pré-opératoire, et 2 h entre l’incision cutanée et le réveil de l’animal). Une période de récupération de 15 jours sera observée , entre la chirurgie et la première journée de prélèvements. Chaque animal participera au final à 6 cinétiques post-prandiales d’une durée de 7h suivie d’une période de récupération de 7 jours minimum entre chaque cinétique. Lors d’une journée de prélèvement, les animaux recevront le matin comme seul aliment un des régimes à tester. Des prélèvements de sang seront réalisés simultanément dans les 2 cathéters avant et après le repas selon la cinétique de 10 prélèvements sanguins en simultanés sur chaque vaisseau pour chaque animal, étalés sur une journée de 9 heures. Pour chacune des journées de prélèvements, 2.7 ml de sang seront prélevés sur chaque cathéter à chaque point de cinétqiue. Le volume total prélevé sera de 54 ml par cinétique (moins de 5% du volume sanguin de l'animal).
Impact sur les animaux
Des douleurs abdominales peuvent être ressenties par l’animal suite à l’intervention chirurgicale. Elles peuvent se manifester dans les premiers jours suivant l’opération, mais après cette période de récupération, elles restent mineures.
Devenir
En fin d'expérimentation les animaux seront euthanasiés, afin de récupérer le matériel implanté et d'effectuer des prélèvements d'organes pour l'évaluation de l'effet des régimes sur la santé musculaire des animaux.
Remplacement
La biodisponibilité des nutriments fait intervenir de nombreux processus biologiques coordonnés et régulés, qui à ce jour ne peuvent pas être reproduits in vitro.
Réduction
L'effectif prévu dans le schéma expérimental (8 animaux maximum inclus dans le schéma expérimental de la procédure 1 et 6 animaux par lot dans la procédure 2) est réduit à son minimum en tenant compte de la variabilité du principal paramètre mesuré (apparition des acides aminés dans le sang), estimée à partir de nos précédentes études sur la biodisponibilité des nutriments réalisées avec un design expérimental similaire. Cette variabilité est liée non seulement de la variabilité interindividuelle des animaux, mais aussi à la qualité des prélèvements effectuées et à la précision des données obtenues par l’analyse biochimique. Ces aspects sont parfaitement maitrisés par les expérimentateurs du projet qui ont une longue expérience dans le domaine. Le fait d’utiliser un schéma expérimental en carré latin permet de diminuer significativement le nombre d’animaux utilisés (chaque animal étant son propre témoin). L'équipe de recherche impliquée dans le projet a une longue expérience sur l'utilisation d'animaux porteurs de canules digestives et de cathéters sanguins, ce qui permet de réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés dans le projet, et de prévenir les processus douloureux. L’analyse statistique des données cinétiques (concentrations artérielles en acides aminés, flux de matière sèche et d’azote dans l’intestin chez le porc), sera réalisée avec l’animal comme variable aléatoire, et le temps, le repas et l’interaction temps x repas, comme facteurs. Pour les données représentant la valeur moyenne d’une variable (par exemple la digestibilité) une analyse de variance classique sera réalisée (repas, animal, semaine de prélèvement, comme effets principaux).
Raffinement
L’approche développée sera peu invasive, et peu traumatisante pour l’animal. La douleur imposée aux animaux pendant l’expérimentation est liée à l’acte chirurgical lequel se déroule sous anesthésie général avec monitoring des constantes vitales. Les animaux recevront pendant 6 jours un traitement analgésique et spamolytique, mais après cette période de récupération, elles restent mineures. Pendant la période de récupération, les animaux sont surveillés régulièrement (visite toutes les 2 h pendant la journée). L'évaluation de la gêne et de la douleur est faite par observation du comportement des animaux : reprise de l'alimentation, du transit intestinal, posture, vocalises, réactivité et la température corporelle. Pendant toute la durée de la période d'expérimentation, les animaux seront hébergés dans des cages, individuelles, au sol de taille réglementaire avec des copeaux de bois comme litière leur permettant de réaliser une activité de fouissage, et avec des parois latérales en plexiglass pour que les animaux puissent se voir et interagir entre eux. Leur environnement est enrichi à l’aide d’une chaîne en métal fixée sur les parois et de ballons. La pièce est à température régulée. Les animaux ont libre accès à l'eau.
Choix des espèces
Le porc présente un certain nombre de similitudes anatomiques et physiologiques avec l'homme. C’est la raison pour laquelle il est fréquemment utilisé comme modèle pour les études de nutrition. Le mini-porc permet de travailler sur des adultes (à stabilité pondérale) d'une taille compatible avec l'expérimentation animale. Il présente de plus l'avantage d'avoir un système digestif très proche de celui de l'Homme et d'accepter de manger tous types d'aliments. Ce modèle animal est reconnu par la communauté scientifique comme pertinent pour des études sur la digestibilité d'aliments avec un tranférabilité facilité à des études de la physiologie humaine. La procédure expérimentale est réalisée sur des animaux en fin de croissance (âge>10 mois), afin de bénéficier d'une stabilité pondérale pendant la totalité de la période d'expérimentation.
Etude de différents plans d’alimentation pour les jeunes veaux mâles d’origine laitière
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Vendus vers les ateliers d'engraissement de veaux de boucherie ou exportés dès l'âge de 14 jours, les veaux mâles nés dans les troupeaux laitiers font ici l'objet d'essais alimentaires entre leur troisième et leur quatorzième jour de vie. 480 veaux vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, aucun n'étant tué pour l'étude, chacun rejoignant ensuite l'élevage du site selon les pratiques commerciales. Cinq essais comparent quatre plans d'alimentation. Le porteur annonce des diarrhées et un stress liés au jeune âge, et affirme qu'aucune méthode d'évaluation indirecte ne traduit la réponse d'un veau à un régime, ce qui rend selon lui le recours à l'animal "indispensable".
Objectifs
Avec 3,4 millions de vaches laitières, la France se situe au 2e rang de la production laitière européenne après l'Allemagne. Ce cheptel donne naissance à environ 1,5 millions de veaux mâles par an. Si les veaux femelles sont pour la plupart destinés au renouvellement du troupeau laitier et donc gardés par l'éleveur naisseur, les veaux mâles sont majoritairement vendus vers des ateliers d'engraissement de veaux de boucherie (61% des veaux mâles) ou exportés (20%). La réglementation en vigueur sur le transport des animaux vivants (Réglement (CE) n° 1/2005) impose un certain nombre d'exigences au niveau de la transportabilité des jeunes veaux. Dans les faits, les veaux mâles sont vendus par le naisseur à un âge de 14 jours minimum. Durant ces 14 premiers jours, si l'apport de colostrum dans les premières heures de vie de l'animal est généralement bien maîtrisé, l'alimentation qui suit cette phase est mal connue et très hétérogène d'un élevage à l'autre. Par conséquent et afin d'optimiser la conduite alimentaire du jeune veau pour répondre au mieux à ses besoins, il est nécessaire d'acquérir des références techniques dans des conditions controlées. L'objet du projet consiste à étudier différents plans d'alimentation portant sur des veaux de 3 à 14 jours d'âge.
Bénéfices attendus
Ce projet va permettre d'acquérir des références sur l'alimentation des veaux mâles d'origine laitière dans leur plus jeune âge (3 à 14 jours), phase alimentaire aujourd'hui mal connue sur ces animaux et souvent mal maîtrisée dans les élevages naisseurs. Les résultats obtenus permettront de fournir aux éleveurs laitiers des recommandations techniques afin d'apporter à ces animaux une alimentation qui réponde le mieux à leurs besoins nutritionnels.
Procédures
QuerlLes animaux recevront différents plans d'alimentation entre 3 et 14 jours d'âge. Ces plans d'alimentation seront composés d'un aliment d'allaitement du commerce, d'un aliment concentré, d'un fourrage et de l'eau, le tout étant distribué à volonté. Tous les plans d'alimentation mis en oeuvre et comparés entre eux et les aliments utilisés répondront aux besoins des veaux (en apport d'énergie, de protéines, de minéraux et vitamines, d'eau et de fibres). Sur les 60 mois du projet, 5 essais seront mis en oeuvre mettant en comparaison 4 plans d'alimentation.
Impact sur les animaux
La période de 3 à 14 jours est une phase critique pour les jeunes veaux. En élevage, les pratiques alimentaires durant cette période sont très diverses et leurs conséquences sur la santé et le bien-être sont méconnues. Les effets éventuels indésirables attendus sur cette phase sont : 1) apparition des diarrhées et 2) stress des animaux lié à leur jeune âge.
Devenir
Aucun animal ne sera euthanasié pour les besoins de l'étude. Chaque animal intégrera l'élevage du site conformément aux pratiques des élevages commerciaux.
Remplacement
Le projet porte sur l'acquisition de références sur l'alimentation des jeunes veaux mâles issus du troupeau laitier. Il n'existe pas actuellement de méthodes d'évaluation indirecte permettant de traduire la réponse de l'animal à différents plans d'alimentation. De ce fait utiliser l'animal comme modèle est indispensable pour répondre à la problématique de cet essai.
Réduction
En l'état actuel des connaissances sur la littérature scientique existante, aucun essai n'a porté sur la comparaison de différents plans d'alimentation sur des jeunes veaux mâles agés de 3 à 14 jours. En se basant sur les références disponibles sur des veaux plus âgés (entre 14 jours et 180 jours d'âge), le nombre d'animaux minimum nécessaire pour observer une différence significative de 100 g/j sur les croissances entre 2 modalités alimentaires mises en comparaison est de 24 veaux. Chaque année, au plus, 4 modalités de 24 veaux seront mises en comparaison.
Raffinement
Un suivi quotidien des animaux sera réalisé afin de s'assurer de leur bonne santé. Des mesures adaptées (aliments, médicaments) seront appliquées selon les symptômes observés après diagnostic vétérinaire (diarrhée, fièvre,...).
Choix des espèces
Le projet porte sur l'acquisition de références sur l'alimentation des veaux mâles d'origine laitière dans leur plus jeune âge (3 à 14 jours). De ce fait, c'est l'espèce bovine qui est choisie pour l'étude. Les animaux commenceront les essais dès l'âge de 3 jours et ce jusqu'à 14 jours.