Mammifères "de rente"
Etude de l’effet de la ventilation liquidienne totale sur l’œdème pulmonaire induit par la réanimation cardio-pulmonaire chez le porc
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Quand la circulation ne repart pas au bout de trente minutes de réanimation, le porc est tué. 40 porcs juvéniles de 30 kg vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie générale, tués avant tout réveil, après une chirurgie, un arrêt cardio-respiratoire provoqué, un massage cardiaque et trois heures de surveillance. L'objet est de comparer une ventilation liquidienne totale à la ventilation mécanique classique sur les lésions pulmonaires que la réanimation elle-même provoque. Trente animaux suffiraient au calcul statistique annoncé, dix de plus sont prévus pour couvrir des "pertes chirurgicales ou techniques" que le porteur attribue à la difficulté du modèle.
Objectifs
L’apparition d’une dysfonction respiratoire est fréquente chez les patients réanimés après un arrêt cardiaque. Cette dysfonction s’explique par l’induction d’un œdème pulmonaire lors de la réanimation cardiopulmonaire. Si les compressions thoraciques et la ventilation mécanique sont indispensables pour permettre le retour à une activité circulatoire spontanée, elles peuvent en effet provoquer l’apparition de lésions pulmonaires sévères. Dans ce contexte, l’effet de la ventilation liquidienne totale (VLT) serait une approche thérapeutique pour la prévention de l’apparition de ces lésions, en plus de l’effet neuroprotecteur de l’hypothermie qu’elle est capable d’induire, telle que démontré antérieurement par le laboratoire. En effet, la VLT s’appuie sur un dispositif médical capable d’assurer les échanges d’oxygène et de dioxyde de carbone à chaque cycle respiratoire. L’objectif du présent projet est de comparer l’effet de la VLT et de la ventilation mécanique conventionnelle (VMC) sur les lésions pulmonaires induites après le massage cardiaque. Son effet a été étudié dans des modèles animaux de détresse respiratoire, pour sa capacité à favoriser le recrutement alvéolaire à basse pression et à améliorer les échanges gazeux, mais pas dans le modèle présenté dans ce projet.
Bénéfices attendus
Nous évaluerons les paramètres hémodynamiques (fréquence cardiaque, pression artérielle), gazométriques (pression partielle en oxygène et dioxyde de carbone dans les poumons) et respiratoires. L’intensité des lésions pulmonaires sera quantifiée par analyse histologique. Ainsi nous comparerons les bénéfices entre les différentes modalités de ventilation. La VLT favorisant le recrutement alvéolaire à basse pression et améliorant les échanges gazeux, nous supposons que les 2 groupes soumis à la VLT présenteront des bénéfices supérieurs par rapport au groupe VMC.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale et à un arrêt cardio-respiratoire. Des prélèvements sanguins à l'état anesthésié seront réalisés tout le long de la procédure. Les animaux seront mis à mort au terme des 3 heures de suivi après le début réanimation cardio pulmonaire.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, les échecs de réanimation sont possibles chez tous les animaux, puisque cela fait partie des conséquences d’un arrêt cardiaque. En cas d’absence de reprise de la circulation spontanée au bout de 30 min, la réanimation cardiopulmonaire sera interrompue. La mise à mort sera réalisée dans ce contexte précis.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort en fin de protocole.
Remplacement
L’arrêt cardiaque induit une dysfonction de plusieurs organes après la réanimation. Le caractère intégratif de l’affection ne permet 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 critère de jugement principal sera la compliance pulmonaire. D’après des travaux préliminaires, considérant une compliance pulmonaire en fin de protocole de 0,72 ml/cmH2O/kg dans le groupe « ventilation conventionnelle » et une compliance pulmonaire de 1,11 ml/cmH2O/kg dans les groupes « ventilation liquide », il faudra 10 animaux dans chacun des 3 groupes. Le calcul a été déterminé par une approche statistique. 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 chez 10 animaux correspondant à 30% de l’effectif total pour le modèle porcin d’arrêt cardiaque, compte tenu de la difficulté du modèle. Nous envisageons donc d’inclure un total de 40 animaux.
Raffinement
Dès leur arrivée à l’animalerie, les animaux seront hébergés 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.
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 à ce poids les porcs sont plus manipulables. Les valeurs des paramètres hémodynamiques étudiés sont similaires aux valeurs observées chez l’homme.
Évaluation du bien-être des bovins lors de prélèvement de contenu ruminal : comparaison de prélèvements réalisés par canule vs prélèvement par voie gastro-oesophagienne
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
Un tube enfoncé par l'œsophage jusqu'au rumen, la tête immobilisée dans un lève-tête, quarante-huit prélèvements par animal sur six semaines : six vaches laitières taries subissent ces procédures, déclarées d'un niveau de souffrance modéré. Chacune donne trois prélèvements de jus de rumen et six prises de sang par journée d'expérience, en alternant tubage gastro-œsophagien et prélèvement par la canule ruminale dont elles sont déjà équipées, une endoscopie de l'œsophage devant ensuite rechercher d'éventuelles lésions. L'objet déclaré est d'évaluer leur bien-être pendant ces prélèvements, et le porteur renonce pourtant au spray anesthésiant local pour rester "le plus représentatif possible des conditions de prélèvement utilisées dans ce type de recherche". Aucune vache n'est tuée, toutes rejoignent leur troupeau à la fin de l'étude.
Objectifs
Le recours à des bovins fistulés au niveau du rumen permet de réaliser des prélèvements de contenu ruminaux d’intérêt pour la recherche. L’utilisation des vaches fistulées est aujourd’hui remis en cause et des alternatives doivent être recherchées. Parmi elles, le prélèvement par tubages gastro-œsophagien est à évaluer. A ce jour, les seules études ayant comparé le prélèvement par tubages gastro-œsophagien vs. par canule se sont concentré sur la qualité des prélèvements (Boudon et al., en cours de soumission). Il s’agissait de déterminer si la qualité de ces prélèvements était suffisante pour i) être utilisés pour inoculer des fermenteurs de type batch et pour ii) étudier leur microbiote. A notre connaissance, aucune étude ne s’est intéressée au ressenti du bovin pendant et après ces prélèvements. L’objectif de cet essai est donc de comparer le bien-être de bovins pendant et après des prélèvements de contenu ruminal par tubage gastro-oesophagien vs. par canule ruminale. Pour répondre à ces objectifs, six vaches laitières taries équipées de canules ruminales (vaches fistulées), seront soumises successivement à des prélèvements du contenu ruminal par prélèvement gastro-oesophagien (PGO) et par canule (PC). Pour prendre en compte la variabilité individuelle et de réduire le nombre d’animaux soumis aux prélèvements, chaque vache sera son propre témoin. Les prélèvements se dérouleront en 2 périodes expérimentales de 3 semaines chacune, les animaux seront répartis en deux lots, : - Le lot 1 sera prélevé par PGO, puis par PC – Le lot 2 sera prélevé par PC, puis par PGO. Chaque semaine, chaque vache sera prélevée un jour par semaine, avec trois prélèvements par jour. La veille du premier prélèvement de la période, la procédure sera mimée trois fois (aux mêmes horaires que le lendemain) : le bovin sera contenu, le manipulateur mimera le geste sans réaliser le tubage ni l’ouverture de la canule. Au total, chaque vache sera prélevée pendant 6 semaines, et aura subi 9 PGO (3 prélèvements x 3 semaines) et 9 PC (3 prélèvements x 3 semaines), ainsi que 3 prélèvements mimés pour le PGO et pour le PC. Les réponses des bovins seront suivies via des mesures comportementales et physiologiques pendant et après le prélèvement. Pour caractériser la possible présence d’atteintes tissulaires liées à la procédure PGO, une endoscopie œsophagienne sera réalisée sur chaque vache par un vétérinaire: au début, entre les deux périodes expérimentales et en fin d’expérimentation.
Bénéfices attendus
Les résultats de cette étude permettront d’avoir une vue d’ensemble sur la manière dont les prélèvements par PGO et PC impactent le bien-être des bovins. Cela permettra d’adapter, dans de futurs projets, les méthodes de prélèvements pour raffiner les expériences nécessitant de collecter du contenu ruminal.
Procédures
Durant les 6 semaines de l'expérimentation, nous réaliserons chaque semaine les prélèvements suivants : – 3 prélèvements de jus de rumen par vache sur une journée (8h30, 13h30, 16h30) pour nous permettre d’étudier la réponse de l’animal en fonction du remplissage du rumen : avant le repas ; 3h après le repas et 6h après le repas. Le volume prélevé sera à chaque fois de 100mL. – 6 prélèvements de sang à la queue sur une journée (un au moment de la contention, i.e. mise au cornadis, et un 20 minutes après la fin du prélèvement PGO ou PC pour avoir le pic de cortisol plasmatique), soit 2 prélèvements de sang/PGO ou PC = 6 prélèvements de sang par jour. Le volume prélevé lors de chaque prise de sang sera de 3 x 5 mL, soit 75 mL au total par jour. Sur la totalité de l’étude, chaque vache sera prélevée 48 fois : – P1 : 1 jour sham et 3 jours de manip = 24 prélèvements au total – P2 : 1 jour sham et 3 jours de manip = 24 prélèvements au total. Nous avons déjà réalisé une telle fréquence de prélèvement par jour sur des vaches adultes femelles à la veine coccygienne, sans jamais avoir été confronté à des complications.
Impact sur les animaux
Les effets du prélèvement de contenu ruminal par la canule (PC) et par tubage gastro–oesophagien (PGO) sur les bovins est à ce jour inconnu. Au regard de ce qui est observé chez le mouton lors de vidage total de rumen, nous pouvons nous attendre à un effet limité pour le PC. En effet le vidage total de rumen n’avait entraîné qu’un effet très limité sur la fréquence cardiaque des animaux expérimentaux, ce qui laisse suggérer qu’un simple prélèvement par la canule aura des effets similaires ou inférieurs que ceux observés dans le cadre d’un vidage total de rumen. En revanche, nous pouvons nous attendre à ce que le PGO déclenche une réaction aiguë plus intense (stress, agitation, comportement de défense) mais de courte durée, à l’instar de ce qui est observé lors d’autres prélèvements comme la ruminocentèse. La mise à mort des animaux en fin d’expérimentation n’est pas envisagée.
Devenir
Tous les animaux seront gardés en vie et réintègreront le troupeau à la fin des procédures.
Remplacement
Il n’est pas possible de remplacer l’espèce car cette étude de comportement et de bien-être animal sera effectuée sur l’espèce cible (bovin). Nous allons étudier le comportement et les réponses physiologiques des animaux. Il n’est pas possible de remplacer cette étude sur animaux car l’évaluation des méthodes de prélèvement sur le bien-être des animaux ne peut être réalisé que sur des animaux vivants.
Réduction
Afin de répondre aux objectifs du projet, 6 vaches seront mobilisées selon un schéma randomisé et longitudinal dans lequel chaque animal constituera son propre témoin. Elles seront soumises successivement à des prélèvements du contenu ruminal par tubage gastro-oesophagien (PGO) et par canule (PC). Afin de prendre en compte la variabilité individuelle, chaque vache sera son propre témoin. Les prélèvements se dérouleront en 2 périodes expérimentales de 3 semaines chacune, les animaux seront répartis en deux lots : – le lot 1 (n=3) sera prélevé par PGO trois semaines de suite, puis par PC trois semaines de suite – le lot 2 (n=3) sera prélevé par PC trois semaines de suite, puis par PGO trois semaines de suite Chaque semaine, chaque vache sera prélevée un jour par semaine, avec trois prélèvements par jour. L’effectif est le minimum nécessaire à une interprétation statistique. Ces types de prélèvements sont classiquement réalisés dans des études qui s’intéressent à la digestion ou à l’étude du microbiote ruminal. L’effet d’un anesthésique sur ces métabolites ou sur les populations microbiennes d’intérêt n’étant pas connu, ces sprays ne seront pas utilisés dans des études mettant en jeu ce type de prélèvement. Aussi, souhaitant être le plus représentatif possible des conditions de prélèvement utilisées dans ce type de recherche, nous ne prévoyons pas d’utiliser un spray anesthésiant.
Raffinement
Les animaux seront logés en stabulation libre respectant leur bien-être : ils seront maintenus en groupe social stable, auront accès à des zones de couchage avec matelas, d’alimentation et d’abreuvement conformes aux besoins de leur espèce, ainsi qu’à des brosses. A la fin de l’étude, ces bovins rejoindront leur troupeau d’origine. Pour tous les prélèvements, les vaches seront placées (contenues) au cornadis. Pour le PGO, nous immobiliserons la tête des vaches à l’aide d’un dispositif de lève-tête, placé devant le cornadis.
Choix des espèces
Il n'existe à ce jour aucun moyen alternatif d'obtenir les données attendues dans ce projet sans avoir recours à l'expérimentation in vivo sur vache laitière. Il s’agit de vaches laitières de race Prim’Holstein (race la plus fréquente en France). Les animaux utilisés dans cette expérimentation sont des animaux déjà appareillés d’une fistule ruminale, et disponibles dans l’unité expérimentale. Aucun animal ne sera nouvellement opéré pour cette étude expérimentale. Les vaches seront des vaches adultes, sélectionnées parmi le troupeau de vaches fistulées du troupeau de l’établissement utilisateur.
Mise au point d’une méthode de perfusion d’adénovirus à visée de thérapie génique dans le rein de porc.
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
Une intervention unique de quatre-vingt-dix minutes, une exsanguination et le prélèvement des deux reins : 30 porcs sont opérés sous anesthésie générale et tués avant tout réveil. Leurs reins sont ensuite perfusés sur machine pour comparer des souches de virus adéno-associés destinées à la thérapie génique de maladies rénales héréditaires. Le porteur écarte tout effet indésirable au motif que l'animal ne sera jamais conscient, et présente le recours au porc comme une alternative aux modèles primates qu'il qualifie de coûteux et éthiquement complexes. Il retient des porcs charcutiers de 50 kg, environ 90 jours, pour disposer d'un gabarit et d'une anatomie rénale proches de ceux de l'être humain.
Objectifs
Les podocytopathies héréditaires sont des maladies ayant pour origine une altération du fonctionnement du podocyte, structures particulières du rein, qui sont chargées de la filtration et de l'épuration du sang. Les patients atteints de podocytopathies héréditaires présentent tous une protéinurie (présence anormale de protéines dans l'urine), qui évolue le plus fréquemment vers l’insuffisance rénale terminale dans les premières décennies de vie. Aucune solution thérapeutique n'est disponible actuellement et la greffe rénale reste la seule solution thérapeutique. Ces maladies sont dues à des mutations dans une cinquantaine de gènes. La réexpression de la forme normale du gène muté par thérapie génique pourrait corriger le défaut à l'origine du trouble et ainsi empêcher le développement d'une insuffisance rénale. Les traitements par thérapie génique manquent de sélectivité et d’efficacité, nécessitant la production et l’injection de doses importantes pour pouvoir modifier efficacement les cellules malades chez le patient, ce qui peut entrainer des effets indésirables, parfois délétères. C'est pourquoi nous souhaitons tester plusieurs souches de vecteur viral (virus adéno-associés - AAV) afin d'identifier celles(s) qui permet(tent) d'obtenir la plus grande efficacité de transduction des podocytes (la transduction étant l'entrée du virus dans la cellule).
Bénéfices attendus
Impacts et valorisation scientifique : Le projet permettra de démontrer le potentiel des modèles porcins pour les études de thérapie génique en néphrologie, offrant ainsi une alternative aux modèles primates souvent coûteux et éthiquement complexes. Impacts sociétaux et médico-économique : Aujourd’hui, les podocytopathies héréditaires ont des impacts significatifs sur les patients et sur la société en général. Elles entraînent des complications graves, telles que l'insuffisance rénale terminale, ce qui nécessite la mise en place de programmes de dialyse très contraignants et de transplantation rénale dont on connait les difficultés du fait du manque de donneurs et le caractère malheureusement souvent transitoire, nécessitant le retour à la dialyse. En outre, ces maladies vont restreindre les possibilités de travail pour certains patients, avec des conséquences sur leur niveau de vie et sur leur capacité à subvenir à leurs besoins financiers, en plus du coût important lié au traitement de celles-ci. Le développement de thérapies géniques plus performantes pour des maladies rares et fréquentes, à travers ce projet qui vise à apporter des avancées majeures et des réponses concrètes, va permettre l’amélioration de l’accès aux soins et de la qualité de vie des patients traités. En effet, ce projet vise finalement à améliorer considérablement la vie des patients atteints de maladies chroniques (spécifiquement les podocytopathies héréditaires), handicapantes et progressives, qui impactent fortement les malades, leur entourage, et requièrent un parcours de soin long et cher pour lesquelles il n’existe actuellement pas de traitement. Cela permettra non seulement d'améliorer la qualité de vie, mais aussi de réduire le nombre de décès
Procédures
Les animaux seront soumis à une seule intervention de 90 minutes, réalisée sous anesthésie générale, à savoir une exsanguination et un prélèvement des reins. Aucun animal ne sera par définition réveillé à l'issue de de ces procédures. Il n'y a aucune intervention prévue sur animaux conscient.
Impact sur les animaux
Toutes les procédures expérimentales seront réalisées sous anesthésie générale avec traitement hypnotique et analgésique. A aucun moment l’animal ne sera conscient ni susceptible de ressentir la douleur. Aucun effet indésirable ni nuisances ne sont attendus pour l'animal puisqu’il s’agira de procédures sans réveil avec euthanasie de l’animal en fin de procédure.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort au terme de chaque procédure, le sang et les reins étant prélevés pour être utilisés durant une perfusion d’organe ex vivo. La finalité de ces protocoles est l’étude de l’impact de vecteurs viraux utilisés dans des approches sélectives de thérapie génique ciblant les maladies rénales héréditaires.
Remplacement
Il ne peut s’agir que d’un rein provenant d’un système vivant reproduisant des conditions anatomiques et physiologiques proches de celles d’un rein humain. Enfin seul un modèle sur gros animal permettra une instrumentation chirurgicale adaptée pour réaliser la perfusion rénale isolée ex vivo sur machine. Des essais préliminaires sur des cultures cellulaires de cellules rénales et des organoïdes rénaux ont été réalisés pour vérifier la bonne expression des gènes dans les vecteurs (AAV) séléctionnés.
Réduction
Une échographie rénale sera réalisée chez tous les animaux au moment de leur inclusion dans l’étude afin de dépister une éventuelle malformation rénale qui pourrait compromettre le bon déroulement du protocole expérimental. En cas d’anomalie anatomique, l’animal sera sorti de l’étude et ne sera donc pas mis à mort pour les fins de ce protocole dans un principe de réduction du nombre des animaux. Nous avons choisi de mettre au point les conditions de perfusion des virus adéno-associés sur rein isolé et perfusé pour limiter le nombre d'animaux utilisés (réduction) et leur souffrance (raffinement). En effet, les deux reins de l'animal seront utilisés pour cette mise au point, ce qui aurait été impossible sur animal entier.
Raffinement
Dans un principe de raffinement, nous appliquerons les points suivants : - Respect d’une période d’acclimatation d’une semaine minimum entre l’arrivée à l’animalerie du laboratoire et l’inclusion dans le protocole de recherche - Hébergement en groupe de deux pour favoriser le contact régulier entre congénères - Environnement adapté à chaque phase de l’expérimentation pour réduire l’angoisse des animaux (accompagnement et anxiolyse durant le transfert depuis l’animalerie jusqu’en salle d’intervention) - Procédures expérimentales réalisées par du personnel qualifié et expérimenté (chirurgiens séniors, techniciens anesthésistes) permettant un temps interventionnel réduit au maximum.
Choix des espèces
Nous utilisons des porcs de type charcutier (Large White / Landrace) qui possèdent des caractéristiques anatomiques et physiologiques correspondant aux besoins de nos procédures. Il n'existe pas de numéro d'agrément spécifique pour ce type de porc, dont l'espèce n'appartient pas à la liste fixée réglementairement. Les animaux de ce protocole sont des porcs de 50kg (environ 90 jours) afin d’avoir un gabarit proche de celui d’un homme. A ce stade, ils ont une anatomie rénale semblable à l’Homme avec une structure et une vascularisation rénale compatible avec l’instrumentation du rein sur module de perfusion isolé ex vivo (PerLife).
Evaluation de la tolérabilité d’un candidat médicament chez les chiens et les porcs
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Cochons : 225
Réutilisés d'un projet à l'autre tant que le vétérinaire juge leur état général suffisant, 225 porcs et 135 chiens vont être utilisés pour évaluer la tolérance de candidats médicaments, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Chaque animal peut recevoir jusqu'à quarante administrations en dix semaines, subir dix prélèvements sanguins en vingt-quatre heures, être mis à jeun vingt-quatre heures, passer deux fois par semaine en cage à métabolisme et subir une biopsie d'organe sous deux heures d'anesthésie générale. Le porteur indique que les effets indésirables des produits testés ne sont pas prévisibles au début du projet. Sur les 135 chiens, 100 sont annoncés comme réutilisés et 20 comme adoptables, les autres étant tués pour des prélèvements terminaux, tout comme 25 des 225 porcs.
Objectifs
L’étude de la sécurité de nouveaux médicaments est une étape importante lors de leur développement. Ces études permettent d’identifier, d’atténuer les risques associés à l’activité du médicament. Lors d’une modification de la formulation, de la voie d’administration ou d’un ajustement de la dose thérapeutique, il peut être nécessaire d’étudier les effets des candidats médicaments. L’objectif de ce projet est d’évaluer la tolérabilité locale et/ou systémique de futurs candidats médicaments après leur administration chez le porc et le chien. Pour ce faire, les animaux seront régulièrement observés après l’administration du composé suivant une grille de surveillance définie et des prélèvements de sang et/ ou de tissus pourront être effectués au cours et/ou à la fin des études.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont la découverte de nouveaux médicaments ou des nouvelles formulations de médicaments déjà mis sur le marché, présentant un minimum d'effets secondaires dans la pathologie humaine qui est ciblée par la/les substance(s) active(s) testée(s) dans ce projet. Ce projet permettra de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules. Suivant la cible thérapeutique, les composés testés pourraient avoir aussi une application en médecine vétérinaire.
Procédures
Les animaux seront administrés avec les composés à tester par différentes voies (environ 3min/administration avec un maximum de 40 administrations sur 10 semaines). Pour l'administration intraveineuse, une sédation ou anesthésie sera réalisée pour la pose de l'accès veineux (durée de 30min à 1h). Après administration, des observations des animaux seront réalisées suivant des grilles prédéfinies. Des prélèvements de sang (durée 2min, maximum 10 prélèvements sur 24h) et d'urine (maximum 24h en cage à métabolisme, 2 fois par semaine) pourront également être réalisés. Enfin, une biopsie d'organes pourra être faite soit sous anesthésie générale (environ 2h avec maximum 1 prélèvement sur 24h) soit sous anesthésie locale dans le cas d'une biopsie de peau (environ 15 min avec un maximum de 5 prélèvements sur 24h). Les animaux pourront être mis à jeun au maximum 24h préalablement à l'anesthésie ou administration du candidat médicament.
Impact sur les animaux
Les animaux de ce projet pourront subir un stress de courte durée équivalente à la piqure d'une aguille lors des administrations, prélèvements de sang et induction de l'anesthésie. Ils pourront également subir un stress lié à la mise à jeun avant administration ou anesthésie et à l'hébergement individuel en cage à métabolisme pour le recueil d'urine. Les effets potentiellement indésirables du/des produits testés ne sont pas prévisibles à l’initiation du projet et feront l’objet d’échanges avec les membres de la Structure de Bien-Etre Animal (SBEA) pour adapter les outils d’observations des animaux afin de mettre en place les traitements de potentiels signes cliniques.
Devenir
Les animaux seront généralement réutilisés pour d'autres projets si l'état général des animaux (attesté par le vétérinaire) le permet. Si leur état de santé le permet, les chiens ne pouvant plus être réutilisés pourront être mis à l'adoption. Enfin certains animaux seront euthanasiés en fin de projet pour réalisation de prélèvements terminaux.
Remplacement
Avant toute administration chez l’homme d’un nouveau candidat médicament, l’animal constitue un passage obligatoire qui permet d’évaluer l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique de ce nouveau médicament. Il n’existe pour l’instant pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pouvant se substituer en totalité à l’administration chez l’animal. Dans ce projet, les chiens et les porcs sont parmi les espèces non rongeur les plus adaptées à l’évaluation de la tolérabilité d’un composé.
Réduction
Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe (3 à 6 par groupe) est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences et d’effectuer des analyses statistiques. Une réutilisation des animaux, après avis du vétérinaire, sera envisagée et permettra également de réduire le nombre réel d’animaux utilisés.
Raffinement
Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • la formation du personnel, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • le recours à des procédures les moins invasives possibles, • Le suivi d’éventuel signes cliniques, • La détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • Le recours aux procédures d’anesthésie/analgésie adaptées dès que nécessaire • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse, • La familiarisation des animaux aux procédures expérimentales, • La mise en groupe des animaux, • La mise en place de jouets dans les cages , • La sortie régulière des animaux mis en cage à diurèse.
Choix des espèces
Les espèces (chien et porc) qui seront utilisés dans ce projet, sont les espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour la réalisation d’études de tolérabilité et de pharmacocinétique permettant d’étudier le devenir (absorption, distribution, métabolisation, élimination), d’un produit testé, dans le sang et/ou les urines (lorsque ces espèces sont utilisées au cours du développement préclinique de ce produit). Ces espèces présentent des similarités physiologiques et cliniques avec l'homme et peuvent développer des pathologies analogues aux pathologies humaines. Animaux sevrés en croissance et animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.
Castration de trois ânes pour récupération de spermatozoïdes épididymaires
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
Pour récupérer des spermatozoïdes épididymaires destinés à une étude sur la congélation du sperme, trois ânes mâles sont castrés sous anesthésie générale, dans une procédure impliquant un niveau de souffrance modéré. Réformés en raison de leur âge après avoir été utilisés comme reproducteurs dans l'élevage, ils reçoivent un cathéter jugulaire, puis des antibiotiques pendant trois jours, des anti-inflammatoires trois à cinq jours, des diurétiques en cas d'œdème et des morphiniques si des signes de douleur apparaissent. Le porteur retient l'infection du site opératoire et l'hémorragie comme complications classiques, et surveille la sudation, l'écartement des membres postérieurs et la contraction des muscles de la face. Ces trois ânes doivent être castrés parce que l'acheteur l'exige, l'étude scientifique se greffant sur une opération décidée pour permettre leur vente à des particuliers.
Objectifs
Notre unité expérimentale doit castrer ces 3 mâles pour permettre leur replacement ultérieur. Le scientifique responsable d'un projet relatif à la préservation de l'espèce asine s'est déclaré intéressé par la récupération des spermatozoïdes épididymaires.
Bénéfices attendus
Cette castration permettra au scientifique de compléter son étude de l'impact du plasma séminal sur la congélation.
Procédures
Une mise à jeun de moins de 16H, pose d'un cathéter jugulaire (2 minutes), anesthésie (15 minutes pour attendre d'estimer les effets de chaque produit injecté et éviter les surdosages), castration sous anesthésie générale (10 à 20 minutes selon la localisation du testicule, plus ou moins engagé dans le canal inguinal). Injections intramusculaires d'antibiotiques une fois par jour pendant 3 jours (
Impact sur les animaux
Les animaux peuvent être stressés par la mise à jeun et par les manipulations préalables à l'anesthésie. La pose du cathéter à la veine jugulaire est légèrement douloureuse (piqure d'aiguille). Il peut être ressenti une douleur post-opératoire malgré les injections préventives (variabilité individuelle). Les complications classiques d'une castration sont l'infection du site opératoire ou l'hémorragie.
Devenir
Dès récupération post-opératoire, ces trois ânes seront vendus à des particuliers compétents pour assurer des bons soins.
Remplacement
Ces trois animaux doivent être castrés pour faciliter leur replacement (vente à des particuliers). L'unité a donc contacté le scientifique responsable d'un projet intéressé pour récupérer les testicules et épididymes.
Réduction
Ces trois mâles doivent être replacés et être cédés à des particuliers. Ils doivent donc être castrés tous les trois. Aucune étude statistique n'est envisagée.
Raffinement
Les animaux seront contrôlés lors d'un examen clinique préalable à l'intervention, ils seront manipulés dans le calme. Un cathéter jugulaire permettra d'optimiser les injections intraveineuses. Un congénère sera à proximité de l'animal hospitalisé lors des phases de mise à jeun et de réveil post-opératoire. L'analgésie sera assurée dès la prémédication et sera relayée en post-opératoire immédiat puis les 4 jours suivants l'intervention. Un anesthésique local sera injecté au niveau du site opératoire (il n'est pas possible de l'injecter dans les testicules car ceux-ci sont ensuite l'objet d'études histologiques). Le box de réveil sera paillé abondamment. Les animaux seront surveillés 3 fois par jour minimum les 3 jours suivant l'intervention. Du foin de qualité leur sera administré dès le réveil effectif. Ils retourneront dans leur aire d'élevage habituel dès que leur état clinique le permettra. La plaie sera surveillée pour détecter un éventuel oedème (traité par injection de diurétique), une hémorragie (hématome sous-cutané : en ce cas le traitement antibiotique sera prolongé) ou une infection (suture suintante, inflammée ; en ce cas, les antibiotiques seront prolongés). Les signes de douleur potentielle seront surveillés : sudation, posture (membres postérieurs écartés, éloignés de la ligne médiane), contraction des muscles de la face. En ce cas, l'injection d'analgésiques sera renforcée.
Choix des espèces
Ces trois ânes faisaient partie du troupeau des reproducteurs étudiés dans l'élevage (spermogramme, insémination artificielle). Ils doivent être réformés en raison de leur âge et nous souhaitons leur éviter l'euthanasie. Pour les replacer (ventes à des particuliers), il est demandé par l'acheteur de les castrer.
Mise au point de modeles et enseignement pratique de techniques de pointe en radiologie interventionnelle
- Formation professionnelle
80 cochons vont être utilisés, chacun anesthésié de quatre à huit heures pendant que des médecins s'exercent sur son corps. 55 ne seront jamais réveillés, les 25 autres sont opérés puis surveillés quinze jours, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avant une seconde anesthésie sans réveil. Un animal sert à former sept à huit professionnels, et le porteur affirme que les fantômes en silicone et les organes récupérés à l'abattoir couvrent les deux tiers de la formation, l'animal vivant restant "nécessaire" pour naviguer dans le système vasculaire sous guidage radiologique et faire pousser des néovaisseaux par inflammation tendineuse. Le bénéfice annoncé pour les patients est indirect et passe par l'entretien des compétences de radiologues déjà diplômés, quand la mise à mort des 80 cochons est décidée d'avance, les dommages infligés pendant les séances ne permettant pas d'envisager leur survie.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de proposer des programmes de formation continue pour les médecins spécialisés en radiologie interventionnelle (RI) dont la pratique évolue au regard des progrès et innovations technologiques. Cette spécialité de la radiologie associe une technique d’imagerie (rayons X, ultrason, IRM) à un geste invasif à visée diagnostique et/ou thérapeutique pour un large éventail de maladies. Les procédures mini-invasives, souvent moins lourdes que les chirurgies traditionnelles, sont effectuées sous anesthésie, sous guidage et contrôle par l’image pour accéder à une lésion à l’intérieur de l’organisme. La RI a fait son apparition au milieu des années 1960 pour le traitement de pathologies cardio-vasculaires. Cette technique s’est depuis considérablement développée et est aujourd’hui également utilisée dans d’autres domaines, tels que la neurologie et le traitement de cancers. Des études européennes montrent un taux d’augmentation des procédures interventionnelles de l’ordre de 10 à 20 % par an. L’enseignement de la RI est dispensé aux internes en radiologie selon un parcours modulaire, avec des options avancées pour les gestes les plus complexes. Une fois diplômés, les professionnels doivent maintenir leurs compétences et suivre les avancées technologiques (angiographie 3D, Cone Beam CT, imagerie de fusion…). Ce projet propose des programmes éducatifs pour aider les médecins radiologue à affiner leurs compétences pratiques en RI et en apprendre davantage sur les options thérapeutiques actuelles pour les cas courants et les cas techniquement difficiles.
Bénéfices attendus
La radiologie interventionnelle a révolutionné la pratique de la médecine moderne grâce à l'introduction, au développement et à la validation de thérapies peu invasives, dont beaucoup ont non seulement remplacé des procédures invasives, mais ont également offert de nouvelles solutions diagnostiques et thérapeutiques là où il n'en existait pas auparavant. Ce projet de formation bénéficiera indirectement aux patients en permettant aux médecins radiologues d’approfondir leurs connaissances et maitrise pratique dans le traitement d’un grand éventail de maladies : pathologies cardiovasculaires (anévrysmes, varices, hémorroïdes), neurologiques, orthopédiques (arthrose, tendinites), cancers (réduction de la taille des tumeurs en les « asséchant »), avec un focus sur les scénarios d’urgence (hémorragie suite à un accident, saignement tumoral, saignement post accouchement…).
Procédures
Chaque animal sera soumis à une anesthésie générale de 4 à 8 heures pendant laquelle des interventions chirurgicales mini-invasives guidées par l’imagerie (scanner, IRM) seront réalisées. Sur 5 ans, 55 animaux seront soumis à cette procédure sans réveil, 25 seront opérés et suivi pendant 15 jours avant une nouvelle anesthésie générale sans réveil
Impact sur les animaux
Les nuisances pour les animaux sans réveil sont liées à l’induction de l’anesthésie : stress à la contention, injection intramusculaire. Pour les animaux modèles de néovacularisation, le réveil de l’anesthésie peut s’accompagner de nausées, désorientation, hypothermie, irritation trachéale. L’intervention chirurgicale pour créer le modèle est mini invasive (injection percutanée échoguidée sous anesthésie générale), les effets indésirables consécutifs à l’inflammation articulaire sont la boiterie avec fièvre éventuelle.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés sans réveil de l’anesthésie générale car les dommages occasionnés au cours de la formation ne permettent pas d'envisager leur survie.
Remplacement
Les formations sont dispensées sur plusieurs jours avec des sessions théoriques et pratiques. Les sessions pratiques se déroulent sur modèles alternatifs et sur modèle animal. Tout est mis en œuvre avec l’organisateur du cours pour établir des modèles alternatifs pertinents et éviter/limiter l’usage d’animaux vivants. Seul un tiers de la formation est dispensée sur animal vivant, le reste des apprentissages se fait sur la base de cours théoriques, partage de cas cliniques (vidéos d’interventions chirurgicales) et démonstrations pratiques sur modèles ex vivo : Des fantômes en silicone, des simulateurs médicaux, des organes explantés seront utilisés. Aucun animal n’est sacrifié dans ce but, les organes sont récupérés de l’abattoir ou sur des animaux mis à mort à des fins scientifiques dans d’autres projets. L’animal vivant reste néanmoins nécessaire quand il s’agit d’utiliser le système vasculaire pour naviguer sous guidage radiologique et visualiser les cibles (angiographie) ou de générer des néovaisseaux en réaction à une inflammation tendineuse.
Réduction
Tous les moyens seront mis en œuvre pour réduire le nombre d’animaux, à savoir: recherche et développement de modèles alternatifs, réalisations de plusieurs procédures par animal sur un même temps opératoire, mutualisation des sujets entre stagiaires, collecte d’organes pour formation ex vivo. Pour favoriser un environnement d'apprentissage plus efficace, chaque cours est limité à 20-30 participants. Un animal permet de former en moyenne 7 à 8 professionnels à une grande variété de gestes spécifiques de la radiologie interventionnelle.
Raffinement
Toutes les interventions se font sous anesthésie générale avec traitement de la douleur. Les animaux sont euthanasiés en fin de session de cours, sans réveil de l’anesthésie. Avant la procédure, les animaux sont maintenus en groupe social dans un environnement contrôlé en température et hygrométrie. Ils reçoivent une alimentation adaptée à leurs besoins, de l’eau à volonté, des jouets et dispositifs favorisant leurs comportements naturels comme le fouissage et mâchouillement. Un temps d'habituation avec douche tiède, promenade et distribution de récompenses permet la familiarisation des animaux aux manipulations. Une équipe compétente composée de zootechniciens, vétérinaire et chirurgiens assure au quotidien l’entretien, la surveillance et les soins des animaux. La Structure en charge du bien-être animal accompagne la mise en œuvre des formations. Avec le vétérinaire désigné, elle conseille les responsables de cours dans l’amélioration de leurs pratiques en faveur du bien-être des animaux et de l’application des 3R. Les gestes médicaux pour la préparation des modèles et la supervisions des cours sont réalisés par des médecins experts (radiologues, chirurgiens). Les animaux modèles de néovascularisation seront étroitement surveillés à leur réveil et durant les jours suivant l’intervention. Une vidéosurveillance 24h/24 permet un suivi visuel des comportements en animalerie et une intervention rapide du vétérinaire en cas d’anomalie. Une grille d’évaluation de la douleur est établie avec la conduite à tenir en cas de complications. Des points limites sont définis pour arrêter la procédure en cas de souffrance.
Choix des espèces
Le porc est un modèle pertinent pour les études impliquant de la chirurgie en raison de sa grande taille et de ses similitudes anatomiques (volume des organes, diamètres des vaisseaux sanguins…) et physiologiques avec l'homme. Un jeune porc charcutier de 3 à 4 mois, qui pèse entre 30 et 50 Kg, permet de reproduire fidèlement les scénarios cliniques en radiologie interventionnelle avec des imageurs et instruments identiques à ceux utilisés pour les patients (IRM, scanner, CBCT, échographie).
Evaluation de systemes de fermeture innovants pour l’endoscopie flexible
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles gastrointestinaux
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Quatre à huit heures d'anesthésie générale par animal, dans un même temps opératoire : 99 porcs vont être utilisés, dont 63 opérés puis tués avant tout réveil et 36 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour l'analyse histologique des organes opérés. Chacun subit la pose d'un cathéter dans la veine de l'oreille, une intubation, un scanner et des endoscopies hautes ou basses. Trois dispositifs de fermeture endoscopique sont évalués en vue d'une demande de mise sur le marché et d'essais chez l'humain, le porteur rappelant que les autorités sanitaires imposent ces études animales. Il note que l'absence de réveil permet "d'augmenter le nombre d'essais sur un même sujet", et retient le porc charcutier de 30 à 50 kilos pour sa taille et parce que l'espèce est "communément acceptée par les agences de régulation".
Objectifs
L'objectif de du projet est d’évaluer la sécurité et la performance de 3 dispositifs de fermeture endoscopique permettant de traiter des lésions muqueuses et d’en favoriser la cicatrisation dans les voies gastro-intestinales supérieures et inférieures, selon différents états tissulaires, dans un modèle porcin.
Bénéfices attendus
Nous souhaitons démontrer par cette étude que ces nouveaux dispositifs endoscopiques de fermeture sont au moins, si ce n’est plus, efficaces que les systèmes déjà existant sur le marché, et qu’ils peuvent être utilisé en sécurité chez le patient pour diverses applications comme la résolution de lésions muqueuses dans le traitement chirurgical de cancers digestifs, la fermeture de perforations digestives, l’ancrage de prothèses digestives et le traitement de l’obésité par gastroplastie.
Procédures
Les animaux seront soumis à différents gestes, qui après l’injection intramusculaire d’anesthésiant, seront tous réalisés sous anesthésie générale dans un même temps opératoire de 4 à 8 heures : Pose d’un cathéter dans la veine de l’oreille Intubation orotrachéale Imagerie scanner Endoscopie par voie haute et/ou basse
Impact sur les animaux
Les effets indésirables pour les animaux sans réveil sont liés à l’induction de l’anesthésie : stress à la contention, injection intramusculaire. Pour les animaux en suivi en chronique, le réveil de l’anesthésie peut s’accompagner de nausées, désorientation, hypothermie, irritation trachéale. Dans de rares cas, l’intervention endoscopique peut entrainer les complications suivantes : saignement digestif, ulcère, perforation, infection.
Devenir
Les animaux sont mis à mort en fin de procédure afin de réaliser des analyses histologiques sur les organes opérés.
Remplacement
Les dispositifs sont destinés à fermer des incisions muqueuses et permettre la cicatrisation des lésions. De nombreux tests sur tissus synthétiques et organiques ont déjà été réalisés. Le modèle « Bloc estomac + œsophage isolé » permet de reproduire une partie de la géométrie humaine et de tester le comportement mécanique des instruments. Des lésions sous muqueuses/perforations peuvent être réalisés dans ces organes explantés, ainsi que des simulations d’ancrage et de suture. Ce modèle permet d’analyser le comportement et l’interaction des clip avec les différentes couches du tissus muqueux. Mais les études ex-vivo ne suffisent pas pour recréer l’environnement biologique exact et valider la performance et la sécurité des clips avant leur utilisation chez les patients. Le comportement mécanique du tissu digestif est très complexe in vivo, il réagit différemment à l’apposition de clip/sutures (élasticité, résistance au déchirement, rapports avec les autres organes, saignements, péristaltisme, réaction inflammatoire, présence de contenu gastrique). De plus, l'évaluation du processus de cicatrisation nécessite un organisme vivant intégré pour suivre l’évolution des tissu et la libération progressive des clips, attendue après plusieurs jours, au rythme du renouvellement muqueux naturel. Nous avons aussi une obligation réglementaire, émanant des autorités de contrôles sanitaire de réaliser des études non cliniques sur animaux lorsqu'il est prévu d’utiliser un dispositif dans un organisme humain. Les données d'études animales qui seront recueillies dans le cadre de ce projet visent à démontrer que les dispositifs sont suffisamment sûrs pour étayer une demande de mise sur le marché et pour démarrer des essais chez l’homme.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit eu mieux pour obtenir des résultats statistiquement significatifs et conclure sur la fiabilité et l’efficacité des dispositifs. L’approche aigue permet de réaliser un grand nombre d’ablations et de démontrer la performance des dispositifs, les animaux n’étant pas réveillés, il est possible d’augmenter le nombre d’essais sur un même sujet. Les essais seront réalisés successivement sur de petits lots d’animaux sans réveil, permettant ainsi de vérifier et d’améliorer les systèmes avant d’engager les tests chroniques.
Raffinement
Les porcs sont hébergés en groupe social, dans un box enrichi de jouets, avec une période d’acclimatation avant l’opération. Ils reçoivent de l’eau ad libitum et une alimentation adaptée, ils sont mis à jeun la veille de l’anesthésie. Toutes les procédures chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale, sous couverture antalgique et monitoring des fonctions vitales. Un médecin expert en endoscopie réalise les gestes spécifiques liés au déploiement et à l’utilisation des dispositifs. Les animaux en survie seront étroitement surveillés jusqu’à leur réveil et durant les jours suivant l’intervention. Une vidéosurveillance 24h/24 permet un suivi visuel des comportements en animalerie et une intervention rapide du vétérinaire en cas d’anomalie. Une grille d’évaluation de la douleur est établie avec la conduite à tenir en cas de complications. Des points limites sont définis pour arrêter la procédure en cas de souffrance.
Choix des espèces
Parmi les différentes espèces animales, le porc est souvent l’espèce de choix pour les études impliquant de la chirurgie en raison de sa grande taille et de ses similitudes anatomiques et physiologiques avec l'homme. Pour ce projet, le porc, espèce monogastrique, est un bon modèle de l’anatomie viscérale, l’accès au tractus digestif haut ou bas se fait avec le même type d’endoscope que chez les patients. Cette espèce est de plus communément acceptée par les agences de régulation et la communauté scientifique pour les études sur les dispositifs médicaux. Un porc charcutier de 3 à 4 mois, qui pèse entre 30 et 50 Kg, nous permet d’avoir un modèle digestif pertinent pour réaliser des interventions endoscopiques dans les mêmes conditions que chez le patient (taille des instruments, volumes des segments digestifs, voies d’abord, ergonomie, orientation…).
Comparaison d’anesthésiques locaux, avec ou sans adrénaline, pour réduire la douleur et les saignements lors de la castration de porcelets
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
Tous rendus au cycle de production de l'élevage au moment du sevrage, 96 porcelets âgés de trois à six jours vont être castrés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun reçoit d'abord une injection d'anesthésique local et un anti-inflammatoire, puis la castration, chaque geste durant moins de trente secondes. Quatre protocoles sont comparés pour voir lequel réduit le mieux la douleur et les saignements, dont deux associant l'anesthésique à un vasoconstricteur. Le porteur écrit qu'aucune méthode de substitution n'est possible puisque le projet porte sur la douleur ressentie par les animaux non-humains, et range la castration parmi les "pratiques habituelles d'élevage", une pratique dont le projet cherche à atténuer les effets sans la remettre en cause.
Objectifs
Quand elle est pratiquée en élevage, la castration doit être réalisée par un éleveur formé, avec anesthésie locale et analgésie. Le protocole actuellement utilisé par les éleveurs associe un anesthésique local pour la douleur au moment de la castration, et un anti inflamatoire non stéroïdien pour la douleur post opératoire. Plusieurs médicaments, pour lesquels les concentrations en principe actif diffèrent, sont utilisés en élevage. Nous testerons les deux médicaments les plus utilisés pour voir si la différence de concentration a un effet sur la douleur ressentie lors de la castration. Par ailleurs, les éleveurs constatent des saignements parfois importants lors de la castration. Un moyen de les réduire est d'associer l'anesthésique à une molécule ayant des effets vasoconstricteurs. Nous testerons également deux médicaments combinant les deux effets, anesthésie et vasoconstriction. L'objectif est de comparer ces quatre protocoles quant à la réduction de la douleur et des saignements pour les porcelets lors de la castration.
Bénéfices attendus
Le principal bénéfice attendu est d'identifier un protocole qui soit au moins aussi efficace que le protocole actuel utilisant la lidocaïne pour réduire la douleur lors de la castration, et qui permette de limiter les saignements consécutifs à la castration des animaux. Si les deux traitements avec l'anesthésique local sont aussi efficaces, cela signifiera qu'il est possible d'utiliser un volume moindre pour les petits porcelets en utilisant le médicament le plus concentré.
Procédures
Les porcelets seront tous castrés. Ils recevront tous préalablement une injection d'anesthésique local et d'anti inflammatoire non stéroidien pour prendre en charge la douleur . Toutes ces interventions sont courtes, inférieures à 30 secondes.
Impact sur les animaux
Les piqures d’injections vont entrainer une douleur légère et du stress, la castration une douleur modérée du fait de l'anesthésie et de l'utilisation d'anti inflamatoire pour calmer la douleur post opératoire.
Devenir
Tous les porcs seront gardés en vie à la fin des procédures. Ils intègreront le cycle habituel de production de l'élevage au moment du sevrage.
Remplacement
Sachant que le projet porte sur l’évaluation de la douleur ressentie par les animaux, il n’est pas possible de mettre en place de méthode de substitution qui évite l’emploi d’animaux vivants.
Réduction
Un maximum de 96 porcelets seront intégrés à ce projet. Cet effectif a été calculé sur la base d’études similaires, pour réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en conservant un effectif suffisant d’animaux pour pouvoir tirer des conclusions sur l’efficacité des anesthésiques utilisés
Raffinement
Les animaux sont logés conformément aux règlementations définissant les conditions de vie des porcs d’élevage. Lors des interventions, les animaux ne sont jamais isolés de leurs congénères : les animaux de la portée auxquels sont administrés les traitements sont placés ensemble dans une caisse puis remis directement dans la loge avec leur mère une fois l’intervention réalisée. Les procédures utilisées sont des pratiques habituelles d’élevage (castration). Les castrations seront réalisées par du personnel qualifié en respectant les règles d’hygiène et de sécurité. Tous les animaux recevront un analgésique pour prendre en compte la douleur post opératoire.
Choix des espèces
Le porc est l’espèce cible des traitements qui seront testés. Les animaux seront utilisés entre 3 et 6 jours d’âge, ce qui correspond à l’âge habituel de cette intervention en élevage de porcs (la règlementation impose une intervention dans les 7 jours après la naissance). La variabilité des âges dépend de la date de naissance des porcelets, les mises bas s'étalant sur une période de quelques jours dans une bande de truies. Les animaux seront ensuite surveillés jusqu’à leur sevrage vers 28 jours d’âge, date à laquelle ils sont habituellement pesés avant leur passage en salle de post sevrage
Impact de l’interaction entre le microbiome respiratoire et le glycome sur la sensibilité des bovins aux infections
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Des veaux de 15 à 30 jours sont retenus parce que l'immunité transmise par le colostrum commence alors à décliner, ce qui les rend plus vulnérables à l'infection qu'on va leur inoculer. Ils sont 28, la moitié dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, l'autre d'un niveau modéré. Chacun subit huit prises de sang, huit sessions d'écouvillonnage nasal profond à trois écouvillons par narine, huit écouvillonnages rectaux et huit lavages broncho-alvéolaires, quatorze d'entre eux recevant en plus une co-infection virale et bactérienne par masque puis huit administrations d'antibiotique. Tous sont tués par injection à la fin du projet, pour des analyses post mortem sur leurs organes.
Objectifs
Le complexe respiratoire bovin revêt une importance capitale, tant en France que sur le plan international, en raison de son impact sur la santé et le bien-être des animaux, ainsi que des pertes économiques significatives qu’il entraîne. Les principaux agents pathogènes de cette affection sont des bactéries et des virus qui agissent de concert de façon synergique. Chez les animaux en bonne santé, le mucus des voies respiratoires forme une barrière protectrice, composée de mucines et d’un écosystème microbien diversifié, qui joue un rôle crucial dans la prévention de l’invasion pathogène et dans la facilitation de leur élimination. Ces pathogènes exploitent souvent les glycanes présents sur les cellules eucaryotes et les mucines (le « glycome ») pour infecter l’hôte. Alors que chez l’homme, des études indiquent un rôle essentiel du complexe microbiote-glycome respiratoire dans la modulation de la colonisation par les agents pathogènes, les données relatives aux animaux restent encore limitées. Dans ce cadre, l’objectif principal de notre projet est d’explorer les interactions régulatrices entre le microbiome et le glycome des voies respiratoires chez les veaux, et leur réponse à une infection polymicrobienne ainsi qu’à un traitement antibiotique précoce. De manière plus spécifique, ce projet vise à : (1) caractériser les variations temporelles du microbiote et du glycome des mucines respiratoires, (2) identifier les profils de glycome et microbiens post-infection qui sont indicatifs de processus moléculaires liés à l’adhésion et la réplication virales, à la réponse immunitaire, à la guérison ou à la résilience, (3) décrire la dynamique du résistome microbien, et (4) confirmer la corrélation entre les profils de glycanes et le tropisme viral.
Bénéfices attendus
Notre projet se distingue par trois innovations majeures. Tout d’abord, il vise à identifier des biomarqueurs microbiens et glycomiques qui sont associés à la réaction, la récupération ou la résilience face aux infections respiratoires et à l’administration d’antibiotiques. Ces biomarqueurs viendront compléter les stratégies conventionnelles telles que la vaccination, les mesures de biosécurité, une nutrition et une hygiène adéquates, le contrôle des vecteurs et les soins vétérinaires réguliers. Ensuite, nous évaluerons les biomarqueurs glycomiques tant in vitro qu’ex vivo, notamment en testant la capacité des virus à se lier aux glycanes et leur potentiel de transmission entre espèces, une donnée actuellement inexistante pour les pathogènes affectant le bétail. Enfin, l’analyse comportementale et l’utilisation de capteurs pour le suivi du bien-être animal pourraient mener à l’identification de nouveaux biomarqueurs pour la détection précoce des maladies. Au-delà de ces avancées, les biomarqueurs glycomiques et microbiens issus d’animaux résistants pourraient conduire au développement de glycanes à effet prébiotique et à la création de consortiums microbiens synthétiques (SynComs), qui seront expérimentés en tant que probiotiques de nouvelle génération.
Procédures
1/ co-infection expérimentale par voie nasale, à l'aide d'un masque : n = 14 veaux, une seule fois, durée : 8 à 12 minutes ; 2/ administration d'un antibiotique (tilmicosine) par voie orale : n = 14 veaux, 2 fois par jour pendant 4 jours soit 8 administrations au total, durée : 2 minutes maximum par administration ; 3/ prises de sang : n = 28 veaux, 8 prélèvements sanguins/veau, durée : 2 minutes maximum/prélèvement, 4/ écouvillonnages nasaux profonds : n = 28 veaux, 8 sessions/ veau avec, pour chaque session, 3 écouvillons dans chaque narine, durée : 3 minutes maximum/session ; 5/ écouvillonages rectaux : n = 28 veaux, 8 prélevements/veau, avec 2 écouvillons par veau, durée : 15 secondes//prélèvement ; 6/ lavages broncho-alvéolaires : n = 28 veaux, 8 prélèvements/veaux, durée : entre 5 et 10 minutes par prélèvement (en fonction de la acilité d’introduction de la sonde dans la trachée).
Impact sur les animaux
La co-infection IDV/BCoV/Mycoplasma bovis, peut provoquer des effets indésirables potentiels sur la santé et le bien-être des veaux : 1/ signes cliniques de maladie respiratoire : toux, écoulement nasal, augmentation de la fréquence respiratoire, difficultés à respirer, hyperthermie, baisse de l'apport alimentaire. 2/ Perte de poids : les veaux peuvent connaître une perte de poids en raison de la combinaison d'une diminution de l'apport alimentaire et des dépenses énergétiques liées à la lutte contre l'infection. 3/ Déshydratation : la fièvre et l'augmentation du rythme respiratoire peuvent contribuer à la déshydratation chez les veaux infectés. 4/ infections bactériennes secondaires (bronchopneumonie alvéolaire) consécutives à un affaiblissement du système immunitaire et aggravant les troubles respiratoires initiaux. 5/ Stress : la manipulation/contention et la collecte d'échantillons peuvent induire du stress chez les veaux. 6/ Changements comportementaux : les veaux infectés peuvent présenter des changements de comportement, tels qu'une activité réduite et des interactions sociales diminuées.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés par injection à la fin du projet., afin de réaliser des analyses post mortem sur leurs organes, dont les résultats viendront compléter les données obtenues de leur vivant.
Remplacement
Il n'existe pas de système in vitro capable de simuler fidèlement l’interaction complexe entre les pathogènes respiratoires, le microbiote et les mucines respiratoires. Les cultures in vitro ne permettent pas de reproduire les conditions nécessaires pour l’étude des virus, des mycoplasmes et de l’ensemble des microorganismes et mucines du système respiratoire.
Réduction
Un effectif de 7 veaux par lots expérimentaux assure la faisabilité de l’étude tout en permettant d’obtenir des données statistiques robustes pour observer un effet potentiel. Cette stratégie s’appuie sur les données d’une étude précédente, dans laquelle un modèle de coinfection IDV-M. bovis avait été utilisé sur de jeunes veaux. Malgré une variabilité individuelle notable dans la réponse clinique, un effectif de 5 animaux avait suffi à démontrer des différences significatives par rapport à des veaux témoins non infectés. Une ANOVA à un facteur a été utilisée pour comparer les moyennes des aires individuelles sous les scores cliniques quotidiens (ACS). Lorsque l’effet du facteur “traitement” était significatif, un test de Newman-Keuls a été utilisé pour comparer les effets des traitements à chaque point de temps. Un test t (test de Mann-Whitney) a également été effectué pour ces paramètres.De plus, les données virologiques et bactériologiques s'étaient révélées relativement homogènes entre les individus, offrant une corrélation directe avec la pathogénicité dans l’appareil respiratoire profond. Par sécurité, nous avons choisi d'inclure 2 veaux supplémentaires par lot afin de pallier d'éventuelles exclusions d'individus pour des raisons sanitaires (infections intercurrentes) ou éthiques (atteinte des points limites).
Raffinement
Les veaux seront logés dans un bâtiment divisé en quatre aires paillées, chacune accueillant 7 animaux et mesurant 60 m². L’environnement sera enrichi avec des jouets robustes et flexibles de différentes matières et couleurs, ainsi qu'avec des bidons et des cônes de chantier pour stimuler leur curiosité. Avant le début de la procédure expérimentale, ils bénéficieront d'une période d'acclimatation à leur nouvel environnement de 14 jours. Si l'un des veaux manifeste des signes de détresse ou d’inconfort lors de l'inoculation intranasale, la nébulisation sera immédiatement interrompue et l’animal sera réconforté puis surveillé jusqu'à récupération complète. Lors de la procédure, les prélèvements seront effectués par des personnes préalablement formées. A chaque point d'étape, les 3 types de prélèvement (prise de sang, écouvillons nasaux, écouvillons rectaux, lavages broncho-alvéolaires) seront réalisés à la suite, de manière à attraper et à contenir une seule fois les animaux. Les prises de sang seront effectuées en alternance à la veine jugulaire droite et à la veine jugulaire gauche, de manière à minimiser les risques de phlébite. Lors des lavages broncho-alvéolaires (LBA), un anesthésique local (lidocaïne) sera pulvérisé sur la muqueuse nasale (Xylocaine spray 10%, 50mL), 2 minutes avant introduction de la sonde dans le naseau et l'extrémité de celle-ci sera enduite d'une pommade anesthésique composée de lidocaïne et prilocaïne, agissant par diffsion et induisant una anesthesie de quelques millimètres (EMLA). Les animaux présentant des symptômes respiratoires marqués à sévères seront exemptés de LBA. Suite à l'infection expérimentale, le comportement et le bien-être des animaux seront évalués quotidiennement. Une surveillance sanitaire rigoureuse sera également assurée par un personnel qualifié : un vétérinaire évaluera l’état clinique de chaque animal deux fois par jour, mesurant la température rectale, la fréquence cardiaque et respiratoire, et notant tout comportement anormal tel que le refus de s’alimenter, l’agressivité, le retrait social ou l’abattement.
Choix des espèces
Le projet visant à étudier l'impact de l'interaction entre le microbiome respiratoire et le glycome sur la sensibilité des bovins aux infections, il est nécessaire d'utiliser un modèle bovin. Des veaux âgés de 15 à 30 jours seront sélectionnés pour notre étude. Ils seront infectés entre 30 et 45 jours, ce qui correspond à la période critique où les bronchopneumonies infectieuses se manifestent fréquemment dans les élevages bovins sous des conditions naturelles. L’âge de 22-30 jours est particulièrement significatif car il marque le début de la diminution de l’immunité maternelle colostrale, rendant les veaux plus susceptibles aux infections et donc un moment idéal pour étudier la réponse immunitaire face aux agents pathogènes. Cette fenêtre temporelle est donc stratégique pour reproduire les conditions d’apparition des maladies respiratoires et pour évaluer l’efficacité des interventions thérapeutiques.
Evaluation des performances et des impacts de nouvelles interfaces corticales et sous-corticales chez les mini-porcs
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Un mini-porc dont l'état de santé atteint un point limite, sans retour possible à l'état basal, est mis à mort avant la fin du protocole. 9 cochons, de jeunes mini-porcs, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et tous seront tués à la fin du projet pour des analyses histologiques. Sous anesthésie, ils subissent la pose d'un cathéter, une ouverture du crâne pratiquée avant l'âge de cinq mois et l'implantation d'électrodes d'enregistrement et de stimulation intracérébrale profonde, la chirurgie et l'imagerie pouvant durer jusqu'à six heures. Le porteur cite des hémorragies, un possible gonflement du cerveau, une douleur modérée après l'opération et un risque d'infection des sutures, et garde un défibrillateur en salle "pour éviter la mort précoce de l'animal durant les tests". Éveillés, habitués au préalable à marcher sur un tapis, les mini-porcs sont enregistrés jusqu'à trois heures par jour "avec et sans tremblement" pour tester des électrodes destinées aux troubles du mouvement comme la maladie de Parkinson, sans que le texte dise d'où vient ce tremblement.
Objectifs
La maladie de Parkinson est incurable ainsi que d'autres troubles de mouvement, mais des thérapies comprenant des médicaments, de la chirurgie et de la réadaptation peuvent permettre de réduire les symptômes. En effet, la stimulation intracérébrale profonde est proposée aux patients souffrant de maladies neurologiques avec des troubles du mouvement (maladie de Parkinson, tremblement essentiel et dystonie). Cette étude consiste en l'évaluation de la fonctionnalité et des effets de nouvelles interfaces corticales et sous-corticales (électrodes d'enregistrement et de stimulation intracérébrale profonde (DBS)), afin d’en caractériser les capacités d'enregistrement, de stimulation et les effets sur un modèle porcin (minipig) en situation comportementale avec et sans tremblement. Ce projet offre de nouvelles perspectives telles qu’une meilleure prise en charge des cas de troubles du mouvement.
Bénéfices attendus
Si les résultats sont favorables, ce travail pourrait permettre d’améliorer la prise en charge des maladies de troubles du mouvement.
Procédures
Les animaux sont soumis à : - Pose de cathéter sous anesthésie légère, durée maximum de 20 minutes ; - Procédure chirurgicale et analyse d’imagerie : sous anesthésie, donc la durée sera plafonnée à 6h , et limitée autant que possible à 2h30, afin d'assurer une récupération optimale aux animaux. Cette longue procédure permet d'évaluer un maximum de paramètres sur un seul animal et donc de réduire le nombre d'animaux utilisés ; - Les enregistrements de comportement : sur les animaux vigiles, maximum 3 heures par jour;
Impact sur les animaux
La principale nuisance attendue sur la partie des enregistrements : léger stress et inconfort lié à la piqûre et au tremblement. La principale nuisance attendue chez les animaux est relative à la chirurgie et à la période postopératoire. Il s’agit plus précisément de : - stress de l’anesthésie, hypothermie ; - hémorragique puis possible swelling cérébral au niveau du cerveau pendant la chirurgie ; - le léger traumatisme local provoqué dans le cerveau par la pose des électrodes ainsi que la douleur modérée en postopératoire ; - infection au niveau des points de sutures. Pour les prélèvements (sang) : stress de la contention et de l’anesthésie, légère douleur possible. Une surveillance des paramètres biologiques et comportementaux (anxiété, motricité, etc..) permettra de détecter ces complications inattendues.
Devenir
A la fin du projet, les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des analyses histologiques.
Remplacement
La réponse à l'objectif posé implique le suivi de la réponse de stimulation du dispositif, donc seules des études chez l’animal vivant le permettent. En effet, il n’est pas envisageable d’implanter un nouveau dispositif médical ou d’administrer un nouveau composé à l’homme — sain ou malade — compte tenu des risques non connus susceptibles d’apparaître.
Réduction
Au total, 9 animaux seront utilisés (un seul animal avant de poursuivre l’étude 8). Un nombre d'animaux se trouve réduit au minimum nécessaire pour l'obtention de données suffisamment fiables sur l’évaluation de la fonctionnalité et des effets de nouvelles interfaces corticales et sous-corticales chez les porcs.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans le respect de leurs besoins éthologiques avec des enrichissements propres à l’espèce. De plus, la température de la salle d’hébergement sera augmentée après la chirurgie. Le suivi quotidien des animaux et les pesées hebdomadaires sont assurés par le personnel technique et animalier habilité et habitué à travailler avec des porcs. Les animaux suivront également un programme de socialisation afin de réduire le stress engendré par les actes quotidiens. En cas de troubles liés au dispositif, des traitements pourront être mis en place, similaires à ceux pratiqués en médecine humaine. Tout acte douloureux ou fortement stressant sera réalisé sous sédation ou sous anesthésie (locale ou générale selon les besoins). Au cours des études, les animaux feront l'objet d'un suivi clinique, afin de détecter tout signe de mal-être ou toute anomalie physique. La surveillance est renforcée durant la période post-opératoire et en cas d’apparition de troubles. L’ensemble de ces informations sont reportées sur des fiches de suivi adaptées. Cette surveillance permet une intervention rapide auprès du vétérinaire et du responsable de projet pour adapter les soins analgésiques si nécessaire. Si une étape du protocole chronique affecte l’état de santé au point d’atteindre l’un des points limites sans qu’aucune action ne puisse permettre un retour à l’état basal, alors le protocole sera interrompu et l’animal mis à mort selon les modalités éthiques. Avant le début d'étude, les animaux seront habitués à la marche sur le tapis. Concernant l'enregistrement du comportement, la procédure sera arrêtée avant que l'animal ne se fatigue. Pendant la procédure chirurgicale, les animaux sont maintenus sous anesthésie générale avec une surveillance constante de leurs paramètres vitaux (fréquence cardiaque, pression sanguine, température...). Ceux-ci nous permettent d’apporter la nécessaire hydratation ou de fournir des antiarythmiques en cas de risque de fibrillation ventriculaire. Un défibrillateur est toujours disponible en salle d’opération pour éviter la mort précoce de l’animal durant les tests.
Choix des espèces
Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme le porc a été retenu car (1) les modèles sont bien décrits et caractérisés et constituent donc une référence dans la communauté scientifique ; (2) le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ces modèles animaux. De plus, les porcs ont une taille et un volume de cerveau compatibles avec ceux des primates non humains ; et l'anatomie et le développement neurologique du cerveau du porc sont similaires à ceux du cerveau humain. Le cerveau du porc peut ainsi s'adapter à l'imagerie multimodale et à l'installation chirurgicale de plusieurs électrodes, similaires à celles utilisées pour les humains. Les porcs utilisés en étude sont de jeunes animaux, car la craniectomie doit être réalisée chez les miniporcs de moins de 5 mois, période pendant laquelle les sinus ne sont pas encore bien développés.
Impact d’une stratégie de ventilation apnéique comparé à une stratégie de ventilation ultra-protectrice sur l’inflammation régionale pulmonaire au cours du syndrome de détresse respiratoire expérimental chez le porc
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
Vingt-quatre heures d'anesthésie profonde et de paralysie musculaire, deux séances d'imagerie TEP d'une heure et quatre scanners thoraciques : 14 porcs vont être utilisés dans des procédures menées sans réveil, tués au terme du protocole. Une détresse respiratoire aiguë leur est provoquée par lésion chimique des poumons, puis chacun est réparti au hasard entre deux réglages de ventilation sous circulation extracorporelle, pour trancher un débat clinique que les études chez l'humain n'ont pas réglé. Le porteur a porté l'effectif de cinq à sept animaux par groupe en anticipant une mortalité précoce proche de 30 %. Il retient le porc pour la proximité respiratoire avec l'humain autant que pour un poids de 30 à 40 kg compatible avec le champ de vue de la caméra.
Objectifs
La ventilation artificielle, utilisée quotidiennement au bloc opératoire, est également la pierre angulaire dans le traitement des troubles respiratoires les plus sévères en réanimation. Cependant cet outil peut induire des lésions pulmonaires qui peuvent être d’origine biomécanique et conduire à une réponse inflammatoire locale (aggravant encore les lésions pulmonaires). Dans les formes les plus extrêmes de ces troubles ventilatoires aigues (comme les formes sévères de COVID-19), l’adaptation la plus experte des réglages du ventilateur peut ne pas suffire à protéger les poumons. Il est alors nécessaire de recourir à une technique d’oxygénation extracorporelle, appelée ECMO-VV (veno-venous extracorporeal membrane oxygenation). Cette technique permet d’assurer l’oxygénation du sang tout en maintenant une ventilation minimale proche de l’apnée. Le réglage du ventilateur lorsque les patients sont placés sous ECMO-VV reste sujet à débat. La littérature scientifique actuel tend à démontrer que des réglages s’approchant de l’apnée sont associés à une moindre inflammation pulmonaire. Cependant, l’impact sur l’inflammation pulmonaire d’une stratégie de ventilation en apnée sous ECMO-VV reste inconnu. Sur le plan méthodologique, notre équipe a développé des outils innovants permettant une exploration non invasive (alors que l’animal est toujours vivant) de l’inflammation pulmonaire, à l’aide de la tomographie par émission de positrons couplée au scanner pulmonaire. L’objectif principal de ce projet est de démontrer que l’inflammation pulmonaire diminue lors de l’application d’une apnée continue avec une oxygénation du sang assurée par l’ECMO-VV comparée à une stratégie de ventilation minimale également sous ECMO-VV.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus en lien avec les retombées sont de pouvoir proposé une stratégie de ventilation innovante et pertinente aux patients atteints de troubles ventilatoires les plus sévères. Si la démonstration est faite, un protocole évaluant l’application de cette stratégie chez l’homme pourrait voir rapidement le jour. En effet, à ce jour aucune étude n’a pu trancher sur la stratégie de ventilation la plus adaptée sous ECMO-VV alors même que ce sont les patients chez qui l’adaptation des paramètres du ventilateur a potentiellement le plus d’impact. Nous espérons également une amélioration de la compréhension des mécanismes physiopathologiques reliant l’agression physique/mécanique induit par la ventilation mécanique, et la réponse inflammatoire pulmonaire observée lorsque la ventilation est estimée protectrice. Cela permettrait d’envisager le monitorage de certains paramètres (notamment grâce au scanner thoracique) afin de prédire la survenue de lésions pulmonaires. Notre équipe a développé un logiciel permettant déjà de quantifier le mécanotrauma en pratique courante. Nous avons pour projet d’étudier l’association entre le contrôle des paramètres associés au biotrauma avec le pronostic des patients en SDRA afin de proposer à terme des stratégies de ventilation personnalisées.
Procédures
Le protocole débute par une prémédication réalisée en intra-musculaire. Cette anesthésie légère permet la mise en place d’une voie veineuse périphérique afin de démarrer l’anesthésie générale profonde et continue, la mise en place de la ventilation mécanique invasive, l’ECMO VV et ainsi que la mise en place des outils de monitorage. La procédure étant de type sans réveil, les sédations seront maintenues jusqu’à la mise à mort de l’animal. Voici les principales étapes de la procédure : Induction du Syndrome de Détresse Respiratoire Aigüe (SDRA) expérimental : Afin de reproduire des lésions pulmonaires similaires à celles retrouvées chez les patients ayant des troubles respiratoires sévères, un SDRA expérimental est induit par lésions chimiques. L’objectif est d’obtenir une importante chute du taux d’oxygène sanguin. Stratégies expérimentales déterminées par le groupe de randomisation (pendant 24h): Les animaux sont randomisés pour recevoir une des deux stratégies : apnée ou ventilation minimaliste sous ECMO-VV. Imageries pulmonaires : Plusieurs séries d’imageries pulmonaires seront réalisés au cours de la procédure toujours sous anesthésie générale : Imageries TEP dans l’objectif de quantifier l’inflammation pulmonaire (durée 1h) juste avant l'application de la stratégie ventilatoire (H0) et à 24h de son application (H24) Scanners pulmonaires dans l’objectif de quantifier le mécanotrauma (durée 20min) juste avant l'application de la stratégie ventilatoire (H0) et à 4h (H4), 16h (H16) et 24h de son application (H24)
Impact sur les animaux
La première étape du protocole consiste à placer l’animal dans un état de sommeil profond (inconscience de l’animal et maintien de sa respiration sans assistance) à l’aide d’une prémédication. La procédure de prémédication par injection intramusculaire génère un niveau de stress minime à moyen, inférieur à celui d’une injection sous contention physique. L’injection est réalisée par un personnel formé et connu de l’animal, dont il a pu s’habituer à la présence depuis son arrivée au laboratoire. C’est la seule procédure réalisée alors que l’animal est éveillé. La prémédication permet ensuite l’administration d’une anesthésie générale profonde et continue (inconscience complète de l’animal), durant laquelle l’animal reçoit une série d’interventions chirurgicales modérées et est placé sous ventilation artificielle. Les stratégies expérimentales sont testées sous anesthésie générale continue et peuvent se compliquer d’effets indésirables connus en lien avec la ventilation mécanique. Ces complications peuvent mener au décès de l’animal avant la fin du protocole. A aucun moment, l’animal n’est réveillé après l’induction de l’anesthésie générale, et ceci jusqu’à sa mise à mort à la fin du protocole.
Devenir
La mise à mort des animaux en fin de protocole est rendue obligatoire par la nécessité d’évaluer l’atteinte pulmonaire au laboratoire au microscope. En effet, l’objectif de notre étude est de démontrer les mécanismes responsables des lésions pulmonaires lors de stratégies de ventilation artificielle proche de l’apnée, mais aussi d’évaluer comment ceuxci peuvent être identifiés de façon non-invasive ou in vivo. La preuve de performance de ces techniques d’imagerie ne peut être fait que par leur confrontation à l’atteinte constatées sur l’organe directement visualisé au microscope. De plus, les différentes interventions réalisées durant la procédure sont responsable de lésions pulmonaires irréversibles et très probablement incompatible avec une respiration sans assistance artificielle.
Remplacement
Les stratégies de ventilation étudiées dans ce protocole nécessitent leur exploration in vivo au vu de la complexité des interactions entre les réglages du ventilateur, de la circulation extra-corporelle et leurs conséquences en termes de mécanique respiratoire, hémodynamique et inflammation pulmonaire. Cependant, ces stratégies ont été insuffisamment étudiées pour être proposées au sein d’un protocole chez l’homme. De plus, l’étude animal permettra une meilleure compréhension des déterminants de l’inflammation pulmonaire lorsqu’une stratégie de ventilation attendu comme protectrice est appliquée. Notre étude nécessite des animaux de taille suffisamment importante afin d’étudier l’hétérogénéité pulmonaire du SDRA et de permettre la mise en place de la circulation extra-corporelle. Le porc est un modèle proche anatomiquement et physiologiquement sur le plan respiratoire de l’homme.
Réduction
Nous avons évalué le nombre d’animaux nécessaire en nous basant sur la différence d’inflammation mesurée dans les précédentes études conduites par notre équipe sur le même modèle animal. Du fait que nous évaluons régionalement l’inflammation pulmonaire, 34 régions pulmonaires par groupe seront nécessaires, soit 5 animaux par groupe. Au vu du taux de mortalité attendue, 7 animaux seront inclus par groupe (total = 14). En effet, tout comme en médecine humaine, les lésions pulmonaires induite par le modèle expérimental est associé à un taux de décès précoce proche 30%. Les inclusions seront arrêtées dès l’obtention du nombre d’animaux nécessaire par groupe.
Raffinement
Les porcs seront d’abord prémédiqués après injection intra-musculaire de d’anesthésiques. L’objectif est d’obtenir une sédation légère avec persistance de la ventilation spontanée, afin de mettre en place une voie veineuse périphérique (sans contrainte). Une sédation profonde est alors débutée. Son efficacité est évaluée par l’absence de mouvements spontanés, l’absence de réaction à un stimulus douloureux , une absence de signe de lutte sous respirateur. L’anesthésie générale est maintenue pendant toute la procédure expérimentale. La paralysie artificielle (i.e. curarisation) est débutée 30 min après le début de la sédation et une fois seulement que l’efficacité de la sédation est confirmée. La curarisation est justifiée dans cette situation car elle fait partie de la prise en charge classique des patients en SDRA.
Choix des espèces
Le porc est un modèle à la fois anatomiquement et physiologiquement proche sur le plan respiratoire des primates et de l’homme. De plus, la morphométrie de l’animal permet l’utilisation de la même technique de ventilation (respirateur artificiel et ECMO-VV) et les mêmes techniques d’imagerie (TEP-CT) que chez l’homme. Porc mâle ou femelle (proportion 50/50) : le modèle expérimental de ventilation mécanique et de SDRA vise à reproduire l’épidémiologie habituelle observée chez l’humain en réanimation (soit une proportion de femmes de 40%). Stade de développement : 12-16 semaines (30-40 kg). Le stade de développement des animaux correspond à une maturation pulmonaire proche de celle du proc adulte. La taille et le poids des animaux sont compatibles avec une manutention aisée lors des expériences, et est adapté au champ de vue de la caméra TEP-CT utilisée.
Mesure de la valeur alimentaire des aliments pour ruminants sur des ovins
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Réutilisés d'une période de mesure à la suivante après au moins quatre semaines de repos, les moutons réintègrent à la fin du projet la filière classique d'élevage ovin. 35 moutons de race Texel vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun est conduit au licol jusqu'à une cage de digestibilité et maintenu à l'attache pendant onze jours, avec une pesée au début et à la fin de la période. Le porteur reconnaît que cette attache de onze jours est la principale nuisance et précise que les moutons voient, sentent et touchent leurs congénères à travers les parois ajourées, l'objet du projet étant de mesurer la valeur alimentaire de fourrages destinés aux élevages de ruminants.
Objectifs
L’objectif du projet est de mesurer la valeur alimentaire des fourrages ce qui implique de mesurer l’ingestion de ces fourrages par les animaux et la digestibilité des mêmes fourrages.
Bénéfices attendus
L'alimentation des ruminants est une des principales clefs de réussite de leur élevage. Clef technique, pour réaliser les objectifs de production de l'éleveur, clef économique puisque c'est une des principales charges des élevages. Il importe donc de pouvoir optimiser les aliments utilisés et/ou produits sur l'exploitation pour nourrir les animaux de la dite exploitation. La connaissance la plus précise possible de la valeur alimentaire de ces aliments, fourrages notamment, est donc un facteur de réussite technique et économique des élevages de ruminants. Ce projet permet également de caractériser finement les fourrages distribués à nos bovins, et donc de calculer les apports des rations ingérées par nos bovins expérimentaux et de les mettre en regard des caractères que nous mesurons (production laitière, croissance,...).
Procédures
Les moutons sont conduits au licol de leur parc jusqu'à la cage au début de la période de mesure. Ils sont également pesés au début et à la fin de chaque période. Chacune de ces opérations dure environ une minute. Les moutons sont à l'attache lors des périodes de mesure qui durent 11 jours.
Impact sur les animaux
La principale nuisance attendues sur les animaux est le fait qu'ils soient à l'attache dans la cage de digestibilité pendant 11 jours. Ils ne sont cependant pas totalement isolés puisqu'ils peuvent voir, sentir et toucher leurs congénères à travers les parois ajourées des cages de digestibilité.
Devenir
A l'issue de la procédure, les animaux sont réutilisés pour une nouvelle période de mesure, mais après une période de repos d'au moins 4 semaines pendant l'hiver. Sur la saison de pâturage, il n'y a pas de période de mesure donc les animaux sont toujours au pré (d'avril à octobre). A la fin du projet, les animaux réintègrent la filière classique d'élevage des ovins.
Remplacement
Il existe une méthode chimique pour déterminer la digestibilité des fourrages. Cette méthode n'est cependant pas assez précise pour obtenir des résultats scientifiques fiables, d'où l'utilisation de la méthode de référence, à savoir des mesures in vivo.
Réduction
L'utilisation de 6 moutons pour une période de digestibilité est l'effectif minimum pour avoir une moyenne représentative.Les résultats obtenus (mesures et analyses) sont moyennés pour obtenir la valeur alimentaire du fourrage étudié. Si un mouton a des valeurs à plus d'un écart-type de la moyenne (de la digestibilité de la matière sèche), ses mesures et analyses sont retirées du calcul de la valeur alimentaire du fourrage.
Raffinement
Pour mesurer la valeur alimentaire d'un fourrage, 6 moutons sont attachés en stalles individuelles contiguës pendant 11 jours. Pour leur confort alimentaire, une transition alimentaire permet de les habituer progressivement à l'aliment testé. Pour améliorer leurs conditions d'hébergement dans les stalles, celles-ci sont équipées d'un abreuvoir individuel et d’une petite brosse pour le grattage. Les moutons sont de race TEXEL. En effet, la race TEXEL étant doté d'aplombs solides, elle a été utilisée dès la création de la méthode. Elle continue à l'être.
Choix des espèces
L’espèce cible est un ruminant (bovin) et le mouton est utilisé comme modèle de ruminant de plus petite taille. Les ovins (40-100 Kg de poids vif) sont plus facilement manipulables que des bovins (700-1000 Kg de poids vif) et plus dociles que des chèvres. Et leurs résultats sont extrapolables aux autres espèces de ruminants. Animaux entre 1.5 et 4 ans d'âge à un poids compris entre 40 et 85 Kg de poids vif.