Mammifères "de rente"
Evaluation in vitro de produits naturels pour réduire la méthanogenèse chez le ruminant
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Rendus à leur élevage à l'issue d'un unique prélèvement, 16 bovins subissent une intubation oro-ruminale de vingt minutes au maximum pour recueillir du contenu de leur rumen. Le geste peut provoquer une toux, qui cesse au retrait de la sonde, et relève d'un niveau de souffrance léger, aucun produit ne leur étant administré. Le contenu prélevé alimente des tests de fermentation en éprouvette destinés à mesurer l'effet de plantes ou d'extraits végétaux sur la production de méthane. Ces essais répondent à la sollicitation d'acteurs de l'industrie agroalimentaire, l'objectif affiché étant de réduire les émissions des bovins tout en maintenant leur productivité.
Objectifs
Le méthane (CH4) émis par les ruminants est le principal responsable des émissions de gaz à effet de serre provenant de l'agriculture. Il provient en grande partie des fermentations par le microbiote ruminal. Réduire les émissions de méthane constitue un défi environnemental majeur et donne lieu à des initiatives politiques. Lors de la 26ème conférence des Parties (COP26) sur le climat qui s'est tenue en 2021, l'Union Européenne a lancé en partenariat avec les États-Unis l'engagement mondial concernant le méthane, dans le cadre duquel plus de 100 pays se sont engagés à réduire leurs émissions de méthane de 30 % d'ici à 2030 par rapport aux niveaux de 2020. Dans cette optique, des recherches sont activement menées pour trouver des stratégies permettant de réduire les émissions de méthane des bovins, tout en maintenant leur productivité et leur santé. Certaines solutions nutritionnelles pourraient moduler la structure et la composition du microbiote ruminal, ainsi que les processus de fermentation, limitant ainsi le méthane produit. Nous avons été contactés par plusieurs acteurs de l’industrie agroalimentaire pour tester la capacité de différentes plantes ou extraits de plantes à réduire la méthanogenèse. Les premières étapes de sélection des produits seront réalisées in vitro, lors de différents tests de fermentations. L’objectif de chaque test sera de mesurer et comparer, in vitro, l’effet de différents produits, à différentes doses, sur la cinétique de production de méthane d’un écosystème ruminal.
Bénéfices attendus
Les produits testés lors des tests de fermentation in vitro dans ce projet, pourraient permettre de réduire les émissions de méthane par les bovins tout en maintenant leur productivité et leur santé.
Procédures
Chaque animal ne subira qu'un seul prélèvement de contenu ruminal par intubation oro-ruminale de 20 minutes maximum.
Impact sur les animaux
L'intubation oro-ruminale pour le prélèvement de contenu ruminal peut parfois provoquer une toux qui cesse alors dès le retrait de la sonde.
Devenir
Tous les animaux seront gardés en vie et resteront dans leur élevage à l'issu de cette prodécure, car leur santé ne devrait pas être affectée. Aucun produit ne leur sera administré au cours de ce projet, ils ne subiront qu'un prélèvement de contenu ruminal.
Remplacement
Afin de pouvoir réaliser les tests de fermentation in vitro, du contenu ruminal de bovin est nécessaire. En effet, il n'est pas possible de reproduire la complexité de l'écosystème ruminal sans partir d'un échantillon prélevé sur des animaux vivants.
Réduction
Ces essais menés in vitro permettent d'utiliser un nombre réduit d'animaux en comparaison d'essai in vivo qui nécessiteraient des cohortes bien plus importantes. Etant donné les variations inter-individuelles de l'écosystème ruminal bovin, du contenu ruminal de trois animaux est nécessaire pour la préparation de chaque inoculum. Quatre animaux seront donc inclus dans chaque test de fermentation, au cas où un animal ne pourrait pas être prélevé. Cependant si les trois premiers bovins peuvent être prélevés, le quatrième ne sera pas utilisé.
Raffinement
La collecte de contenu ruminal est un geste couramment pratiqué dans la médecine vétérinaire qui ne nécessite pas d'analgésie ou de sédation. Pendant le prélèvement, les animaux seront pris au cornadis comme ils en ont l'habitude lorsque des gestes techniques doivent être réalisés (par exemple administration de vermifuges ou prophylaxie). Pratiquer le prélèvement dans un environnement où les animaux ont l’habitude d’être manipulés permet d’éviter une source de stress supplémentaire. De plus, pour éviter un stress trop important de l'animal, le prélèvement sera stoppé au bout de 20 min même si la quantité de contenu prélevé n'est pas suffisante. Ces prélèvements seront réalisés par un vétérinaire formé à l'expérimentation animale et ayant l'habitude de travailler sur bovin. Il utilisera une sonde souple d’un diamètre adapté à l’œsophage, et d’une longueur permettant d’atteindre le rumen en laissant une partie assez longue à l’extérieur pour suivre les éventuels mouvements de la tête de l’animal sans le contraindre.
Choix des espèces
Les essais doivent nécessairement être conduits avec des bovins, car il s'agit de l'espèce cible du produit testé et la composition du microbiote ruminal est propre à chaque espèce. Les animaux utilisés seront adultes car à ce stade physiologique la fermentation ruminal est bien implantée et fonctionnelle.
Photobiomodulation (PBM) : Évaluation à moyen terme de la sécurité et de l’efficacité d’un nouveau dispositif médical en vue de traiter par PBM l’ischémie/ reperfusion cardiaque aigüe sur un modèle porcin.
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Le thorax ouvert ou une sonde poussée dans les artères du cœur, une coronaire bouchée pendant une heure pour provoquer un infarctus, sept heures d'anesthésie générale au total : 100 porcs adultes de 55 à 70 kilos subissent ces procédures, déclarées d'un niveau de souffrance modéré à sévère. Chacun est ensuite suivi trois mois, avec réveil, douze à dix-huit heures en cage de contention, alimentation par perfusion, IRM et prises de sang répétées. Le porteur indique que l'instabilité cardiaque du modèle conduit à des massages cardiaques et des défibrillations, et que dans 30 % des cas la réanimation échoue, la mort étant prononcée après cinquante minutes. Tous les porcs sont tués pour prélever leur cœur, et le porteur écrit qu'aucune approche statistique n'a été réalisée pour fixer l'effectif de 100 animaux.
Objectifs
L'infarctus du myocarde (IDM) se définit comme la nécrose d'une partie du muscle cardiaque, suite à un manque d’oxygène. Cette situation provoquée par une sténose (rétrécissement) partielle ou totale des artères du cœur est traitée par ouverture de la sténose. La réouverture appelée « reperfusion » est nécessaire mais entraine une instabilité du myocarde, qui engendre d’autres problèmes et provoque des phénomènes de mort tissulaire jusqu’à plusieurs jours après la reperfusion. Des approches thérapeutiques ont été développées sans succès. La prise en charge de l'infarctus reste donc un problème de santé publique. La thérapie par Photobiomodulation (PBM) se définit comme une irradiation lumineuse athermique et non ionisante aux longueurs d’ondes visible et proche infrarouge. Les photons émis agissent sur la mitochondrie et améliorent les échanges gazeux intracellulaires en optimisant la consommation d’oxygène en phase d’hypoxie. Ils modulent ainsi la réponse cellulaire et tissulaire afin d’améliorer la cicatrisation des tissus et réduire l’inflammation. Nous développons un dispositif médical innovant utilisant les principes de la PBM. Nos travaux préliminaires en phase aiguë ont montré des résultats pertinents en termes d’efficacité de notre protocole thérapeutique. L’objectif de cette étude est d’évaluer la sécurité et l’efficacité à moyen terme (3 mois de suivi) de notre dispositif médical pour le traitement par PBM des lésions de reperfusion induites dans un modèle pathologique porcin d’IDM. Pour cette étude, 100 porcs seront nécessaires pour fournir les informations suffisantes pour envisager une étude clinique humaine. Deux modèles pathologiques seront étudiés : - Ischémie/Reperfusion (I/R) cardiaque à thorax ouvert, 50 porcs : modèle chirurgical utilisé dans notre étude préliminaire en phase aigüe - I/R cardiaque à thorax fermé, 50 porcs : modèle mini-invasif (sans intervention chirurgicale et donc moins traumatique) que nous maitrisons et qui répond à une stratégie plus adaptée pour la phase chronique : L’étude comporte plusieurs phases préparatoires du modèle ischémique, pour un suivi du traitement de la pathologie sur 3 mois. Pour la période de réveil et de soins intensifs, notre expérience antérieure nous permet d’assurer le suivi des animaux dans des conditions appropriées au confort des animaux, dans le respect de l’éthique et du bien-être animal.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra : - de valider les effets de la PBM sur l’amélioration et la restauration du muscle cardiaque ischémié en regard de porcs non traités. L’adjonction du lot témoin renforce l’étude préclinique qui présente un modèle pathologique en regard du lot traité. Nous apporterons un regard tout particulier aux animaux pour limiter les souffrances physiques. - de déterminer le taux de survie des animaux de chaque lot. - de vérifier que le dispositif médical n’a pas provoqué d’effets secondaires (bénéfice/risque). Ces résultats seront décisionnels pour passer à une étude clinique chez l’homme, objectif fondamental en regard des critères définis par l’article L1123-7 du code de santé Publique (CSP) et en conformité des comités de Protection des Personnes (CPP)
Procédures
L’étude comprend : - une procédure invasive (50 porcs) et mini-invasive (50 porcs) pour la phase d’ischémie /reperfusion cardiaque avec ou sans traitement PBM. Ces procédures sont réalisées 1 seule fois (à J0) sous anesthésie générale (AG). Les animaux seront prémédiqués (environ 15 minutes), intubés (environ 5 minutes) et anesthésiés durant toute l’intervention (IRM basale 1h, abords vasculaires 30 minutes, chirurgie 1h, ischémie 1h, traitement PBM et suivi post-reperfusion 1h30, fermeture des sous-plans musculaires 30 minutes, IRM post-reperfusion 1h30, soit au total 7 h sous AG). - Une procédure d’acquisition d’images par IRM pour l’analyse de la fonctionnalité cardiaque. Elle sera réalisée sous AG à J0 et à 3 mois de suivi longitudinal (environ 1h30 à 2h sous AG par session) . - Les prélèvements sanguins seront réalisés 3 fois sous AG à J0, puis 1 fois en vigile (via le cathéter veineux central mis en place à J0) à J1, J2, J3, J21 et à 3 mois de suivi (3 minutes par prélèvement sanguin) - Les prélèvements tissus et organe seront prélevées sous AG au moment du sacrifice (durée des prélèvements tissulaires de 45 minutes à 1h environ).
Impact sur les animaux
Des douleurs physiques aigues sont possibles au cours des 48h post-opératoires. Dans tous les cas les antalgiques sont maintenus durant les 4 jours post intervention. Les douleurs seront prises en compte et notifiées dans une fiche d’évaluation de la douleur avec un score qui fera l’objet de discussions et d’une prise de décision par les porteurs du projet pour apporter une solution éthique appropriée. Bloc opératoire : les animaux sont sous anesthésie générale (AG). Tout événement inhérent au modèle pathologique d’infarctus du myocarde, caractérisée par une instabilité hémodynamique, arythmies, fibrillations auriculo-ventriculaires, nous amène à pratiquer des réanimations : massages cardiaques, défibrillations, médications appropriées. Les décès seront prononcés après 50 minutes de réanimation non efficace (30% des cas selon notre expérience). Aucun réveil ne sera effectué si l’animal n’est pas en capacité de survivre (fonctions biologiques instables, organes défaillants…). La phase de réveil est une étape clé pour la survie et le suivi des animaux dans cette étude longitudinale. Le réveil de l’animal n’est décidé qu’au moment où sa respiration et ses fonctions hémodynamiques sont totalement restaurées (débit et fréquence cardiaque, pression artérielle…). Dès que l’animal cherche à se lever, il est mis en cage de contention pour une durée d’environ 12 à 18 heures. La cage de contention est suffisamment grande pour que l’animal puisse être libre de ses mouvements. Une surveillance continue est assurée pour prévenir et intervenir sur les conséquences ischémiques. Durant cette période, l’animal est nourri par voie parentérale. Avant le réveil, l’innervation intercostale est protégée par une injection de Naropeine. Les antalgiques sont maintenus durant les 4 jours post intervention. Avant le départ vers l’animalerie, des prélèvements sanguins et traitements (antalgiques, antiinflammatoires, antibiotiques…) sont pratiqués. A la phase du suivi sur 3 mois : période 1 des 3 premières semaines de suivi en loge individuelle et période 2 de suivi jusqu’à 3 mois en loge collective. Pour la période 1 seront pris en compte i) suivi de l’état général de l’animal, soins post opératoires ii) médications pour réduire la souffrance et éviter l’infection et les conséquences ischémiques. Pour la période 2, les animaux retournent en loge collective. Après 3 mois de suivi longitudinal, retour au site d’expérimentation pour IRM sous AG. L’animal sera ensuite euthanasié
Devenir
Tous les animaux seront placés sous AG pour être euthanasiés afin de prélever le cœur qui sera observé macroscopiquement lors de l’explantation. Si un animal doit être euthanasié durant la période de suivi longitudinale il sera au préalable anesthésié avant l’euthanasie. Des échantillons seront ultérieurement étudiés par analyse histologique et biologique afin de nous permettre d’observer d’éventuelles lésions tissulaires, de quantifier la zone à risque et d’évaluer ainsi la sécurité de notre dispositif médical implanté in vivo.
Remplacement
Cette étude sur l’efficacité d’un traitement par PBM des lésions de reperfusions induites par un infarctus du myocarde est un long cheminement qui a débuté, avant de passer à l’utilisation de modèles animaux, par une validation in vitro sur des cellules cardiaques en cultures et in utéro sur des embryons de poulet. Il s’est poursuivi par des études in vitro de respiration mitochondriale (dans un oxygraphe à haute résolution de type Oroboros) de cardiomyocytes porcs et humains soumis à la PBM. Cet ensemble de résultats justifient nos études animales pour passer de l’animal à l’homme mais sans nul doute de passer aussi de l’homme à l’animal. En effet la pratique vétérinaire qui s’enrichit des techniques qui sont pratiqué chez l’homme en particulier pour les animaux de compagnie peut avoir un réel intérêt. D’autant plus que la pratique vétérinaire s’est beaucoup enrichi ces dernières années de la luminothérapie dans la pratique clinique.
Réduction
Pour cette étude notre cheminement a tenu compte et cherché à maitriser une technologie innovante et prometteuse, en utilisant des animaux qu’à des étapes clés de l’évolution de notre projet de recherche. Les animaux ont été utilisés pour nous permettre de disposer d'éléments suffisants pour montrer la sécurité, l’efficacité du traitement PBM et la performance de notre DM, étapes indispensables pour déposer un dossier pertinent pour remédier à un vrai problème de santé publique. A cette étape, aucune approche statistique n’a été réalisée. L’expérimentation a été menée en collaboration avec des partenaires académiques pour partager certains de nos travaux et expériences dans une structure expérimentale commune. Nous partageons ainsi notre expérience pour la mise au point du modèle pathologique avec une autre équipe afin de réduire le nombre d’animaux ; certains prélèvements pourront éventuellement servir pour les besoins d’autres études non liées à ce protocole et ainsi éviter d’utiliser des animaux supplémentaires. Nous portons un intérêt à publier nos résultats pour apporter les preuves de concept et enrichir la communauté scientifique pour utiliser nos travaux.
Raffinement
Pour réduire le mal être et la souffrance de l’animal lors de nos interventions : - L’entrée des porcs dans la structure expérimentale est programmée de façon à fournir aux animaux un environnement optimum (mise en loge d’expérimentation au minimum 7 jours avant l’intervention, avec un enrichissement du milieu). - Les porcs sont hébergés dans les conditions adaptées à leur espèce, logés sur copeaux, en groupes sociaux, avec jeux à leur disposition. Un suivi quotidien leur est apporté. Un vétérinaire assure le suivi sanitaire - Pour le transport vers le site d’expérimentation, l’animal déjà isolé dans un box de l’animalerie, à proximité de ses congénères la veille de son départ (pour la mise à jeun inférieure à 12 heures), est tranquillisé par un sédatif - Les animaux sont placés sous anesthésie générale pendant toute la procédure chirurgicale et d’imagerie ; pendant ces procédures, la douleur induite par l’ischémie est assurée par des perfusions continues et lentes d’antalgique. - Durant la procédure sous anesthésie générale, la température corporelle des animaux sera maintenue grâce à une couverture chauffante ou des bouillottes d’eau chaude (dont l’eau chaude sera régulièrement renouvelée). - Lors de la période de réveil, un protocole utilisé et validé chez l’homme et parfaitement maitrisé par notre équipe de chirurgiens cardiaques permet d’éviter la souffrance post chirurgicale. - Lors de la période post-opératoire, toute situation pouvant être invalidante et douloureuse sera prise en compte et notifiée dans une fiche d’évaluation de la douleur avec un scoring qui pourra faire l’objet de discussions et d’une prise de décision par les porteurs du projet pour apporter une solution éthique et appropriée. Le personnel animalier de l’EU sera formé au suivi comportemental de l’animal et au remplissage de cette fiche d’évaluation. - Pour la mise à mort, l’animal est toujours placé sous anesthésie générale avant induction d’une surcharge de barbiturique.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie pour notre étude est le porc adulte de taille réduite âgés de >24 mois, 55-70kg). Ce stade physiologique et cette taille "adulte" est nécessaire pour tester notre dispositif médical et être au plus près des conditions humaines. L'anatomie vasculaire est à ce stade plus proche de l’homme, ce qui en fait un modèle parfaitement adapté pour nos essais précliniques. Cette lignée nous permet de faire notre étude sur des porcs adultes représentatifs de l’âge où surviennent les accidents vasculaires cardiaques. Selon notre expérience, le porc charcutier (de type Large White) est moins intéressant, car pris à un âge très jeune (de 3 à 4 mois et pesant de ce fait 40/60 kg) pour avoir un poids manipulable, il présente une anatomie vasculaire plus éloignée et moins prédictive de ce qui se passe chez l’homme adulte. Nous utiliserons des porcs adultes de taille réduite, d’âge supérieur à 2 ans, de sexe mâle (castré) ou femelle, ayant un poids compris entre 55 et 70 kg. L’éleveur est le fournisseur exclusif de cette souche de porcs. Nous avons des données expérimentales importantes sur la lignée elle-même et sur ce type d’expérimentation nous permettant de limiter le nombre d’animaux à utiliser dans de nouveaux protocoles. Les résultats obtenus sur les animaux de cet âge sont convaincants et suffisants dans nos études. Ce modèle animal nous permet : - De travailler sur des animaux représentatifs de l’âge où surviennent les pathologies chez l’homme. - D’utiliser un dispositif médical qui sera l’exacte copie du DM utilisé en clinique humaine - De transposer les connaissances acquises vers une utilisation en clinique humaine.
Pharmacocinétique de l’amoxicilline, de la tilmicosine et de la tylosine administrées via l’eau de boisson chez le porcelet
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Pour mesurer ce qui arrive réellement dans le sang quand un antibiotique est dilué dans l'eau de boisson, 612 porcelets vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Répartis en trois groupes de 204, ils reçoivent de l'amoxicilline, de la tilmicosine ou de la tylosine pendant 72 heures, puis subissent jusqu'à quatre prises de sang sous contention, une par jour pendant quatre jours. Le porteur ramène les nuisances à la contention et à la ponction. Aucun animal n'est tué au titre du projet, les 612 porcelets étant rendus à la filière d'élevage pour y poursuivre ce que le porteur appelle leur cycle.
Objectifs
La diminution d'efficacité des antibiotiques, du fait des résistances bacteriennes qui se développent, oblige à mieux utiliser les antibiotiques, notamment en administrant des doses optimales, c'est à dire suffisantes pour permettre la guérison sans contribuer à une surconsommation abusive des antibiotiques en médecine vétérinaire. Pour ajuster les doses, il faut connaitre les concentrations qui arrivent sur le site infectieux après administration par voie orale (voie utilisée en élevage, notamment via l'eau de boisson) et donc réaliser des pharmacocinétiques. Au cours d'un précédent projet une étude réalisée en station expérimentale avait montré qu'une administration en continu d'amoxicilline dans l'eau de boisson conduisait à une sous exposition des animaux. Un des leviers d'action pour augmenter l'exposition des animaux à l'antibiotique pourrait être de distribuer la même dose journalière mais sur un temps restreint au moment des pics de consommation d'eau. Deux autres antibiotiques utilisés en post sevrage seront également évalués. Il s'agit de la tilmicosine et de la tylosine. Selon une étude sur les consommations en antibiotiques en élevage de porcs, ces trois antibiotiques (amoxicilline, tilmicosine et tylosine) sont les plus utilisés en post sevrage, ce qui explique notre choix de se porter sur ces trois molécules. Les données préliminaires sur les consommations d'eau obtenues lors d'un précédent projet et les données de la littérature suggèrent qu'il y aurait des pics de consommation d'eau en fin de matinée, début d'après midi et/ou en fin de journée/fin de nuit. Nous comparerons donc les concentrations plasmatiques en amoxicilline, tilmicosine et tylosine retrouvées chez les porcelets après une administration de ces antibiotiques en continu, sur plusieurs temps restreints 10h-16h ou 8h-17h ou 17h-8h. L'objectif de cette étude est de déterminer, en conditions d'élevage, les concentrations plasmatiques en amoxicilline, tilmicosine et tylosine, observables chez le porcelet en post sevrage lorsque l'antibiotique est administré via le circuit d'eau de boisson en continu ou sur un temps restreint.
Bénéfices attendus
Cette étude devrait permettre d'optimiser l'utilisation de traitements antibiotiques via l'eau de boisson et de mieux soigner les animaux malades pour lesquels une des trois molécules étudiées ici serait la solution thérapeutique de première intention.
Procédures
Le projet sera mené sur trois groupes de porcelets à des temps différents, chaque groupe comportant 204 porcelets, soient 612 sur la totalité du projet. Les trois groupes seront traités avec un antibiotique différent administré via l'eau de boisson toutes les 12h ou 24 h, pendant 72h, en fonction des recommandations données dans le RCP (Résumé des Caractéristiques du Produit) de chaque antibiotique. Pour les trois groupes, les 204 porcelets seront hébergés dans 12 cases comportant chacune 17 animaux. Dans toutes les cases, les consommations d'eau individuelles et par case de tous les animaux seront relevées quotidiennement par des compteurs d’eau connectés équipés de lecteur de boucles individuelles de chaque porc. La concentration en antibiotique dans l'eau de boisson sera mesurée au laboratoire suite à un prélèvement d’eau à l’abreuvoir. Des prélèvements sanguins seront réalisés sur tous les porcelets pour déterminer les concentrations plasmatiques en antibiotiques (au maximum 4 prises de sang par animal, 1 prise de sang par jour pendant 4 jours) car une grande variabilité interindividuelle est attendue compte-tenu du fait que les animaux n'ont pas tous le même poids, ne consomment pas tous les mêmes quantités d'eau au même moment, n'ont pas tous le même statut sanitaire, etc.
Impact sur les animaux
LLa contention et la prise de sang constituent une nuisance pour les animaux. La contention et les prises de sang seront réalisées par des personnes agueries au geste pour que leurs durée soit la plus courte possible.
Devenir
Les animaux sont tous gardés en vie à la fin des procédures et continueront leur cycle dans l'élevage.
Remplacement
Il n’est pas possible de remplacer totalement l’utilisation des animaux dans ce projet. En effet, il n’est tout d’abord pas possible de déterminer par d’autres moyens les consommations d’eau des animaux dans des conditions d’élevage. De plus, le devenir d’un médicament dans un organisme (pharmacocinétique) n’est pas prévisible par des études in vitro compte-tenu de la complexité des mécanismes (absorption, métabolisme hépatique, diffusion tissulaire, élimination rénale,...).
Réduction
Pour chaque traitement antibiotique (3 au total) et périodicité de traitement, 51 porcs seront utilisés. A chaque temps de prélèvement nous prélèverons 24 ou 27 porcs car une grande variabilité interindividuelle est attendue compte-tenu du fait que les animaux n'ont pas tous le même poids, ne consomment pas tous les mêmes quantités d'eau au même moment, n'ont pas tous le même statut sanitaire, etc. Des expérimentations menées précedemment en atelier porcin et en engraissement ovin ont montré que ce nombre d'animaux était suffisant mais nécessaire pour bien caractériser la variabilité interindividuelle des concentrations plasmatiques liée à la variabilité de comportement d'abreuvement des animaux.
Raffinement
Les animaux seront hébergés selon des conditions délevage de production classique, afin de rester proche des conditions d’élevage. Cependant, pour éviter tout stress ou douleur à l'animal, la contention des animaux ainsi que les prélèvements seront réalisés par du personnel formé plus particulièrement à la manipulation des porcelets et habitués à la manipulation d'animaux d'élevage (moins d'habituation possible aux manipulations répétées que pour les animaux d'expérimentation). Les animaux ne seront jamais isolés pour éviter tout stress de séparation du groupe.
Choix des espèces
L'objectif du projet est de déterminer les concentrations plasmatiques en antibiotiques atteintes chez le porc après un traitement via l'eau de boisson ainsi que la variabilité interindividuelle existante en terme de consommation d'eau et donc en terme de concentrations plasmatiques en antibiotiques. Pour cela, il est nécessaire d'avoir recours à des animaux dans des conditions d'élevage classiques. Les animaux utilisés seront en post sevrage, période à laquelle les traitements antibiotiques étudiés sont habituellement utilisés en élevage. L'étude sera réalisée 2 à 3 semaines après le sevrage sur des porcs de 15-22 kg.
Etude de la diffusion tissulaire du Meropenem-Vaborbactam, un nouvel antibiotique de la famille des béta-lactamines (Inhibiteurs de béta-lactamases) dans le rein, la prostate, le testicule et le muscle de porc par microdialyse
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Amenés depuis leur élevage situé à moins de cinq kilomètres et anesthésiés dès leur arrivée, 7 cochons sont opérés puis tués avant tout réveil. La chirurgie dure environ deux heures, l'anesthésie environ douze. Les expérimentateurs posent des sondes de microdialyse dans un rein, la prostate, un testicule, une veine abdominale et un muscle, installent un cathéter dans la veine jugulaire et effectuent huit prélèvements sanguins, sur des animaux sains, pour mesurer où diffuse un antibiotique de dernier recours. Le porteur retient le porc parce que c'est l'espèce anatomiquement la plus proche de l'humain, avec un rein et une prostate de taille comparable vers 80 kg.
Objectifs
L’objectif du projet est d’étudier la distribution tissulaire rénale, prostatique et testiculaire du méropénème-vaborbactam (béta-lactamines-inhibiteurs de béta-lactamases) chez le porc par microdialyse en mesurant les concentrations libres rénales, prostatiques, testiculaires et musculaires obtenues par microdialyse, le tissu musculaire ayant été choisi comme tissu contrôle ne présentant pas de barrière physiologique. Des données urinaires, obtenues grâce à des mesures de concentrations par microdialyse dans le bassinet, seront également ajoutées, elles permettront d’obtenir des données d’élimination de l’ATB nécessaires à la création d’un modèle pharmacocinétique physiologique (PBPK) pour l’analyse des données. Ces concentrations tissulaires seront ensuite comparées aux concentrations totales et libres plasmatiques. L'exposition de l'antibiotique dans ces différents fluides et tissus sera caractérisée par le calcul de la surface sous la courbe. Toutefois, ce projet n’est que la première étape du travail et il permet d’obtenir des données pré-cliniques chez l’animal sain afin de pouvoir simuler les concentrations humaines aux sites infectieux potentiels chez l’homme. Une investigation PK chez des animaux infectés couplée à une étude pharmacodynamique est envisagée dans un second temps. Ce projet vise donc à caractériser le comportement pharmacocinétique (PK) de ces molécules au site infectieux potentiel. La diffusion tissulaire des antibiotiques chez l’humain étant difficile à appréhender, la déterminer chez l’animal est un point important pour une meilleure compréhension du comportement des antibiotiques. Cette étude PK chez le porc est une étude incluse dans un projet plus conséquent, visant à étudier la diffusion tissulaire de ces antibiotiques dans plusieurs espèces animales (rat et porc) afin de simuler par modélisation PB/PK les concentrations tissulaires et notamment rénales, prostatiques et testiculaires obtenues chez l’humain lorsque ces antibiotiques sont administrés à des schémas posologiques usuels. Ce projet permettra d’apporter des informations nouvelles sur la PK tissulaire de ces antibiotiques au site d’infection et donc à terme d’optimiser leur utilisation dans le traitement des maladies rénales infectieuses sévères.
Bénéfices attendus
Les concentrations des antibiotiques au site infectieux chez l’humain n’étant pas accessibles, ce projet va permettre d’étudier le comportement pharmacocinétique au site d’infection rénal, prostatique et testiculaire d’un des antibiotiques de dernier recours utilisés dans le traitement des infections urinaires compliquées et résistantes. Cette étude PK chez le porc, associée à une étude identique de la diffusion tissulaire de l’antibiotique chez le rat, actuellement en cours de réalisation au laboratoire, va permettre par des approches de modélisation PB/PK de simuler les concentrations humaines au site infectieux lorsque ces antibiotiques sont administrés à des schémas posologiques usuels. Ce projet permettra une meilleure compréhension de la PK au site d’infection de l’antibiotique et donc à terme une optimisation de la prise en charge des patients.
Procédures
- Anesthésie générale et chirurgie de mise en place de sondes de microdialyse au niveau d'un rein, de la prostate, d'un testicule, d'une veine abdominale et d'un muscle et pose d'un cathéter central à la veine jugulaire : tous les animaux du projet, 1 chirurgie par animal, sur animaux anesthésiés et sous traitement analgésique, durée de la chirurgie : environ 2h, durée de l'anesthésie : environ 12h - Prélèvements de sang : Huit prélèvements sanguins de 1 mL seront réalisés (2 min)
Impact sur les animaux
Lors des anesthésies de longue durée, les animaux peuvent présenter une hypothermie. Afin de la prévenir, les animaux seront installés sur une table avec tapis chauffant. Une couverture chauffante pourra être mise en place, et la salle de chirurgie est également bien chauffée. Leur température est suivie tout au long de la procédure (sonde rectale à demeure) afin de réagir au plus vite. Une hyperthermie maligne en lien avec l'anesthésie générale à l'isoflurane peut exceptionnellement être observée. Elle entrainera l'euthanasie de l'animal. Parmi les complications précoces, citons un risque d'hématome, d'hémorragie lors de la pose du cathéter central veineux dans la jugulaire. Des réactions d’hypersensibilité peuvent être observées lors de l’administration de certains antibiotiques, ces réactions sont souvent ponctuelles et conduisent le plus souvent à l’apparition d’une éruption cutanée.
Devenir
Les animaux à la fin de la procédure seront tous euthanasiés. Les reins seront prélevés à l’issue de la mise à mort.
Remplacement
La diffusion tissulaire des antibiotiques chez l’humain est difficile à étudier, la déterminer chez l’animal est un point important pour une meilleure compréhension du comportement PK de ces antibiotiques. A l’heure actuelle, les modèles in vitro à notre disposition sont très imparfaits et ne permettent pas de mimer les concentrations tissulaires observées chez un être vivant, à la suite d’une administration de substance médicamenteuse, d’où la nécessité d’avoir recours aux animaux. De plus, ces données seront les premières décrivant la distribution de ces nouveaux antibiotiques dans le tissu rénal, prostatique ou testiculaire, permettant une meilleure compréhension de leur PK au site d’infection, ce qui à terme permettra d’envisager l’optimisation de leur utilisation dans le traitement des infections sévères et résistantes.
Réduction
La microdialyse est considérée comme la technique de référence en pharmacocinétique pour l’étude de la distribution tissulaire des médicaments. C’est une technique très puissante puisqu’elle permet de réaliser des prélèvements en continu dans différents fluides ou tissus chez un même animal permettant d’obtenir des données PK riches et ainsi de limiter le nombre d’animaux utilisés et donc la variabilité interindividuelle. De plus, comparativement aux techniques classiques de prélèvements, elle permet de limiter la déperdition de fluides chez des animaux anesthésiés sur du long terme.
Raffinement
Les porcs subiront une procédure sans réveil. Ils arriveront directement de leur site d’élevage au site d'expérimentation (les 2 bâtiments sont distants de moins de 5 km). Les animaux seront transportés dans un véhicule agréé. Le chauffeur est habilité. Pour la procédure, les animaux seront sous anesthésie générale gazeuse (isoflurane) avec une ventilation mécanique assistée et un monitoring des paramètres physiologiques (température, saturation en oxygène, fréquence cardiaque, EtCO2…). Un traitement analgésique sera administré avant même le début de la chirurgie (buprénorphine en IM). Un cathéter artériel sera installé afin de suivre la pression artérielle de l’animal de façon précise. Le suivi de la pression artérielle associé aux suivis des autres paramétres physiologiques nous permettra de définir le point limite qui est : en cas de tension artérielle insuffisamment corrigée par un remplissage vasculaire adapté au Ringer Lactate, une perfusion de noradrénaline sera débutée et adaptée selon la réponse tensionnelle. Les animaux seront manipulés dans le calme et anesthésiés dès leur arrivée.
Choix des espèces
Ce projet s’inscrit dans un projet plus vaste dont l’objectif est de simuler les concentrations rénales humaines obtenues chez des patients après administration de doses usuelles par des approches d’extrapolation inter-espèces utilisant la modélisation PK physiologique (PB/PK) : le porc étant l’espèce présentant le plus de similitudes anatomiques avec l’humain, son utilisation apparait justifiée. Les porcs sont de race Large White. Les animaux seront âgés de 5 à 6 mois environ. A ce stade, les animaux pèsent autour de 80 kg. La taille du rein et de la prostate est proche à ce stade de celle de l’humain.
Chirurgie au laser: sélectivité et monitoring pour un traitement optimal des tumeurs
- Recherche appliquée
- Cancers
Pour valider une technique de destruction des tumeurs du foie et du pancréas par fibre optique laser, 43 cochons de 45 à 60 kg vont être utilisés, 32 dans des procédures menées sous anesthésie sans aucun réveil et 11 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Tous sont tués en fin de protocole pour des analyses anatomopathologiques. Les interventions durent de quatre à huit heures sous anesthésie générale, avec insertion d'aiguilles par voie percutanée ou endoscopique, et cinq contrôles d'imagerie hebdomadaires de trente minutes suivent, chacun sous anesthésie. Le porteur liste parmi les risques l'hyperthermie maligne, la défaillance cardiorespiratoire, l'infection et la douleur, et indique que des points limites permettront d'arrêter l'expérience en cas de souffrance, sans préciser lesquels.
Objectifs
L’objectif de ce projet est l’utilisation du laser pour détruire des tumeurs des tissus mous. L’application clinique visée est le traitement mini-invasif des cancers digestifs, avec un focus particulier sur le pancréas et le foie. La chimiothérapie et la radiothérapie ne suffisent en général pas à la guérison, et elles sont associées à la chirurgie, qui reste encore très intrusive et applicable seulement chez certains les patients. Le laser apporte des avantages non négligeables car il est applicable par voie percutanée et endoscopique, donc beaucoup moins invasif que les chirurgies traditionnelles qui nécessitent des semaines de convalescence. La lumière laser est amenée directement dans l’organe grâce à une fibre optique très fine (
Bénéfices attendus
Le projet vise à développer une nouvelle approche thérapeutique mini-invasive pour lutter contre les cancers de l’appareil digestif avec un focus sur les tumeurs du foie, du pancréas et du rein.
Procédures
Les animaux sont soumis à une chirurgie mini-invasive sous anesthésie générale de 4 à 8 heures, incluant des imageries type scanner/IRM, des insertions d'aiguilles pour traitemnt laser/mesures de température par accès percutané ou endoscopique. Cinq contrôles post opératoires non invasifs de 30 minutes en imagerie IRM/scanner sont réalisés sous anesthésie à un rythme hebdomadaire. Des prises de sang peuvent être réalisées à la faveur des anesthésies pour des bilans biologiques.
Impact sur les animaux
Les nuisances et éventuels effets indésirables pour les animaux sont liés aux actes suivants : - Anesthésie : injection intra-musculaire, risque d’hyperthermie maligne, risque de défaillance cardiorespiratoire - Thérapie laser : réaction inflammatoire, hyperthermie, douleur, infection
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort en fin de procédure pour des analyses anatomopathologiques.
Remplacement
Des tests ex vivo préalables ont été mis en œuvre pour déterminer la dosimétrie du laser et les températures maximales associées. Mais les méthodes alternatives ex vivo existantes (simulateurs informatiques, modèles in silico de l’anatomie humaine, organes) ne permettent pas la modélisation intégrale de procédures chirurgicales complexes de façon réaliste. Dans notre cas, elles ne permettent pas de reproduire la réaction de tissus perfusés face à une ablation laser durant laquelle il nous faut mesurer en direct comment la température se disperse dans les tissus adjacents. La circulation sanguine « refroidit » la zone d’ablation et les effets thermiques observés in vivo ne peuvent être fidèlement reproduits sur des organes isolés. Une mise en œuvre sur organisme vivant entier est nécessaire pour parvenir à l’objectif scientifique du projet. Les tests ex vivo restent utiles et seront combinés aux tests in vivo pour optimiser le nombre de capteurs de température à utiliser dans les organes et la distance relative entre ces capteurs et la fibre optique du laser.
Réduction
Le nombre d'animaux a été réduit au mieux pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Les points d'ablation laser et mesures de températures seront répétés en grand nombre sur différents organes dans le cadre d'une procédure sans réveil, afin de réduire les effectifs tout en optimisant le nombre de mesure par individu.
Raffinement
Les porcs sont hébergés en groupe sociaux dans de larges box enrichis de jeux à macher et de balles, ils sont douchés quotidiennement à l’eau tiède et reçoivent une alimentation adaptée à leurs besoins physiologiques. Les conditions d’ambiances sont contrôlées et la température est maintenue entre 18 et 24°C. Une période d’acclimatation de quelques jours permet aux animaux de s’habituer à leur environnement et au personnel soignant qui met en place un programme de familiarisation basé sur la distribution de récompenses. Une vidéosurveillance 24h/24 permet un suivi visuel des comportements en animalerie et une intervention rapide du vétérinaire en cas d’anomalie. Tous les gestes expérimentaux sont réalisés sous anesthésie. Le jour de l’intervention, les porcs sont sédatés pour être transportés dans la salle d’opération, ils sont maintenus sous anesthésie générale avec gestion de la douleur pendant toute la procédure. Le suivi post opératoire est assuré avec une évaluation quotidienne de la douleur, le vétérinaire désigné intervient en cas d’anomalie détectée. Des points limites sont définis pour arrêter l’expérience en cas de souffrance de l'animal.
Choix des espèces
Le Porc est un modèle de choix pour la recherche translationnelle, car son anatomie, sa physiologie et sa taille sont similaires à celles de l’Homme. Cela permet d'utiliser des équipements d'imagerie et des systèmes médicaux de même taille que ceux qui seront déployés chez les patients. Les animaux utilisés seront dans une tranche de poids moyen comprise entre 45 et 60 kg correspondants à un stade de développement de 3 à 5 mois.
Stratégies de lutte contre les effets des vagues de chaleur estivales basées sur la gestion individuelle des porcs en croissance-finition selon leur sensibilité aux températures élevées
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
240 porcs en croissance-finition vont être utilisés, chacun exposé à deux vagues de chaleur simulées de quatre jours à 32 °C, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent deux prises de sang sous contention, six mesures d'épaisseur de lard dorsal à l'échographe et des prises de température, dans une salle maintenue au-delà de leur zone de confort thermique. L'objectif déclaré est de valider un outil d'aide à la décision alimentaire censé atténuer les effets des canicules sur les performances, le bien-être des animaux non-humains et le revenu des éleveurs. Aucun n'est tué à l'issue du protocole. Les 240 rejoignent le parcours d'élevage puis l'abattoir, leur destination étant la consommation.
Objectifs
En Bretagne, la majorité des bâtiments d’élevages de porcs sont seulement équipés de systèmes de ventilation (statiques ou dynamiques) qui peuvent devenir insuffisants pour dissiper la chaleur produite par les animaux en périodes estivales et notamment pendant les vagues de chaleur. Ces épisodes touchent en particulier les stades physiologiques ayant un niveau métabolique élevé (truies en maternité, porcs en finition) avec des effets importants (immédiats et retardés) sur le bien-être et les performances des animaux. Les effets d’une exposition à un stress thermique de type vague de chaleur diffèrent de manière importante par rapport aux effets d’un stress chronique. En effet, les réponses physiologiques mises en place pendant l’exposition courte à la chaleur a des conséquences à long terme sur le reste de la vie productive des animaux une fois le challenge thermique terminé. Ces effets sont particulièrement visibles lorsque les animaux sont exposés à des vagues de chaleur caniculaires, i.e., évènements pendant lesquels la température reste élevée pendant la nuit. Il est ainsi nécessaire d’adapter la conduite alimentaire avant et pendant la vague de chaleur pour limiter les effets à long terme sur les le bien-être, les performances des animaux et le revenu des éleveurs. A l’heure actuelle, les solutions nutritionnelles pour lutter contre les effets de la chaleur (augmentation de la densité nutritionnelle, supplémentation avec des additifs fonctionnels, ...) existent mais sont adaptés à des exposition à la chaleur longues (exposition chronique) et restent relativement coûteuses dans le contexte Breton. Par ailleurs, les effets de la chaleur varient d’un individu à l’autre . En pratique, cette variation interindividuelle implique qu’au sein d’une même bande d’animaux, une individualisation de l’application des stratégies nutritionnelles pourrait permettre d’améliorer le rapport coût/bénéfice de ces options d’adaptation. L'objectif de ce projet est de tester chez le porc en croissance des stratégies d'alimentation individualisées pour lutter contre les effets des vagues de chaleur estivales. Notre hypothèse est que la prise en compte des différences inter-individuelles de tolérance à la chaleur chez le porc permet d'améliorer l'efficacité des stratégies nutritionnelles appliquées lors d’une exposition au chaud.
Bénéfices attendus
Le projet va permettre de faire la preuve de concept qu'une alimentation individualisée des porcs peut permettre d'attenuer les effets des vagues de chaleur estivales sur leur performance, leur bien être et leur santé.
Procédures
Les animaux pourront être soumis à : - des prises de sang (2 fois au maximum par animal, contention d'une durée maximale de 2 minutes), - des mesures d'épaisseur de lard dorsal par échographe (6 fois par animal, maintien en cage de 5 minutes) - des prises de température (variable selon les animaux; uniquement si l'animal à un rythme des ventilation pulmonaires dépasse une valeur anormale). Les animaux seront exposés à un challenge thermique expérimental (4 jours à 32°C) pour simuler les vagues de chaleur estivales observées actuellement dans les élevages de porcs.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus du projet sur les animaux sont les suivants : - 1/ l'exposition à une température ambiante (32°C) supérieure à la limite supérieure de la zone de confort thermique des animaux pendant 2 périodes de 4 jours consécutifs pour mimer des vagues de chaleur estivales. Conformément aux objectifs du projet, cette exposition à 32°C va induire un stress thermique pour l'animal. - 2/ la contention des animaux pour 2 prises de sang/animal (2 min max) et 6 mesures d'épaisseur de lard/animal (5 min max) par du personnel compétent formé sur l'espèce porcine. Cette contention va momentanément limiter la possibilité pour l'animal d'exprimer un comportement normal de son espèce
Devenir
Les animaux sont destinés à la consommation. Les animaux suivent le parcours d’élevage.
Remplacement
- Le porc ne peut pas être remplacé par une espèce modèle compte tenu de la spécificité de ses réponses de thermorégulation (le porc ne possède pas de glandes sudoripares actives). - Nous avons choisi de travailler sur le porc en croissance finition car ce stade représente la plus grande partie des effectifs animaux au sein d'un élevage de porc et est connu pour être très sensible à la chaleur (en particulier en finition) - Nous avons choisi de travailler sur des animaux croisés et à la fois sur les mâles entiers et les femelles pour produire des résultats compatibles avec les populations en production.
Réduction
Le nombre d’animaux (n= 240) et le dispositif expérimental mis en place ont été déterminés sur la base d’essais antérieurs et permettent d’atteindre le niveau de précision souhaité pour évaluer les effets de l’alimentation malgré la forte variabilité interindividuelle généralement observée dans ce type d'étude L'effectif a été calculé en prenant en compte qu'une partie des porcs (40 porcs/répétition) ne sera finalement pas retenue pour l'essai à l'issue de la période d'adaptation.
Raffinement
Cette expérimentation est réalisée dans une salle avec des équipements (station d'alimentation automatique, système de pesée automatique, abreuvoirs connectés) permettant de mesurer les performances individuelles d'animaux élevés en un seul groupe en conditions proches de celles rencontrées pratiquement en élevage. L’ensemble des procédures sera réalisé par du personnel expérimenté et en respectant des points limites afin de réduire la souffrance et la douleur des animaux. Les mesures de raffinement consisteront à réduire le plus possible l’intensité et la durée de la douleur ou du stress que peuvent engendrer les interventions. La durée des contentions des porcs sera limitée à 5 minutes pour les mesures d'épaisseur de lard . Les prises de sang seront stoppées au bout de 2 minutes
Choix des espèces
La cible de l'étude est le porc en croissance-finition. Dans notre essai, nous allons donc utiliser des animaux croisés Pietrain x (Large-White x Landrace), un croisement très répandu dans les élevages commerciaux français. Les animaux utilisés sont des porcs en croissance jusqu'à la phase de finition (soit de 25 à 115 kg). Ce stade physiologique est celui pour lequel l'outil d'aide à la décision a été développé et il faut donc utiliser le type d'animaux cible dans l'expérimentation.
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Infestés volontairement par deux espèces de nématodes gastro-intestinaux, 40 agneaux subissent des prises de sang à la jugulaire deux fois par semaine et des prélèvements du contenu du rumen par une sonde enfoncée dans l'œsophage. Ils relèvent d'un niveau de souffrance modéré et passent des périodes en case individuelle sur caillebotis, parfois enfermés dans une chambre respiratoire pour mesurer le méthane qu'ils émettent. Le porteur écrit que l'infestation parasitaire n'entraîne aucune douleur ni nuisance, tout en fixant comme points limites une anémie sous 18 % d'hématocrite, une perte de 15 % du poids en trois semaines et l'apparition de diarrhées. Tous sont abattus à la fin de l'essai pour compter les parasites de leur tube digestif et analyser leur muscle, la qualité de la viande figurant parmi les résultats attendus d'un aliment destiné à la commercialisation.
Objectifs
L’objectif de cette étude est de tester un prototype d’aliment contenant un sous-produit de l’agro-industrie chez des agneaux en croissance, parasités et non parasités par des nématodes gastro-intestinaux (NGIs). Des mesures de quantités ingérées, de digestibilité, d’émission de méthane entérique, de bilan azoté, de performance, de parasitisme et de qualité de la viande seront réalisées in vivo ou après abattage. Une de nos hypothèses de travail est que le parasitisme augmente indirectement la production de méthane chez les ruminants. Nous chercherons donc à savoir dans quelle mesure le parasitisme par les NGIs augmente les émissions de méthane tout en affectant négativement la santé digestive des animaux. La seconde hypothèse est que la présence de métabolites secondaires bioactifs en concentration suffisante dans la ration contribue à moduler les fermentations ruminales, réduire l’émission de méthane et perturber la biologie des NGIs. Dans ce cadre, nous testerons un prototype d’aliment incluant un sous-produit de l’industrie de la vigne (issus de l’économie circulaire et locale) riche en composés polyphénoliques et préalablement sélectionné pour sa capacité à réduire à la fois les émissions de méthane et le parasitisme (études in vitro réalisées au préalable afin de choisir le meilleur sous-produit parmi 16 d’entre eux, sous-produits ayant un effet à la fois sur les larves et œufs de 2 espèces de NGIs et la production de méthane). Dans notre étude, des analyses de composition du microbiote ruminal et de la qualité de la viande seront également réalisées pour accéder aux mécanismes d’action et aux performances des animaux, respectivement. Tous les ingrédients présents dans le prototype d’aliment testé ont une autorisation de mise sur le marché en tant que complément alimentaire.
Bénéfices attendus
Les résultats attendus sont dans un premier temps une réduction des émissions de méthane et une perturbation de la biologie des NGIs chez les animaux alimentés avec le prototype d’aliment riche en polyphénols. Ce prototype est formulé pour garantir une bonne productivité des agneaux (gain de poids des animaux), et une bonne qualité de la viande (à travers le profil en acides gras du muscle notamment). De par la présence du prototype riche en polyphénols, il est aussi attendu des changements dans la composition du microbiote ruminal entre les animaux parasités et non parasités et ceux alimentés avec ou sans le prototype. L’aspect innovant de ce projet est lié à la valorisation de sous-produits de l’agro-industrie dans l’alimentation animale, mais aussi à la compréhension du lien entre la production de méthane, le parasitisme et le microbiote ruminal. A moyen terme, cette expérimentation a pour but de mettre sur le marché un aliment qui pourrait conduire à prévenir le parasitisme, réduire l’utilisation des anthelminthiques de synthèse, améliorer la santé des animaux, contribuer à réduire les émissions de gaz à effet de serre, en promouvant l’économie circulaire et locale à travers la valorisation de sous-produits non utilisés pour l’alimentation humaine. D’un point de vue sanitaire, les anthelminthiques de synthèse sont les médicaments couramment utilisés en médecine vétérinaire pour gérer les infestations parasitaires. Cependant, des métabolites ou des molécules non dégradées se retrouvent dans les produits dédiés à la consommation humaine (viande, lait, fromage), et peuvent impacter indirectement la santé humaine. Pour certaines molécules, des conséquences environnementales ont aussi été signalées. Des temps d’attente sont donc à respecter avant de commercialiser et consommer ces produits animaux. De plus, ces dernières années, une multiplication des résistances aux anthelminthiques de synthèse est observée dans les élevages ovins et caprins. Pour pallier à ces problèmes, l’exploitation dans la ration de métabolites secondaires bioactifs comme les polyphénols (flavonoïdes, tanins) naturellement présents dans certaines ressources végétales est une méthode alternative prometteuse à l’emploi des traitements chimiques. Ces métabolites sont en effet connus pour impacter et affecter les parasites et donc à terme améliorer la santé des animaux.
Procédures
Les prises de sang se feront deux fois par semaine après trois semaines de la phase 3 et pendant la phase 4, à hauteur de 5mL. Le contenu ruminale par sonde oesophagienne sera prélevé entre chaque phase, entre 5 et 10mL. Les fèces seront collectées, à une quantité minimale de 3 grammes pour les analyses de parasitologies.
Impact sur les animaux
La procédure de mesure d'ingestion et de digestibilité implique une période de mesures individuelles en dispositif de case individuelle sur caillebotis en bois (qui sera soit placée dans la chambre respiratoire, soit placée au sol). Ce dispositif individuel peut entrainer du stress aux animaux lié à leur isolement partiel malgré une installation dans une même pièce. Pour pallier à ce stress, des phases d’habituation au dispositif seront mises en place. De plus, la stalle permet aux agneaux de se lever et de se coucher sans entrave et leur disposition permet aux animaux de se voir, se sentir et de s’entendre. Le contenu ruminal sera prélevé par sonde œsophagienne. Ce prélèvement peut engendrer du stress physique, une douleur ponctuelle et une diminution de l’ingestion L’ensemble de ces manipulations dure 1 à 3 minutes par animal et sera réalisée par du personnel compétent. Les prises de sang seront réalisées à la veine jugulaire. Même si les prélèvements se feront à une fréquence faible (deux fois par semaine) par du personnel expérimenté, il est possible de provoquer des hématomes, induisant une douleur légère. L’acte d’infestation parasitaire n’entraine aucune douleur ou nuisances à l’animal. Les 2 espèces de NGIs utilisées dans le protocole sont naturellement présentes dans les élevages et pourraient avoir des conséquences pathophysiologiques différentes. L’espèce de l’abomasum (Haemonchus contortus) est hématophage et peut provoquer avant tout une anémie ; l’espèce intestinale (Trichostrongylus colubriformis) peut induire des lésions des muqueuses et des perturbations de la physiologie digestive (mal digestion/mal absorption) pouvant conduire à des diarrhées. Une perte d’appétit et une perte de poids dues à la présence de ces parasites peuvent se traduire par des changements de comportements et aussi par des signes cliniques (anémie, diarrhée).
Devenir
Tous les animaux seront abattus à l'issue de la procédure afin de permettre des prélèvements de contenus ruminaux et intestinaux (pour quantification et étude des parasites présents et des différents stades associés), ainsi que des prélèvements de tissus musculaires.
Remplacement
Plusieurs essais in vitro ont été réalisés en amont de cet essai pour choisir le sous-produit à tester in vivo (essais de fermentation ruminale in vitro pour évaluer le potentiel de réduction des émissions de CH4 et essai in vitro pour évaluer le potentiel anthelmintique sur 2 espèces de parasites). L’étude in vivo est indispensable pour étudier le lien entre le parasitisme et les émissions de méthane (aucun essai in vitro ne regroupe les deux aspects) ainsi que les effets sur la croissance des agneaux et sur le microbiote ruminal. La mesure in vivo de digestibilité est la méthode de référence pour quantifier la digestibilité des fourrages et des rations. Des méthodes alternatives (in vitro) existent pour classer différents aliments en fonction de leur digestibilité mais sont moins fiables. La mesure de digestibilité in vivo est incontournable pour une caractérisation fine et l'établissement utilisateur a obtenu l'accréditation du comité d’éthique régional. De nombreuses mesures ne sont possibles qu’en expérimentation in vivo : bilan azoté (analyses sur les urines, les fèces et le sang), mesures de parasitologie (évaluation individuelle indirecte de la charge parasitaire par analyses coproscopiques sur les fèces et suivi de l’anémie par prise de sang), étude des performances zootechniques (gain de poids) et de la qualité de la viande sur la carcasse. De par son caractère générique, les résultats qu’il permet d’obtenir sont le plus souvent extrapolables aux autres catégories de ruminants (bovins, caprins, brebis et agneaux).
Réduction
Le nombre d’animaux a été optimisé et réduit au minimum pour : - S’assurer d’avoir un nombre d’animaux suffisant pour des analyses statistiques fiables des paramètres de parasitologie (mesure de coproscopie individuelle) et de pathophysiologie (hématocrite) sur les animaux infestés - Tenir compte de la variabilité individuelle observée dans la composition du microbiote digestif - Assurer des répétitions pour obtenir la puissance statistique nécessaire pour arriver à faire le lien entre infestation parasitaire et émission de méthane - Etudier et différencier les effets avec et sans le prototype d’aliment riche en polyphénols, mais aussi avec et sans infestation parasitaire. Comme la variabilité entre animaux est plus importante pour l'ingestibilité que pour la digestibilité (la variabilité entre animaux de l’ingestibilité est de l’ordre de 9 % alors que celui de la digestibilité est de l’ordre de 3 %), il est recommandé d’utiliser un minimum de 8 animaux. Ce nombre est aussi le minimum d’individus requis pour interpréter les données liées aux infestations par les NGIs. Des conséquences cliniques trop sévères associées aux parasites pouvant entrainer le retrait de l’expérimentation d’un animal, 2 animaux parasités par période expérimentale seront gardés en réserve, alimentés avec et sans le prototype d’aliment riche en polyphénols. 4 comparaisons seront réalisées d’un point de vue statistique. Une première entre les animaux parasités et les animaux non-parasités nourris sans le prototype, une seconde identique mais nourris avec le prototype, une troisième entre les animaux parasités, avec et sans le prototype, et une quatrième entre les animaux non-parasités, avec et sans le prototype. Des analyses de comparaison de moyennes et de variances sont prévues.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans un bâtiment d’expérimentation agréé. La taille des stalles de digestibilité est adaptée au gabarit de l’animal, permet aux agneaux de se lever et de se coucher sans entrave. Les animaux peuvent se voir, s’entendre, se sentir et interagir. Ils auront eau et alimentation à volonté, et une pierre à sel afin d'éviter l'apparition de maladies métaboliques ou de carences. Les fèces et les urines seront récoltés tous les jours dans les bacs situés sous le caillebotis, pesés, et échantillonnés. L’état de santé des agneaux sera évalué quotidiennement par un animalier habilité. Tout changement de comportement (abattement, baisse d’appétit), comportement anormal, ou signe subclinique (ex diarrhée) considéré comme points limites sera signalé et pris en charge, consigné dans le cahier d’expérimentation. Des évaluations comportementales et des mesures sanguines et fécales permettront de surveiller la santé globale de l’animal et d’objectiver les conséquences. Les mesures sanguines permettront de contrôler toute anémie importante (hématocrite
Choix des espèces
L’étude vise à tester un prototype d’aliment pour ruminant, qui réduirait le parasitisme et les émissions de méthane. Notre étude a pour objectif de faire le lien entre ces 2 problématiques via un essai in vivo, car aucune expérimentation in vitro n’est possible pour étudier ces 2 paramètres ensemble. D’autres mesures seront réalisées telles que l’ingestion, le gain de poids vif, le bilan azoté et la qualité de la viande : ces mesures sont impossibles à obtenir sans l’utilisation d’animaux. Les ovins sont des petits ruminants très sensibles au parasitisme, c’est pourquoi ils seront notre espèce dans cette étude. Le modèle de l’agneau en croissance permet de se placer au plus près des conditions d’élevage et de mesurer les impacts sur la productivité des animaux à travers leur gain de poids. Agneaux en croissance (entre 3 et 4 mois en début d’essai et 6 à 7 mois en fin de l’essai en fonction des périodes). Ce stade est favorable pour étudier les effets d’un prototype d’aliment sur la performance animale en vue de la commercialisation des carcasses.
Détermination de la zone de confort thermique chez les veaux de boucherie
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
48 veaux de boucherie de 100 ou 200 kilos vont être utilisés dans des procédures classées sévères, tous rendus ensuite à une structure d'élevage pour poursuivre leur croissance. Ils sont soumis pendant trente et un jours à une chaleur allant jusqu'à 30 °C et à une humidité allant jusqu'à 80 %, dont dix jours en chambre respiratoire, et restent enfermés seuls en cage individuelle dix-sept jours au total. Le porteur reconnaît que l'isolement d'une espèce grégaire est susceptible de créer de l'anxiété et du stress, et le compense par un dispositif audio qui diffuse le bruit des congénères. L'objet est de situer la zone de confort thermique des veaux pour régler la ventilation des bâtiments d'élevage, faute, écrit le porteur, de modèle mathématique capable de prédire leur adaptation à la chaleur.
Objectifs
Les veaux sont majoritairement élevés dans des batiments fermés équipés d'une ventilation dynamique, consistant en des ventilateurs électriques qui extraient en permanence de l'air des salles d'élevage. Cette extraction entraîne une dépression à l'intérieur de la salle, qui est compensée par une entrée d'air neuf venant de l'extérieur. Ce système de ventilation permet ainsi un renouvellement de l'air intérieur avec un système de régulation basé sur un objectif de température ambiante (plus la température monte par rapport à une température de consigne, plus les ventilateurs tournent pour augmenter le renouvellement de l'air et abaisser la température par une entrée accrue d'air frais). Ainsi, la chaleur générée par les animaux (environ 250 W par veau et par h) est compensée par une arrivée d'air neuf permettant de limiter l'élevation de la température dans la salle d'élevage. Ce système de ventilation devient ineffficace dès lors que la température extérieure est plus élevée que la température de consigne. Cette température de consigne doit correspondre à la température de thermoneutralité des veaux, qui est en moyenne de 18°C chez les veaux (donnée ancienne déterminée chez des animaux d'un poids de 200 kg). Pendant une grande partie de l'année, la température ambiante dans les salles d'élevage est donc plus élevée que la température de thermoneutralité, plaçant les animaux dans une situation de stress thermique, d'autant plus que la vapeur d'eau produite par les animaux entraîne conjointement une augmentation de l'humidité de l'air dans la salle, à même de compliquer encore plus les conditions d'élevage des veaux. Les objectifs du projet sont de déterminer les conditions de température et d'humidité correspondant à la thermoneutralité chez les veaux afin de développer des systèmes de régulation des conditions d'ambiance plus adaptés pour ces animaux. Le projet permettra également de déterminer les leviers d'adaptation des veaux aux conditions ambiantes afin d'adapter l'alimentation des animaux lors de périodes de vagues de chaleur.
Bénéfices attendus
Le projet va permettre de disposer de connaissances concernant la capacité des veaux à faire face à des conditions d'ambiance de stress thermique. La caractérisation de l'adaptation des veaux (ajustement de la prise alimentaire, de la consommation d'eau, évapotranspiration) va aider à identifier des leviers permettant d'aider les animaux à supporter les vagues de chaleur. Celles-ci seront plus fréquentes du fait du contexte climatique et le projet permettra de proposer des solutions techniques (climatisation des salles, humidification de l'air) pour aider les animaux.
Procédures
Les animaux seront soumis à des conditions de stress thermique induites par une température ambiante et/ou une hygrométrie élevée pendant la durée du projet, soit 31 jours. De plus, les animaux seront placés dans des cages individuelles pendant 17 jours. Il est prévu deux prises de sang le 5ème et le 10ème jour de la période de mesure.
Impact sur les animaux
Les animaux sont placés en cages individuelles pendant la troisième semaine d'adaptation et pendant les 10 jours en chambre respiratoire, soit 17 jours au total. Pendant la troisième semaine d'adaptation, les cages sont contigues aux cases utilisées précédemment. Au cours des 10 derniers jours, les cages sont placées en chambre respiratoire induisant un isolement supplémentaire des animaux. Les veaux appartiennent à une espèce grégaire et l'isolement d'avec les congénères est susceptible de créer une anxiété et un stress pour les animaux. Les conditions d'ambiance (température jusqu'à 30°C et humidité jusqu'à 80% d'hygrométrie) vont induire un stress thermique pouvant générer une gêne pour les animaux. Les deux prises de sang induiront une douleur correspondant à la piqure de l'aiguillle lors de la ponction veineuse.
Devenir
Tous les animaux réintégreront une structure d'élevage pour poursuivre leur croissance.
Remplacement
L'adaptation des veaux à la chaleur est la résultante de modifications du comportement alimentaire, d'une répartition différente de la circulation sanguine et de modifications métaboliques et hormonales entraînant une utilisation différente de l'énergie. Il n'existe pas de modèles mathématiques prennent en compte ces différentes composantes afin de prédire l'adaptation des veaux. Pour cela, le projet est basé sur l'utilisation d'animaux en vue de mesurer leur réponse aux vagues de chaleur.
Réduction
Il n'existe pas de références sur l'adaptation des veaux au stress thermique et nous avons donc déterminé nos effectifs sur la base d'essais antérieurs réalisés chez le porc. Dans ces essais, nous avons observé qu'un effectif minimal de 6 animaux par lot était nécessaire pour déterminer avec une puissance statistique suffisante la différence de production de chaleur entre deux conditions d'ambiance. A chaque gamme de poids, nous avons 4 conditions expérimentales correspondant à 4 lots et nous allons donc utiliser 24 animaux d'un poids de 100 kg et 24 animaux d'un poids de 200 kg dans le projet.
Raffinement
Les mesures du projet nécessitent de placer les animaux individuellement en chambre respiratoire. Les chambres sont équipées d'un dispositif audio permettant aux animaux de maintenir un contact avec leurs congénères. La mise en place de la condition de stress thermique se fera sur 5 jours, afin de laisser suffisamment de temps aux animaux pour s'adater à ces nouvelles conditions. Toutes les cages sont équipées de dispositifs d'enrichissement qui sont renouvelés régulièrement et au gré des comportements individuels. Ils s'agit de matériels manipulables (chaînes métalliques, balles en plastique dur, jouets en plastique mou). Les animaux sont suivis a minima quotidiennement par du personnel expérimenté afin de détecter l'atteinte d'un point limite.
Choix des espèces
Il s'agit de l'espèce-cible de l'étude. Les animaux seront en croissance et d'un poids de 100 kg ou de 200 kg. Ces deux gammes sont considérées car la sensibilité au stress thermique est susceptible de dépendre du poids des animaux, comme c'est le cas chez le porc par exemple. Nous souhaitons conduire des mesures à ces deux gammes de poids, car ils sont cohérents avec les poids des veaux présents dans les élevages (de 50 à 250 kg).
Donner la possibilité aux vaches laitières d’augmenter la DIVersité de leur régime Alimentaire : conséquences physiologiques et comportementales.
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
24 vaches laitières Prim'Holstein vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, aucune tuée, toutes réintégrant ensuite le troupeau de l'établissement où elles pourront être réutilisées dans de nouvelles expérimentations. Chacune subit 16 prélèvements de sang à la veine caudale en 12 semaines, dont sept journées avec deux prises espacées de quatre heures, jusqu'à 60 mL au total ces jours-là. Le projet cherche à savoir si le fait de leur laisser ajouter deux fourrages à une ration décrite comme monotone améliore leur bien-être, ces vaches restant en bâtiment pendant toute l'expérience. Sur le remplacement, le porteur écrit qu'il est "impossible de se passer" de ces animaux puisqu'ils sont eux-mêmes le sujet de l'étude.
Objectifs
Dans les systèmes d’élevage de bovins laitiers actuels, l’alimentation des vaches laitières peut être qualifiée de monotone car les rations qui leur sont offertes sont généralement peu complexes en termes de composition et ne varient pas ou peu dans le temps. Pourtant lorsqu’elles en ont la possibilité, les vaches laitières composent un régime alimentaire diversifié en sélectionnant, pour constituer leur ration, un large éventail de plantes dont la disponibilité et la composition biochimique varient dans l’espace et dans le temps. Cependant, la question de l’importance de la diversité alimentaire dans les systèmes d’alimentation des ruminants d’élevage n’a émergé que récemment. L’objectif est d’étudier les effets à court et moyen termes de la diversification de l’offre alimentaire sur l’ingestion, le comportement alimentaire et le statut physiologique des vaches laitières élevées en bâtiment, afin de déterminer si cela constitue une pratique d’élevage qui favorise leur bien-être. Pour cela, des indicateurs physiologiques (liés aux statuts métabolique, inflammatoire et oxydant et à la réponse de stress) et comportementaux (comportement alimentaire, motivation, comportements anticipatoires et activités) seront analysés dans la situation où les vaches laitières ont un accès individualisé à une ration complète (ration mélangée composée d'un mélange de fourrages et de concentrés) équilibrée d’un point de vue nutritionnel et considérée comme monotone, avec ou non la possibilité d’ajouter à leur régime alimentaire deux fourrages supplémentaires (un foin épié et un regain).
Bénéfices attendus
Ce projet va permettre d’acquérir des connaissances sur l’intérêt de procurer une diversité alimentaire permettant à chaque individu de faire ses propres choix, pour améliorer le bien-être des vaches laitières, en analysant les données comportementales et physiologiques à l’échelle individuelle. A plus long terme, les nouvelles connaissances apportées par ce projet participeront à déterminer si les choix et la diversité alimentaire peuvent améliorer le bien-être des vaches laitières et s’il convient de favoriser leur intégration dans les pratiques d’alimentation. Les résultats de ce projet ont vocation de permettre de faire évoluer les pratiques d’élevage en faveur du bien-être des vaches laitières.
Procédures
Des prélèvements de sang seront réalisés au cours de ce projet (au total 16 prélèvements par vache sur une période de 12 semaines). Ces prélèvements de sang seront réalisés à la veine caudale afin de mesurer les concentrations plasmatiques d’indicateurs des statuts métabolique, inflammatoire, oxydant, de santé et de stress.
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 de sang prélevé est très faible par rapport au volume sanguin total d’une vache. Certains jours précis (7 fois sur une période de 12 semaines), des prises de sang seront réalisées avant et après le repas. La réalisation de ces 2 prises de sang de façon rapprochées dans le temps (intervalle de temps entre les deux prises de sang = 4 heures) n’entraine pas de nuisance supplémentaire aux nuisances déjà décrites ci-dessus (légère sensibilité au niveau de la peau pour une durée de quelques secondes) puisque le volume prélevé de manière rapproché est très faible (maximum 60 mL pour les 2 prises de sang avant et après repas).
Devenir
Dans le cadre de ce projet, seule une procédure légère qui n’est pas susceptible d’avoir d‘effets importants sur le bien-être et la santé des animaux sera réalisée (prélèvements de sang). Les animaux seront donc conservés, réintégreront le troupeau d’élevage de l’établissement utilisateur et pourront être réutilisés dans de nouvelles expérimentations. Ceci se fera sous la responsabilité du responsable de l’installation expérimentale. Le suivi sanitaire régulier par le vétérinaire traitant permettra de garantir que ceci est effectivement possible.
Remplacement
Ce projet vise à étudier les conséquences comportementale et physiologique du fait de donner aux vaches laitières la possibilité d’augmenter la diversité de leur régime alimentaire afin de déterminer si cette pratique permet d’améliorer leur bien-être. Les vaches laitières étant le sujet même de l'étude, il est donc impossible de se passer de l’utilisation de ces animaux pour atteindre l’objectif de ce projet.
Réduction
Le nombre de vaches laitières impliquées dans cette expérimentation a été calculé afin de garantir la possibilité de mettre en évidence des différences significatives entre les deux lots pour un risque à 5 % et une puissance de 80 %, au vu du schéma expérimental en continu et de la variabilité interindividuelle des paramètres étudiés. Un plus faible nombre d’animaux ne nous permettrait pas de mettre en évidence l’effet des traitements. Les modèles statistiques qui seront utilisés pour l'analyse des données seront des modèles linéaires généralisés mixtes qui sont adaptés à l’analyse des données répétées. Ces modèles statistiques permettront de comparer les différents indicateurs mesurés au cours du temps entre les deux lots de vaches et de prendre en compte les données mesurées pendant la période pré-expérimentale en tant que co-variable. La prise en compte des données de la phase pré-expérimentale en co-variable dans les modèles statistiques, qui revient à utiliser chaque animal comme son propre témoin, permettra d’obtenir une bonne puissance statistique du modèle d’analyse et permet de limiter le nombre d'animaux à inclure au sein de chacun des lots.
Raffinement
Ce projet sera réalisé par des personnes compétentes et habilitées à la manipulation des vaches laitières. Les vaches laitières sont habituées à être manipulées par le personnel de la ferme expérimentale et lors de ce projet, elles seront manipulées par des personnes familières réduisant ainsi leur stress. Lors de l’expérimentation, les vaches seront maintenues dans leur environnement d’élevage habituel qui est adapté à leurs besoins comportementaux, environnementaux et sanitaires (hébergement en groupe, matelas pour le couchage, alimentation et eau à volonté). Les mesures et prélèvements réalisés lors de cette expérimentation sont des prélèvements non invasifs (observation du comportement alimentaire, de la motivation, des comportements d’anticipation et des activités à l’aide de caméras, prélèvements de lait à la traite, prélèvement de poils de la queue) à l’exception des prélèvements de sang. Ces prises de sang seront réalisées au niveau de la queue qui est une zone peu douloureuse pour les vaches laitières. Le nombre de prises de sang réalisées lors de cette expérimentation sera de 16 au cours des 12 semaines d’expérimentation. Le volume de sang prélevé est très faible par rapport au volume sanguin total d’une vache.
Choix des espèces
La question de l’intérêt de la diversité et des choix alimentaires a été abordée chez les petits ruminants. Cependant, il existe très peu d’études traitant de cette question chez la vache laitière, alors que ces dernières sont les ruminants dont les systèmes d’alimentation sont généralement parmi les plus monotones. La problématique de l’étude est donc spécifique aux vaches laitières et nécessitera de travailler avec cette espèce. Les vaches laitières utilisées dans ce projet seront de race Prim’Holstein. Il s’agit de la principale race de vache laitière fournissant du lait pour l’alimentation humaine et de la race la plus répandue en France et dans le monde. Les vaches laitières impliquées dans cet essai seront des vaches adultes en milieu de lactation (à partir d’environ 2 mois et demi de lactation). En effet, le projet vise à étudier les conséquences comportementales et physiologiques de la possibilité de diversification du régime alimentaire chez la vache laitière. L’objectif de cette expérimentation s’applique donc aux vaches laitières en lactation. De plus, les effets de la possibilité de diversification sur la qualité du lait seront étudiés par le biais d’analyse de prélèvements de lait ce qui nécessite de travailler avec des animaux en lactation. Les vaches seront en milieu de lactation au cours de l’expérimentation afin d’éviter la période du début de lactation lors de laquelle les niveaux d’ingestion des vaches ne sont pas stables en lien avec l’augmentation de la production laitière jusqu’au pic de lactation qui intervient environ 2 mois après la mise-bas.
Effets de la création d’un état de ménopause chez la brebis sur la susceptibilité au développement de la fibrillation auriculaire
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
95 brebis de sept à dix ans vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune passant de deux à quatre heures sous imagerie avant une heure d'opération. L'ovariectomie par laparotomie sur une dizaine de centimètres leur crée un état de ménopause, puis un stimulateur cardiaque implanté sous le muscle du cou pendant deux heures déclenche une fibrillation auriculaire, les procédures d'imagerie invasive et non invasive étant répétées chaque mois pendant six mois sous anesthésie générale. Le porteur signale une hernie possible après la laparotomie et des cicatrisations prolongées autour des implants, et affirme que la fibrillation reste asymptomatique, les brebis saines et celles en fibrillation étant selon lui indiscernables. Toutes sont tuées pour que le remodelage cardiaque soit caractérisé à l'échelle des tissus, des cellules et de la biochimie.
Objectifs
De plus en plus d’études montrent que la fibrillation auriculaire (FA) diffère entre les femmes et les hommes. Les femmes sont plus âgées au moment de l'apparition de la FA et la prise en charge est plus complexe et moins efficace. Parmi les rares études disponibles, nous observons qu’ un âge ménopausique plus jeune et un traitement hormonal limité ont été associés à un risque accru de FA et de maladies corrélées. Peu d'attention scientifique a été accordée aux différences entre les femmes et les hommes, d'où un manque de connaissances et de sensibilisation dans la communauté des chercheurs et dans le public. Par conséquent, afin d'améliorer le diagnostic et la thérapeutique de la maladie, nous devons mieux comprendre comment le rôle des hormones sexuelles influence le développement, la progression et le traitement de la FA. L'objectif de ce projet est la validation et caractérisation d’un modèle ovin de femelle ménopausée et son impact sur le remodelage atrial au cours de la fibrillation auriculaire
Bénéfices attendus
Ce projet a pour objectif de créer un modèle d’ovin pour mieux comprendre le rôle des hormones sexuelles dans la progression des maladies cardiaques, notamment de la FA. Les résultats de ce projet nous aideront à identifier les mécanismes spécifiques favorisants cette arythmie, et ils nous fourniront une base pour mieux prendre en charge les soins des patients atteints ou a risque de développer la FA à cause de leur sexe.
Procédures
Dans ce projet, 95 animaux seront traités. Ces animaux subiront des analyses d’imagerie (120-240 mins), suivies par une procédure chirurgicale pour l’induction de la ménopause par ovariectomie (60 mins). Ensuite, ils recevront un stimulateur cardiaque pour le déclanchement de la FA (120 mins). Au long de leur suivi de maximum 6 mois, nous répèterons, avec une cadence mensuelle, les procédures d’imagerie non-invasive et invasive. Des prélèvements de fluides biologiques auront lieu mensuellement afin d’étudier les changements hormonaux et le bila métabolique. Toutes ces procédures seront effectuées sous anesthésie générale et monitorage des paramètres vitaux.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables éventuels peuvent être liés aux anesthésies (hypothermie) réalisées aux différentes procédures, notamment lors du réveil de l'animal (désorientation, apathie). L’ovariectomie par laparotomie médiale sur la ligne blanche d’une dizaine de centimètres pourrait éventuellement provoquer une hernie. Pour éviter ce type de complications, des points séparés et rapprochés seront réalisés afin d’éviter les tensions. Des effets indésirables attendus sont liés à l’implantation des équipements électroniques localisés en sous-musculaire dans la zone du cou pour induire et enregistrer la progression de la FA mais ils sont maîtrisés et correspondent à des phases de cicatrisation prolongées. L’induction de la FA chez la brebis peut provoquer une fréquence ventriculaire cardiaque irrégulière mais à noter que l’installation de la FA est asymptomatique chez la brebis ainsi les brebis saines et en FA sont indiscernable au niveau du comportement et de l’aspect physique.
Devenir
Tous les animaux impliqués dans ce projet seront mis à mort afin de caractériser à l’échelle tissulaire, cellulaire et biochimique les effets du remodelage cardiaque obtenu par la ménopause et/ou l’induction de fa fibrillation atriale. Ces données sont fondamentales pour prouver si et comment les hormones sexuelles jouent un rôle de protection contre la fibrillation atriale, et finalement envisager des thérapies ciblées et appropriée aux spécificités de la population féminine des patients.
Remplacement
Pour répondre aux questions d’ordre clinique, des modèles animaux de pathologies humaines et des tissus animaux sont nécessaires. Le remplacement des animaux n’est actuellement pas possible pour cette étude. En effet, les mécanismes physiologiques sont complexes dans leur globalité et nécessitent d’avoir recours à un modèle animal. S’y ajoute, qu’il n'existe pas à ce jour de modèles numériques ou même cellulaires pour répondre aux objectifs.
Réduction
Pour la première phase, nous avons estime une taille de 20 animaux en total, divisée entre un groupe ménopause et groupe ménopause + remplacement hormonale. Cela nous permettra d’avoir un nombre de 10 par groupe suffisant pour les observations des changements des niveaux hormonaux et ceux de type anatomique et électrophysiologique plus évidents. Pour la deuxième phase, nous avons fixé un nombre de 75 animaux max au long des 5 ans. Il s’agit du nombre minimal d’animaux nécessaire en se basant sur notre expérience antérieure dans l’utilisation d’autres modèles au cours de divers projets menés jusqu’à présent. Pour les deux phases, une attention sera portée à la réduction du nombre de ces animaux en recalculant le nombre statistiquement relevant après les premiers 5 et 10 animaux par groupe. Dans cet objectif de réduction, nous ferons également en sorte que chaque animal soit son propre contrôle dès que cela sera possible. Cela nous aidera dans le but d’obtenir des résultats plus robustes en utilisant moins d’animaux.
Raffinement
Le raffinement du projet et le respect du bien-être animal reposent sur plusieurs mesures, d’une part lors de l’hébergement dans des locaux agréés, les animaux bénéficient de soins quotidiens dispensés par du personnel compétent et soucieux du bien-être animal. Les animaux sont habitués au personnel animalier afin de limiter tout stress. Les animaux sont hébergés en groupes sociaux ce qui leur permet d’exprimer des comportements naturels et ils disposent d’enrichissements adaptés (i.e. foin, pierre à sel, etc.). Afin de minimiser les risques amenés par la chirurgie, nous les habituerons à porter des gilets médicaux. D’autre part, lors de l’intervention chirurgicale et implantation de dispositifs de stimulation, la procédure est réalisée sous anesthésie générale (mise en œuvre et surveillance par du personnel dédié) et une analgésie adaptée est mise en place. Des critères d’alerte précis et effets adverses seront évalués et surveillés. Si un point limite est atteint, des mesures adaptées seront mises en place dans le plus court délai (administration d’une thérapie analgésique ou bien augmentation des doses si déjà en cours). Parallèlement, le responsable du projet, le responsable du bien-être et le vétérinaire délégué seront contactés.
Choix des espèces
Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proches de l’homme (ovin, porc, chèvre, chien), l’ovin a été identifié comme le plus adéquate car : •Les équipes possèdent une très grande expérience sur la création des modèles dans cette espèce ; •Ce modèle animal est bien décrit et caractérisé, et constitue une référence dans la communauté scientifique ; •Le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie dans la gestion de cette espèce ; •Les moutons fournissent également les dimensions et les propriétés physiologiques comparables à celles de l'homme. Nous utilisons des Femelles matures de 7 à 10 ans d’âge pour reproduire la ménopause et la susceptibilité à la FA chez la femme.
Exploration de l’effet d’un exercice intense sur le comportement, les postures, les expressions faciales, le sommeil et le bien-être des chevaux trotteurs de course
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Les 30 chevaux étudiés sont des trotteurs de course de deux à onze ans, à l'entraînement, déjà habitués aux prises de sang à la jugulaire par les contrôles antidopage, et ils vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger puis resteront dans leurs écuries. Vingt d'entre eux subissent sept prises de sang et six prélèvements salivaires, les dix autres deux prises de sang, avec un hématome possible. Le projet cherche des indicateurs comportementaux de fatigue utilisables par les entraîneurs, et mesure l'effet d'une saison de course sur le raccourcissement des télomères. Les dix chevaux supplémentaires ont été ajoutés pour compenser les pertes attendues entre le premier et le dernier prélèvement, six mois plus tard, du fait des ventes et des blessures.
Objectifs
Trois objectifs sont déclinés dans ce projet : 1.Identifier les effets de l'exercice intense sur la qualité de sommeil des chevaux trotteurs. 2. Identifier des comportements et/ou expressions faciales associés à de la fatigue chez les chevaux trotteurs, dans l'objectif qu'ils puissent être utilisés par les entraineurs pour évaluer la fatigue de leur chevaux après un exercice. 3.Identifier l'impact d'une saison de course sur le bien-être des trotteurs.
Bénéfices attendus
1. A ce jour, nous ne connaissons les effets d'un exercice intense sur la quelité de sommeil des chevaux de course. Ce projet permettra d'identifier les effets de l'exercice intense sur la qualité de sommeil des chevaux et observer leurs lien avec les marqueurs de fatigue physique. 2. Proposer un ensemble d’indicateurs comportementaux d’expression faciales et de postures, qui constitueront des clés d’observation supplémentaires et faciles à mettre en œuvre par les entraîneurs sur le terrain pour estimer le niveau de réponse à l’effort des chevaux et la qualité de leur récupération (inflammation, lésions musculaires, fatigue). Ces indicateurs pourront ainsi permettre aux entraineurs de mieux reconnaitre l'état de fatigue de leur chevaux et donc adapter leur entrainement pour limiter le risque de blessures (fractures de fatigue, tendinites etc.). 3.L'étude du bien-être des chevaux trotteurs à moyen termes via l'étude du raccourcissement des télomères nous permettra d'évaluer l'impact d'une saison de course sur le bien-être des chevaux et d'identifier des facteurs clés dans les condirions de vie et de gestion des chevaux permettant un meilleur bien-être à moyen terme.
Procédures
20 chevaux auront 7 prises de sang et 10 chevaux auront 2 prises de sang. Une prise de sang dure moins de 1minute. 20 chevaux auront 6 prélèvements salivaires qui dureront moins d'1 minute également.
Impact sur les animaux
Les animaux seront très peu contraints lors des prélèvements (tenus au licol), ils pourront cependant subir un léger stress. Ils sentiront également la piqure de l'aiguille lors de la prise de sang pendant une brève période de l'ordre de la minute à chaque prélèvement. Les prélèvements sanguins pourront évetuellement causer un hématome.
Devenir
Les chevaux étudiés ne sont pas des animaux expérimentaux. Ils resteront dans leur écuries après l'étude.
Remplacement
Cette étude vise à étudier le comportement des trotteurs sur le terrain. Il n'est donc pas possible de remplacer ces animaux.
Réduction
7 prélèvements par cheval seront réalisés sur 20 chevaux au total et 2 prises de sang de seront réalisés sur 10 autres chevaux. La quantité de par prise de sang est nécessaire pour effectuer toutes les analyses. Les échantillons seront ensuite centrifugés. Le surnageant sera conservé au congélateur pour d'éventuelles analyses complémentaires. Le nombre de 20 chevaux est nécessaire pour étudier statistiquement les données, 10 chevaux supplémentaires sont ajoutés pour l'étude du bien-être à moyen termes car pour palier la perte de chevaux (vente, blessure etc.) entre le premier et le dernier prélèvement, 6 mois plus tard. Le nombre de chevaux a été défini en prenant en compte d’autres études pour lesquelles un échantillon de moins de 20 chevaux a été suffisant pour démontrer statistiquement des effets de l’environnement sur le sommeil des chevaux ou déterminer des indicateurs de fatigue chez le cheval de ranch. Enfin, des effets de modifications de l'environnement de vie sur la longueur des télomères ont été observés avec des effectifs inférieurs à 20 individus.
Raffinement
Les chevaux seront étudiés dans leur milieu de vie (non expérimental). Ces chevaux sont déjà habitués à avoir des prélèvements sanguins à la jugulaire comme cela fait partie de leur routine (évaluation de la forme physique, contrôles anti dopage). Les prélèvements sanguins seront effectués par des vétérinaires qualifiés travaillant sur le cheval de course. Les prélèvements salivaires se feront par des personnes qualifiés et entrainées. En cas de comportements importants de stress (chaval qui se cabre, secoue la tête ou bouge pendant plusieurs minutes) le prélèvement ne sera pas fait. En cas de maladie, blessure , le cheval sera exclu du protocole et soigné par un vétérinaire qualifié. Apres chaque prise de sang, le cheval aura une récompense.
Choix des espèces
Cette étude porte sur le comportement et la phyisiologie du cheval trotteur. C'est une étude terrain qui étudie spécifiquement l'espèce chevale t en particulier le trotteur de course. Il n'est donc pas possible de remplacer cette espèce par une autre. Les chevaux seront des chevaux adultes âgés de 2 à 11 ans, âge où les chevaux trotteurs sont à l'entrainement et courent sur les hipppodromes.
Evaluation de l’effet d’une argile, administrée dans l’aliment à différentes doses, sur les performances et les paramètres plasmatiques de porcelets (étude de tolérance et d’efficacité)
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Faire autoriser une nouvelle argile comme additif alimentaire sur le marché européen: 128 porcelets vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous maintenus en vie et réintégrés à leur cycle de production dans l'élevage. 32 d'entre eux consomment l'argile à la dose la plus élevée, cent grammes par kilo d'aliment, pendant les quarante-sept jours du projet, avec une réduction de croissance possible d'environ cinq pour cent et une constipation possible. De 64 à 128 porcelets subissent en fin d'étude une ponction à la veine jugulaire, sous contention de vingt secondes à deux minutes. Le porteur indique que ces prises de sang sont demandées par l'instance qui délivre les autorisations, et que les autorités ont donné un avis favorable pour que les produits issus de ces animaux entrent dans la chaîne alimentaire.
Objectifs
Les argiles, incluses dans les aliments pour porcelets, peuvent avoir des effets bénéfiques sur la santé intestinale des animaux, grâce à leurs propriétés de rétention en eau qui permettent une réduction de l’incidence des diarrhées ou des désordres digestifs. Les différentes sources d’argile diffèrent par leurs proportions en minéraux argileux (kaolinite, smectite, vermiculite, illite, chlorites). Certaines sources d’argile sont déjà autorisées en alimentation animale dans l’Union Européenne, en tant qu’additifs technologiques, dans le groupe fonctionnel des liants et anti-agglomérants. Ce projet vise à évaluer l’effet d’une nouvelle source d’argile, administrée à différentes doses, sur les performances et les paramètres plasmatiques de porcelets (étude d’efficacité et de tolérance). Cette étude est nécessaire pour le dépôt du dossier d’enregistrement, afin que cette source d’argile soit elle aussi autorisée en Europe en tant qu’additif en nutrition animale. Dans le cadre de cette étude de tolérance, des prélèvements de sang en fin d’étude sont demandés par l’instance qui délivre les autorisations, afin de procéder à des analyses chimiques et hématologiques. Un avis favorable des autorités a été rendu au sujet de cette étude : les produits issus des animaux objets de l’étude pourront entrer dans la chaîne alimentaire.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont la mise sur le marché d’une nouvelle argile contribuant à améliorer la santé digestive et les performances des porcelets.
Procédures
32 porcelets consommeront l’argile à la dose élevée (100 g/kg d’aliment), sur la durée totale du projet, c’est-à-dire 47 jours. 1 prise de sang par ponction à une veine jugulaire sera réalisée sur 64 à 128 porcs en fin d’étude. La prise de sang nécessite une contention des animaux, sur une durée pouvant varier de 20 secondes à 2 minutes.
Impact sur les animaux
Pour les animaux consommant le régime au taux d’argile le plus élevé, l’ingéré et/ou la croissance pourraient être réduits (de l’ordre de 5% selon les études réalisées sur d’autres sources connues d’argiles). La constipation est aussi possible à ce taux. Les prélèvements sanguins peuvent induire un stress lors de la manipulation et la contention des animaux, ainsi qu’une douleur transitoire au moment de l’introduction de l’aiguille.
Devenir
Les animaux seront maintenus en vie et continueront leur cycle de production dans l’élevage.
Remplacement
L’effet d’un additif dans un aliment pour porcelet sur ses performances de croissance et son état de santé est la résultante d’une série de mécanismes et régulations physiologiques (digestives, métaboliques, endocrinologiques) interagissant entre elles. La complexité de ces interactions ne permet donc pas d'utiliser des modèles alternatifs comme la modélisation ou la mise en place d'études in vitro. Par ailleurs, l'évaluation des paramètres d’intérêt du projet (croissance, ingéré volontaire d'aliment, éventuels signes cliniques, …) ne peut être réalisée que sur des animaux vivants.
Réduction
Les essais seront réalisés sur des animaux homogènes (poids vif, origine génétique) et en bonne santé afin de réduire la variabilité individuelle en début d’essai. Le nombre minimal de répétitions (c’est-à-dire la case) est estimé à 8 par groupe expérimental, avec 4 groupes au total. Ceci correspond au nombre de répétitions nécessaire pour obtenir une différence significative de 5.5% sur l’efficacité alimentaire, avec un coefficient de variation de 4% sur ce paramètre, en prenant en compte une valeur seuil de significativité de 5%. La distribution des données sera évaluée selon qu’elles se situent, ou non, dans l’intervalle moyenne ± 2 écarts types afin d’identifier les données aberrantes. Après élimination des données aberrantes, les données zootechniques seront soumises à des analyses statistiques. Le niveau de significativité est fixé à P
Raffinement
L’état de santé des animaux sera vérifié quotidiennement par les techniciens animaliers de l’établissement utilisateur. Des points limites stricts et définis à l’avance seront appliqués tout au long du projet. Le nombre de tentatives lors des prises de sang sera limité, et la manipulation des animaux sera restreinte afin de réduire la souffrance ou le stress appliqué à ces animaux. De plus, les animaux seront logés en collectif dans le but de favoriser les interactions sociales, et disposeront d’enrichissements, comme des disques manipulables en bois compressé ainsi que des jouets « étoiles » en caoutchouc.
Choix des espèces
L’espèce choisie pour la réalisation du projet est le porc car c’est l’espèce cible pour laquelle l’autorisation de l’argile est demandée. Les animaux seront utilisés entre 21 jours d’âge (date de leur sevrage) et 68 jours d’âge (fin de la phase de post-sevrage). Il s’agit du stade physiologique cible pour lequel l’autorisation de l’argile est demandée.