Mammifères "de rente"

60 brebis vont être utilisées, gardées vivantes à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent un implant sous-cutané de mélatonine, une injection intramusculaire et dix-sept prises de sang à la jugulaire, pour évaluer une hormone de synthèse censée remplacer l'eCG dans la maîtrise de la reproduction. Le porteur reconnaît que la production de l'eCG "pose des problèmes en termes de bien-être animal" et vise à étaler la production de lait et de viande sur l'année. Il affirme que l'efficacité de ces hormones ne peut être évaluée que sur animaux vivants et qu'"aucune alternative n'existe".

Objectifs

La reproduction chez les ovins et caprins est saisonnière (en période de jours courts). Chez les deux sexes, il existe au cours de l’année une période d’activité sexuelle maximale (saison sexuelle), en général d’août à janvier, et une autre d’activité minimale ou de repos sexuel (contre-saison), en général de février à juillet. La durée de la saison sexuelle est très variable selon les races. La reproduction des brebis et des chèvres en contre-saison permet aux éleveurs d’étaler la production de lait ou de viande sur l’année, et ainsi de répondre à la demande des consommateurs. Dans le cadre de cette pratique (appelée « désaisonnement »), l’insémination animale (IA) est utilisée chez les petits ruminants quasi exclusivement après un traitement hormonal d’induction et de synchronisation des chaleurs et des ovulations (mimant les mécanismes endocriniens), méthode aujourd’hui la plus efficace pour désaisonner la mise à la reproduction. Les conditions de production de l’eCG (gonadotropine chorionique équine) utilisée dans le cadre de ce traitement posent des problèmes en termes de bien-être animal. C’est pourquoi le projet a pour objectif d’évaluer chez la brebis l’efficacité d’une molécule de synthèse (la GnRH, « Gonadotropin-Releasing Hormone » ou gonadolibérine, médicament vétérinaire) qui pourrait permettre à moyen-terme de remplacer l’eCG.

Bénéfices attendus

Le projet s'inscrit dans un contexte d'évolution des pratiques de maîtrise de la reproduction vers la réduction, voire la suppression, de l’utilisation de traitements hormonaux pour la synchronisation des chaleurs et des ovulations chez les ruminants. La recherche de méthodes alternatives est en cours, notamment via le développement et/ou l’évaluation de traitements vétérinaires (molécules de synthèse) posant moins de problème en termes de bien-être animal et d’enjeux environnementaux.

Procédures

Les brebis seront soumises à une pose d'implant sous-cutané de mélatonine (une seule fois par brebis, durée moyenne d'environ 30 secondes), à des injections par voie intramusculaire (une seule injection par brebis, durée de quelques secondes) et à des prises de sang (au total 17 prélèvements/brebis, durée de prélèvement moyenne d'environ 30 secondes par brebis).

Impact sur les animaux

Lors des prises de sang (par ponction à la veine jugulaire), des injections (par voie intramusculaire) et de la pose des implants sous-cutanés de mélatonine, les animaux peuvent ressentir une douleur légère de courte durée, mais pas de douleur chronique ou aigüe de forte intensité. Ces interventions n’entrainent pas d’altération de l’état général.

Devenir

Tous les animaux sont gardés en vie dans l'établissement utilisateur à l'issue du projet.

Remplacement

L’étude de l’efficacité des hormones gonadotropes sur l’induction et la synchronisation des ovulations chez les brebis ne peut être réalisée qu’avec l’utilisation d’animaux vivants. Aucune alternative n’existe.

Réduction

Le projet utilisera 60 brebis réparties en 3 lots : lot 1 témoin eCG (n=12 brebis), lots 2 et 3 GnRH (24 brebis/lot). Les variables étudiées seront la proportion de brebis ovulant après traitement, le jour d’augmentation de progestérone plasmatique > 0,5 ng/ml et la proportion de brebis gestantes. Des calculs de puissance ont été faits avec ces 3 variables afin de déterminer le nombre de brebis/lot. Le nombre minimum de brebis à inclure par lot est déterminé par la variable proportion de brebis gestantes après IA. L’objectif de cette étude exploratoire est de déterminer si les ovulations induites par la GnRH de synthèse sont fertiles et si la fertilité obtenue nous incite à poursuivre (ou pas) cette stratégie pharmacologique.

Raffinement

Les brebis sont hébergées dans la bergerie de l'installation. Lors de la constitution des lots expérimentaux, une habituation au parc de tri et un marquage de la toison avec une peinture adaptée (pour repérer les lots) sont réalisées. Afin de respecter la grégarité de l’espèce, les brebis sont placées ensemble en lots sur litière paillée et leur contention pour les différentes interventions est faite dans un espace réduit (entre des claies ou au parc de tri) en présence de congénères pour limiter le stress dû à l’isolement. La présence répétée des expérimentateurs en interaction positive en dehors des procédures (alimentation, soins aux animaux) est associée à une diminution du comportement de fuite de l’animal et donc de son stress face à la contention. Les brebis sont surveillées de façon journalière (état général des animaux, vérification du site de prélèvement sanguin). En cas de signes d'inflammation ou de maladie, un traitement adapté sera mis en place par les animaliers selon le protocole de soins établi par le vétérinaire conseil de l’installation expérimentale ou avec son intervention si nécessaire.

Choix des espèces

L’espèce ovine est la cible de l’étude de façon à remplacer l’utilisation de l’hormone eCG dans le cadre du traitement d’induction et de synchronisation des ovulations utilisé en élevage afin de pratiquer l’insémination animale. De façon à tester l’efficacité d’hormones gonadotropes pour contrôler le cycle oestrien des brebis, le projet utilisera des brebis adultes, sexuellement matures et ayant déjà agnelé lors d’une reproduction antérieure.

320 porcs vont être utilisés, la moitié tuée à l'issue et l'autre renvoyée en élevage, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La moitié est opérée sous anesthésie pour la pose d'un cathéter jugulaire et d'un capteur de température, subit des prélèvements sanguins de 140 ml par cinétique et une exposition à des chaleurs de 30 à 35 °C, pour étudier les effets des vagues de chaleur sur l'élevage porcin. Le porteur indique qu'une hyperthermie au-delà de 41,5 °C entraîne l'euthanasie et héberge chaque porc seul dans une loge de 2 m². Il précise que 160 porcs équipés d'un cathéter ne seront "pas commercialisables" et destine les résultats à la filière porcine.

Objectifs

Le dernier rapport du GIEC confirme les tendances globales d’une augmentation de la température moyenne et de la fréquence d’évènements extrêmes (anomalies thermiques de type vagues de chaleurs, sécheresses prolongées, tempêtes, etc..) dans le futur. Il est maintenant acquis que les perturbations bioclimatiques dues au changement climatique auront un impact sur les systèmes de production via des effets cumulés sur les ressources alimentaires, sur l’environnement sanitaire et sur les performances et le bien-être des animaux. A moyen et long termes, l’adaptation des systèmes d’élevage au changement climatique est donc un enjeu majeur pour garantir la durabilité des exploitations et des filières animales. Chez le porc, les effets d’une exposition prolongée à la chaleur sont bien connus. La réduction des performances est en grande partie liée à une réduction de la consommation d’aliment qui est considérée comme une adaptation pour réduire sa production de chaleur métabolique. Contrairement aux effets d’une exposition prolongée, les effets à court, moyen et long termes d’un stress thermique aigu de type vague de chaleur sont peu décrits chez les porcs. Par ailleurs, nos premiers résultats indiquent qu'il est nécessaire de mettre en place des stratégies d'adaptation spécifiques pour limiter les effets à court et long terme des vagues de chaleur estivales. L'objectif de ce projet est de conduire des études pour poursuivre la caractérisation des effets d'un stress thermique aigue sur la physiologie, le bien-être et les performances des porcs et de tester des stratégies alimentaires pour atténuer ces effets et améliorer la récupération des animaux dans les semaines suivant la ou les vagues de chaleur.

Bénéfices attendus

Au-delà de la production de connaissance sur un sujet émergent et important pour la filière porcine, les résultats de ces essais devraient nous permettre de faire des préconisations auprès des différents acteurs de la filière (firmes services, fabricants d'aliment, éleveurs)

Procédures

Opérations chirurgicales sous anesthésie générale (durée =1 heure) pour équiper les animaux d'un cathéter veineux et d'un capteur de température interne. 50 % des animaux déclarés dans la demande d'autorisation de projet seront concernés. Prélèvements de sang en cinétique via le cathéter jugulaire (durée totale de 6 heures) : nous allons réaliser une cinétique de prélèvements 5 fois pendant l'essai. Pour chaque cinétique, 20 prélèvements de 7 mL seront effectués au cours de 24 h, soit un volume total de 140 mL par porc à chaque cinétique, correspondant à 3 % du volume circulant. Tous les animaux équipés d'un cathéter sont concernés. Prélèvements de sang via le dispositif vacutainer : dans les essais consacrés à la mesure des performances et du comportement des animaux. Dans ce cas, nous effectuerons au maximum 3 prélèvements par porc durant un essai (durée d'un prélèvement < 1 min). A chaque fois, 10 mL de sang sont prélevés. Seuls 50% des animaux déclarés dans la demande d'autorisation de projet sont concernés. Prélèvements de salive : 3 prélèvements/jours 5 fois pendant l'essai à l'aide d'un tampon à mâcher (durée du prélèvement = 2 min). Tous les animaux déclarés dans la demande d'autorisation de projet sont concernés.

Impact sur les animaux

Une partie des effets indésirables attendus sur les animaux est liée à leur exposition à la chaleur (de 30 à 35°C, selon les essais). Le suivi en continu de la température interne et les mesures ponctuelles du rythme des ventilations pulmonaires nous permet de détecter très rapidement les animaux en hyperthermie grave (>41,5°C pour la température interne et > 200 ventilations/min pour le rythme ventilatoire). Quand ces points limites sont atteints, les animaux sont d'abord mis hors expérience et relogés dans des conditions thermoneutres. En cas d'hyperthermie persistante, les animaux sont euthanasiés. Par ailleurs, pour des raisons liées à l'expérimentation et à la nécessité de réalisée des mesures individuelles non compatible avec un élevage en groupe (consommation d'aliment, comportement alimentaire, rythme des ventilation pulmonaires, prises de sang sériées), il est nécessaire d'héberger les animaux (60 kg en moyenne) individuellement durant toute la durée des essais dans des loges de 2 m². Dans ces conditions, les animaux ont la liberté de se mouvoir et de voir et d’interagir avec ces congénères logés dans la même salle via des "fenêtres" à barreaux (0.5*0.5) localisées dans les parois qui séparent deux loges. Enfin, le dernier risque identifié est celui lié à l'anesthésie (anesthésie gazeuse avec un mélange d'oxygène / isoflurane) pour implanter les dispositifs de contrôle de la température interne et les cathéters à la jugulaire. Le protocole de monitoring des animaux en place dans l'unité expérimentale (suivi de la spo2, rythme cardiaque) permet d'appréhender ce risque. Les prélèvements de sang et de salive étant réalisés par du personnel compétent dans le cadre de procédures où les points limites sont définis, nous ne nous attendons pas à des nuisances particulières liées aux différents prélèvements.

Devenir

Sur les 320 porcs, 160 animaux ne seront pas commercialisables car équipés d'un cathéter et de par la nécessité de réaliser des prélèvements de tissus une fois l'animal euthanasié.

Remplacement

Le remplacement n’est pas possible car l’utilisation d’animaux est inhérente au type d’étude (mesure des impacts du changement climatique et en particulier des vagues de chaleur estivales et test de stratégies d'adaptation) impact de la conduite alimentaire sur les réponses des porcs charcutiers aux vagues de chaleur).

Réduction

Dans chaque étude du projet, nous avons réduit le nombre d’animaux au minimum statistique en fonction des mesures effectuées. Le nombre de sujets nécessaires/traitement expérimental à inclure dans une étude afin d'obtenir des résultats statistiquement significatifs pour une puissance de test donnée a été calculé en utilisant une procédure mathématique adaptée pour deux caractères d'intérét majeur (l'ingestion rapportée au poids métabolique et la température interne). Ces calculs basés sur la moyenne et l'ecart type des 2 caractères mesurés à partir des essai précédents indiquent qu'il est nécessaire de mesurer au moins 8 animaux/traitement pour mettre en évidence des différences significatives entre nos traitements. En d'autres termes, sur une étude de 32 animaux, 4 traitements pourront être testés.

Raffinement

Toutes les mesures seront réalisées par du personnel formé et expérimenté. Les animaux bénéficieront d’un suivi très proche par les techniciens en expérimentation ainsi que par les différents intervenants. Toute intervention potentiellement douloureuse ou stressante sera contrôlée, et les animaux suivis dans les minutes ou heures qui suivent. En cas de souci de santé, le vétérinaire sera consulté et les animaux traités en conséquence. Le suivi des animaux via un capteur de température embarqué en remplacement d'une prise de température manuelle, nous permet de limiter les interactions avec les animaux et le stress engendré par ce type de mesure tout en améliorant la qualité de la mesure. Le recours à une cathéterisation veineuse pour faire des cinétiques sanguines permet de réduire significativement le niveau de stress induit par un prélèvement ponctuel de sang qui demande une immobilisation de l'animal au lasso nasal. En accord avec le principe d'amélioration, des points limites sont fixés pour chaque interventions sur les animaux. Ces points limites declanchent automatiquement une ou des décisions pour minimiser la souffrance des animaux selon un plan de prise en charge détaillé prévue au moment de la rédaction du plan de l'étude. Ce plan inclus notamment des critères explicites et détaillés de décisions, qui seront utilisés pour déterminer si l'animal sera retiré de l'étude, soigné ou euthanasié.

Choix des espèces

- 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. - Nous travaillerons sur des animaux avec un poids vif moyen minimal de 60 kg ce qui correspond au poids vif moyen des porcs en élevage commercial.

21 porcelets vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont inoculés par voie veineuse avec la bactérie Streptococcus suis, puis soumis à des écouvillonnages des amygdales et des prises de sang hebdomadaires, avant mise à mort pour prélèvements. Le porteur indique que l'infection peut provoquer de la fièvre, des troubles articulaires et des symptômes méningés, et prévoit d'ajuster la dose à la dose minimale infectante. Il étudie la transmission de cette bactérie entre porcelets et présente le porc comme la "seule espèce adaptée", en tant que cible naturelle de l'agent.

Objectifs

Ce projet est dans le prolongement d’une précédente saisine dont l’objectif était d’évaluer l’efficacité d’un autovaccin (visant une streptococcie à sérotype 9) administré à des truies en gestation sur leurs descendances. Si nos investigations ont permis de mettre en évidence une transmission horizontale directe de Streptococcuis suis sérotype 9 entre les porcelets issus de truies inoculées avec la bactérie et/ou vaccinées avec un autovaccin, la transmission de la bactérie entre des porcelets Exempts d’organismes pathogènes spécifiés (EOPS) issus de truies elles mêmes EOPS n’a à ce jour jamais été étudiée. Ces connaissances sont nécessaires afin de valoriser le travail réalisé depuis plus de 3 ans par notre laboratoire sur cette bactérie responsable de troubles méningés caractéristiques chez le porc. L’objet de cette présente saisine est donc d’évaluer la transmission horizontale directe de Streptococcus suis sérotype 9 chez des porcelets EOPS issus de truies EOPS. Une seule procédure expérimentale sera conduite. L’expérimentation sera menée sur 21 porcelets au total répartis dans 4 groupes : un groupe de porcelets inoculés par voie veineuse avec une souche de sérotype 9 (Groupe « Inoculé »), un groupe de porcelets placés au contact direct des porcelets du groupe « Inoculés » (Groupe « Contact »), un groupe de porcelets inoculés hébergés dans une animalerie indépendante (Groupe « Contrôle ») et un groupe de porcelets témoins hébergés dans une animalerie indépendante (Groupe « Témoin »).

Bénéfices attendus

Streptococcus suis est une bactérie dite zoonotique, ou transmissible à l’Homme, répandue dans les élevages porcins. Elle est responsable de graves affections (méningite, septicémie et polysérites) pouvant entraîner des pertes économiques importantes (réduction des performances zootechniques des animaux affectés, détérioration de la qualité des carcasses, élévation du taux de pertes et de saisies à l’abattoir, etc.). Cette bactérie est généralement enveloppée d'une capsule recouverte d'antigènes. En fonction de la nature de ces antigènes, 29 sérotypes ont été décrits au sein de l'espèce Streptococcus suis. Le sérotype le plus souvent impliqué dans les infections à Streptococcus suis (ou Streptococcie) en France est le sérotype 2. Cependant, une émergence du sérotype 9 a été observée ces dernières années sans que l’on puisse réellement l’expliquer. Le contrôle de l’infection des animaux par cette bactérie est généralement difficile et les mesures de prévention aléatoires. En élevage, l’antibiothérapie constitue un des élements de l’arsenal thérapeutique. Cependant, son utilisation doit être limitée en raison de résistances développées par les bactéries vis-à-vis de certains antibiotiques. Une des méthodes alternatives pour lutter contre Streptococcus suis repose sur la vaccination et plus précisément, dans la mesure où aucun vaccin commercial n’est disponible, sur l’utilisation d’autovaccins. Ces derniers sont préparés à partir de germes pathogènes isolés d’un sujet malade d’un élevage et sont administrés aux animaux de ce même élevage. Les autovaccins sont utilisés pour prévenir les infections à Streptococcus suis chez les truies ou les porcelets sans que leurs efficacités ne soient clairement démontrées. Quelles que soient les stratégies utilisées, médicamenteuse ou vaccinale, les porcs ayant survécu à l’infection et séjournant dans l’élevage, continuent à héberger la bactérie au niveau des voies respiratoires supérieures et des amygdales (portage amygdalien). Ces porcs cliniquement sains et porteurs de Streptococcus suis représentent un danger pour leurs congénères mais également le personnel en contact avec les animaux (éleveurs, vétérinaires, personnel d’abattoir). Acquérir des connaissances sur la transmission de cette bactérie pathogène apportera des éléments pour comprendre la dynamique de contamination au sein de groupes d’animaux et ainsi aider à mieux gérer cette zoonose dans les élevages.

Procédures

Tous les animaux (n=21) seront inoculés par voie veineuse avec soit du diluant stérile soit l'inoculum bactérien : une seule fois au cours de la procédure, et en moins de 10 secondes. Pour ce qui concerne les prélèvements sur animal vigile, des écouvillonnages amygdaliens seront réalisés sur chacun des porcs une fois avant le jour de l’inoculation, puis 1 fois par semaine pendant 3 semaines (soit 4 interventions). A chaque jour de prélèvement, un écouvillonnage amygdalien sera effectué sur les porcs inoculés par Streptococcus suis et les porcs contacts et témoins (n=21 animaux). Des ponctions sanguines seront réalisées une fois par semaine à compter du sevrage jusqu’à la fin de l’expérimentation pour suivre la séroconversion et deux fois au cours de la première semaine suivant l’inoculation (suivi de la bactériémie), soit 7 interventions au total. Afin de limiter la contention des animaux, les écouvillonnages amygdaliens seront réalisés en même temps que les ponctions sanguines. La réalisation d’un écouvillonnage amygdalien et d’une prise de sang est effetuée en moins de 30 secondes.

Impact sur les animaux

L’infection expérimentale avec Streptococcus suis est généralement symptomatique chez les porcelets de 6 semaines. Ils peuvent présenter de l'hyperthermie, des troubles articulaires et des symptômes méningés. Cependant la sévérité clinique peut être limitée lorsque la dose d’inoculation est ajustée à la dose minimale infectante. C’est la dose que nous utiliserons dans cette procédure expérimentale. Toutefois, un soin particulier sera apporté au suivi clinique quotidien de chaque porc. Ils seront examinés a minima au cours de deux visites quotidiennes pendant les 10 premiers jours suivant l’inoculation. Des visites supplémentaires seront instaurées autant que de besoin. Au-delà de ces 10 jours, si l’état de santé des animaux le permet, ils seront examinés une fois par jour. Dans les cas où l’infection conduirait à une altération importante de l’état de santé, à une atteinte des points limites préalablement définis, les porcs seront mis à mort afin qu’ils ne souffrent pas.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort par une méthode permettant la récolte de prélèvements de bonne qualité.

Remplacement

L’expérimentation consistant à étudier la transmission horizontale de l’agent infectieux par contact direct, il n’y a aucune possibilité de remplacement du modèle animal par une étude in vitro ou in silico.

Réduction

L’expérimentation conduite sera faite dans le respect de l’éthique et du bien-être des animaux. Ce protocole expérimental est pensé de façon à minimiser le nombre de porcs utilisés tout en menant une étude suffisamment puissante pour avoir des résultats statistiquement significatifs. Nos études antérieures montrent qu’il est indispensable d’avoir au minimum trois porcelets inoculés et des groupes de 6 porcelets pour considérer la variabilité inter-individuelle des animaux pour avoir une pression d’infection suffisante pour reproduire une colonisation des amygdales et/ou la maladie. Dans la mesure où nous avons déjà mis en évidence une exacerbation de l’infection lorsque des animaux inoculés sont en contact direct avec d’autres qui ne le sont pas, un groupe « Contrôle » constitué uniquement d’animaux inoculés est inclus dans cette procédure expériementale. Ce projet impliquera au total 21 porcs EOPS.

Raffinement

Les porcs seront élevés en groupe stable, bénéficieront d’un enrichissement social et auront à leur disposition des objets manipulables (jouets type boule fixée à l’extrémité d’une chainette, tourniquet et mordilles). Ils seront nourris et abreuvés à volonté. Les animaux feront l’objet d’un suivi clinique rapproché. Ils seront examinés a minima au cours de deux visites quotidiennes pendant les 10 premiers jours suivant l’inoculation. Des visites supplémentaires seront instaurées autant que de besoin en fonction de l'évolution de l'état de santé des animaux. Au-delà de ces 10 jours, si l’état de santé des animaux le permet, ils seront examinés une fois par jour. En cas d’atteinte de points limites préalablement définis, les porcs seront mis à mort afin qu’ils ne souffrent pas. Un système de récompense sera proposé aux porcs une fois l’ensemble des prélèvements réalisés afin d’associer un moment positif aux manipulations opérées pour les besoins du projet (distribution de sirop de grenadine grâce à une seringue drogueuse).

Choix des espèces

Le porc est l’espèce cible de Streptococcus suis. Il est donc la seule espèce adaptée aux objectifs et aux conditions de la procédure expérimentale. Les animaux impliqués dans la procédure auront en moyenne 4 semaines de vie au début de l’étude et entre 6 et 7 semaines de vie au moment de l’inoculation. Le modèle expérimental a été précédemment validé à cet âge ce qui permet de s’affranchir d’une étape de validation.