Mammifères "de rente"

3 mini-porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis gardés vivants et remis en stock. Chaque animal subit un unique prélèvement de liquide céphalo-rachidien sous anesthésie d'environ quarante minutes, avec un risque de désordre physique ou neurologique si le geste est mal réalisé. Le porteur met au point cette technique de prélèvement en vue de futures études sur le passage de la barrière hémato-encéphalique. Il affirme qu'il est "indispensable" de recourir à l'organisme entier et retient trois porcs comme minimum pour maîtriser le geste.

Objectifs

L'objectif de ce projet est de mettre en place une technique de prélèvement de liquide céphalo rachidien chez le mini porc. Cela sera necessaire dans le cadre de futures études pour vérifier le passage de la barrière hémato encéphalique des produits qui seront testés.

Bénéfices attendus

Il est nécessaire de conduire ce projet pour mettre au point la technique de prélèvement de liquide céphalo rachidien qui sera utile dans de prochaines études. L'objectif étant de savoir si le produit testé passe la barrière hémato encéphalique.

Procédures

Le prélèvement de liquide céphalo rachidien se fera sur animal anesthésié. La durée de l'anesthésie est estimée à 40 minutes. Il y aura qu'un seul prélèvement par animal. La durée d'un prélèvement est de l'ordre de la minute. Tout geste technique fait à l'animal sera réalisé par un personnel formé avec la présence d'un vétérinaire conformément aux bonnes pratiques vétérinaires et à la réglementation en vigueur. Suite à ce prélèvement, pour le reveil des animaux, il y aura la possibilité d'héberger les animaux en individuel si besoin. Si c'est le cas la durée de l'hébergement individuel sera de courte durée, estimée à une heure environ.

Impact sur les animaux

Le prélèvement de liquide céphalo rachidien est un prélèvement bien spécifique. Il faut éviter que ce prélèvement soit contaminé par du sang. Ce prélèvement sera effectué par un personnel formé et de manière conforme à la réglementation en vigueur, selon les bonnes pratiques vétérinaires. Ce prélèvement se fera sous anesthésie générale de l'animal. Le risque dans ce projet est que le prélèvement de LCR soit mal fait et que cela entraine un désordre physique ou neurologique chez l'animal. Pour cela les animaux seront observés au minimum une fois par jour, et plusieurs fois par jour aprés le prélèvement de LCR ( minimum 2 fois). Le recours à des analgésiques est possible si nécessaire. Toutes décisions sur l'animal sera prise en accord avec le vétérinaire désigné.

Devenir

Tous les animaux seront gardés en vie et retourneront dans le stock.

Remplacement

L'objectif de ce projet est de mettre au point la technique de prélèvement de liquide céphalo rachidien chez le miniporc. Il est indispensable de recourir à l'animal dans son ensemble pour ce type de projet.

Réduction

Dans ce projet le nombre d'animaux requis est 3. C'est le nombre d'animaux minimum pour pouvoir maitriser le geste technique.

Raffinement

Les animaux seront hébergés par groupe de 3. Dans les hébergements, une attention particulière sera portée à l'enrichissement du milieu. Présence de jouets type, balles, cordes seront présent au sol. Les animaux seront observés quotidiennement, et au minimum deux fois par jours aprés le prélèvement de LCR. Si besoin les animaux seront placés en hébergement individuel si c'est nécessire pour la phase de réveil.

Choix des espèces

Espèce de choix pour ce type d'étude Jeune adulte . A ce stade les animaux sont plus facile à manipuler.

18 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Douze sont infectés par un coronavirus respiratoire porcin par voie trachéale, puis subissent des lavages broncho-alvéolaires sous anesthésie et des écouvillonnages nasaux et rectaux répétés, six autres servant de témoins. Le porteur indique que l'infection peut provoquer une hyperthermie, des troubles respiratoires et une baisse d'appétit, sans signes sévères attendus. Il retient le porc comme "espèce cible" du virus et prévoit aussi de récolter des sérums pour produire des réactifs de diagnostic.

Objectifs

Le coronavirus respiratoire porcin (ou PRCV pour porcine respiratory coronavirus) a été isolé pour la première fois en Belgique dans un élevage porcin en 1984 et s’est répandu massivement au sein des élevages européens, puis dans le reste du monde. Les premières études menées sur cet Alphacoronavirus ont montré qu’il était issu du virus de la gastro-entérite transmissible (GET) suite à des modifications génétiques lui permettant d’infecter les voies respiratoires alors que le virus de la GET ciblait les voies intestinales. Le PRCV entraîne généralement des signes cliniques respiratoires modérés mais il peut entraîner une atteinte respiratoire plus complexe, notamment quand il est associé au virus du syndrome dysgénésique et respiratoire porcin ou au virus influenza A porcin. Des investigations menées récemment dans des élevages français où les porcs présentaient un syndrome respiratoire ont permis d’isoler de nouvelles souches du PRCV. Leurs génomes présentent quelques différences avec ceux des souches isolées dans les années 80-90 et les premières études menées in vitro indiquent que certains de ces virus se multiplient efficacement dans des cellules de trachée de porc alors que d’autres n’y parviennent pas. L’étude expérimentale proposée a pour objectif de mesurer et de comparer les manifestations cliniques, les voies d’excrétion virale et les réponses immunitaires de porcs infectés soit par une souche de PRCV se multipliant en cellules de trachée (souche A), soit par une souche de PRCV ne se multipliant pas dans ces cellules (souche B). Des sérums seront également collectés en fin de procédure afin de disposer de nouveaux réactifs pour le diagnostic sérologique. Pour cela, 6 porcs seront inoculés par la souche A du PRCV, 6 porcs seront inoculés par la souche B du PRCV et 6 autres porcs recevront du milieu de culture et serviront de témoins. Dans un souci de raffinement, un soin particulier sera apporté au suivi clinique de chaque animal au quotidien. En cas d’altération importante de l’état de santé (modification sévère de la température corporelle ou perte de poids anormalement élevée par exemple), les animaux concernés seront mis à mort après anesthésie.

Bénéfices attendus

Les données collectées permettront d’actualiser le modèle expérimental d’infection par le PRCV et d’acquérir de nouvelles connaissances quant au pouvoir pathogène de souches récemment isolées en élevage, en lien avec leurs caractéristiques génétiques et leurs propriétés fonctionnelles évaluées in vitro par ailleurs. De plus ce projet permettra d’évaluer les différentes voies d’excretion du virus et de produire des réactifs biologiques nécessaires au diagnostique sérologique.

Procédures

Les animaux (n=18) recevront du virus PRCV par voie trachéale (n=12) ou du milieu de culture par voie trachéale (n=6). Les porcs inoculés par du virus seront soumis à : 1/ quatre lavages broncho-alvéolaires sous anesthésie générale de courte durée (

Impact sur les animaux

L’infection par le PRCV peut provoquer une hyperthermie transitoire, des troubles respiratoires et une baisse d’appétit dans les jours suivant l’infection. Il n’est pas attendu de signes cliniques sévères lors de cette expérimentation.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure pour pouvoir récolter des prélèvements de poumons

Remplacement

Ce projet a pour but d’évaluer/comparer les manifestations cliniques, l’excrétion virale et les réponses immunitaires de l’hôte naturel, après infection par deux souches de PRCV présentant des phénotypes différents in vitro. Ceci nécessite donc de passer par des expériences sur l’animal vivant.

Réduction

Il est nécessaire d’avoir 3 lots d’animaux au total pour répondre aux objectifs qui sont d’étudier et de comparer les manifestations cliniques, la multiplication/l’excrétion virale et les réponses immunitaires des porcs infectés par une souche de PRCV qui se multiplie in vitro sur cellules de trachée (souche A) versus une souche de PRCV qui ne se multiplie pas in vitro sur cellules de trachée (souche B): 1 lot inoculé par la souche A de PRCV, 1 lot inoculé par la souche B de PRCV et 1 lot inoculé par du milieu de culture (témoin). Les lots seront constitués chacun de 6 porcs. Cet effectif est le minimum nécessaire par groupe pour des analyses statistiques robustes compte tenu de la variabilité individuelle attendue sur les paramètres mesurés (croissance, virémie, réponses immunes, etc.).

Raffinement

Pendant tout l’essai, les animaux feront l’objet d’un examen clinique quotidien au cours d’une visite dans les animaleries et l’évolution pondérale sera suivie par des pesées individuelles quotidiennes, à partir du jour de l’inoculation jusqu’à J+4 post-inoculation, puis hebdomadaires jusqu’à la fin de la procédure expérimentale. La consommation alimentaire sera mesurée chaque semaine. Afin de diminuer la douleur pouvant être liée aux prélèvements : - les écouvillonnages répétés tous les 2 jours seront réalisés alternativement dans la narine droite puis la narine gauche afin de limiter l’irritation/lésion de la zone de prélèvement. - les prélèvements seront réalisés autant que de possible sans contention des animaux au lasso.

Choix des espèces

Le porc est l’espèce cible du Coronavirus respiratoire porcin. Les animaux seront sevrés à 4 semaines d’âge et auront 7 semaines pour s’acclimater à leur lieu d’hébergement avant le début de la procédure. Tous les animaux seront inoculés à 12 semaines d’âge. Cet âge correspond à un moment où le système immunitaire est considéré comme mature.

8 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie d'environ 2 h 30 sous anesthésie pour mettre en place une anse intestinale, puis est euthanasié pour prélever l'intestin, afin de tester des acides aminés encapsulés dans l'alimentation du porcelet au sevrage. Le porteur indique un risque de douleur abdominale, de déhiscence de la plaie et de péritonite. Il présente les bénéfices attendus d'abord pour la croissance des porcs et pour les éleveurs, la filière et le consommateur.

Objectifs

Le sevrage précoce et brutal des porcelets tel que réalisé dans la majorité des élevages à travers le monde est une période à risque pour la santé des porcelets. En effet, les porcelets sont sevrés généralement entre 3 et 4 semaines, un âge où leurs systèmes digestif et immunitaire sont encore immatures. Le développement de solutions nutritionnelles a depuis de nombreuses années mobilisé les acteurs de l’alimentation animale et de la recherche pour accompagner la démédicalisation du sevrage des porcelets. Parmi ces solutions nutritionnelles, celles ciblant le microbiote digestif et la production de métabolites bactériens d’intérêt peuvent limiter la dysbiose et l’inflammation digestive résultant du sevrage et pouvant générer des troubles digestifs. Les acides aminés (AA), nutriments essentiels à la croissance et à la santé des porcs, sont aussi des nutriments pour les micro-organismes présents dans le tube digestif. La fermentation de certains AA par les micro-organismes produit des métabolites exerçant des propriétés antiinflammatoires, trophiques, antioxidantes, etc. sur la muqueuse digestive. L’objectif général de ce projet est d’évaluer l’intérêt d’apporter dans l’alimentation du porc des AA libres et encapsulés pour ne pas être absorbés par l’intestin grêle et être disponibles pour produire, par fermentation, des métabolites dans les parties distales du tube digestif. Des effets positifs de ces métabolites sur la physiologie et les défenses intestinales et in fine sur la santé du porcelet au sevrage sont attendus. Les questions de recherche sont : 1-L’identification de métabolites d’intérêt et de leurs AA précurseurs exerçant des effets sur la fonction de barrière de l’épithélium intestinal in vitro et des effets antiinflammatoires et immunorégulateurs sur la muqueuse digestive in vivo (anses intestinales isolées et chez le porc). 2-La caractérisation de l’enveloppe lipidique garantissant la délivrance des AA précurseurs sur le site de fermentation (intestin distal). Les anses intestinales reprises dans le présent document concernent la première question. Les autres objectifs sont présentés au lecteur afin de lui fournir tout le contexte de l’étude.

Bénéfices attendus

Outre d’être des nutriments pour l’animal, les acides aminés (AA) sont aussi des nutriments pour le microbiote digestif. Certains de ces acides aminés vont modifier la composition du microbiote et leur fermentation par ce microbiote produit des métabolites bactériens qui peuvent exercer des effets bénéfiques sur la physiologie et les défenses intestinales. Le projet vise à identifier, pour le porc, des métabolites et les AA précurseurs d’intérêt ainsi que la réponse du tissu intestinal et du microbiote digestif en présence des AA ou des métabolites des AA, à caractériser la matrice AA/capsule lipidique qui permet la délivrance des AA précurseurs dans les parties basses de l’intestin et de réaliser un essai in vivo en conditions d’élevage contrôlées afin de montrer les effets favorables de l’apport d’AA encapsulés sur la santé et la croissance des porcelets en période de post sevrage. À court terme des connaissances scientifiques vont être générées et feront l’objet de publications. Dans un second temps il y aura : Bénéfice pour la santé des porcs et de manière plus générale pour leur bien-être (moins de trouble intestinaux) ; Bénéfice en terme de croissance pour les porcs bénéficiant des ces AAs (croissance optimisée) ; Bénéfice pour les éleveurs de porcs (des porcs plus sains qui grandissent mieux) ; Bénéfice pour le consommateur (une viande de qualité accrue encore plus sûr en terme microbiologique) et Bénéfice pour l’industriel

Procédures

Anesthésie générale et chirurgie de mise en place d’une anse intestinale : tous les animaux du projet, 1 chirurgie par animal, sur animaux anesthésiés et sous traitement analgésique, durée envison 2H30. Prise de sang : Un tube de 10 mL sur tous les anx du projet, 2 fois/porc (le jour de l’anesthésie pour la chirurgie et 48H après), sur animaux anesthésiés, 2 minutes

Impact sur les animaux

Suite à l’intervention, les animaux pourraient ressentir une douleur abdominale malgré l’analgésie. Ils sont donc susceptibles d’être apathiques, prostrés et de ne pas s’alimenter. Exceptionnellement, on pourrait avoir une déhiscence de plaie (rupture des sutures cutanées), une infection sur la ligne de suture ou une perméabilité de la suture termino-terminale de l’intestin qui engendrerait une péritonite. L’imperméabilité de la suture est vérifiée après sa réalisation.

Devenir

Le projet est de réaliser un modèle animal pour tester finalement l’AA préalablement sélectionné sur organoide intestinal, le modèle est celui des anses intestinales qui nécessite une chirurgie. Les animaux à la fin de la procédure seront tous euthanasiés pour réaliser les prélèvements d’intestins afin d’analyser l’expression de transcrits associés à la réponse immune intestinale et de déterminer la composition du microbiote intestinal et le métabolome de contenus digestifs par résonnance magnétique nucléaire et par spectrométrie de masse.

Remplacement

Les AAs ont été sélectionnés et évalués au préalable en utilisant des organoïdes porcins. Toutefois les organoïdes (uniquement constitués de cellules épithéliales) ne peuvent pas remplacer totalement les anses ligaturées qui se rapprochent beaucoup plus de la réalité (nombreux types cellulaires, apport sanguin et lymphatique…). Les anses qui peuvent être réalisées en grand nombre chez un même animal (>10 dans le jéjunum) permettent de limiter le nombre d’animaux utilisés par rapport à des approches plus conventionnelles.

Réduction

Ce modèle d’anses intestinales permet d’évaluer l’impact de l’AA sélectionné sur la muqueuse intestinale de façon précise et ciblée (espace restreint, sans transit). Nous pouvons ainsi plus facilement tester le bienfait de l’acide aminé sur la muqueuse intestinale et le microbiote porcin. Le modèle animal d’anses instestinales permettra de tester un acide aminé (2 « boudins ») versus un témoin sur 4 animaux. Le nombre d’animaux et le nombre de replicats (boudins) par animal est calculé de facon à avoir une représentativité statistique suffisante pour réaliser un test non paramétrique pour l’analyse de l’expression génique.

Raffinement

Les expérimentations seront menées à bien selon le principe des 3R. Les porcs seront hébergés par 2 afin d’éviter un isolement et pour laisser libre court à leurs interactions sociales dans une case dont la température ambiante sera contrôlée (25 ± 2 °C, adaptée à l'âge des animaux). Ils auront à disposition des chaines ou jouets suspendus pour machouiller et un ballon. Une surveillance bi-quotidienne des animaux sera mise en œuvre afin de veiller à leur bien-être. Les animaux seront sous anesthésie générale avec ventilation mécanique assistée et monitoring de paramètres physiologiques (température, saturation en oxygène, fréquence cardiaque). Un analgésique (buprénorphine) sera administré avant même le début de la chirurgie et le traitement analgésique sera continu sur la période post-opératoire. Les animaux seront manipulés dans le calme. Les deux animaux de chaque journée seront choisis comme étant des partenaires sociaux d’un même groupe. Pendant la semaine d’acclimatation au nouvel établissement, les animaux seront familiarisés à leurs soigneurs par l’administration de récompenses sucrées (type fraise tagada). Pendant le suivi post-opératoire, les visites seront plus fréquentes avec un passage en soirée.

Choix des espèces

Le porc est l’espèce cible du projet. Les animaux auront entre 28 et 40 jours d’âge. À ce stade ; les animaux péseront entre 8 et 15 kg, ce qui facilitera leur manipulation, la chirurgie et le suivi post-opératoire.

8 vaches laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, sans mise à mort, toutes réintégrant ensuite le troupeau. On leur injecte dans un quartier de la mamelle un composé inflammatoire qui provoque une fièvre brève et une douleur à la palpation entre quatre et douze heures, avec des prélèvements de lait et de sang. Le porteur indique qu'aucun analgésique n'est administré car il fausserait l'inflammation étudiée. Il affirme que cette approche évite une infection bactérienne expérimentale qui condamnerait les animaux à l'équarrissage.

Objectifs

Ce protocole s’inscrit dans le cadre de travaux visant à améliorer la résistance des animaux aux mammites, ces dernières représentant une des maladies majeures à ce jour en élevage bovin. Notre but est de mieux connaître les globules blancs, et plus particulièrement les neutrophiles qui ont un rôle essentiel dans la défense des vaches contre les mammites. Les neutrophiles sont les premières cellules immunitaires à arriver sur le site de l'inflammation mammaire lors des mammites bovines, d’où l’importance de la connaissance précise de ces cellules. Parmi les globules blancs des bovins, ces neutrophiles se répartissent en deux sous-groupes, chacun possédant des propriétés spécifiques soit d'activation ou de diminution de la réponse inflammatoire. L'objet de la présente demande est de nous permettre de caractériser finement les neutrophiles de la glande mammaires lors d'une inflammation et d’étudier comment les proportions et les activités biologiques respectives de différents types de neutrophiles évoluent, à la fois dans le sang et dans le lait, lors d'une inflammation mammaire.

Bénéfices attendus

Ce projet s’inscrit dans une démarche d’amélioration de la résistance des vaches laitières aux mammites. Il contribuera à une meilleure connaissance des neutrophiles recrutés dans le lait lors d'une inflammation et de leur rôle dans le contrôle de cette inflammation. Les données préalables recueillies dans le cadre du projet Masticells suggèrent que la proportion des neutrophiles régulateurs parmi les neutrophiles du lait à différents temps après déclenchement d'une mammite sont variables. Ces neutrophiles régulateurs ayant des capacités de modulation de la réponse immunitaire de l'hôte, ils pourraient intervenir dans les processus de contrôle de l'inflammation et potentiellement de réparation tissulaire après inflammation. A termes, cette meilleure caractérisation des neutrophiles du lait pourrait être introduite dans les critères d’amélioration génétique de la résistance des vaches laitières aux mammites.

Procédures

Une inflammation mammaire sera induite par injection, via le canal du trayon, d'un composé inducteur d'inflammation dans un des 4 quartiers de la glande mammaire des 8 vaches recrutées. Des prélèvements de lait (2x40ml) et de sang (à la jugulaire) sont prévus à 4 temps (t=0h, 4h, 72h et 144h post-injection de LPS).

Impact sur les animaux

Compte-tenu des travaux antérieurs et des données de la littérature, l'injection du composé inflammatoire (LPS) induira une inflammation locale de courte durée (plus de signes locaux d'inflammation 12h après injection) accompagnée d’une fièvre de courte durée (pic de température rectale à 8h post-injection et retour à une température normale 12h post-injection). Le quartier injecté est douloureux à la palpation entre 4h et 12h post-injection. L’état général, l’intensité de l’inflammation locale et la douleur sont évalués à l’aide d’une grille de notation. L’utilisation d’un médicament pour limiter la douleur (analgésique) n ‘est pas possible en raison de son impact sur le déroulement de l’inflammation. Les prises de sang ne nécessitent qu’une contention minimale, les animaux étant habitués à la contention lors de la distribution des aliments. La douleur causée par l’aiguille ne nécessite pas d’anesthésie.

Devenir

Les animaux réintègreront le troupeau de l’unité expérimentale sur décision de la personne responsable du bien-être des animaux. La réponse inflammatoire consécutive à l'injection de LPS est de courte durée. Ce traitement n’engendre classiquement que peu d’inconfort et, par ailleurs, les animaux seront dans tous les cas soignés en cas de pathologie.

Remplacement

Les informations collectées lors de ce protocole porteront sur l'espèce concernée par les mammites (vache). L'approche proposée permet de remplacer une infection bactérienne expérimentale qui condamnerait les animaux à l'équarissage. Cette méthode alternative permet l'évaluation globale des premières étapes de la réponse au niveau de l’animal entier. Il n'existe pas, à l'heure actuelle, de modèle in vitro permettant de reproduire le recrutement des neutrophiles sanguins dans la glande mammaire suite à une infection mammaire.

Réduction

Huit vaches laitières en lactation seront incluses dans le projet. Ce nombre permet d'obtenir une valeur médiane des proportions de neutrophiles régulateurs dans le lait lors d'une inflammation mammaire. Nous comparerons l'évolution de ce pourcentage à différents points au cours de l'inflammation (t=4h, t=72h, t=144h). Les proportions des neutrophiles régulateurs aux différents temps seront analysées statistiquement par des approches de statistiques adaptées aux petits échantillons. Ce nombre a été déterminé pour satisfaire une condition de validité du test statistique qui sera utilisé (effectif d'au moins 5 animaux) et prendre en compte la possibilité d'une non-réponse de certains animaux (situation rencontrée lors de tests précédents à une fréquence de 5%). La capacité maximale de l'installation est de 8 animaux traités simultanément. Ce nombre d'animaux permettra de traiter tous les animaux en une seule série et ainsi contrôler des variations qui auraient été liées à plusieurs séries espacées dans le temps. Les variables contrôlées seront la race des animaux et le stade de lactation : les animaux seront de la même race (Prim'Holstein) et seront en milieu de lactation (entre 3 et 7 mois).

Raffinement

L’utilisation d’un composé non infectieux pour le déclenchement de l’inflammation réduit l’intensité et la durée de l’inflammation et permet de mimer les premières étapes d’une vraie infection. Les animaux seront gardés à proximité des bâtiments le jour de l’injection afin de pouvoir les surveiller de façon suivie. Tout signe d’une dégradation de l’état de santé d’un des animaux entraînera l’intervention du vétérinaire praticien de l’unité. Les prises de sang réalisées ne nécessitent qu’une contention minimale, les animaux étant habitués à être pris au cornadis pour la distribution des aliments. Elles sont réalisées par du personnel expérimenté. La douleur causée par l’aiguille ne nécessite pas d’anesthésie.

Choix des espèces

L’espèce animale utilisée est le bovin. Il s’agit de vaches laitières de race Prim’Holstein en lactation. Les travaux sont réalisés sur la vache laitière car c'est une des espèces sujette aux mammites. Ces animaux ne sont pas transgéniques et ont été obtenus par des méthodes de reproduction utilisées en élevage classique. Il s'agit de vaches adultes (âgées de 3 à 6 ans) en lactation (stade de lactation entre 3 et 7 mois) non mises en reproduction.

48 porcs vont être utilisés puis engraissés et abattus de façon classique, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont anesthésiés à trois reprises pour un scanner de la composition corporelle et élevés en loge individuelle pendant la croissance. Le projet évalue un critère de formulation d'aliments visant à réduire le coût et l'impact environnemental de l'élevage porcin. Le porteur affirme que cette évaluation "nécessite" d'être réalisée sur l'espèce porcine et inscrit ses objectifs dans le "bien-être des animaux non-humains" et les attentes sociétales.

Objectifs

L'objectif du projet est de comparer la réponse des porcs en croissance alimentés avec des aliments se différenciant par le choix des matières premières (céréales, tourteaux) et la modulation apportée par des traitements technologiques sur leurs caractéristiques nutritionnelles et d'évaluer l'applicabilité d’un nouveau critère de formulation intégrant ces modifications nutritionnelles. Les aliments pour porcs sont préparés en mélangeant des matières premières qui apportent les nutriments nécessaires à la couverture des besoins des animaux en énergie (part la plus onéreuse de l'aliment), en acides aminés (suffisamment pour la production de viande mais sans excès pour des raison économiques et environnementales) et en minéraux (suffisamment pour la solidité osseuse mais sans excès pour des raison économiques et environnementales). Des connaissances scientifiques récentes ont été produites sur leur utilisation digestive et métabolique selon les process appliqués lors de la production des matières premières ou de l’aliment. Elles permettent de proposer un critère de formulation synthétique intégrant ces effets, qu’il est nécessaire d’évaluer en conditions pratiques. Cela contribuera aux efforts déployés par la filière pour améliorer l'efficacité d'utilisation des ressources par les porcs à la fois pour réduire la part de l’alimentation dans le coût de production et pour répondre aux attentes sociétales pour un moindre impact environnemental et un meilleur bien-être des animaux.

Bénéfices attendus

Une bonne connaissance des valeurs nutritionnelles des aliments pour animaux est essentielle pour optimiser l’efficacité alimentaire et ainsi réduire les coûts de production associés à l’alimentation, économiser les ressources, réduire l'impact sur l'environnement par une réduction des apports de nutriments en excès. La formulation des aliments repose encore le plus souvent sur des valeurs nutritionnelles déterminées à partir de matières premières présentées sous forme de farine. Or des traitements technologiques peuvent être appliqués aux aliments (par exemple lors de la granulation) ou sur directement sur les matières premières (par exemple lors de l'extrusion ou l'expansion) qui sont susceptibles de modifier leur utilisation par les animaux. Une fois les modifications induites caractérisées (étape en amont de ce projet), les connaissances scientifiques acquises seront intégrées dans un critère synthétique permettant d'intégrer lors de la formulation les effets des traitements technologiques appliqués lors de la fabrication de l'aliment ou la préparation des matières premières sur la valeur nutritionnelle de la formule. Les résultats du projet contribueront à la transposition de ce critère de façon opérationnelle dans les services de formulation des usines d'aliment ou directement chez les éleveurs qui fabriquent leur aliment à la ferme.

Procédures

Aucun prélèvement n'est réalisé sur les animaux. Les porcs sont anesthésiés par un protocole classique d'anesthésie vétérinaire : injection (aiguille 40 x 1.2 mm) intramusculaire de xylazine (Rompun® à 10 ml/100 kg) et de kétamine (Imalgène® à 20 ml/100 kg pour les porcs de poids supérieur à 35 kg et 25 ml/100 kg pour ceux de poids inférieur à 35kg). L'acquisition d'images scanner prend environ 10 mn. L'anesthésie doit donc durer suffisamment longtemps pour permettre un transport de l'animal endormi jusqu'au scanner, la prise de mesure et le transport retour à la case de réveil, soit une vingtaine de minutes.

Impact sur les animaux

Les phases les plus critiques pour les animaux correspondent à l'élevage en loge individuelle pendant la phase de croissance et à l'anesthésie et la contention mises en oeuvre pendant les trois mesures de la composition corporelle individuelle. L’élevage en loges individuelles permet d’attribuer à chaque animal une aire de vie qui comprend une zone d’alimentation, d’abreuvement, de repos et de déjection. Elle ne leur permet pas de se mélanger avec leurs congénères mais leur permet de se voir au travers des cloisons ajourées, de se sentir, de s'entendre, et aux porcs de deux cases voisines de se toucher. Les procédures d’anesthésie et le suivi constant des animaux au réveil permettent de limiter au maximum le stress autour de la mesure de la composition corporelle par tomographie. L'anesthésie permet d'obtenir des animaux endormis et détendus pour des images de bonne qualité. La contention des animaux endormis pendant le déplacement aller-retour entre la loge et le scanner ainsi que pendant la prise d’image est réalisée avec un matelas à dépression identique à celui utilisé par les pompiers pour le transport de personnes. Les porcs sont ajeûnés avant l’anesthésie afin d'éviter les remontées gastriques dans l'œsophage et la trachée et éviter d'obstruer les voies respiratoires jusqu’au réveil, et sont surveillés après l’anesthésie jusqu’à reprise de la consommation normale d’aliment et d’eau.

Devenir

Les animaux sont tous gardés en vie à la fin des procédures. Ils seront engraissés en groupe pendant 1 mois après la période expérimentale et leur abattage interviendra de façon classique pour ces animaux de rente, à la fin de la période d'engraissement.

Remplacement

L'évaluation de l'applicabilité d'un nouveau critère de formulation pour améliorer l'efficience alimentaire des porcs selon la technologie appliquée lors de la préparation des matières premières et la fabrication des aliments pour porcins nécessite d’être réalisée sur l’espèce porcine et sur animaux.

Réduction

Le nombre d'animaux mis en essai (12 par lot) est limité au strict nécessaire pour être en mesure de mettre en relation précisément l'ingestion de nutriments et les dépôts tissulaires associés pendant l'engraissement. Cet effectif permet d'avoir une puissance statistique suffisante pour mettre en évidence un écart de 2 points de pourcentage de teneur en gras et en muscle dans l'animal. L'élevage en loge individuelle permet de limiter le nombre d'animaux à anesthésier pour le même nombre d'unités expérimentales (12/lot) et une mise en relation plus précise entre les nutriments ingérés et les tissus déposés que si ces mesures étaient réalisées sur des porcs élevés en case (donc plus d'animaux) sans possibilité de quantifier leur ingestion alimentaire individuelle (moins de précision). Les données seront soumises à une analyse statistique qui intègre le lot et la répétition en effets principaux, et le porc en unité expérimentale.

Raffinement

Contrairement aux mesures faites après l'abattage, la tomographie est une technique non invasive qui permet de caractériser la composition corporelle en réduisant le nombre d'animaux, chacun étant suivi à 3 stades de croissance. Les aliments sont formulés pour couvrir les besoins nutritionnels des porcs. Ils sont distribués à volonté et les porcs disposent d'une distribution d'eau également à volonté. La température ambiante est régulée par un système de ventilation qui permet de maintenir les animaux dans leur zone de confort thermique.

Choix des espèces

L'évaluation de l'applicabilité d'un nouveau critère de formulation pour améliorer l'efficience alimentaire des porcs selon la technologie appliquées lors de la préparation des matières premières et la fabrication des aliments pour porcins nécessite d’être réalisée sur l’espèce porcine. Les porcs seront suivis depuis leur entrée en engraissement vers 68-70 jours d'âge jusqu'à environ 150 jours d'âge (vers 115 kg de poids vif). La comparaison de la croissance des animaux se fera pendant cette période.

2 moutons castrés vont être utilisés puis rendus au troupeau après récupération, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent deux interventions chirurgicales sous sédation, pour poser puis retirer une canule ruminale temporaire, avec des prélèvements sanguins répétés. Le porteur présente ce dispositif temporaire comme une alternative aux canules permanentes portées toute la carrière de l'animal. Il ouvre son résumé en évoquant un "besoin constant d'animaux" de son établissement et qualifie le recours aux ovins d'"indispensable" pour l'étude fine de la digestion.

Objectifs

L'agriculture est depuis toujours en constante évolution. Pour l'aider dans cette mutation la recherche agronomique a initié de nombreux programmes de recherche. Auparavant orientée vers l'augmentation des performances et l'amélioration de la productivité des espèces animales élevées et destinées à produire du lait et/ou de la viande, aujourd'hui elle s'orienterait plutôt à maintenir le niveau de production des animaux (ovins, bovins...) tout en prenant plus en compte les contraintes du milieu, les risques environnementaux (production des gaz à effet de serre, polution des sols...) ou les attentes sociétales (bien être animal, qualité des produits, traçabilité de l'alimentation...). Pour répondre à une partie de ces enjeux, notre établissement utilisateur a un besoin constant d'animaux. Pour réaliser des études fines des mécanismes physiologiques d'ingestion et de la digestion des aliments chez les ruminants , les animaux modèles utilisés sont ici des moutons castrés. C'est un modèle animal de référence pour établir les valeurs de digestibilité et d’ingestibilité des aliments pour ruminants, et pour comprendre les processus digestifs afin de les modéliser. 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). Pour certaines études, en particulier pour la compréhension des mécanismes de digestion et de mesure de la cinétique de dégradation des aliments, le recours à des animaux porteurs de canules est indispensable. L’objectif de ce projet qui durera deux ans, est de trouver une alternative à certaines méthodes invasives sur animaux en particulier les canules permanentes sur ruminants. Ici, il s’agit premièrement de concevoir une canule ruminale temporaire pour ovin avec un diamètre d’insertion dans le rumen le plus étroit possible (= 3 cm) et pouvant être retirée quelques semaines après (max : 20 semaines). La pose de la canule se fera par chirurgie mais le retrait devra être réalisé sans chirurgie supplémentaire. Le but est que ces dispositifs ne soient positionnés sur l’animal que pour la durée de l’expérimentation et non sur la carrière de l’animal tout en permettant d'étudier les mécanismes fins de la digestion. Pour cela , nous réaliserons cette expérimentation sur deux moutons adultes afin de confirmer l'ensemble des étapes de ce protocole de mise en oeuvre.

Bénéfices attendus

Pouvoir étudier les mécanismes fins de la digestion en utilisant des animaux porteurs de canules. Les animaux ne seront équipés de ces canules que pour la durée des procédures soit quelques semaines. Les animaux ne seront plus équipés de canules permanentes durant toute leur carrière.

Procédures

Les deux animaux subiront deux interventions chirurgicales avec une sédation à la xylazine : la pose de la canule durera environ 30 minutes et le retrait de la canule durera moins de 10 minutes. Les prélévements sanguins seront réalisés sur les deux moutons vigiles et chacun durera moins d'une minute entre la contention et la réalisation de la procédure. Un volume maximum de sang de 20 ml par mouton est prélevé à la jugulaire (volume de prélèvement sans conséquence néfaste pour leur santé, inférieur à 1% du volume sanguin de l'animal), au moyen d’un vacutainer. Les prélèvements sanguins sont réalisés deux fois par jour à 3 heures d'intervalles à J-1, J0, J+1 et J+2 puis une fois par jour à J+5, J+7, J+9 et J+13 le matin à la pose et au retrait de la canule. Ces prélèvements seront réalisés par du personnel qualifié, les animaux seront préalablement habitués aux manipulations et aux prélèvements, pour que ceux-ci se passent dans le calme pour ne pas biaiser les indicateurs de bien-être animal (cortisol).

Impact sur les animaux

La présence de la canule engendre une légère gêne mécanique mais qui sera réduite à l'échelle de la procédure. De plus, au moment du retrait de la canule, un léger écoulement pourrait survenir pendant quelques heures, le temps que l'orifice ne se bouche de manière mécanique.

Devenir

A l'issue de toutes les procédures, les animaux retourneront dans le troupeau de mâles castrés après avoir complétement récupéré.

Remplacement

Dans certains cas de figure, notamment pour l'étude des mécanismes fin de la digestion, nous ne pouvons pas utiliser de méthodes alternatives (fermenteurs artificiels). C'est pour cela que nous avons recours à des ovins dans ce projet.

Réduction

Nous avons réduit au maximum les effectifs avec seulement deux animaux utilisés. Pour vérifier toutes les étapes, nous devons les confirmer avec au moins une répétition. Il serait vraiment très difficile de tirer des conclusions robustes avec seulement un seul animal.

Raffinement

Tout est mis en oeuvre pour le raffinement notamment les conditions d'hébergement qui seront réduites au maximum individuellement et les surfaces par animal respectent les normes en expérimentation. La durée en case individuelle devrait correspondre à la période de cicatrisation soit une quinzaine de jours. Cependant, si des problèmes persistaient de cicatrisation ou d’étanchéité de la canule, elle pourrait durer le temps de l’expérimentation soit 6 à 8 semaines pour la sécurité de l'animal mais serait réduit au maximum. De plus, lors de la pose et du retrait le protocole médicamenteux est adapté afin que l'animal souffre le moins possible. Des antiinflammatoire ainsi que des antalgiques sont administrés sur 9 jours post-opératoires pour permettre à l'animal de se remettre dans de bonnes conditions. De plus, pour vérifier que son bien être n'est pas impacté, des grilles de suivi sont mises en oeuvre deux fois par jour de J-1, J0, J1, à J2, puis une fois par jour à J5, J7, J9 et J 13 suivant les opérations et des prises de sang sont réalisées en parallèle pour vérifier l'évolution du cortisol dans le sang.

Choix des espèces

Nous étudions la digestion des ruminants et le mouton est l'un de nos modèles d'étude de ces mécanismes. C'est pour cela que nous avons choisi l'espèce ovine. Nous étudions les mécanismes de digestion d'animaux adultes et c'est pour cela que nous travaillons sur des moutons âgés d'un à deux ans.

17 porcelets vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont infectés par deux coronavirus porcins pour étudier la recombinaison virale, avec écouvillonnages fécaux quotidiens pendant dix jours, puis tués pour prélever les tissus. Le porteur indique que l'infection peut provoquer des hyperthermies, une baisse d'appétit et des diarrhées légères. Il affirme que les modèles cellulaires miment rarement la complexité de l'animal et qualifie l'expérimentation animale d'"essentielle" pour reproduire l'environnement naturel de la recombinaison.

Objectifs

L'objectif du projet est d'améliorer la compréhension des mécanismes de recombinaison chez les coronavirus, suite à l'émergence du SARS-CoV-2, en utilisant comme modèle deux coronavirus porcins, montrant depuis 2009 des événements de recombinaison naturelle. La recombinaison génétique virale, formation de virus chimériques à partir de souches parentales, contribue significativement à la variation génétique des virus ARN et joue, avec les mutations, un rôle important dans l'aptitude de ces derniers à évoluer et s'adapter à un nouvel environnement.

Bénéfices attendus

Les connaissances générées dans le cadre de ce projet permettront d'évaluer si nous arrivons à reproduire des événements de recombinaison entre les deux souches de coronavirus porcins et plus précisément d'estimer la fréquence associée de ces évènements et la caractérisation des génomes recombinants identifiés.

Procédures

Prélèvement de fèces par écouvillon les J1, J2, J3 jusqu’à J10 - 1 fois par jour - quelques minutes d'intervention par prélévements.

Impact sur les animaux

L'infection chez des porcelets de plus de 3 semaines par les souches étudiées est moyennement virulente. Elle devrait induire quelques hyperthermies et une diminution temporaire d'appétit. Des épisodes de diarrhées légères sont possibles.

Devenir

Les porcs seront mis à mort à la fin de l'étude afin de prélever les tissus.

Remplacement

Les approches d’infection de virus en modèle alternatif in vitro type lignées cellulaires sont sujettes à critique car ces cultures miment rarement la complexité cellulaire et la totalité des interactions présentent dans l’animal. L'expérimentation animale est ainsi essentielle dans l'optique de mimer l'environnement naturel avec tous les facteurs prédisposant à la recombinaison.

Réduction

Le nombre d’animaux impliqué dans chaque groupe constitue un minimum nécessaire pour des analyses statistiques robustes (test ANOVA et de Student). En effet, nous ne pouvons prévoir l’efficacité de recombinaison entre le GETv et le DEPv, ainsi un nombre plus élevé de porcelets co-infectés (8 porcelets) est nécessaire en comparaison aux animaux témoins et mono-infectés GETv ou DEPv (3 porcelets par groupe) qui montrent une très faible variabilité.

Raffinement

Les animaux seront hébergés en groupes stables avec enrichissement du milieu. Le bien-être animal sera pris en compte avec la constitution suite au sevrage de groupes d’élevage avec un nombre stable (autant que possible) tout au long d’un essai, eau et nourriture à volonté, la surface par animal, la mise à disposition d’objets manipulables, la présence de lampes chauffantes et d’une plaque de couchage si l’âge des animaux le justifie, la surveillance des animaux afin de déceler la survenue de points limites et d’y remédier. Après chaque inoculation en particulier, et tout au long du séjour de ces animaux dans nos animaleries, les porcs seront observés quotidiennement.

Choix des espèces

Seuls les porcs sont sensibles à l’infection par les virus de la GET et de la DEP. Il est donc indispensable d’avoir recours à cette espèce animale pour cette étude. Porcelets à partir de 8 kg de poids vif (en post-sevrage plus âgés que 3 semaines pour diminuer les symptômes tout en favorisant l’infection).