Oiseaux

Le cincle plongeur, prédateur d'invertébrés aquatiques qui concentre dans son organisme les polluants de la chaîne alimentaire, est l'espèce retenue pour mesurer l'effet du mercure sur les mitochondries d'oiseaux sauvages. 750 oisillons vont être utilisés sur trois années dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, aucun n'étant tué. Deux jours après l'éclosion, la moitié des jeunes de chaque nid est transportée jusqu'à trente minutes vers un nid d'accueil situé sur un territoire plus ou moins contaminé, puis pesée, baguée et saignée aux jours 7 et 12. Le porteur reconnaît un risque de refroidissement pendant le transport, un effet possible de la prise de sang sur la fin de la croissance, un risque accru de prédation lié aux visites répétées et une dissémination de parasites entre nids. Les oisillons sont ensuite laissés dans le nid où ils se trouvent et rejoignent, s'ils survivent à l'envol, la population suivie depuis dix ans.

Objectifs

Les rivières sont des milieux sensibles à la pollution chimique car le ruissellement y concentre les polluants libérés dans l’environnement. Pourtant l’impact de la pollution sur les organismes vivant dans les rivières reste mal compris. Chez les eucaryotes (c'est-à-dire les organismes dont les cellules possèdent des noyaux), les mitochondries sont responsables de la production d’énergie à l'intérieur des cellules pour les fonctions vitales des organismes. Le fonctionnement des mitochondries devrait donc jouer un rôle majeur dans la capacité des organismes à faire face aux sources de stress dans l'environnement. Les études de toxicologie sur des cellules en culture et des animaux de laboratoire ont clairement montré que de nombreux polluants perturbent le fonctionnement des mitochondries. Pourtant, l’impact des polluants sur les mitochondries dans les populations naturelles reste quasiment inexploré, et les conséquences de cet impact sur la croissance, la reproduction et la survie des organismes sont très mal connues chez les vertébrés sauvages. Le projet a pour objectif de mesurer l'impact du mercure sur le fonctionnement des mitochondries lors de la croissance des jeunes chez une espèce d'oiseau vivant dans les rivières. On se focalisera ici sur le mercure car il s’agit d’un polluant dont les effets sur les mitochondries ont été clairement montrés en laboratoire. Dans les populations naturelles d’oiseaux, le mercure est associé à une survie et/ou une reproduction diminuées, mais on ne sait pas quel est le rôle des mitochondries dans cette diminution. Ici, on cherche à comprendre si c'est le niveau de mercure dans l'environnement auquel les oisillons sont exposés avant ou après l'éclosion (c'est-à-dire durant la formation des oeufs et l'incubation ou durant la croissance au nid) qui influence le plus le fonctionnement des mitochondries. Dans une population suivie depuis 10 ans et où les niveaux de mercure ont été mesurés au préalable à l’échelle de chaque territoire, on réalisera des adoptions croisées partielles d'oisillons juste après l’éclosion entre nids situés dans des territoires à forte et faible concentration de mercure. La croissance de ces jeunes et le fonctionnement de leurs mitochondries seront ensuite mesurés jusqu'à l'envol.

Bénéfices attendus

Le projet vise tout d’abord à apporter des connaissances fondamentales sur l’impact de la pollution sur les organismes en milieu naturel, donc en présence d’autres sources de stress potentielles (parasitisme, prédation, manque de nourriture, etc.), qui peuvent fortement changer les conclusions d’études réalisées in vitro ou en captivité. Pour ce faire, on s’intéresse à des paramètres fondamentaux du fonctionnement des cellules, ici la respiration mitochondriale. Cette étude nous permettra donc de mieux comprendre comment le fonctionnement des mitochondries peut influencer la capacité des animaux à adapter leur métabolisme aux changements environnementaux, et plus spécifiquement quel est l’impact de la pollution au mercure sur le fonctionnement des mitochondries dans la nature ; le projet nous informera aussi sur les conséquences de cet impact sur la croissance, la reproduction et la survie des oiseaux sauvages. Les réponses à ces questions sont essentielles à la fois pour les biologistes évolutifs, pour comprendre les mécanismes qui sous-tendent les adaptations des oiseaux aux variations de l'environnement, et pour les biologistes de la conservation, pour comprendre ce qui rend certains individus, populations ou espèces plus vulnérables que d'autres à la pollution. De façon plus appliquée, le projet apportera également des informations clé pour comprendre l’impact de la pollution au mercure sur un organisme vivant dans les rivières dans la zone d’étude, et ces informations seront mises à disposition des partenaires institutionnels et associatifs locaux, leur permettant de cibler potentiellement des actions de restauration de la qualité de l’eau face à diverses sources de pollution. De telles actions sont en effet souvent d’une efficacité limitée à cause du manque d’information sur les concentrations de ces polluants à une échelle spatiale fine et sur leurs effets biologiques. L'enjeu de ces restaurations est à la fois environnemental mais aussi sanitaire, car les activités humaines liées à l'eau sont nombreuses dans la zone d’étude (pêche, sports d'eau, baignade...).

Procédures

Les individus inclus dans l’expérience seront soumis à trois interventions, uniques pour chaque animal et d’une durée limitée : 1 - au jour 2 après l'éclosion, la moitié des jeunes expérimentaux de chaque nid sera transportée entre le nid d’origine et le nid d’accueil ; ce transport est réalisé une seule fois, pour une durée de 30 min maximum pour chaque individu déplacé ; 2 - au jour 7 après l'éclosion, les jeunes de chaque nid expérimental seront pesés, bagués et subiront une prise de sang très limitée (sur animaux vigiles) ; cette opération dure environ 10 à 15 minutes pour l’ensemble de la nichée, et elle est incluse dans le suivi à long terme de la population ; 3 -au jour 12 après l'éclosion, les jeunes de chaque nid expérimental seront à nouveau pesés, puis mesurés et une prise de sang sera effectuée pour les analyses du fonctionnement des mitochondries (sur animaux vigiles) ; cette opération dure environ 15 à 20 minutes pour l’ensemble de la nichée. Le dérangement induit par chaque visite au nid reste très limité dans le temps et ne devrait conduire à aucune désertion comme constaté dans le cadre du suivi à long terme de la population au cours duquel les nids sont visités régulièrement aux mêmes stades.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables potentiels sur les individus expérimentaux sont : 1 - un risque de refroidissement et/ou manque de nourriture pendant le transport des jeunes entre nids ; 2 - un impact négatif de la prise de sang sur la fin de croissance des jeunes ; 3 - une augmentation du risque de prédation du fait de visites supplémentaires aux nids ; 4 - une dissémination accrue des pathogènes ou parasites entre nids. Le risque d’abandon des nids pendant la phase de manipulation devrait rester nul car les nids ne sont jamais laissés vides au cours des échanges, gardant toujours au moins la moitié des poussins à tout moment. Une diminution du nombre de jeunes au nid peut arriver naturellement (mortalité pendant la croissance) et n’entraîne pas de désertion directe ; ici elle restera très courte. Au cours du suivi à long terme de la population, les nids sont régulièrement visités (pour compter les œufs, vérifier les éclosions, baguer les jeunes, etc.), et les jeunes retirés du nid temporairement pour être pesés. Or ces dérangements n’ont jamais occasionné de désertion directe évidente au cours des 10 années passées du suivi. Le risque d’abandon (ou infanticide) des jeunes suite à l'adoption devrait également rester nul car chez ces espèces de passereaux, les adultes ne reconnaissent pas leurs jeunes et ne sont pas sensibles aux odeurs que les humains peuvent laisser sur eux (nous manipulons régulièrement les jeunes pour le baguage et les mesures sans aucun abandon après le retour au nid ; l’odorat chez ces espèces est extrêmement peu développé). Des expériences d’adoption croisées sont réalisées de façon très fréquente depuis des dizaines d’années chez de multiples espèces d’oiseaux cavicoles, sans augmentation documentée de la mortalité des jeunes. La personne responsable du projet a elle-même conduit par le passé plusieurs expériences d’adoptions croisées chez d'autres espèces, lui conférant une grande expérience dans leur réalisation pratique et les précautions à respecter. Aucun effet à long terme de ces échanges de jeunes n’est attendu non plus sur la composition génétique de la population, puisque les mouvements de dispersion des individus ont déjà lieu naturellement entre rivières dans la zone d’étude et avec les rivières aux alentours.

Devenir

Le projet vise à obtenir des données sur l’impact de l’exposition au mercure au cours de la croissance, et s’inscrit dans le cadre du suivi à long terme de la population étudiée. Ainsi, une fois le suivi de croissance des jeunes expérimentaux réalisé, les oiseaux sont laissés dans les nids où ils se trouvent et entreront ensuite dans la population d’étude s'ils survivent après l'envol jusqu’à l'âge adulte. Ils seront alors suivis é long terme, de la même façon que les individus non expérimentaux les années suivantes.

Remplacement

L’objectif du projet est de décrire les effets de l’exposition chronique des oiseaux au mercure et ses interactions éventuelles avec d’autres sources de stress en situation naturelle sur des paramètres physiologiques fondamentaux (fonctionnement mitochondrial). Il repose donc par essence sur la possibilité de prendre les mesures sur ces oiseaux en nature. Il n’est donc pas possible de remplacer les animaux utilisés par d’autres types de modèles.

Réduction

Pour réduire le nombre d’individus inclus dans l’expérience au strict minimum, nous réaliserons des adoptions croisées partielles entre paires de nids, avec dans chaque nid expérimental une partie (la moitié) des jeunes originaires du nid en question et une partie venant de l'autre nid (jeunes adoptés). La comparaison des jeunes issus de nids différents mais élevés dans les mêmes conditions ou du même nid mais élevés dans des conditions différentes permet de tenir compte des autres effets à côté de l’exposition au mercure, comme la date dans la saison, le nombre de jeunes dans le nid, l'âge des parents, etc. Ce protocole permet ainsi de séparer les différents effets en minimisant le nombre de jeunes impliqués dans l'expérience. En 2024, nous avons pu mesurer les caractéristiques mitochondriales sur environ 100 jeunes au cours de leur croissance dans leur nid d’origine, c’est-à-dire hors expérience. Ces données préliminaires nous donnent un ordre de grandeur de l'effet attendu du mercure a priori et ainsi permettent de calibrer le nombre de jeunes nécessaire. Les résultats obtenus sur ces premières mesures donnent une différence entre territoires les plus et les moins exposés au mercure d’environ 7 %. Sur la base d’une telle différence, le nombre de jeunes à considérer dans l'expérience serait compris entre 450 et 750 jeunes au total. Sachant qu’en moyenne chaque nid expérimental contient 4 à 5 poussins, cela correspond à environ 90 à 180 nids expérimentaux. Des échanges entre 30 paires de nids, soit environ 240 à 250 jeunes, sont prévus sur une année. Cependant, parmi ces paires de nids possibles, les différences de niveaux de mercure seront plus ou moins fortes. Donc l’expérience est prévue sur 3 années, pour un total de 180 nids, soit autour de 750 jeunes, ce qui permettra d'avoir suffisamment de jeunes issus de territoires avec des niveaux d'exposition au mercure variables pour détecter leurs effets. La 3e année d’expérience ne sera réalisée que si le nombre de jeunes qui auront effectivement pu être échangés les 2 premières années n’est pas suffisant ; des analyses statistiques sur les données collectées les 2 premières années testeront si des effets peuvent être détectés, et si c'est le cas, l’expérience ne sera pas reconduite la 3e année.

Raffinement

Le projet vise à mesurer et comprendre l’impact de l’exposition au mercure sur des paramètres physiologiques fondamentaux en population naturelle. Pour ce faire, nous utiliserons la variabilité naturelle de l’exposition au mercure entre les différents territoires sur des rivières aux niveaux d’industrialisation passée différents, pour comparer des jeunes soumis à des concentrations de mercure différentes sans avoir à manipuler directement les doses de mercure. Les procédures expérimentales utilisées pendant la manipulation des oiseaux visent à réduire les impacts négatifs potentiels sur les individus : 1 - on utilisera des chaufferettes pour garder les jeunes au chaud pendant le transport ; ces chaufferettes sont déjà utilisées en routine lors du suivi à long terme de la population, en particulier lorsque la température extérieure est basse ; 2 - on nettoiera et désinfectera le matériel utilisé pendant le transport après chaque échange pour limiter la contamination par des parasites ou maladies entre nids ; 3 - on limitera le temps de transport des poussins entre nids à 30 min maximum, ce qui correspond à des temps de pause de nourrissage qui peuvent être observés naturellement. Si le temps de transport dépasse cette durée car il n’y a pas de nids à proximité l’un de l’autre qui peuvent être appariés, nous prévoirons un nourrissage artificiel pendant le transport en utilisant de la nourriture spécifique pour l’élevage d’oiseaux insectivores, enrichie en protéines et vitamines (pâtée d’élevage) ; 4 - on limitera la quantité de sang prélevée lors des mesures à une quantité largement (6 fois) inférieure au maximum préconisé, ce qui a déjà été réalisé sans effet négatif notable sur la survie jusqu’à l’envol ; 5 - on bloquera l’entrée des nids pendant le temps de manipulation des poussins à prélever pour empêcher les parents de trouver le nid vide ce qui pourrait entraîner une désertion ; 6 - on portera une attention particulière pendant l’approche des nids à ne pas toucher les supports (rochers, murs) autour afin d’éviter de laisser des traces odorantes qui pourraient attirer des prédateurs mammifères. Enfin on restera particulièrement vigilant aux procédures mises en oeuvre pour éviter tout impact négatif non prévu qui apparaîtrait, par exemple sur la survie des jeunes, et ajuster les opérations et manipulations afin de les éviter (temps de déplacement plus court, réduction de la durée des manipulations si besoin, etc.).

Choix des espèces

Le cincle plongeur a été choisi comme espèce d'étude pour 4 raisons principales : (1) comme il s'agit d'un prédateur d'invertébrés aquatiques, il concentre les polluants qui transitent le long de la chaîne alimentaire dans son organisme, ce qui permet de les quantifier et de détecter leur impact sur le comportement, la survie, la reproduction dans une population naturelle ; (2) dans la zone d'étude, les rivières sont fortement variables dans les niveaux et type de pollution, en particulier des concentrations de mercure, permettant là encore de détecter des effets de ces polluants et de quantifier leur variation ; (3) la zone d'étude présente une densité de cincles élevée ce qui permet d'assurer suffisamment de nids expérimentaux pour obtenir une puissance statistique satisfaisante ; (4) enfin, bien que le cincle soit une espèce protégée, son statut de conservation en France est « préoccupation mineure » c’est-à-dire le statut le plus favorable (avec des populations stables). L’objectif du projet est de décrire les effets de l’exposition chronique au mercure sur des paramètres physiologiques fondamentaux (fonctionnement mitochondrial) chez des oiseaux en population naturelle au cours de la croissance. Les oiseaux inclus dans l’expérience seront donc des jeunes au nid, entre le jour 2 après l’éclosion (échanges partiels) et le jour 12 (mesures et prise de sang), les jeunes quittant le nid vers le jour 21 ou 22.

Des cages de 0,84 m² pour quatre poussins, quand la directive européenne en préconise 2 : 480 poulets de chair vont être utilisés dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger, tous tués à 27 jours pour récupérer le contenu de leur intestin. Un groupe témoin reçoit un aliment totalement privé de protéines, avec des carences et un retard de croissance attendus. Le projet, mené sur cinq ans pour le compte de trois sociétés concurrentes du secteur, vise à fixer une méthode de référence pour mesurer la digestibilité des matières premières d'alimentation animale. Le porteur retient le poulet de chair parce qu'il s'agit de "l'espèce cible", et reconnaît qu'une cage réduite limite l'exploration et les déplacements.

Objectifs

La digestibilité des acides aminés des aliments/matières premières destinés à l’alimentation des volailles est un sujet d’intérêt depuis quelques années. Il est désormais reconnu que la digestibilité déterminée au niveau de l’iléon (partie de l'intestin grêle) permet d’avoir une meilleure mesure de l’absorption des acides aminés par la volaille. Il existe de plus en plus de publications sur des valeurs de digestibilité iléale des acides aminés pour certaines matières premières mais avec une grande variabilité entre les publications et entre les stations de recherche où sont réalisés les projets. Ce phénomène de variabilité étant principalement dû à des différences de méthodologies utilisées. Ce projet a donc pour objectif de déterminer une méthode de référence afin de mesurer la valeur de la digestibilité iléale apparente des matières premières utilisées pour l’alimentation des volailles.

Bénéfices attendus

Ce projet est indispensable pour développer une méthode standardisée de mesure de digestibilité iléale apparente des protéines et des acides aminés des matières premières utilisées dans l’alimentation des volailles. Cela permettra ensuite de compléter des tables de valeurs nutritionnelles qui permettent de formuler les aliments des volailles d’élevage (aliments qui correspondront mieux aux besoins physiologiques de l’animal).

Procédures

Les poussins sont peu sollicités, il n'y a pas de prélèvements sur animaux vivants ou de procédures chirurgicales de réalisées. Les poussins sont d'abord placés dans les cages pendant une période de 3 jours d'adaptation (pendant laquelle aucune mesure n'est réalisée), afin que les poussins s'adaptent à leur environnement. Les animaliers passent plusieurs fois par jour pendant les périodes de mesures pour collecter les fientes sur des plateaux sous les cages ou mesurer la consommation d'aliment dans les mangeoires, ce qui ne nécessite pas de contact direct avec les animaux. Les seuls contacts ont lieu lors de la pesée des animaux à J17, J21 et J24 (5 min maximum par cage collective de 4 poussins) ainsi que lors de l'euthanasie à J27.

Impact sur les animaux

Le calcul de la valeur de digestibilité iléale apparente des protéines/acides aminés pour les matières premières testées nécessite une comparaison à un groupe témoin privé d’apport en protéines (régime protéiprive), ce qui veut dire que l’aliment distribué pour ce groupe ne contient pas de matières premières sources de protéines/acides aminés. Pour ce groupe, on peut s’attendre à des phénomènes de carence en protéines et/ou acides aminés. Ces carences peuvent entraîner notamment des retards de croissance (principalement musculaire). Pour l’ensemble des groupes, les animaux sont logés dans des cages de dimensions suivantes : 100cm x 84cm = 0.84m² x 1m de hauteur. La taille de ce module est inférieure au 2m² qui est préconisée par la réglementation (tableau 8.1 de la directive européenne) mais supérieure à la surface minimale de 0.75 m² si la durée de confinement est limitée. Cela est nécessaire pour la manipulation des animaux et pour pouvoir récolter la totalité des fientes de manière fiable. Une taille de cage réduite peut avoir des effets sur l’expression des comportements naturels des animaux (exploration, déplacements moins importants…).

Devenir

A l'issue des procédures, les animaux sont euthanasiés afin de collecter les contenus digestifs.

Remplacement

Les évaluations de ces matières premières à partir d’analyses chimiques restent problématiques et les techniques in vitro utilisant des préparations enzymatiques sont encore délicates à mettre en œuvre. De plus, elles demeurent imprécises quand on cumule l’incertitude des modèles de prédiction à celle associée à la variabilité analytique. L'objectif de ce projet est d'évaluer des matières premières pour les utiliser dans l'alimentation animale (notamment en volailles), c'est pourquoi il est nécessaire de faire appel à des oiseaux. Nous utilisons des poulets de chair de 0 à 27 jours afin de réaliser les mesures sur des animaux en croissance, ce qui est le plus répresentatif des animaux présents dans les élevages.

Réduction

Ce projet est divisé en cinq essais (un essai par an). Dans chaque essai, 3 matières premières et un témoin sont analysés (soit 15 matières premières au total sur 5 ans). Compte-tenu de la variabilité animale et environnementale, et de la précision que nous recherchons pour le calcul des valeurs nutritionnelles, 96 animaux sont nécessaires dans chaque essai (4 groupes de 6 répétitions par groupe, avec 4 animaux par répétition). Ce nombre a été déterminé par un test statistique de puissance de notre dispositif expérimental et afin que l’on puisse observer des différences significatives entre les groupes. Le dispositif utilisé permet de maîtriser les consommations par groupe de 4 poussins par module et de réaliser également une collecte totale des fientes (pour les calculs de digestibilité de l’énergie). Les mêmes animaux peuvent donc être utilisés à la fois pour déterminer la digestibilité des protéines / acides aminés ainsi que la digestibilité de l’énergie d’une matière première (réduction du nombre d’animaux). Ces travaux sont réalisés et valorisés par trois sociétés différentes et concurrentes sur le marché, ce qui permet de mutualiser certains savoirs (et de ne pas démultiplier les essais). Les poussins sont renouvelés à chaque essai, car ces mesures doivent être faites sur des animaux au même âge et en croissance, dont les besoins évoluent jusqu’à 27 jours. De plus, les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure afin de récupérer le contenu de l’iléon.

Raffinement

Au minimum deux fois par jour le comportement (Position, déplacement, attitude, boiterie) est observé. Tout au long de l’essai, la mortalité est contrôlée quotidiennement. De plus, le poids des poussins à J17, J21 et J24 est mesuré. En fonction de ces critères, un poussin ou le groupe d’animaux destiné à une matière première peut être mis hors essai. Une grille de notation des points limites est utilisée (notation de plusieurs indicateurs).

Choix des espèces

Il s’agit de l’espèce cible. Un essai dure 27 jours : du premier jour de vie du poussin à 27 jours d’âge. Les 14 premiers jours, les poussins sont élevés au sol dans des conditions d’élevage classiques. Ensuite, les poussins sont élevés pendant 13 jours en cages collectives : période d’adaptation à la cage pendant 3 jours puis réalisation de mesures sur les 10 derniers jours (distribution des aliments expérimentaux pendant 10 jours, récolte des fientes et euthanasie pour récolte des contenus digestifs le dernier jour). Nous utilisons des poulets de chair de 0 à 27 jours afin de réaliser les mesures sur des animaux en croissance, ce qui est le plus représentatif des animaux présents dans les élevages.

Deux heures d'IRM sous anesthésie générale, précédées d'une injection de manganèse dont le porteur admet mal connaître la toxicité au-delà d'un mois : 840 oiseaux vont être utilisés dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger. Ils comprennent 120 poulets et 720 oiseaux d'autres espèces, calopsittes, perruches ondulées, conures, diamants mandarins, cailles et pigeons, entraînés une heure par jour à ouvrir une boîte jusqu'à 70 % de réussite. Tous sont tués pour prélever leur cerveau. Le projet compare l'anatomie fonctionnelle du cerveau des perroquets à celle d'espèces que le porteur juge dépourvues de capacités cognitives de haut niveau, et qu'il s'attend à voir échouer à la tâche.

Objectifs

Notre projet de recherche s’intéresse à l’évolution du cerveau et de la cognition chez les vertébrés. Une espèce de perroquet, la calopsitte élégante (Nymphicus hollandicus) a des capacités cognitives de haut niveau similaires à celles des primates (ex : résolution de problèmes, utilisation d’outils), bien que son cerveau soit organisé de façon très différente. Un point commun dans l’organisation du cerveau des perroquets et des primates est la taille très importante de leur pallium, la partie du cerveau qui est le siège de la cognition chez les oiseaux et les mammifères. Pour autant, l’organisation du pallium et le rôle de ses différentes régions dans les fonctions cognitives de haut niveau demeurent peu connus chez les perroquets. Pour commencer l’étude du rôle des différentes régions du pallium dans ces fonctions, nous réaliserons des expériences d’IRM fonctionnelle, permettant de visualiser l’activation neuronale lors de différentes tâches de comportement. Nous comparerons nos résultats chez les calopsittes en réalisant les mêmes expériences avec d’autres espèces d’oiseaux: deux espèces de Psittaciformes (la perruche ondulée Melopsittacus undulatus et la conure à joues vertes Pyrrhura molinae), une espèce de Passeriformes (diamant mandarin Taeniopygia guttata), et d’autres espèces d’oiseaux couramment utilisées dans les études de neuroanatomie mais possédant des cerveaux plus petits (caille japonaise Coturnix japonica, poulet Gallus gallus, pigeon Columba livia), afin de déterminer quelles parties du pallium sont particulièrement importantes chez les calopsittes -et expliquent potentiellement leurs capacités cognitives exceptionnelles-. Ce protocole expérimental sera réalisé dans deux animaleries différentes (deux établissements utilisateurs différents EU1/2 et EU 2/2).

Bénéfices attendus

Malgré de nombreuses études démontrant les capacités cognitives exceptionnelles des perroquets, leur neuroanatomie fonctionnelle demeure méconnue. Afin d’expliquer ces capacités cognitives, une étude fonctionnelle comparative avec des espèces d’oiseaux ne possédant pas ces mêmes capacités s’impose. En comparant l’anatomie fonctionnelle de différentes espèces d’oiseaux, nous pourrons identifier les régions effectuant des fonctions similaires au cortex préfrontal des primates, et ainsi progresser dans notre connaissance de l’évolution du cerveau, et de l’émergence des fonctions cognitives de haut niveau.

Procédures

Contention puis injection de manganèse (EU 1/2, pendant moins de 15 minutes) indispensable pour l’acquisition d’images d’IRM fonctionnelle, test comportemental (EU 1/2, session d’1 heure et entrainement préalable à raison d’une session d’1heure par jour jusqu’à atteinte d’un taux de réussite de 70%) et, à distance, imagerie par résonnance magnétique (IRM) sous anesthésie générale durant environ 2 heures (EU 2/2). Chaque animal subit la procédure une fois.

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sont liées au stress du transport et à l’anesthésie, ainsi que la potentielle toxicité du manganèse sur le long terme (peu de recul sur les effets d’une injection de manganèse au-delà d’un mois) et la douleur liée à son injection.

Devenir

Afin d’étudier l’anatomie du cerveau en histologie, nous procéderons à l’euthanasie puis au prélèvement de cerveau des animaux à la fin de la procédure.

Remplacement

Notre projet est un projet de recherche fondamentale visant à étudier et comprendre l’évolution de l’intelligence chez les vertébrés, et plus précisément chez les oiseaux. Notre but est de comprendre comment des cerveaux à l’anatomie très différente peuvent produire des comportements similaires. De ce fait, notre étude nécessite l’utilisation d’animaux. Notre étude nécessite par ailleurs un échantillonnage d'espèces suffisamment large, tant sur le plan du nombre absolu d’espèces utilisées que sur d’autres critères, en particulier le niveau de performance des espèces à des tests comportementaux complexes. De plus, nous tenons compte de la distance phylogénétique entre les espèces et de la taille du cerveau pour les études neuroanatomiques, afin de pouvoir tirer des conclusions robustes à la fin de notre étude. Dans le cadre de notre projet, les espèces animales utilisées ne peuvent être remplacées. En comparant la neuroanatomie fonctionnelle de ces espèces lors de la réalisation de tâches identiques, nous pourrons mettre en lumière les différences démarquant les perroquets des autres espèces. De ce fait, il est pertinent et nécessaire d'utiliser ces sept espèces d’oiseaux, qui nous permettent d’avoir un « échantillonnage » de la diversité des capacitiés cognitives chez les oiseaux.

Réduction

Pour ces expérimentations, le nombre d’animaux utilisés sera limité aux stricts besoins de nos analyses. Des études IRM précédemment publiées chez les mammifères, oiseaux et amphibiens nous permettent de déterminer le nombre d’individus nécessaires.

Raffinement

Dès la réception des animaux, leur bien-être sera particulièrement observé par des zootechniciens compétents. Une communication entre le personnel de zootechnie et les expérimentateurs permettra un suivi adéquat des animaux. Nous n'attendons pas de souffrance lors de nos tests mais dans chaque cas, nous suivrons les signes visibles d’un animal souffrant et procèderons si nécessaire à une interruption de l’expérience ou à une euthanasie. Pour cela nous utilisons une grille d'évaluation des points limites. Enfin, la présence de lésions visibles (plaies, fracture) sera également surveillée. De nombreux nids et perchoirs seront ajoutées à l'hébergement pour fournir de l'enrichissement. Lors du transport des animaux vers la plateforme d’imagerie, ce transport s’effectuera dans une cage recouverte d’un tissu et munie de chaufferettes permettant de maintenir les animaux à une température adéquate et dans l’obscurité. De plus, ce transport sera de courte durée. Durant l’IRM, les animaux sont maintenus anesthésiés, et leur température corporelle est contrôlée par un tapis chauffant, évitant l’hypothermie liée à l’anesthésie. La fréquence respiratoire est contrôlée par un système de monitoring permettant de mesurer la profondeur d’anesthésie. Si des comportements évoquant une douleur sont présents, un analgésique sera administré sur avis du vétérinaire référent.

Choix des espèces

Pour identifier quelles parties du cerveau de la calopsitte élégante sous-tendent ses remarquables capacités cognitives, une étude neuroanatomique comparée du cerveau entre cette espèce et d'autres oiseaux est indispensable. Nous avons prévu de comparer l’anatomie fonctionnelle de la calopsitte à six espèces représentatives des différents groupes phylogénétiques chez les oiseaux : deux autres espèces de Psittaciformes (la perruche ondulée et la conure à joues vertes), une espèce de Passeriforme (diamant mandarin), une espèce de Columbiforme (pigeon), et deux espèces de Galliformes (caille japonaise, poulet). Le diamant mandarin, le pigeon, la caille et le poulet ne possèdent pas des capacités cognitives de haut niveau, et nous pensons qu’ils ne seront pas capables de réaliser la tâche d’ouverture de boite, nécessitant des capacités de résolution de problème. Ainsi, nous pourrons comparer l’activité du cerveau d’oiseaux capables de réaliser cette tâche, et d’oiseaux qui n’en sont pas capables. Parmi les Psittaciformes, la perruche ondulée est la seule espèce pour laquelle un atlas du cerveau a été publié. Elle servira de référence pour décrire l’organisation neuroanatomique des Psittaciformes tandis que la conure, qui a un cerveau de taille similaire à celui de la calopsitte, ne possède pas les mêmes comportements et nous servira de point de comparaison chez les Psittaciformes, afin de vérifier que les régions du cerveau de la calopsitte identifiées comme étant impliquées dans les fonctions cognitives de haut niveau sont bien les mêmes chez les autres Psittaciformes. Nous travaillerons sur des adultes (âge des animaux : conures à joues vertes : entre 10 et 15 mois, calopsitte : entre 10 et 18 mois, perruche ondulée : entre 4 et 9 mois, diamant mandarin : entre 6 et 8 mois, pigeon : entre 5 et 7 mois, poulet : entre 5 et 9 mois, caille : entre 6 et 7 semaines) car il nous est nécessaire d’étudier un cerveau pleinement développé. De plus, c’est à l’âge adulte que le répertoire des comportements est mature.

Pour évaluer un extrait végétal enrichi en vitamine D censé réduire les défauts musculaires des poulets de chair, 48 poulets vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Élevés jusqu'à six semaines sur litière, ils subissent une seule prise de sang au sinus occipital, sur animal vigile, de quelques secondes. Le porteur décrit le stress de la contention, une légère douleur au point de prélèvement et un hématome possible. Tous sont tués ensuite pour analyser leurs muscles, l'intérêt annoncé étant à la fois la qualité de la viande pectorale et, pour le partenaire privé du projet, l'extension de l'usage commercial de cette forme de vitamine dans l'alimentation des poulets.

Objectifs

Les solutions nutritionnelles pour limiter l’apparition des défauts musculaires chez le poulet de chair sont dèveloppées depuis plusieurs années mais les gains obtenus sont généralement faibles. La vitamine D est connue chez les mammifères comme activant des gènes impliqués dans le dèveloppement musculaire et dans la santé musculaire chez des patients présentant un déficit musculaire lié à l'âge ou une atrophie musculaire. Chez le poulet de chair, des résultats précédents montrent que l’enrichissement en vitamine D dans l’aimentation permet d’améliorer la santé osseurse, l’immunité et la qualité des muscles pectoraux. L’objectif de ce projet est de proposer une stratégie alimentaire basée sur un extrait végétal naturel enrichi en vitamine D fourni sur toute la durée de l’èlevage afin d’évaluer les améliorations sur la qualité et la santé musculaire.

Bénéfices attendus

En raison de l'action de la forme de vitamine utilisée sur le métabolisme, l'utilisation d'une forme facilement assimilable devrait avoir une action plus rapide et pouvoir induire une réduction de la fréquence d'apparition des défauts musculaires chez les poulets. Pour l'unité , ce sera la première fois qu'il sera possible d'évaluer précisément l'impact de l'alimentation sur la qualité et la santé musculaire et de comprendre le mode d'action de la forme de vitamine étudiée. Pour le partenaire privé, l'amélioration du métabolisme musculaire et la réduction de la fréquence d'apparition des défauts musculaires permettraient d'étendre l'utilisation de cette forme de vitamine dans l'alimentation des poulets de chair.

Procédures

Une prise de sang au sinus occipital sera effectuée, sera réalisée une seule fois à six semaines sur des animaux vigiles et ne durera que quelques secondes.

Impact sur les animaux

La contention lors des prises de sang engendre du stress pour l’animal, une légère douleur au niveau du site de prélèvement et un éventuel hématome.

Devenir

Suite à la procédure de prise de sang, les animaux seront mis à mort pour analysrs les prélèvements de muscle .

Remplacement

L’étude de l’impact de la forme de vitamine étudiée chez le poulet pour limiter l’apparition des défauts musculaires ne peut se réaliser que chez l’animal et directement sur l’espèce cible c'est à dire la poule domestique.

Réduction

L’effectif de 48 animaux (12 animaux par groupe, 4 groupes) a été défini pour permettre de détecter statistiquement un effet de l’aliment sur la qualite et la sante du muscle, sur la base de données d’études précédentes réalisées dans des conditions comparables.

Raffinement

Les animaux seront élevés dans un bâtiment d’élevage standard, au sol sur litière avec copeaux de bois dans des parquets où ils resteront en groupe. La taille du parquet est suffisante pour permettre aux poussins de se déplacer avec une zone de repos significative en plus de l’espace mangeoire et abreuvement. Les animaux auront à disposition plusieurs enrichissements leur permettant de grimper et de se cacher. Toute manifestation de symptômes persistants définis par un point limite entrainera le retrait de l’animal de l’expérimentation. Les prises de sang seront effectuées dans un lieu différent des espaces d’hébergement.

Choix des espèces

Le poulet de chair a été choisi comme modèle car il s’agit de l’espèce agronomique cible du projet. Les poussins éclos au couvoir commercial seront mis en place dans le bâtiment d’élevage et élevés jusqu’à l’âge de six semaines.

Provoquer un stress thermique en pleine nature pour mimer les deux degrés supplémentaires du scénario du GIEC : 4 000 mésanges charbonnières sauvages vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Capturées aux nichoirs, elles subissent une prise de sang d'une trentaine de secondes, les poussins fournissant en plus une plume et des fèces. Toutes sont replacées dans leur nid après la capture, aucune mise à mort n'étant prévue, et le RNT ne décrit pas le dispositif par lequel le stress thermique est imposé aux oiseaux. Le porteur retient cette espèce parce qu'elle se suit facilement depuis des nichoirs, tolère la présence humaine et vit deux à cinq ans, ce qui rend observables les effets sur la survie et la reproduction.

Objectifs

Les zones urbaines couvrent environ 3 % de la surface terrestre mondiale et ne cessent de s'étendre. L'une des caractéristiques uniques des zones urbaines, par rapport à tout autre écosystème modifié par les êtres humains, est qu'elles concentrent de multiples facteurs de stress et polluants. Les espèces animales qui vivent en ville sont donc soumises à des environnements très modifiés ce qui peut impacter leur évolution. Notre projet s’ancre dans ce contexte d’écologie urbaine où nous nous intéressons aux effets de l’environnement urbain sur un modèle animal sentinelle, la mésange charbonnière. Le premier objectif est de continuer tous les ans le suivi des paramètres écologiques et physiologiques de la population de mésanges le long d’un gradient d’urbanisation. Le gradient d’urbanisation correspond au placement des nichoirs dans des environnements urbains très denses, moins denses, et en dehors de la ville (en forêt). Le second objectif est d’évaluer les effets conjoints du stress thermique et de l’urbanisation de manière expérimentale pour mettre en évidence des relations causales. En effet, le réchauffement climatique actuel entraîne un stress thermique chez les organismes vivants. L’augmentation future de la température va encore exacerber ce phénomène. L’objectif est donc d’étudier les effets de ce stress thermique sur la physiologie chez la mésange charbonière. En particulier, nous allons analyser le métabolisme, le vieillissement cellulaire et des régulateurs endocriniens comme la corticostérone qui est une hormone métabolique et marqueur de stress. Nous allons mimer en nature les conditions du réchauffement climatique en provoquant un stress thermique. Étudier ces effets sur les mécanismes clés du vieillissement, ainsi que leurs conséquences sur la reproduction et la survie des individus pourrait nous aider à mieux prédire la dynamique des populations en réponse aux changements globaux.

Bénéfices attendus

Tester les conséquences de l’urbanisation (polluants et stress thermique) sur la condition physique et les mécanismes physiologiques sousjacents pourra permettre une meilleure modélisation des effets futurs du changement climatique sur la réponse adaptative des organismes vivants. Le stress thermique est une augmentation de la température corporelle qui induit une réponse physiologique. L'augmentation de deux degrés se réfèrent au scénario proposé de réchauffement climatique dans le dernier rapport du GIEC 2023.

Procédures

Tous les prélèvements seront effectués sur des animaux vigiles : - prise de sang (1 prélèvement pour les adultes de toutes les procédures, 2 prélèvements pour les poussins de la procédure 2, environ 30 secondes) - plumes (1 prélèvement, que sur les poussins, environ 1 seconde) - fèces (1 prélèvement, que sur les poussins, 30 secondes).

Impact sur les animaux

L'effraction cutanée par une aiguille pour la prise de sang entraîne une douleur légère de courte durée (uniquement pendant le geste qui dure quelques secondes).

Devenir

S’agissant d’une espèce sauvage, tous les animaux sont replacés dans leur nid à l’issue des captures.

Remplacement

Le projet vise à comprendre les effets de l’urbanisation et du stress thermique sur le vieillissement cellulaire et les mécanismes physiologiques/cellulaires sous-jacent. L’exposition à un environnement stressant engendre une multitude de bouleversements physiologiques qui implique différentes cellules et différents organes, mais également les communications inter-cellulaires et inter-organes, ce qui ne peut pas être reproduit via des approches substitutives disponibles à ce jour.

Réduction

Dans le cadre de la procédure 1, la taille d’échantillons est représentative de l’hétérogénéité du milieu. Le nombre d’individus utilisé a été réduit au minimum nécessaire (30 couples/groupe), dans le cadre de la procédure 2, à l’obtention de résultats statistiquement appropriés aux objectifs (détection d’un effet modéré Cohen’s d = 0.8).

Raffinement

Les différentes phases du protocole ont été conçues avec soin pour favoriser le bien-être des animaux expérimentaux : - les mesures sont regroupées pour limiter le nombre de captures des oiseaux, tout en gardant une durée de manipulation de chaque oiseau inférieure à 10 minutes. - Écartement de la procédure d’un animal si signe de souffrance et/ou mauvais état général (= points limites). Aucune des procédures utilisées ne nécessite d’anesthésique ou d’analgésie.

Choix des espèces

La mésange charbonnière (Parus major) présente l’avantage d’être facilement suivie à partir de nichoirs et de tolérer la présence humaine. De plus, cette espèce vit dans des milieux à degrés d’urbanisation différents. La durée de vie relativement courte (2-5 ans) nous permet d’envisager l’étude des conditions de croissance sur la survie et la reproduction ainsi que des effets inter-générationnels. C’est l’une des espèces sauvages les plus utilisées en écologie. Cette population fait l’objet d’un suivi à long-terme. Nous avons déjà montré des différences morphologiques et reproduction entre les sites ville versus forêt.

Pour mettre au point un modèle destiné à comparer une muramidase déjà commercialisée à un nouvel additif alimentaire, 36 poulets de chair sont utilisés dans des procédures déclarées de niveau léger. Livrés à un jour et 40 grammes, élevés en cages en batterie, ils reçoivent pendant les sept derniers jours un aliment enrichi en contenus caecaux lyophilisés. La finalité déclarée mêle l'efficacité alimentaire, le bien-être des animaux non-humains et le développement durable, pour un additif dont le débouché est l'élevage de volailles de chair. Le porteur attend une baisse de consommation liée à l'inappétence de cet aliment et "probablement de la diarrhée", et tous les poulets seront tués à vingt-huit jours pour prélever le contenu de leur jéjunum.

Objectifs

La fonction gastro intestinale est influencée par de nombreux facteurs comme l’alimentation, le bien-être des animaux, l’intégrité de la barrière gastro intestinale et son interaction avec les microorganismes intestinaux. Ce microbiote complexe est en renouvellement constant et entraine naturellement une libération et une accumulation de débris cellulaires, dont des peptidoglycanes, qui constituent les parois bactériennes. Or, l’accumulation de ces débris cellulaires pourrait interférer avec la capacité du tractus gastrointestinal à absorber les nutriments, réduisant la digestibilité et altérant l'efficacité alimentaire. Une solution consiste à ajouter à l’alimentation une enzyme spécifique : la muramidase. Par son action de solubilisation du peptidoglycane présent dans les débris cellulaires, elle contribue à l’amélioration de la fonctionnalité gastro-intestinale considérée comme un élément clé dans l’efficacité alimentaire, le bien-être animal et le développement durable. En effet, lorsque la fonction intestinale et la santé sont altérées, la digestion et l’absorption des nutriments sont affectées entrainant, in fine, une détérioration des performances de croissance. Actuellement, la muramidase disponible commercialement a été développée in vitro en se basant sur sa capacité à dégrader les débris cellulaires de bactéries spécifiques mais parfois peu présentes au sein du microbiote intestinal. Or, il se trouve que de nombreuses souches bactériennes synthétisent différents peptidoglycanes. Aussi, afin de représenter la forte diversité de substrats observée d’un animal à un autre, il convient de développer une muramidase plus polyvalente capable d’hydrolyser un spectre plus large de peptidoglycanes et ainsi améliorer davantage les effets sur l’absorption des nutriments et sur la solubilisation du substrat. L’objectif de ce projet est de mettre en place un modèle animal qui permette d’augmenter la concentration intestinale en PGN de manière contrôlée et de quantifier les capacités de la muramidase actuelle et de celle en cours de développement en se basant sur leurs capacités à solubiliser les PGN intestinaux.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de 1) développer le modèle d’apport intestinal en peptidoglycanes issus de contenus caecaux lyophilisés ,2) déterminer si l’apport contrôlé a permis une augmentation de la concentration en peptidoglycanes totaux 3) valider que le modèle permet une augmentation de la concentration en acide muramique soluble en présence de la muramidase commercialisée. Ce projet permettra ensuite de tester in vivo, à partir du modèle contrôlé, de nouveaux candidats qui auront été sélectionnés in vitro au moyen du même substrat.

Procédures

Les animaux seront élevés avec un aliment répondant à leurs besoins nutritionnels pendant 21 jours et ensuite pendant 7 jours avec l'aliment supplémenté. Stress et inconfort des animaux qui seront sortis de leur cage pour être pesés (< 1min) à jour 21 et à jour 28.

Impact sur les animaux

Baisse possible de la consommation alimentaire en raison de l’inappétence de l’aliment due au substrat ajouté et probablement de la diarrhée

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort pour le prélèvement des contenus jéjunaux

Remplacement

La procédure vise à reproduire la diversité du substrat pour être plus représentatif de la variabilité du microbiote intestinal d’un animal à un autre dans le but de développer, ultérieurement, une nouvelle muramidase qui soit active quel que soit la variabilité du substrat. Le développement du nouvel additif alimentaire implique de connaitre son mode d’action chez l’animal auquel il est destiné impliquant l'utilisation d'animaux vivants.

Réduction

La procédure expérimentale mise en œuvre est une étude exploratoire. Des calculs statistiques ont été réalisés afin de déterminer le nombre d’animaux adéquat pour ce projet et a été réduit à la stricte nécessité pour aborder l’objectif du projet. Le nombre d’animaux à utiliser permettra d’apporter de bonnes conditions d’élevage en favorisant une hiérarchie sociale nécessaire au bien-être des animaux et d’obtenir des données scientifiquement robustes. Des analyses post mortem seront réalisées sur les contenus intestinaux de chaque animal afin de générer le maximum d’informations possibles par animal.

Raffinement

La gestion du bien-être des animaux tout au long du projet inclut l’application de points limites spécifiques et précoces. L’inconfort et le stress dus à la sortie des cages pour la pesée en groupe des animaux sont réduits en réalisant les opérations de capture le plus silencieusement possible, par une manipulation délicate des animaux saisis au niveau du tarse juste au-dessus des doigts pour être transférés dans des contenants suffisamment grands pour éviter l’empilement et donc l’étouffement. Le raffinement des conditions d’hébergement consiste en la mise en place au démarrage de papier filtre à l’intérieur de la cage pour éviter que les animaux se coincent les pattes dans les mailles de la grille et en favorisant l’accès facile à l’eau et à la nourriture. L’accès à l’eau est facilité par la mise en place de coupelle d’eau en plus des pipettes et des godets récupérateurs d’eau. L’accès à la nourriture est affiné en mettant directement dans la cage sur le papier filtre un tas d’aliment. En plus, ajustement régulier de la hauteur des lignes d’eau ainsi que des ouvertures d’accès aux mangeoires en fonction de l’âge des animaux. L’état de santé des animaux est suivi quotidiennement. Les conditions d’hébergement des animaux sont définies de telle sorte que l’enrichissement des cages (grelots scintillants), la densité des animaux par cage, ou encore les paramètres environnementaux (température et hygrométrie…) procurent le maximum de confort aux animaux. Aucun animal ne reste isolé, en cage individuelle sans contact visuel ou tactile avec ses congénères, ceci afin de réduire au minimum l’angoisse et le stress des animaux.

Choix des espèces

Les nouvelles muramidases qui seront ensuite testées au moyen de ce modèle sont destinés à être incorporées dans les rations alimentaires distribuées aux volailles (poulets de chair) pour faire face aux problèmes associés aux peptidoglycanes sur les processus digestifs. Les animaux livrés seront des poussins de 1 jour (poids moyen 40 g). Ils seront mis en stabulation en cages en batterie et seront élevés jusqu’à l’âge de 21 jours. Des poulets juvéniles et jusqu’à 28 jours d’âge seront utilisés dans cette étude afin d’avoir des animaux dont le microbiote intestinal, source de peptidoglycane, soit stabilisé et donc de favoriser l’enrichissement en substrat recherché.

Soixante-dix minutes d'anesthésie générale d'affilée et un prélèvement de 10 mL de sang : 13 poules pondeuses vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, et toutes seront réutilisées dans un autre projet. Elles reçoivent un cathéter dans la veine de l'aile ou de la patte, passent un scanner de 5 minutes puis une IRM d'une heure, une première prise de sang étant faite sur animal vigile. L'objectif est de constituer des images et des valeurs de référence chez la poule, de mesurer l'effet de l'isoflurane sur les paramètres sanguins et de tester en éprouvette la compatibilité des sangs entre individus. Le porteur justifie l'espèce par la demande croissante de soins vétérinaires pour les poules gardées comme animaux de compagnie, la médecine d'élevage étant selon lui inadaptée à un individu unique.

Objectifs

Les poules domestiques voient leur popularité augmenter auprès des particuliers qui ne les considèrent plus seulement comme animal de production mais aussi comme animal de compagnie. Il y a donc une demande de plus en plus forte d’un niveau élevé de soins vétérinaires pour ces animaux. Néanmoins, la majorité des connaissances vétérinaires chez cette espèce provient de la médecine d’élevage, inadaptée à la gestion d’un individu unique ou d’un petit groupe d’individus. Les images normales et mesures de référence chez la poule ont récemment été décrites pour les techniques de radiographie et d’échographie. A l’heure actuelle, il n’existe dans la littérature scientifique aucune étude s’intéressant à la pratique d’imagerie avancée (Tomodensitométrie TDM et Imagerie par résonnance magnétique IRM) chez la poule, en dehors d'une étude de 1989 sur la TDM. Cependant la résolution de l’examen à l'époque rend cette étude peu utile en pratique. Les autres études TDM chez la poule se concentrent sur un organe particulier (appareil respiratoire, rate, certains os) mais aucune ne décrit les résultats pour une région entière (cavité abdominale, squelette complet, etc…),ce qui est essentiel pour l’interprétation clinique. Pour l’IRM, les données chez la poule sont quasi inexistantes . Aucune étude ne compare les résultats de ces deux techniques complémentaires par le type de tissu présentant la meilleure résolution. Il y a donc un réel besoin d’études décrivant l’anatomie normale de la poule utilisant ces deux techniques afin de permettre leur utilisation et interprétation optimales en clinique. Par ailleurs, s’il est connu que l’anesthésie gazeuse à l’isoflurane affecte les paramètres hématologiques des mammifères, cela n’a été que peu étudié en médecine aviaire, et aucune donnée n'est disponible pour la poule. La connaissance de ces potentielles altérations revêt une importance certaine dans la surveillance anesthésique et la planification du risque chez cette espèce. Enfin, la compatibilité sanguine inter-individuelle en vue d'une transfusion est peu étudiée chez les oiseaux (groupes sanguins non décrits). Une première étape est donc l'étude de compatibilité des sangs (via des tests de mélange de sangs in vitro) pour évaluer la présence ou non d'incompatibilité entre individus de cette espèce.

Bénéfices attendus

L’objectif est de réaliser des examens d’imagerie TDM et IRM chez des poules saines afin de pouvoir décrire les images normales chez cette espèce et comparer l’apport en clinique des deux techniques d'imagerie. Ces résultats pourront servir de point d’ancrage à de futures études portant sur le diagnostic spécifique d'affections en utilisant les techniques TDM et IRM. Cette étude permettra par ailleurs d’évaluer l’effet de l’anesthésie gazeuse sur les paramètres hématologiques de la poule afin d’adapter au mieux en pratique la surveillance anesthésique et la planification du risque anesthésique chez cette espèce. Enfin, cette étude permettra d’évaluer l’existence ou non d’incompatibilité transfusionnelle entre divers individus et pourra servir d’étude préliminaire pour une étude plus poussée sur l'existence d’éventuels groupes sanguins chez cette espèce.

Procédures

Placement d’un cathéter intraveineux dans la veine ulnaire ou métatarsienne médiale (3 min environ) puis examen d’imagerie médicale (scanner 5 min) et IRM (60 min) sous la même anesthésie générale (soit un total d’environ 70 min d’anesthésie générale). 2 prélèvements sanguins (1 min à chaque fois, 0,2 et 10 mL respectivement), un vigile, le 2ième se faisant au cours de l’anesthésie générale mentionnée ci-dessus.

Impact sur les animaux

Une douleur légère est attendue lors de la ponction sanguine préanesthésique, ainsi qu’un léger stress lié à la 1ère contention et la manipulation des animaux (en maintenant les ailes plaquées au corps). Une douleur légère liée la piqûre pour mise en place du cathéter et la seconde prise de sang en fin de procédure (effectuées sous anesthésie générale) peut éventuellement être ressentie. Mort à l’anesthésie possible bien qu’extrêmement rare avec des animaux sains et de cet âge. Le réveil anesthésique chez les oiseaux est très rapide et les animaux retrouvent un comportement normal dans les quelques minutes suivants l’arrêt de l’anesthésie gazeuse.

Devenir

La procédure prévue n’aura aucun impact à court, moyen ou long terme sur l’état de santé de l’animal permettant donc sa réutilisation dans un autre projet, ce dernier étant de classe modérée.

Remplacement

Les objectifs de l’étude étant de décrire l’anatomie par imagerie TDM et IRM de la poule, l’effet de l’anesthésie gazeuse sur les paramètres hématologiques de cette espèce et la possible existence d’incompatibilité transfusionnelle chez cette espèce, il n’est pas possible de substituer un modèle non animal. L’utilisation pour la bonne interprétation de l’examen d’imagerie d’un produit de contraste, nécessite par ailleurs que l’animal soit vivant et l’étude de l’effet de l’isoflurane sur des paramètres sanguins ne peut de même se faire que sur un animal vivant.

Réduction

Le calcul du nombre d’individus à inclure a été réalisé sur l’objectif de comparaison des paramètres hématologiques avant et après l’anesthésie gazeuse. Réalisé à partir de tests statistiques, ce calcul révèle qu’un nombre de 12 individus est suffisant pour révéler une différence d’hématocrite jugée cliniquement significative. Ce nombre permet également la réalisation d'un nombre préliminaire de tests in vitro de compatibilité sanguine suffisant pour évaluer l’existence ou non de réactions. Enfin, concernant l’étude d’imagerie, les poules utilisées dans l’étude seront toutes de la même race et donc du même format. Ce nombre de 12 permettra de rapporter des valeurs indicatives pour chacunes des mesures d’imagerie et d’évaluer la concordance de certaines de ces mesures entre les deux techniques d’imagerie. Cependant, et bien que non attendu, un 13ième individu est prévu mais ne sera utilisé qu'en cas d'exclusion d'un individu de l'étude.

Raffinement

Les animaux sont hébergés en enclos collectif, en groupe homogène, en cycle jour/nuit avec minimum 6h de nuit, dans une animalerie dont les paramètres d’ambiance sont contrôlés. Ils bénéficient d’une période d’acclimatation de 7 à 10 jours, mises à profit pour habituer les poules à la présence de l’Homme et à leur manipulation lors des opérations de change et lors de la collecte des œufs. Sont mis à disposition dans la salle comme enrichissement de la litière en copeaux de pin permettant les activités de fouissage, des perchoirs (au moins 30 cm par poule), des disques compacts suspendus et des pondoirs (1 pour 2-3 poules) et au moins 4 points d’eau. Les poules sont observées quotidiennement pendant leur hébergement puis deux fois par jour pendant 3 jours après une anesthésie. Afin de limiter le stress, les examens d’imagerie et les prises de sang (sauf la 1ère) sont réalisés sous anesthésie générale. Ainsi, aucun stress ou douleur n’est attendu autre que le stress de la manipulation et la douleur légère pouvant être ressentie lors des ponctions de veine sous anesthésie générale. Seule la 1ère prise de sang sera réalisée sur animal vigile. Mais dans tous les cas, l’application d’un anesthésique local sous forme de gel en regard de la veine à ponctionner sera préalablement réalisée. Les fréquences cardiaques et respiratoires sont surveillées pendant toute la durée de l’anesthésie et des points-limites précoces ont été définis basés sur ces paramètres amenant à une action graduée.

Choix des espèces

Les poules domestiques constituent l’espèce-cible pour laquelle ce projet a été développé (application clinique directe). Des poules adultes seront utilisées car cela correspond à la situation la plus fréquemment rencontrée en clinique vétérinaire.

La création d'une plateforme de service vendue aux entreprises de sélection avicole et aux gestionnaires de races locales figure parmi les retombées annoncées de ce protocole, où 180 poussins vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Les coqs subissent des collectes de semence toutes les 48 à 72 heures accompagnées de massages dorso-lombaires, les poules des inséminations artificielles à la même fréquence, et chaque animal une prise de sang à l'occipital. Certains passent jusqu'à six semaines isolés en cage individuelle, un isolement que le porteur reconnaît lui-même comme un stress. Les 105 individus conservés jusqu'à l'âge adulte sont tués en fin de projet, le porteur indiquant qu'ils ne peuvent pas être replacés parce qu'ils portent une protéine fluorescente verte.

Objectifs

Dans le cadre de ce projet nous allons étudier quel est le meilleur protocole pour restaurer une souche de Gallus à partir de cellules germinales primordiales (PGCs). L’objectif de cette saisine intervient pour l’éclosion et l’élevage d’animaux issus d’une injection dans l’oeuf de PGCs cultivées in vitro et marquées par un fluorochrome.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mettre au point un protocole optimisé et à moindre coût pour sauvegarder et restaurer des lignées pures (grand parentale ou parentale des entreprises de sélection) des races locales qui sont pour la majorité en risque d’extinction et les lignées expérimentales. Cette collaboration donnera lieu à la création d’une plateforme de service pour les industrielles, les gestionnaires de races locales et les unités de recherche souhaitant assurer la sauvegarde de leur souche.

Procédures

Les interventions effectuées sur les animaux incluront des collectes de semence d'une durée de 30 secondes, réalisées sur les mâles tous les 48 à 72 heures, accompagnées de massages dorso-lombaires. De plus, des inséminations artificielles seront effectuées avec la même fréquence, nécessitant une dizaine de secondes d'intervention sur les femelles. Les prises de sang à l'occipital s'effectueront à 7 jours et au moment de la mise en cage, lors d'une intervention d'environ 30 secondes.

Impact sur les animaux

Un stress lié au passage en cage peut être observé chez nos animaux, entraînant notamment des troubles du comportement alimentaire qui durent généralement de 48 à 72 heures. Au cours des élevages de longue durée comme ici, il est aussi possible d’observer une dégradation de l’état général d’un individu aux causes parfois non définies avant une autopsie. La capture, la contention et la prise de sang sont des stress pour l’animal, qui n’auront lieu qu’une seule fois dans cette procédure. L’isolement en cage individuelle constitue un autre stress. Il ne sera imposé qu’une seule fois à un même animal pour une durée maximale de 6 semaines incluant 2 semaines habituation,.

Devenir

Les 180 animaux seront conservés suite aux prises de sangs réalisées à 7 jours. Les 105 animaux finaux seront euthanasiés à la fin du projet car étant marqué par une protéine fluorescente verte ils ne pourront pas être replacés.

Remplacement

Nous souhaitons étudier le mécanisme de transmission germinal des cellules, pour cela nous devons étudier in vivo comment les cellules injectées entre en compétition avec les cellules endogènes de l’hôte. Afin de sélectionner quel serait le meilleur hôte pour restaurer une souche de Gallus, nous devons analyser la relation hôte-donneur afin de déterminer quel duo favorise la clonisation des gonades par les PGCs injectés . Ces études ne peuvent pas être réalisées in vivo ou modélisées.

Réduction

Nous produirons au maximum 180 poussins si le taux d’éclosabilité après injection des PGCs est bien de 30%, il s’agit du nombre total maximum estimé. Nous testerons 60 poussins par condition afin d’analyser entre 10-15 poussins à chaque étape du protocole, il s’agit du nombre minimal pour comparer les différentes relations donneur-hôte. Ces chiffres correspondent au maximum nécessaire estimer pour réaliser chaque étape du projet au seuil minimal de réussite. En prenant en compte le % d’éclosabilité, les taux de transmissions germinale qui sont très variable selon la littérature les effectifs indiqués permettraient d’obtenir de 20% à 2% de tramission gemrinale, ce qui représente des valeurs raisonnables pour comparer les conditions donneur-hôte.

Raffinement

Raffinement de l’hébergement : Les animaux seront maintenus en groupes sociaux tout au cours de l’élevage. Les animaux au sol auront à leur disposition diverses combinaisons d’enrichissement : perchoir, bloc à piquer, des chaînettes métalliques, des bandelettes de tissus pour stimuler le jeu. Les poules et coqs hébergées en cages individuelles pendant 6 semaines au maximum bénéficient d'un milieu enrichi par un jouet à picorer et de la proximité avec leurs congénères permettant des échanges visuels, olfactifs et auditifs. Pour limiter les phénomènes de picage, des répulsifs dit anti picage pourront être appliqués sur les animaux victimes de picage. Les animaux seront soumis à une observation soutenue, plusieurs fois par jour, afin de détecter le plus précocement possible toute dégradation du bien-être. Un arbre de décision visant à faciliter la gestion quotidienne des animaux (atteinte ou non du point limite) et une grille d'évaluation ont été développés et seront fournis aux zootechniciens chargés du suivi des animaux.

Choix des espèces

Pour étudier le meilleur génotype pour restaurer les souches de gallus gallus domesticus à partir de cellules germinales primordiales du poulet, l’espèce receveuse la plus adaptée est le poulet. Une partie des animaux sera utilisé après 7 jours de vie, afin d’étudier la colonisation des gonades par les PGCs injectées durant le développement embryonnaire. Une partie des animaux sera utilisée à 12 semaines de vie afin d’analyser et de comprendre la compétition entre les PGCs exogènes et endogènes. 105 animaux seront conservés à l’age adulte (entre 25 et 31 semaines) pour la reproduction et pour étudier le pourcentage de PGCs injectées devenues des gamètes fonctionnels.