Oiseaux

1600 poulets de chair vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, pour tester une enzyme ajoutée à l'aliment et non encore autorisée en Union européenne. Les 960 animaux ayant reçu l'enzyme sont tués puis envoyés à l'équarrissage, les 640 autres partant dans le circuit de consommation. Le porteur indique que la tolérance de cette enzyme n'a jamais été évaluée et qu'un effet délétère sur la prise alimentaire et la croissance est possible. Il affirme que la complexité des mécanismes digestifs interdit toute modélisation ou étude in vitro et que seuls des animaux vivants permettent de mesurer la croissance.

Objectifs

Parmi les matières premières utilisées pour la formulation des aliments pour poulets, certaines d’entre elles, très intéressantes pour leur apport en énergie, contiennent également des fibres, dont les parois cellulaires sont indigestibles pour cette espèce animale. Les xylanases sont des enzymes capables de dégrader les parois cellulaires ; leur utilisation permet donc d’améliorer la digestibilité des aliments contenant des fibres. Ce projet fait partie du développement d’une nouvelle xylanase, non encore autorisée en Union européenne, pour laquelle doivent être établies des preuves d’efficacité.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet sont la mise sur le marché d'une nouvelle xylanase permettant d’améliorer la digestibilité de régimes alimentaires riches en fibres. Cette solution permettra de diversifier les sources de matières premières dans les aliments.

Procédures

La tolérance de la xylanase n’ayant jamais été évaluée, aucune information n’est disponible sur l’impact de son incorporation dans les aliments. On pourrait observer un effet délétère sur la prise alimentaire et donc sur la courbe de croissance des poulets. Des points limites stricts seront appliqués afin de limiter la souffrance des animaux. Au total, 960 poulets consommeront cette xylanase pendant la durée totale de leur élevage (35 jours).

Impact sur les animaux

La tolérance de la xylanase n’ayant jamais été évaluée, aucune information n’est disponible sur l’impact de son incorporation dans les aliments. On pourrait observer un effet délétère sur la prise alimentaire et donc sur la courbe de croissance des poulets.

Devenir

A la fin de l’essai, les animaux n’ayant pas reçu la xylanase entreront dans le circuit de consommation, et ceux ayant reçu la xylanase non autorisée seront mis à mort puis partiront à l’équarrissage.

Remplacement

L’effet d’une xylanase dans un aliment pour poulet sur ses performances de croissance est la résultante d’une série de mécanismes et régulations physiologiques (digestives, métaboliques, endocrinologiques) interagissant entre elles. La complexité de ces interactions ne permet donc pas d'utiliser des modèles alternatifs comme la modélisation ou la mise en place d'études in vitro. Par ailleurs, l'évaluation des paramètres d’intérêt du projet (croissance, ingéré volontaire d'aliment, éventuels signes cliniques, …) ne peut être réalisée que sur des animaux vivants.

Réduction

Les animaux choisis seront issus du même parquet de reproducteurs, et seront tous des mâles, afin de limiter la variabilité individuelle. Le nombre minimal de répétitions (c’est-à-dire la case) est estimé à 16 par groupe expérimental, avec 10 groupes au total. Ceci correspond au nombre de répétitions nécessaire pour obtenir une différence significative de 3% sur l’efficacité alimentaire, avec un coefficient de variation de 3% sur ce paramètre, en prenant en compte une valeur seuil de significativité de 5%. La distribution des données sera évaluée selon des graphiques en box plots afin d’identifier les données aberrantes. Après élimination des données aberrantes, les données zootechniques seront soumises à des analyses de variance (ANOVA) avec le traitement expérimental en effet fixe. La mortalité sera évaluée selon le test Chi-2. Le niveau de significativité est fixé à p

Raffinement

L’état de santé des animaux sera vérifié quotidiennement par les techniciens animaliers de l’établissement utilisateur. Si un poulet présente des signes de stress, des douleurs (boiteries, blessures…), alors il sera écarté de l’étude. Des points limites stricts et définis à l’avance seront appliqués tout au long du projet. De plus, les animaux seront logés en collectif dans le but de favoriser les interactions sociales, et disposeront de litière, afin de leur assurer un confort thermique et de leur permettre d’exprimer leurs comportements exploratoires de fouissage, grattage. Chaque case disposera d’une chainette, afin que les animaux puissent la manipuler.

Choix des espèces

L'espèce choisie pour la réalisation du projet est le poulet car les phénomènes physiologiques (digestifs, métaboliques, endocrinologiques) étudiés dans le cadre de ce projet lui sont spécifiques. Les animaux seront utilisés entre 1 et 35 jours d’âge. Il s’agit de la période classique d’élevage des poulets de chair. Ils pèseront environ 42g à 1 jour, et environ 2,7 kg à 35 jours.

450 animaux non-humains vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures classées en gravité légère : 150 truites, 100 porcs, 100 poulets, 50 dindes et 50 autres oiseaux. Chaque animal sert de support à la formation de personnel aux gestes techniques, écouvillonnages, prises de sang et injections, avec au maximum trois actes par individu. La mise à mort fait elle-même partie de la formation, non pour produire des connaissances mais pour entretenir les compétences d'expérimentateurs. Le porteur affirme que le remplacement complet par vidéos et modèles inertes n'est pas possible, la maîtrise des gestes ne s'acquérant selon lui qu'en pratiquant sur animal vivant.

Objectifs

Dans le cadre de l'expérimentation animale, les personnes accomplissant des actes vétérinaires sur les animaux doivent avoir les compétences techniques nécessaires pour le faire. Ces compétences sont acquises au cours de la formation initiale et doivent être maintenues régulièrement par des formations pratiques validées par l'établissement utilisateur (arrêté du 1er Février 2013). Les formations spécifiques en expérimentation animale officiellement reconnues proposent souvent des applications pratiques ciblées sur les modèles murins et peu étendues à d’autres espèces terrestres ou aquatiques, ce qui ne correspond pas aux besoins des essais expérimentaux sur animaux de rente. Le but de ce projet est de permettre aux personnes d'acquérir ou de perfectionner les bons gestes pour la réalisation des actes vétérinaires sur les volailles et/ou sur les porcs et les poissons (prélèvements, injections, anesthésie, mise à mort, …). Il comporte trois procédures : l'une pour les volailles (espèces poules ou poulets Gallus gallus, dindes et canards), l'autre pour les porcs (Sus scrofa) et la dernière pour les poissons (Truite arc en ciel Oncorhynchus mykiss). Les formations sont destinées aux personnes réalisant des actes vétérinaires lors d’essais mis en oeuvre par leur laboratoire.

Bénéfices attendus

La réalisation de gestes techniques sur les volailles, les porcs et les poissons est un enjeu majeur compte tenu des besoins dans la réalisation de multiples projets expérimentaux sur les animaux de rente. Offrir des conditions optimales à nos agents pour se former en amont de la réalisation des actes permet de disposer de personnes pouvant réaliser ces gestes avec la meilleure assurance possible lorsque cela est nécessaire. Cela constitue la meilleure garantie d’une prise en compte du bien-être des animaux et des manipulateurs au cours de ces interventions et leur est ainsi bénéfique.

Procédures

Pour la volaille, il s'agit : d'écouvillonnages, de prises de sang, d'injections ou d'instillations, de prélèvements de fiente. Pour les porcs, il s'agit : d'écouvillonnages, de prises de sang, de prélèvements de salive, d'injections. Pour les poissons, il s'agit : d'observations visuelles des comportements anormaux, de prises de sang, d'anesthésie, d'injections. Les actes décrits pour chacune des espèces sont des actes très brefs, n’excédant pas la minute pour les volailles et les porcs et 10 min pour les poissons (anesthésie). Le nombre d'actes maximum (tout acte confondu) est limité à 3 par animal, avec un temps de repos entre chaque prélèvement.

Impact sur les animaux

Les procédures ne devraient pas être à l'origine de souffrance prolongée pour les animaux. Les actes décrits pour chacune des espèces sont des actes très brefs (n’excédant pas la minute pour les volailles et les porcs, maximum 10 minutes pour les poissons (anesthésie) et sont, pour certains (ex : injection IP ou IM à un poisson) pratiqués sous anesthésie. Les formations sont journalières. Les animaux seront donc systématiquement mis à mort au plus tard, en fin de journée.

Devenir

La mise à mort fera partie de la formation.

Remplacement

Les personnes seront formées en premier lieu à l'aide de démonstration enregistrées en vidéo, afin de réduire le nombre d'animaux utilisés. Elles s'exerceront ensuite sur modèle inerte (lorsque disponible) avant de pratiquer sur animal vivant pour permettre d’acquérir plus de fluidité dans les gestes. Toutefois, le remplacement complet des animaux n'est pas possible, puisque le but de ce projet est la maîtrise des gestes et que celle-ci ne peut s'acquérir qu'en pratiquant.

Réduction

Les personnes seront formées en premier lieu à l'aide de démonstrations enregistrées en vidéo, afin de réduire le nombre d'animaux utilisés. Elles s'exerceront ensuite sur modèle inerte (lorsque disponible) avant de pratiquer sur animal vivant pour permettre d’acquérir plus de fluidité dans les gestes. Toutefois, la pratique sur animaux est indispensable pour l'acquisition de la maîtrise des gestes. Le nombre d’animaux utilisés sera néanmoins réduit au nombre minimum suffisant pour l’acquisition et la maîtrise des différents actes.

Raffinement

Le but de ce projet est le raffinement, permettant d'une part aux personnes de réaliser les actes avec les gestes les plus indolores et les moins stressants possibles pour les animaux ainsi que pour les manipulateurs et d'autre part à réduire les manipulations aux seuls actes utilisés lors des autres projets expérimentaux du laboratoire. Le produit qui sera injecté ou instillé sera un produit indolore (sérum physiologique). Pour les poissons, une injection de puce électronique sera également effectuée. La formation sera donnée par des personnes ayant une parfaite maîtrise des actes. Le personnel formé visualisera d'abord des enregistrements vidéo, s'exercera ensuite sur modèle inerte (lorsque disponible) avant de pratiquer sur animal vivant. Les animaux seront élevés en groupe, en cage, au sol ou en bassin et bénéficieront d'un enrichissement social. Ils auront à leur disposition des objets manipulables (porcs, volailles) ou des enrichissements (algues en plastique, cachettes) pour les poissons. Ils seront nourris selon leurs besoins et, pour les animaux terrestres, abreuvés à volonté. Ils seront examinés au cours d'une visite quotidienne tout au long de la période d'élevage.

Choix des espèces

Les espèces poule, dinde, canard, porc et poisson sont des espèces classiques de l’élevage d'animaux producteurs de denrées. L'âge des animaux sera fonction des besoins de la formation (liés aux essais prévus). Pour les volailles : ils vont de 1 jour (rare) à 5-7 semaines. Dans certains cas, les animaux pourront avoir 10-12 semaines. Pour les porcs : ils vont de 1 jour (rare) à 6 mois. Pour les poissons : ils seront âgés d'envion 6 mois (+/- 30g).

570 oiseaux de 57 espèces vont être utilisés dans des procédures classées en gravité légère, sans prélèvement ni chirurgie, puis tous rendus à leur établissement. Les oiseaux sont placés en volière ou dans une caisse transparente pour des tests de perception visuelle du mouvement et des contrastes, avec un stress possible pour seul effet déclaré. Le porteur cherche à comprendre comment les oiseaux voient les éoliennes afin d'en réduire les collisions, qui tueraient selon lui environ 59 000 oiseaux par an en France. Il affirme qu'il n'est pas envisageable de remplacer les oiseaux par un modèle non biologique pour ces tests de vision.

Objectifs

La Programmation Pluriannuelle de l’Energie vise un doublement de l’énergie produite par les éoliennes, alors qu’en moyenne 59000 oiseaux sont tués par collision chaque année en France, dont 81% d’espèces protégées. Dans le cadre des politiques de protection de l’environnement, les exploitants de parcs éoliens ont pour obligation de réduire la mortalité aviaire liée aux collisions, en particulier lorsqu’ils affectent des espèces au statut de conservation défavorable ou des espèces protégées. Actuellement, pour répondre à ces injonctions réglementaires, les exploitants de parcs éoliens utilisent des dispositifs automatisés (caméras) de détection des oiseaux à proximité du parc dans le but de réduire les collisions en les effarouchant ou en arrêtant les turbines. L’efficacité de ces systèmes est débattue et variable selon les groupes d’oiseaux. Une manière plus directe pour réduire les collisions serait de rendre les éoliennes plus facilement détectables par les oiseaux afin qu’ils puissent les éviter. Pour cela une compréhension globale des capacités visuelles des oiseaux est nécessaire, or certaines informations essentielles sont encore manquantes. Dans la littérature scientifique, il est mis en évidence une sensibilité à la collision accrue chez les rapaces diurnes (Accipitriformes et Falconiformes), les calaos (Bucerotiformes), les martinets (Apodiformes), les cigognes, flamants et ibis (Ciconiiformes), certains corbeaux (Passeriformes), certains limicoles et goélands (Charadriiformes) et certains pigeons (Columbiformes). Les espèces d’intérêts pour cette étude font partie des différentes familles fortement impactées par ces collisions. Des espèces non concernées par ce problème seront également étudiées en tant qu’espèces témoins. Il sera donc possible de comparer les capacités visuelles des espèces en fonction de leur sensibilité à la collision. L’objectif ultime de cette étude est de comprendre comment les oiseaux perçoivent les éoliennes, afin de proposer des solutions pour augmenter la détectabilité de celles-ci par les oiseaux et, éventuellement, pouvoir se passer des dispositifs de détection/effarouchement. Ce projet de thèse de doctorat propose d’étudier ces différents éléments via 2 axes de recherche : l’étude de la perception visuelle (1) du mouvement rotatif et (2) des contrastes.

Bénéfices attendus

Dans le cas de la PROCEDURE EXPERIMENTALE N°1 les seuils limites de perception du mouvement rotatif, définis sur un certain nombre d’espèces, permettront de proposer un nouveau cahier des charges aux constructeurs d’éoliennes afin d’élaborer des modèles de pâles et rotors ne dépassant pas cette vitesse tout en maintenant une production d’énergie électrique rentable. Dans le cas de la PROCEDURE EXPERIMENTALE N°2, si le contraste proposé par les éoliennes par rapport à l’environnement n’était pas perceptible par la majorité de l’avifaune, il serait judicieux de proposer une teinte différente accentuant ce contraste.

Procédures

Aucun prélèvement ou intervention chirurgicale ne sera réalisé sur les animaux au cours des différentes procédures. Au cours des procédures les oiseaux seront vigiles. En cas de stress les oiseaux seront sortis du dispositif et remis dans leur volière. Sur 57 espèces d'oiseaux, au maximum 10 individus par espèces seront utilisés dans chaque procédure. Les individus utilisés dans la première procédure ne seront pas ré-utilisés dans la deuxième. Dans le cadre de la PROCEDURE EXPERIMENTALE N°1 les oiseaux seront placés dans la volière d'expérimentation entre 30 minutes et deux heures par jour, tous les jours, pendant deux mois. Dans cette volière les oiseaux devront effectuer un choix entre deux stimuli. Selon le choix réalisé l'oiseau sera récompensé avec de la nourriture ou non. Les oiseaux seront libres de leur mouvement. Dans le cadre de la PROCEDURE EXPERIMENTALE N°2 les oiseaux seront placés dans une caisse transparente pendant une à trois heures consécutives. La caisse sera placé devant des écrans sur lesquels seront diffusés différents patterns. Au cours de la PROCEDURE EXPERIMENTALE N°2 chaque oiseau passera au maximum 3 heures dans le dispositif, découpable en plusieurs séances de quelques minutes si besoin. Les dimensions de la caisse transparente sont adaptables pour chaque espèce de manière à ce que l'oiseau soit libre de ses mouvement, mais dans un espace restreint : l'oiseau pourra se tenir debout, se coucher et se retourner.

Impact sur les animaux

Les oiseaux ne souffriront pas de la faim ou de la soif, d’inconfort, de douleurs, de blessures ou de maladies au cours des procédures. Le seul effet indésirable possible serait du stress au moment de l’expérimentation, qui devrait disparaitre dès la fin de la procédure.

Devenir

Tous les animaux seront gardé en vie et replacé au sein de leur établissement utilisateur.

Remplacement

S’agissant d’études comportementales sur la vision des oiseaux, il n’est pas envisageable de remplacer les oiseaux par des modèles non biologiques.

Réduction

Le nombre d’oiseaux utilisés sera réduit au minimum pour donner des résultats statistiquement corrects, soit 10 individus par espèces. Ce chiffre est basé sur des études similaires et permettront d’acquérir les informations suffisantes en relation avec les questions posées. La personnalité et la motivation de chaque individu rentrant en jeu dans toute expérience, ce chiffre permettra de prendre en compte la variabilité individuelle.

Raffinement

Ces expériences nécessiteront peu de manipulation et n’engendreront aucune douleur ou souffrance des animaux. Toutes les précautions seront prises pour limiter toute forme de stress. Le protocole est notamment conçu pour pouvoir arrêter l’expérience à tout moment en cas de signes de stress. Les expériences menées étant basées sur le comportement, les résultats ne seraient pas exploitables si les oiseaux étaient stressés.

Choix des espèces

Pour étudier la perception des éoliennes par les oiseaux afin de réduire les collisions aviaires avec les éoliennes, nous étudierons 57 espèces, réparties entre celles impactées par ces collisions, et des espèces témoins non concernées par les collisions. Afin de limiter le nombre d’individus étudié, seules quelques espèces de chaque famille seront utilisées, en privilégiant des espèces accessibles en captivité et étant d’intérêt majeur la filière éolienne. La taille de l’œil et les capacités visuelles sont dépendantes du stade de développement et se stabilisent au moment de l’envol quand l’individu a atteint sa taille adulte. Les expériences seront donc menées uniquement sur des oiseaux de taille adulte.

450 animaux non-humains, porcs, volailles et poissons, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures classées légères. Ils servent de support à la formation de personnels aux prises de sang, injections, anesthésies et prélèvements, à raison de trois actes maximum par animal. Le porteur indique que la mise à mort fait elle-même partie de la formation et que les animaux sont tués au plus tard en fin de journée. Il revendique la "nécessité" de pratiquer sur animal vivant, la maîtrise des gestes ne pouvant selon lui s'acquérir qu'en pratiquant.

Objectifs

Dans le cadre de l'expérimentation animale, les personnes accomplissant des actes vétérinaires sur les animaux doivent avoir les compétences techniques nécessaires pour le faire. Ces compétences sont acquises au cours de la formation initiale et doivent être maintenues régulièrement par des formations pratiques validées par l'établissement utilisateur (arrêté du 1er Février 2013). Les formations spécifiques en expérimentation animale officiellement reconnues proposent souvent des applications pratiques ciblées sur les modèles murins et peu étendues à d’autres espèces terrestres ou aquatiques, ce qui ne correspond pas aux besoins des essais expérimentaux sur animaux de rente. Le but de ce projet est de permettre aux personnes d'acquérir ou de perfectionner les bons gestes pour la réalisation des actes vétérinaires sur les volailles et/ou sur les porcs et les poissons (prélèvements, injections, anesthésie, mise à mort, …). Il comporte trois procédures : l'une pour les volailles (espèces poules ou poulets Gallus gallus, dindes et canards), l'autre pour les porcs (Sus scrofa) et la dernière pour les poissons (Truite arc en ciel Oncorhynchus mykiss). Les formations sont destinées aux personnes réalisant des actes vétérinaires lors d’essais mis en oeuvre par leur laboratoire.

Bénéfices attendus

La réalisation de gestes techniques sur les volailles, les porcs et les poissons est un enjeu majeur compte tenu des besoins dans la réalisation de multiples projets expérimentaux sur les animaux de rente. Offrir des conditions optimales à nos agents pour se former en amont de la réalisation des actes permet de disposer de personnes pouvant réaliser ces gestes avec la meilleure assurance possible lorsque cela est nécessaire. Cela constitue la meilleure garantie d’une prise en compte du bien-être des animaux et des manipulateurs au cours de ces interventions et leur est ainsi bénéfique.

Procédures

Pour la volaille, il s'agit : d'écouvillonnages, de prises de sang, d'injections ou d'instillations, de prélèvements de fiente. Pour les porcs, il s'agit : d'écouvillonnages, de prises de sang, de prélèvements de salive, d'injections. Pour les poissons, il s'agit : d'observations visuelles des comportements anormaux, de prises de sang, d'anesthésie, d'injections. Les actes décrits pour chacune des espèces sont des actes très brefs, n’excédant pas la minute pour les volailles et les porcs et 10 min pour les poissons (anesthésie). Le nombre d'actes maximum (tout acte confondu) est limité à 3 par animal, avec un temps de repos entre chaque prélèvement.

Impact sur les animaux

Les procédures ne devraient pas être à l'origine de souffrance prolongée pour les animaux. Les actes décrits pour chacune des espèces sont des actes très brefs (n’excédant pas la minute pour les volailles et les porcs, maximum 10 minutes pour les poissons (anesthésie) et sont, pour certains (ex : injection IP ou IM à un poisson) pratiqués sous anesthésie. Les formations sont journalières. Les animaux seront donc systématiquement mis à mort au plus tard, en fin de journée.

Devenir

La mise à mort fera partie de la formation.

Remplacement

Les personnes seront formées en premier lieu à l'aide de démonstration enregistrées en vidéo, afin de réduire le nombre d'animaux utilisés. Elles s'exerceront ensuite sur modèle inerte (lorsque disponible) avant de pratiquer sur animal vivant pour permettre d’acquérir plus de fluidité dans les gestes. Toutefois, le remplacement complet des animaux n'est pas possible, puisque le but de ce projet est la maîtrise des gestes et que celle-ci ne peut s'acquérir qu'en pratiquant.

Réduction

Les personnes seront formées en premier lieu à l'aide de démonstrations enregistrées en vidéo, afin de réduire le nombre d'animaux utilisés. Elles s'exerceront ensuite sur modèle inerte (lorsque disponible) avant de pratiquer sur animal vivant pour permettre d’acquérir plus de fluidité dans les gestes. Toutefois, la pratique sur animaux est indispensable pour l'acquisition de la maîtrise des gestes. Le nombre d’animaux utilisés sera néanmoins réduit au nombre minimum suffisant pour l’acquisition et la maîtrise des différents actes.

Raffinement

Le but de ce projet est le raffinement, permettant d'une part aux personnes de réaliser les actes avec les gestes les plus indolores et les moins stressants possibles pour les animaux ainsi que pour les manipulateurs et d'autre part à réduire les manipulations aux seuls actes utilisés lors des autres projets expérimentaux du laboratoire. Le produit qui sera injecté ou instillé sera un produit indolore (sérum physiologique). Pour les poissons, une injection de puce électronique sera également effectuée. La formation sera donnée par des personnes ayant une parfaite maîtrise des actes. Le personnel formé visualisera d'abord des enregistrements vidéo, s'exercera ensuite sur modèle inerte (lorsque disponible) avant de pratiquer sur animal vivant. Les animaux seront élevés en groupe, en cage, au sol ou en bassin et bénéficieront d'un enrichissement social. Ils auront à leur disposition des objets manipulables (porcs, volailles) ou des enrichissements (algues en plastique, cachettes) pour les poissons. Ils seront nourris selon leurs besoins et, pour les animaux terrestres, abreuvés à volonté. Ils seront examinés au cours d'une visite quotidienne tout au long de la période d'élevage.

Choix des espèces

Les espèces poule, dinde, canard, porc et poisson sont des espèces classiques de l’élevage d'animaux producteurs de denrées. L'âge des animaux sera fonction des besoins de la formation (liés aux essais prévus). Pour les volailles : ils vont de 1 jour (rare) à 5-7 semaines. Dans certains cas, les animaux pourront avoir 10-12 semaines. Pour les porcs : ils vont de 1 jour (rare) à 6 mois. Pour les poissons : ils seront âgés d'envion 6 mois (+/- 30g).

480 poussins de mésange charbonnière vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis laissés au nid jusqu'à l'envol. Ils reçoivent une injection de LPS dans l'abdomen et deux prélèvements sanguins par ponction de la veine brachiale sur deux jours, pour comparer la réponse inflammatoire entre sites urbains et forestiers. Le porteur indique que la nichée n'est dérangée que quinze minutes au plus et que la dose de LPS reste sous le seuil d'une souffrance visible. Il précise avoir déjà appliqué ce protocole sur la même espèce sans compromettre l'envol.

Objectifs

Les villes sont le lieu d’implantation souvent spontanée d’un nombre croissant d’espèces animales et végétales. L’habitat urbain impose portant aux organismes des contraintes environnementales très contrastées par rapport à leur habitat naturel d’origine, dans lequel elles ont évolué. La quasi disparition des milieux naturels, les pollutions sonores et lumineuses sont parmi les marqueurs les plus évidents de l’environnement urbain qui exerce donc des pressions écologiques a priori singulières sur les populations naturelles. Ces pressions impactent un grand nombre de facettes du phénotype des individus et de nombreux travaux montrent que le comportement, la morphologie ou certaines fonctions physiologiques des organismes sont affectés, de même que leur reproduction qui apparait moins dynamique par comparaison avec ce qui est observé en milieu naturel. L’immunité est une fonction majeure pour maintenir l’intégrité des organismes. Son rôle est prioritaire dans les interactions hôtes-pathogènes, et une modification de son expression sous l’effet de l’anthropisation des écosystèmes (dont l’urbanisation est un extrême) peut impacter les espèces, et également influencer la circulation d’agent infectieux. Lors d’un travail précédent sur la Mésange charbonnière (un oiseau forestier devenu très commun en ville), nous avons montré que la réponse inflammatoire était négativement affectée par l’habitat urbain par rapport à l’habitat forestier. L’objectif de ce projet est de retravailler une comparaison de la réponse inflammatoire chez cette espèce, mais à partir de 4 paires de sites villes/forêt situés dans 4 zones géographiques et des contextes biogéographiques différents (Strasbourg, Dijon, Toulouse, Montpellier). Nous comparerons donc la réponse inflammatoire des poussins au nid de mésanges charbonnières, entre un site urbain et un site forestier de référence, pour chacune des 4 zones géographiques mentionnées plus haut.

Bénéfices attendus

Nous proposons de tester l’influence de l’habitat urbain sur une composante de l’immunité chez une espèce d’oiseaux d’origine forestière et bien implantée en ville. L’ambition est de voir si les premiers résultats obtenus sont généralisables. Si nous détectons une réponse immunitaire plus faible en milieu urbain, cela ne permettra pas d’inférer sur le processus impliqué (« simple » impact d’un environnement difficile, réponse plastique ou/et adaptive des organismes à une modification des bénéfices et des coûts associés à l’immunité relativement à d’autres fonctions biologiques et à un risque environnemental propre à la ville ?). Mais cela permettra d’appréhender la sensibilité des populations urbaines au risque infectieux qui peut rapidement changer, avec des conséquences possible sur le statut des populations urbaines et leur rôle potentiel de réservoir à pathogènes dans des zones par définition densément peuplées par les humains.

Procédures

Les oiseaux seront l’objet d’une injection intrapéritonéale de 0.01 mg de LPS (soit en moyenne 0.06g/Kg) dilués dans 50 µl de PBS et de deux prélèvements sanguins sur deux jours, par effraction de la veine brachiale à l’aide d’un aiguille stérile 27G.

Impact sur les animaux

Deux effets indésirables sont en principe envisageables. La première est le dérangement de la nichée. Avant l’âge de 15 jours, les poussins qui sont déjà emplumés ne risquent pas de quitter prématurément le nid avec une faible aptitude au vol et une très faible probabilité de survie à très court terme. Par contre, l’activité de nourrissage des parents est interrompue. Les opérations réalisées sont organisées de manière à minimiser cela à quelques minutes (15 au plus) ce qui est sans conséquence dans la mesure où les parents reprennent leurs activités dès que l’observateur s’éloigne un peu du nichoir. La deuxième est l’inconfort lié à l’injection de LPS, mais la dose injectée est minimisée de manière à déclencher une réponse inflammatoire sans générer de syndrome comportemental signalant une souffrance. De nombreux travaux réalisés (et notre propre expérience) montrent cela. De plus, à dose équivalente, les oiseaux apparaissent moins affectés par une injection de LPS que les mammifères. Enfin, les poussins ne sachant pas voler et n’étant pas très habiles dans leurs mouvements, leur manipulation ne nécessite pas de contention particulière ce qui évite ou en tout cas réduit fortement les nuisances potentiellement associées à la manipulation. Notons que nous avons déjà appliqué un tel protocole il y a plusieurs années sur la même espèce sans que cela ne compromette la fin du séjour au nid et l’envol des poussins traités.

Devenir

Après la procédure expérimentale, les poussins sont laissés libres au sein de leur nichée (qu’ils n’ont pas quitté) pour poursuivre leur séjour au nid jusqu’à l’envol.

Remplacement

L'objectif étant de tester un phénomène en population naturelle, sous action de ensemble de facteurs environnementaux, les modèles de laboratoire et les modèles in vitro n’offrent pas les conditions favorables à la poursuite de cet objectif.

Réduction

Pour chaque site, nos nichoirs hébergent près d’une centaine de nichées de Mésange charbonnière, ce qui au total conduit à 800 nichées potentiellement utilisables. Chaque nichée comptant en moyenne 6 à 7 poussins, cela donne un effectif total d’au moins 4800 poussins. Avec au total 480 poussins (240 contrôles et 240 traités LPS) inclus dans l’expérience, nous appliquons une démarche de réduction à partir des deux leviers suivants : Quatre poussins (2 LPS et 2 PBS) sélectionné au hasard sont inclus dans l’expérience. Deux poussins par traitement par nichée représentent le minimum pour apprécier la variabilité intra-nichée qui a du sens d’un point de vie biologique et statistique. Quinze nichées dont la phénologie sera décalée dans le temps afin de manipuler au plus 2 nichées par site/jour représentent l’effectif calculé pour en minimiser le nombre tout en garantissant une puissance statistique suffisante pour la fiabilité des résultats.

Raffinement

Plusieurs choix de protocole relèvent d’une démarche de raffinement en plus du fait bien sûr que les poussins resteront au sein de leur nichée durant l’expérience. Au-delà du processus aléatoire de sélection des nichées expérimentales, les nichées contenant des poussins visiblement affaiblis ou/et chétifs pour leur âge (chose parfois observée) ne seront pas retenues pour l’expérience. Seuls des poussins ne présentant pas de signes d’affaiblissement seront donc inclus. L’âge (13/14 jours) auquel les poussins seront manipulés est suffisamment avancé pour qu’ils soient bien développés (thermorégulation effective, corps totalement couvert de plumes, masse très proche de la masse adulte, croissance osseuse quasi achevée) et supportent donc aisément les traitements, mais pas trop pour que la contention soit sans effort ni dispositif particulier. Les injections (LPS/PBS) et premiers prélèvements sanguins auront lieu en fin de journée, entre 18h et 20h, et les seconds prélèvements sanguins auront lieu 14h plus tard, donc entre 6h00 et 8h00. Ainsi, l’exposition au traitement dont l’action est courte aura lieu essentiellement pendant la phase nocturne, période naturellement sans activité (nourrissage ou autre). Les poussins inclus dans l’expérience seront traités les premiers au sein de leur fratrie. Les quelques minutes nécessaires à la manipulation du reste de la fratrie (pour baguage et mesures morphométriques) permettront de vérifier leur comportement (tonicité, « activité » avant de refermer le nichoir et de laisser les activités de la famille reprendre leur cours. Pour minimiser la durée de dérangement par poussin (maximum 15 minutes), la moitié de la nichée est retirée du nichoir (qui est refermé ensuite) et emmenée dans un véhicule climatisé situé à quelques dizaines de mètres. Cela permet (i) aux adultes de poursuivre très vite leur activité de nourrissage auprès de l’autre moitié de la nichée restée dans le nichoir, et (ii) de manipuler les poussins dans de bonnes conditions protégées des aléas extérieurs. Une fois manipulée, la première moitié des poussins et replacée dans le nichoir alors que la seconde moitié est retirée pour être à son tour manipulée (baguage, mesures) dans les mêmes conditions puis remise en place. Ainsi, l’interruption des activités des adultes au nichoir est réduite à quelques minutes et chaque poussin ne se trouve pas dans des conditions perturbées au-delà de 15 minutes.

Choix des espèces

La Mésange charbonnière représente une espèce d’oiseau modèle assez classique pour les études en populations naturelles car c’est une espèce très commune qui accepte volontiers les nichoirs artificiels. Comme la plupart des espèces d’oiseaux elle n’affiche supporte très bien les interventions des observateurs sur les nichées, sans risque de désertion pour peu que certaines règles de base soient respectées (en particulier, pas de capture des adultes au nid lorsque les poussins ont moins de 7 jours). Enfin, cette espèce d’origine forestière a colonisé les villes où elle est très abondante également ce qui offre la possibilité d’une comparaison entre populations urbaines te populations forestières. Les individus utilisés seront des poussins de 13/14 jours. A ce stade, les poussins seront suffisamment âgés pour être bien développés (thermorégulation effective, corps totalement couvert de plumes, masse très proche de la masse adulte, croissance osseuse quasi achevée, …), mais pas trop pour que la contention soit sans effort ni dispositif particulier et pour qu’ils risquent de quitter prématurément le nid suite à l’intervention.

90 cailles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées en souffrance légère, pour créer cinq lignées transgéniques sur cinq ans. Le porteur étudie les forces mécaniques qui façonnent l'embryon de vertébré, en exploitant le développement externe de l'œuf de caille. Il juge un phénotype dommageable improbable mais prévoit de surveiller les générations F1 et F2, une perte de poids de 20 % constituant un point limite pouvant entraîner la mise à mort. Il affirme que l'étude d'embryons vivants est une "exigence absolue" et retient la caille pour sa petite taille et son cycle court.

Objectifs

L’objectif du projet est de comprendre comment signaux mécaniques et moléculaires interagissent pour permettre l’auto-organisation d’un embryon de vertébré. Pour ce faire nous proposons de créer plusieurs lignées de cailles transgénique exprimant des gènes rapporteurs de manière à étudier les processus qui sous-tendent le potentiel hautement régulé et auto-organisant de l’embryon de vertébré et le rôle de la mécanique dans ce contexte. En particulier, nous avons pour but de : 1. Sonder les propriétés mécaniques (viscosité, élasticité) de l’embryon précoce et identifier les processus cellulaires sous-jacents. 2. Perturber l’état mécanique des tissus embryonnaires et mesurer l’impact de ces perturbations sur l’expression génique et le destin cellulaire. 3. Dériver un modèle théorique et prédictif pour l’autorganisation de l’embryon et la régulation embryonnaire.

Bénéfices attendus

L’embryon de caille par son accessibilité et son développement externe, se prête remarquablement aux études dynamiques (par vidéo-microscopie) et aux perturbations mécaniques. Nous anticipons des bénéfices sur des concepts fondamentaux concernant la coopération entre signaux moléculaires et mécaniques qui sous-tendent l’auto-organisation des embryons d’amniotes (i.e. reptiles, oiseaux et mammifères, dont l’humain) qui ne sont pas atteignables chez d’autres espèces telles que la souris en raison du développement intra-utérin qui limite l’accessibilité de l’embryon. Notamment sur la manière les forces mécaniques modulent l’activité des facteurs de croissance par des processus de mécano-transduction et de rétroaction sur la génétique de manière auto-organisant. Au-delà de l’avancement de la connaissance du développement embryonnaire, ce projet aura des implications sur la compréhension des processus cancéreux et de régénération qui impliquent également forces mécaniques et redirection de destin cellulaire.

Procédures

Observation et manipulation des poussins (aspect, poids, taille, .....) pour l'évaluation de phénotype dommageable (quelques minutes, quotidiennement).

Impact sur les animaux

Ce projet implique la création de 5 lignées de cailles transgéniques en 5 ans. Les modifications génétiques proposées pour ces lignées ne sont pas susceptibles d’engendrer de phénotype dommageable et ne comportent, à priori, pas de risque pour les cailles impliquées dans ce projet. Cependant la survenue d’effet délétère est possible et sera surveillée pendant les générations F1 et F2, comme demandé dans le document de travail sur les animaux transgéniques complémentant la directive 2010/63/EU.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort, car ils ne peuvent être ni réutilisés ni placés.

Remplacement

En raison de la nature des questions biologiques soulevées dans les études proposées, visant à comprendre les événements cellulaires et moléculaires qui sous-tendent la formation d’un embryon in vivo, l'utilisation d'embryons vivants est une exigence absolue et ne peut donc pas être remplacée par d'autres méthodes non-animales.

Réduction

Le nombre d’animaux nécessaires pour la génération d’une ligné transgénique est : En génération F1 : 6 cailles transgéniques hétérozygotes. En génération F2 : 12 cailles transgéniques issus des croisements (F1xWT) qui seront menées jusqu’à éclosion dans le but d’obtenir 6 males qui seront croisés chacun avec 4 femelles sauvages. Une seule lignée montrant l’expression la plus forte sera gardée et utilisée pour la génération d’individus en génération F3. Les animaux F1 et F2 seront suivis pour vérifier que la modification génétqiue n’a pas créé de phénotype dommageable. Évènement hautement improbable mais possible. Si les animaux ne montrent aucun phénotype dommageable, la procédure est terminée, le simple l’élevage de caille génétiquement modifiées passé la génération F2 ne constituant pas une procédure en soi. Les cailles sont utilisées dans ce projet pour produire des œufs et des lignées transgéniques, et ne peuvent pas être réutilisées dans un autre objectif.

Raffinement

Comme Indiqué ci-dessus, l’apparition d’un phénotype dommageable n’est pas souhaitée et peu probable. Cependant et comme indiqué dans le document de travail sur les animaux transgéniques complémentant la directive 2010/63/EU, nous évaluerons l’apparition d’un phénotype dommageable chez les animaux génétiquement modifiés en évaluant : -L’apparence générale : la morphologie de l’animal sera évaluée. Par exemple, la présence de tous les membres, en bonne proportion, des yeux, du bec à l’éclosion. -La taille et la croissance des individus. Les animaux adultes (>8semaines) pèsent en moyenne 360g pour les femelles et 311 g pour les males. Un écart de poids de -20% serait indicateur de souffrance et constituerait un point limite. -Le plumage : Apparence anormale de la morphologie et de l’implantation des plumes, à distinguer des problèmes de picage. -Le comportement : la posture, l’activité et l’interaction avec l’environnement seront vérifiés, (ex. acquisition de la marche après éclosion, nourrissage et abreuvement normaux qui pourraient être évocateur de l’affaiblissement de l’animal). -La présence de signe clinique évidents indicateurs d’une souffrance (ex. boiterie) Un taux de mortalité anormal. Une évaluation jugée anormale de l’un de ces critères, par comparaison avec des animaux contrôles d’un même groupe, serait révélatrice d’un phénotype dommageable qui constituerait un point limite et entrainerait la mise à mort de l’animal et la fin de la procédure concernant cette lignée/insertion.

Choix des espèces

La caille japonaise (Coturnix japonica). Les embryons d’oiseaux par leur accessibilité et leur développement externe, se prêtent remarquablement aux études dynamiques (par vidéo-microscopie) et aux perturbations mécaniques contrairement aux mammifères dont le développement intra-utérin limite la réalisation de telles approches. Sa petite taille et son temps de génération très court font de la caille un modèle génétique idéal parmi les oiseaux. -La procédure d’injection de particule lentivirale s’effectue sur des œufs fécondés mais non incubés. A ce stade il est possible de cibler de manière efficace les cellules précurseurs des cellules reproductrices et donc d’obtenir une transmission germinale. -La procédure de génération de lignée (évaluation de la présence de phénotype dommageable) s’étend sur 2 générations de l’éclosion jusqu’à la transmission dans les cellules reproductrices.

205 poulets de chair vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils sont infectés par voie orale avec les bactéries Campylobacter et Salmonella, seules ou combinées, pour étudier leur effet sur le microbiote intestinal. Le porteur affirme que ces bactéries sont asymptomatiques chez le poulet et qu'aucun effet indésirable n'est attendu. Tous les animaux sont pourtant tués, par dislocation cervicale pour les poussins et par électronarcose puis saignée pour les plus âgés, afin de prélever leurs organes.

Objectifs

Campylobacter et Salmonella sont responsables des deux zoonoses bactériennes d’origine alimentaire majoritaires en Europe, avec respectivement, 220 682 et 87 923 cas humains en 2019 et la viande de volaille est identifiée comme principale source de contamination. Par ailleurs, au cours d’un précédent travail mené par le laboratoire, il a été montré in vitro que la présence de Salmonella permettait d'améliorer la survie de Campylobacter en condition aérobie. A notre connaissance, l'impact de la présence simultanée des deux bactéries n'a jamais été évalué chez le poulet de chair. Par ailleurs, si le microbiote gastro-intestinal est modifié lors de la contamination des poulets par l’une de ces deux bactéries, aucune étude n’a décrit sa modulation au cours d’une co-infection Salmonella / Campylobacter. Plusieurs études ont aussi démontré des modifications au niveau de l’ensemble des métabolites (petites molécules) présents dans le sérum de l’hôte à la suite d’une infection intestinale, en partie causées par l’altération du microbiote, mais aucune donnée n'est disponible pour le poulet de chair lors d'une infection ou co-infection par ces bactéries. Les objectifs de ce projet sont donc : (1) d'étudier si une interaction peut exister entre ces deux bactéries dans le tube digestif des poulets, et impacter les niveaux de colonisation de chacune d'elles ; (2) d'étudier l'effet d'une co-infection sur la composition et la structure du microbiote intestinal ; (3) explorer les modifications d’expression l’ensemble des métabolites présents dans le sérum de l’hôte en réponse à ces bactéries seules ou en co-infection.

Bénéfices attendus

Ce travail permettra de générer des données sur le comportement de Campylobacter et Salmonella en co-infection et leur impact sur le microbiote intestinal et l’ensemble des métabolites présent dans le serum du poulet de chair. Ces données n’ont jusqu’alors jamais été décrites, mais sont nécéssaires pour l’acquisition de connaissance sur leur comportement dans un système complexe prenant en compte leur niche écologique, afin d’adapter ou donner lieu au développement de nouveaux moyens de lutte. Plus précisément, les données nouvelles porteront sur : - le comportement de Salmonella et Campylobacter en co-infection chez le poulet de chair, et leur potentielle interaction. - la modulation du microbiote intestinal ainsi que les modifications de l’ensemble des métabolites sériques induites par une co-infection de Salmonella et Campylobacter chez le poulet de chair. - l’analyse conjointe des données hétérogènes issues de l’analyse du microbiote intestinal et des métabolites présents dans le sérum dans ce contexte de co-infection. -l'identification de potentiels biomarqueurs spécifiques aux infections par Salmonella et Campylobacter mais aussi à leur co-infection chez le poulet de chair

Procédures

Inoculation (per os) de Campylobacter jejuni contenu dans 100 µl de trypsone-sel pour le lot 1 à J1 Inoculation (per os) de Salmonella thyphimurium contenu dans 100 µl de trypsone-sel pour le lot 2 à J1 Inoculation (per os) de Salmonella typhimurium et Campylobacter jejuni contenus dans 100 µl de trypsone-sel pour le lot 3 à J1 Administration per os 100 µl de tryptone-sel pour le lot 4 à J1

Impact sur les animaux

Chez le poulet, Campylobacter jejuni est considérée comme une bactérie commensale, et est à ce titre asymptomatique. Il en est de même pour la souche de Salmonella typhimurium selectionnée. Par ailleurs, ces deux souches ont déjà fait l’objet de plusieurs essais in vivo au sein de notre laboratoire et aucun effet indésirable n’a jusqu’alors été observé. Afin de limiter les gestes invasifs et le stress chez les animaux, nous limiterons la manipulation d’animaux vigiles en réalisant les prélèvements de sang lors d’une saignée à la veine jugulaire après mise à mort. Il n’est donc attendu aucun effet indésirable tout au long de l’essai.

Devenir

Les prélèvements d’organes nécessitent la mise à mort des animaux. C’est pourquoi tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure expérimentale, par dislocation cervicale les jeunes poussins (poids < 250 g) et pour les poussins plus âgés et les poulets adultes après une anesthésie par électronarcose suivie d’une saignée à la veine jugulaire.

Remplacement

La volaille et notamment le poulet de chair représente la source majeure de campylobactériose et de salmonellose pour l’homme. Afin de lutter au mieux contre ces zoonoses, il est indispensable de mieux comprendre leur interaction avec les bactéries du microbiote intestinal et leur conséquence sur l’ensemble des métabolites (petites molécules dosées dans le sang) produits par l’hôte. Dans ce contexte, et en l’absence de lignée cellulaire ou d’organoïdes pouvant mimer l’intéraction des bactéries de la flore commensale aviaire avec Campylobacter et Salmonella, et leur impact sur l’ensemble des métabolites produits par l’hôte, l’utilisation de test in vitro ou in silico n’est pas possible. C’est pourquoi il est nécessaire de travailler sur un modèle intégré que seule le modèle in vivo permet. Afin de se rapprocher au maximum des conditions du terrain il convient de réaliser cette étude sur le poulet de chair qui est le premier réservoir de Salmonella et Campylobacter. Le poulet de chair est donc la seule espèce adaptée aux objectifs et aux conditions de notre procédure.

Réduction

Les animaux seront utilisés au seuil de la pertinence scientifique et statistique. En raison de la variabilité interindividuelle importante du microbiote intestinale, et afin d’évaluer au mieux l’évolution de ce microbiote caecal au cours du temps, il a été déterminé qu’un minimum de 10 animaux par groupe était nécessaire pour chaque temps donné. Des tests de comparaison de moyennes seront effectués pour analyser les résultats des différents lots à chaque date de prélèvement. Des tests paramétriques (Student ou Anova) seront utilisés lorsque les critères de normalité et d’homogénéité des variances seront réunis. Sinon des tests non paramétriques (Kolgomorov-Smirnov ou Kruskall Wallis) seront utilisés.

Raffinement

Dans nos expériences précédentes, d’inoculation avec ces souches de Campylobacter jejuni et Salmonella Typhimurium utilisées, aucun symptôme ou effet indésirable n’a été détecté chez les animaux étudiés. Le protocole a été établi pour limiter au maximum le nombre de manipulation vigile. Ainsi l’inoculation des bactéries à la pipette par voie orale et les pesées seront réalisées par le personnel expérimenté qui apportera la même attention à chaque inoculation de sorte à éviter/limiter les inconforts au moment de l’administration. Afin de limiter les gestes invasifs et le stress chez les animaux, les prélèvements de sang auront lieu lors de la saignée à la veine jugulaire après mise à mort des animaux et non sur animaux vivants. Aucun effet indésirable n’est donc attendu au cours de cet essai. Néanmoins, les animaux seront observés quotidiennement. Si toutefois, une altération de l’état de santé était observée quelle que soit la raison, les animaux concernés seront mis à mort en cas d’atteinte des points limites suivants : blessure grave, prostration, absence de réaction après sollicitation (absence de réponse à des stimuli tactiles et visuels), anorexie ou impossibilité de s’abreuver ou de s’alimenter. Le raffinement des conditions d’hébergement visera à assurer des conditions d’hébergement limitant l’inconfort potentiel des animaux. Quatre animaleries de type A2 seront utilisées en dépression (légère ou moyenne). Chaque lot de poulets sera installé dans des parcs au sol de 4 m² entourés par des panneaux grillagés en inox de 1 m de haut. La litière sera composée de copeaux de bois (qui sert d’enrichissement du milieu puisque les animaux grattent et picorent cette litière). Les paramètres d’ambiance utilisés sont préconisés pour les élevages de poulets de chair. Les installations sont équipées de lumières électriques programmables, d'un chauffage électrique automatisé et d'une ventilation. Les animaux recevront à volonté, de l’eau et de l’aliment réservé aux poulets de chair spécifiques à leur âge. Afin de stimuler les poussins à s’alimenter dans leurs premières heures de vie, des alvéoles en carton de plateaux d’oeufs seront disposés sur les copeaux de bois avec de l’aliment et des cartons seront apposés sous les mangeoires. Les alvéoles en cartons servent également d’éléments de grattage et de picotage. L’évolution pondérale sera obtenue par des pesées individuelles à l'installation des animaux dans les animaleries, et au moment des mises à mort.

Choix des espèces

La volaille et notamment le poulet de chair représente la source majeure de campylobactériose et de salmonellose pour l’homme. Afin de lutter au mieux contre ces zoonoses, il est indispensable de mieux comprendre leur interaction avec le microbiote intestinal et leur conséquence sur les métabolites sériques produits par l’hôte. Afin de se rapprocher au maximum des conditions du terrain il convient de réaliser cette étude sur le poulet de chair qui est le premier réservoir de Salmonella et Campylobacter. Des poussins de 1 jour seront utilisés et élevés jusqu’à 35 jours (âge d’abattage des poulets de chair pour la consommation). Le but est de suivre la modulation du microbiote et l’influence sur le métabolome à la suite d’une infection à J1 par Campylobacter, par Salmonella ou d’un coinfection Campylobacter + Salmonella

346 oiseaux, 208 poules et 138 cailles, vont être utilisés dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger. Les interventions se limitent à des collectes de semence et des inséminations, mais les mâles sont maintenus en cage individuelle en raison de leur agressivité, pour une étude sur la cryoconservation du sperme aviaire au service de la filière volaille et de la biodiversité. Le porteur indique que les animaux sont gardés vivants puis proposés à d'autres expérimentations à la fin du projet. Il affirme qu'aucune alternative in vitro n'existe pour produire des spermatozoïdes fécondants chez ces espèces.

Objectifs

A l’échelle mondiale, le maintien de la diversité génétique des espèces animales est un enjeu majeur, notamment pour les espèces de rente comme les volailles représentant la première source de protéines animales pour l’alimentation humaine. Actuellement, la sélection des races basées sur des critères de croissance s’accompagne d’une réduction majeure de la diversité génétique. La conservation des ressources génétiques est donc cruciale pour protéger la biodiversité, restaurer des espèces ou races menacées et contrer les épidémies ou les accidents de reproduction. De nos jours, la cryoconservation des spermatozoïdes est l'approche la plus répandue car elle se base sur la collecte de grandes quantités de cellules, le respect du bien-être animal (prélèvement non-invasif) et la possibilité d’un stockage long. Cependant chez les espèces aviaires, ces protocoles sont longs et fastidieux, dépendants de la fertilité des animaux, ainsi que des espèces et races considérées. De plus, les taux de fertilité après décongélation sont plus faibles que ceux obtenus avec de la semence fraiche. Des optimisations sont donc encore nécessaires afin de tendre vers un protocole applicable à toutes les espèces et races aviaires, notamment celles présentant une faible fertilité des mâles. L’amélioration de ces protocoles passe nécessairement par la compréhension des mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans les capacités fécondantes des spermazotoïdes. Ces mécanismes connus, il est alors possible d’identifier des leviers d’amélioration de la conservation de la semence aviaire. Ainsi, les objectifs de ce projet sont multiples. Tout d’abord, nous souhaitons mieux comprendre les mécanismes moléculaires sous-jacents à la fécondance d’un spermatozoïde, dans deux espèces aviaires d’interêts agronomique et scientifique, la caille et la poule, en comparant de façon individuelle la qualité des spermatozoïdes d'animaux de haute fertilité à ceux d'animaux de basse fertilité. Ces données nous permettrons dans un second temps d'améliorer les protocoles déjà existants de cryoconservation de la semence pour les espèces et races domestiques françaises. Ce projet, finance par le CRB anim (ANR-11-INBS-0003), a débuté en 2016 et se finit fin juin 2022, sous la DAP APAFIS#4026-2016021015509521 qui se termine en février 2022. La présente DAP a pour objet de poursuivre les expérimentations déjà débutées (animaux déjà présents) sur la période de février à juin 2022.

Bénéfices attendus

Les protocoles de cryoconservation de la semence aviaire actuellement disponibles présentent certaines failles. En effet, seuls les individus ayant une bonne fertilité au départ présentent une bonne capacité de cryoconservation avec une bonne fertilité observable après décongélation. Il est donc nécessaire de mieux comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans la fécondance du spermatozoïde aviaire, en comparant des animaux présentant un haut et un faible taux de fertilité, pour identifier des leviers d'amélioration de la cryoconservation de la semence aviaire. De plus, le protocole actuellement le plus répandu utilise comme cryoprotectant (agent de protection des cellules contre les dommages de la congélation), le glycérol. Or cette substance est associée à une forte réduction de la fertilité des animaux lorsqu'elle subsiste dans les échantillons de semence inséminés. Aujourd’hui, il est donc nécessaire de supprimer le glycérol par des moyens longs et complexes. Nous avons pour objetif de développer de nouvelles approches pour retirer cette substance, reposant notamment sur un gel colloïdal. Enfin, sur la base de nos données obtenues chez la poule, nous travaillons également à l’élaboration d’un protocole de cryoconservation de la semence de caille, procédure jusqu’à présent non décrite.

Procédures

Les seules interventions prévues sont la collecte de semence chez les mâles et les inséminations des femelles. Ces deux interventions sont non invasives et couramment menées en élevage. La seule procédure est l'hébergement des mâles en cage individuelle (entre 30 et 60 semaines d'âge) car les mâles sexuellement matures sont agressifs les uns envers les autres et il est impossible de les mettre avec les femelles pour éviter les inséminations non contrôlées. L’hergement en cage individuelle est donc la seule solution pour éviter les accidents d’élevage (agressivité) et certifier la justesse des données (insémination des femelles non contrôlées).

Impact sur les animaux

Le prélèvement de semence est un acte non invasif chez les espèces caille et poule. Cependant, afin de limiter le stress lié à la manipulation, seuls trois prélèvements seront effectués par semaine. Les inséminations artificielles sont des procédures classiquement développées en élevage sans stress pour les animaux. Nous limitons cependant le nombre d’insémination à cinq par mois afin de limiter tout stress lié à la manipulation excessive des individus. L’hébergement des mâles en cage individuelle (nécessaire car les mâles sexuellement matures sont agressifs les uns envers les autres) mais également la présence de différents individus dans les cages des femelles (mise en place de hiérarchie) peuvent être source d’inconfort et de stress. En cas d’arrêt de ponte, d’un mâle ne donnant plus de semence, de diarrhée, de prostration, de l’absence de chant ou de caquètement, ou de tout autre signe de maladie même bénigne, l’intervention d’un vétérinaire est prévue. Après traitement, la décision que l’animal réintègre ou non l’expérimentation se fera en fonction de son état de santé.

Devenir

Les animaux sont maintenus en vie tout au long du projet. Les animaux seront proposés pour d'autres expérimentations à la fin du projet auprès de l'unité expérimentale.

Remplacement

Ce projet concerne la reproduction d’espèces aviaires. A l’heure actuelle, aucune alternative in vitro n’existe pour la production de spermatozïdes fécondants ou de fécondation in vitro chez ces espèces.

Réduction

Nous travaillons actuellement sur 48 coqs et 66 cailles mâles. D’après notre expérience, ces chiffres nous permettent de constituer des groupes de mâles de faible fertilité entre 5 et 10 individus, permettant des analyses statistiques concluantes sur les taux de fertilité (évalués sur les nombres d’œufs fertilisés par chi2). Pour déterminer précisement la fertilité d’un mâle, l’insémination de 8 ou de 4 femelles par mâle pour respectivement les espèces poule et caille est généralement préconisée. Afin de limiter le nombre d’animaux, nous n’étudions pas la fertilité de tous les mâles en même temps. En effet, nous effectuons plusieurs campagnes d'analyse de la fertilité (4 pour les cailles et 3 pour les poules) durant lesquelles la fertilité individuelle de maximum 18 mâles cailles et 20 coqs est étudiée sur respectivement 72 et de 160 femelles. La fertilité des individus se maintenant généralement dans le temps, les groupes ainsi identifiés de bons et mauvais reproducteurs peuvent ainsi être constitués pour l’ensemble du protocole. Ainsi, ce projet concerne 48 coqs et 160 poules (soit 208 poules) mais également 66 cailles mâles et 72 cailles femelles (soit 138 cailles), soit 346 animaux au total. L'analyse de la fertilité des mâles actuellement en expérimentation (APAFIS#4026-2016021015509521 ) est aujourd'hui en cours.

Raffinement

Aucune douleur particulière n'est attentue avec ce protocole. De plus, les mâles sont entrainés au moins deux fois par semaine au prélèvement de semence par massage dorsal depuis l’âge de 30 semaines afin de limiter tout stress lié à la manipulation. Cependant, tout signe de stress accru notamment lié aux manipulations répétitives est fortement surveillé. En cas d’arrêt de ponte, d’un mâle ne donnant plus de semence, de diarrhée, de prostration, de l’absence de chant ou de caquètement, ou de tout autre signe de maladie même bénigne, l’intervention d’un vétérinaire est prévue. Après traitement, la décision que l’animal réintègre ou non l’expérimentation se fera en fonction de son état de santé.

Choix des espèces

La caille et la poule sont deux espèces à fort interêt agronomique mais également des espèces modèles pour les autres espèces aviaires. En effet, la cryoconservation de la semence de ces deux espèces est un enjeu important pour la filière volaille (maintien des lignées/races à fort potentiel) mais les protocoles développés pour ces deux espèces serviront également de base pour la cryoconservation de la semence d'autres espèces aviaires. Les animaux doivent être matures sexuellement afin d’étudier leur reproduction, soit entre 30 et 60 semaines d’âge.