Poissons
Etude de l’effet d’un régulateur de gènes sur la physiologie d’un poisson d’élevage
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
Capturés à l'épuisette, sédatés puis anesthésiés, des bars européens reçoivent une injection dans la cavité ventrale, avant que la moitié d'entre eux ne subisse une hausse de six degrés de la température de l'eau en six heures. 96 bars vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, dont 72 recevront l'injection, et tous seront tués au terme des six heures pour prélever leur tissu interrénal et leur sang. Le projet cherche à valider un marqueur sanguin du stress thermique chez un poisson d'élevage, dans un contexte de réchauffement des océans et d'enjeux aquacoles. Le porteur présente comme un avantage de ce marqueur le fait qu'il se mesure sur une prise de sang "sans nécessiter l'euthanasie de l'animal", alors que les 96 poissons du projet sont tous tués.
Objectifs
L’augmentation de la température des océans liée au changement climatique représente un challenge majeur auxquels les organismes marins doivent faire face. Parmi eux, les poissons représentent une part importante des océans, tant par leur nombre que par leur biodiversité. Le bar européen (Dicentrarchus labrax) est un modèle intéressant pour étudier l’effet des hausses de températures sur les poissons, puisqu’on le retrouve naturellement dans des environnements variés. L’étude de cette espèce est d’autant plus intéressante qu’elle constitue un intérêt majeur en aquaculture. Un des mécanismes mis en place chez les poissons en réponse à des stress tels que l’hyperthermie est l’activation d'une voie permettant la production de l’hormone majeure du stress : le cortisol. De plus, de récentes études ont également mis en évidence l’implication de petites molécules circulantes dans le sang dans la réponse au stress thermique chez les poissons vont permettre de réguler l’expression des gènes. Un de ces marqueurs biologiques en particulier a été identifié, dans des études préliminaires, comme étant différentiellement exprimé chez des bars européens soumis à des challenges thermiques aigus ou chroniques. Par ailleurs, des prédictions bio-informatiques suggèrent ce marqueur jouerait un rôle direct dans la régulation d’un des gènes impliqué dans la production de cortisol. Nous souhaitons donc ici mieux comprendre le rôle de ce marqueur par des tests chez le bar européen.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à vérifier le rôle d’un marqueur biologique spécifique de la réponse au stress thermique chez les poissons. En effet, le cortisol seul ne permet pas de distinguer le type de stress subi par un poisson, alors que ce marqueur moléculaire pourrait être utilisé dans de futures études pour estimer si des poissons vivant en milieu naturel ou en aquaculture sont soumis à un stress thermique. Ce marqueur présente un intérêt supplémentaire : il peut être quantifié directement à partir d’une prise de sang, sans nécessiter l’euthanasie de l’animal. Enfin, cette étude pourrait ouvrir la voie à l’identification d’autres marqueurs moléculaires similaires, chacun caractéristique d’un type de stress, permettant de créer une palette d’outils pour évaluer différents stress chez les poissons.
Procédures
72 poissons seront injectés sous anesthésie (d’une durée de quelques minutes) dans la cavité ventrale (chaque injection dure quelques secondes), soit avec une solution permettant mimant le marqueur biologique étudié, soit avec une solution qui permet d’inhiber la présence de marqueur. Enfin, la moitié des individus seront ensuite soumis à un stress thermique par l'augmentation de la température de l'eau de +6° en 6h. Au terme des 6h, l'ensemble des poissons seront sédatés puis euthanasiés pour des prélèvements post-mortem.
Impact sur les animaux
L’injection dans la cavité ventrale semblable à une piqûre peut induire une légère douleur s’estompant en quelques minutes. La capture à l’épuisette, la sortie de l’eau, les manipulations, les anesthésies ainsi que l’application d’une augmentation de température peuvent induire du stress chez les animaux.
Devenir
Tous les individus seront sédatés puis euthanasiés. Le tissu interrénal et le sang de chaque individu sera prélevé post mortem, le tissu interrénal étant l'endroit où est synthétisée l'hormone du stress, et le plasma extrait du sang permettant de la doser.
Remplacement
Des prédictions bio-informatiques suggèrent que le marqueur identifié dans ce projet jouerait un rôle dans la régulation de l'hormone du stress : le cortisol. Il n’existe pas à l’heure actuelle d’alternative à l’utilisation de l’animal pour mesurer la réponse au stress thermique du bar européen. L'utilisation de l'organisme entier et vivant est donc nécessaire pour répondre à la question scientifique.
Réduction
L’effectif retenu est basé sur un calcul statistique tenant compte d’une mortalité estimée à 20 %. La taille des individus permet de détecter des effets de grande ampleur, cohérents avec les hypothèses biologiques. Ce choix équilibre les exigences scientifiques avec le principe éthique de réduction.
Raffinement
L'injection sera précédée d'une sédation permettant une capture individuelle sans opposition, à l'aide d'une épuisette en silicone limitant l'abrasion de la peau du poisson, puis d'une anesthésie profonde. Durant les 30j d'habituation, les poissons seront observés au moins deux fois par jour. Durant les 6h de stress thermique, les poissons seront continuellement observés. Des points limites ont été clairement établis afin d’assurer le bien-être des poissons et d’éviter toute souffrance, et seront appliqués systématiquement dès lors que les premiers signes seront atteints.
Choix des espèces
Le bar européen (Dicentrarchus labrax) constitue un modèle totalement approprié et pertinent pour l’expérimentation prévue. En effet, le bar européen est une espèce très largement présente dans divers milieux naturels, et est également d’importance majeure pour la pisciculture européenne. De plus, la biologie de ce poisson est très bien connue, et les conditions d’élevage sont parfaitement optimisées pour cette espèce. Les poissons utilisés dans ce projet auront 9 mois. À cet âge, leur taille est suffisante pour que l’implantation d’une puce électronique n’ait pas d’effet néfaste sur l’organisme. De plus, cela permet, après euthanasie, de collecter des organes de taille adéquate pour les analyses ultérieures.
La nage dans l’eau chaude : l’influence parentale sur l’héritage non génétique du Medaka (Oryzias latipes)
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
Mesurer si l'exposition des parents à une eau chaude se répercute sur leur descendance conduit ici à chauffer l'eau de 26 à 33 °C, par paliers d'un degré toutes les deux heures. 96 poissons medaka, 56 femelles et 40 mâles, vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à la fin pour prélever leurs ovaires et leurs testicules. Le porteur attend un stress thermique léger, avec réduction de l'exploration, repli dans les coins et nage désorganisée, tout en indiquant que les études antérieures du centre n'ont jamais rapporté de tels changements. Il qualifie de "non invasive" la collecte de sperme obtenue en pressant l'abdomen des mâles anesthésiés, geste répété au début puis à la fin du projet.
Objectifs
Au cours des dernières décennies, le changement climatique et le réchauffement global ont eu des impacts profonds et étendus sur les écosystèmes aquatiques, affectant particulièrement la physiologie et la biologie moléculaire des poissons. De nombreuses études ont démontré que l'augmentation de la température de l'eau peut compromettre le succès reproductif des poissons en perturbant l'axe hypothalamo-hypophyso-gonadique et en modifiant la signalisation hormonale. Cependant, des hypothèses émergentes suggèrent que l'exposition parentale au stress avant la fertilisation pourrait influencer la descendance par des mécanismes d'héritage non génétique. Ces mécanismes, qui n'impliquent pas de modifications de la séquence ADN ni de transmission d'allèles génétiques, pourraient jouer un rôle significatif dans la transmission de traits à la fois avantageux et délétères à la génération suivante. Les recherches chez les mammifères, notamment les rongeurs, ont fortement appuyé ce concept en démontrant que le stress paternel peut engendrer des effets durables sur le comportement et la physiologie de la descendance via un héritage non génétique.
Bénéfices attendus
Ce projet explorera comment l’exposition des poissons parents à des températures élevées durant le développement des gamètes affecte le succès reproductif. Nous étudierons ces effets à la fois aux niveaux phénotypique et moléculaire, en mettant l’accent sur l’héritage non génétique — notamment les modifications de la composition et de l’expression des petits ARN dans les œufs, qui agissent comme des médiateurs clés des signaux environnementaux à travers les générations chez les vertébrés aquatiques. Les objectifs principaux du projet sont : 1. Évaluer la capacité du poisson medaka à s’adapter de manière transgénérationnelle aux températures élevées et identifier les vulnérabilités possibles dans la reproduction ; 2. Identifier les signaux moléculaires sensibles à la chaleur et les facteurs régulateurs chez les parents qui sont transmis via les gamètes à la génération suivante ; 3. Fournir des preuves mécanistiques démontrant comment les petits ARN contribuent à la transmission des effets environnementaux à la génération suivante ; 4. Identifier les voies moléculaires et épigénétiques induites par la température qui impactent la reproduction. Les résultats amélioreront notre compréhension de l’impact du réchauffement climatique sur l’écologie reproductive et la dynamique des populations aquatiques, tout en proposant des stratégies pratiques de gestion thermique en aquaculture. En définitive, en explorant la transmission épigénétique de l’information environnementale, notamment via les miARN, ce projet vise à améliorer les prévisions du potentiel d’adaptation chez les espèces aquatiques et à soutenir le développement de pratiques d’élevage plus résilientes face au réchauffement global.
Procédures
Dans ce projet, les animaux seront soumis à plusieurs types d’interventions : augmentation progressive de la température de l’eau pour les animaux des lots exposés: la température de l’eau passera progressivement de 26–27 °C à 32–33 °C, avec une augmentation d’environ 1 °C toutes les deux heures. Transfert des poissons entre les réservoirs : Le transfert des poissons du réservoir principal vers d’autres réservoirs d'une durée inférieure à 2 secondes. Collecte de sperme (1 fois au début du projet et une fois en fin de projet): pour l’échantillonnage du sperme, les mâles reproducteurs seront d’abord anesthésiés. Ensuite, en appliquant une pression douce sur la région abdominale, un petit volume de sperme (environ 1 à 2 microlitres) sera prélevé. Cette procédure est très brève (moins d’une minute) et non invasive. Prélèvement des gonades (testicules et ovaires): À la fin de l’expérience, tous les poissons de chaque groupe de température seront d’abord anesthésiés puis euthanasiés. Leurs testicules et ovaires seront soigneusement prélevés et conservés pour des analyses histologiques et moléculaires.
Impact sur les animaux
Le stress, de manière générale, peut entraîner des modifications du comportement chez les poissons. Dans ce projet, les poissons exposés à une température de l’eau de 32 à 33 °C peuvent présenter un stress thermique léger par rapport à ceux maintenus à la température témoin de 26 à 27 °C. Ce stress thermique peut influencer le métabolisme énergétique, la prise alimentaire, ou une modification du niveau de curiosité et d’activité. Par « modification de la curiosité et de l’activité », on entend l’apparition de comportements tels qu’une réduction de l’exploration de l’environnement, un repli dans les coins, ou une nage désorganisée, qui peuvent être interprétés comme des indicateurs d’un niveau accru de stress thermique ou d’anxiété comportementale. Ces comportements seront suivis systématiquement tout au long de l’étude, à titre d’indicateurs observables de stress thermique. Ces mesures ont un caractère préventif, car les études précédemment menées sur le medaka dans ce centre, en réponse à une augmentation progressive de la température, n’ont jamais rapporté de modifications comportementales associées à un stress thermique.
Devenir
la réalisation d’analyses moléculaires et histologiques, des échantillons d’ovaires et de testicules sont nécessaires. Par conséquent, après l’évaluation du phénotype reproducteur, tous les poissons seront euthanasiés afin de prélever leurs ovaires et testicules.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer les effets non génétiques de l’augmentation de la température de l’eau sur les réponses transgénérationnelles. Il est donc essentiel d’utiliser un modèle animal capable de répondre directement aux variations de température. Les poissons, en tant qu’organismes poïkilothermes (c’est-à-dire dont la température corporelle varie en fonction de l’environnement et qui ne peuvent pas réguler leur température interne), présentent des fonctions physiologiques et comportementales très sensibles aux changements de température environnementale. Cette caractéristique rend les poissons plus pertinents que les mammifères homéothermes (animaux à sang chaud capables de maintenir une température corporelle relativement constante, tels que les souris ou les lapins) pour l’étude des effets des variations de température. De plus, l’étude des effets transgénérationnels nécessite des espèces avec un cycle reproductif court, permettant l’observation de plusieurs générations dans un délai raisonnable. Les espèces poissons comme le medaka sont adaptées en raison de leur maturation rapide. À ce jour, aucune alternative adéquate, tels que les modèles in vitro, ne peut pleinement aborder l’impact de la température élevée sur les phénotypes au niveau de l’organisme, tels que le succès reproductif, ainsi que les aspects transgénérationnels de cette étude avec une pertinence et une exhaustivité comparables.
Réduction
Un total de 96 poissons (56 femelles et 40 mâles) sera utilisé pour évaluer les phénotypes reproducteurs sous deux conditions de température. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés dans la recherche, le sperme et les oeufs seront d’abord prélevés chez les poissons reproducteurs mâles et femelles afin d’évaluer leur phénotype reproducteur. Après cette étape, les mêmes poissons reproducteurs seront utilisés pour le prélèvement des ovaires et des testicules Le nombre d’animaux a été déterminé afin de garantir une puissance statistique suffisante pour détecter des différences significatives entre les groupes, en utilisant des tests appropriés tels que le test t.
Raffinement
Les animaux seront élevés dans des conditions optimales spécifiques à l’espèce, incluant une photopériode appropriée, une qualité de l’eau adaptée, une densité contrôlée et une gestion sanitaire rigoureuse. La seule exception concernera le groupe exposé à 32–33 °C, température qui, selon la littérature, n’induit pas de mortalité chez le medaka. Afin d’améliorer le bien-être animal, les aquariums seront enrichis avec des plantes artificielles. Les poissons seront maintenus dans des aquariums de 10 litres avec une densité maximale de 24 poissons par bac. Toutes les manipulations animales — y compris l’induction de la ponte, la collecte des œufs et du sperme — seront réalisées par du personnel compétent avec soin et rapidité afin de minimiser le stress. Le personnel portera des gants en nitrile et les poissons seront transférés à l’aide d’épuisettes de petite taille, en limitant au maximum le temps de manipulation. La collecte des œufs sera effectuée de manière douce, rapide et non invasive. La collecte du sperme et des gonades (ovaires et testicules, prélevés en fin d’expérience), qui nécessite une manipulation précise, sera réalisée sous anesthésie afin de limiter l’inconfort. Les animaux seront observés quotidiennement par du personnel formé de l’animalerie pour surveiller leur état de santé et leur comportement. Tout poisson présentant des signes d’infection ou des troubles de santé sera examiné par la personne responsable désignée du laboratoire, qui déterminera les soins appropriés, incluant l’euthanasie si nécessaire. Par ailleurs, l’unité est dotée d’une structure Bien-Être Animal de l’établissement, et qui est consultée pour chaque demande d’autorisation de projet garantissant l’application continue des techniques de raffinement les plus récentes. Celles-ci comprennent notamment l’enrichissement de l’environnement, comme l’ajout de plantes artificielles, afin d’optimiser les conditions d’élevage. Toutes les procédures seront effectuées par du personnel qualifié, formé spécifiquement pour l’espèce et mettant régulièrement à jour ses compétences afin de maintenir des standards élevés de soins aux animaux.
Choix des espèces
Le poisson medaka (Oryzias latipes) a été choisi comme espèce modèle en raison de ses avantages biologiques et expérimentaux en accord avec les objectifs du projet. Le medaka possède un temps de génération court (environ 3 mois), ce qui permet une évaluation rapide des effets intergénérationnels et épigénétiques. Sa reproduction continue et quotidienne offre un accès répété à des œufs à différents stades, idéal pour les analyses moléculaires et phénotypiques. La fécondation et le développement embryonnaire externes permettent un contrôle strict de l’environnement après la fécondation, réduisant les effets maternels confondants et favorisant une investigation précise des facteurs pré-fécondation. De plus, le medaka bénéficie d’un génome entièrement séquencé et de ressources moléculaires importantes (par exemple, bases de données bioinformatiques), ce qui en fait un modèle puissant pour l’étude des interactions gène-environnement. Ces caractéristiques rendent le medaka un modèle fiable, reproductible et éthiquement gérable pour les études multigénérationnelles. Dans cette étude, les poissons sont à l’état adulte afin d’évaluer précisément le phénotype reproducteur, de collecter les œufs et de réaliser les analyses moléculaires nécessaires.
Etablissement d’une lignée zébrafish mutante pour l’étude du rôle des immunoglobulines de type D dans la réponse immunitaire.
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Privés du gène de l'immunoglobuline D par ciseaux moléculaires, les poissons zèbres créés dans ce projet perdent une partie de leurs défenses et deviennent plus sensibles aux infections. 900 poissons zèbres vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré. Chacun subit un génotypage par section d'un fragment de nageoire caudale sous anesthésie, geste de moins de deux minutes qui peut réduire son activité de nage et modifier sa prise alimentaire dans la journée. Seuls 50 hétérozygotes de la première descendance sont maintenus pour produire la génération suivante, dont les œufs partiront vers un autre laboratoire pour y être infectés par des virus, les 850 autres étant tués.
Objectifs
Malgré la conservation évolutive dans le système immunitaire de l'immunoglobuline D (IgD), les fonctions spécifiques de cette Immunoglobuline restent une énigme. Le rôle précis de l'IgD lorsqu'elle est exprimée avec d'autres immunoglobulines à la surface des cellules immunitaire (cellules B) n'a été clarifié ni chez les poissons ni chez les mammifères. On pense que l’IgD joue un rôle important dans les muqueuses mais son rôle exact n’est pas encore bien compris. Pour mieux comprendre la fonction de l’IgD nous allons utiliser le modèle poisson zébrafish qui produit aussi ces immunoglobulines D au niveau des cellules immunitaires B. Pour cela, nous créerons deux lignées de poissons-zèbres dont le gène de l’IgD aura été inactivé grâce à la technique des ciseaux moléculaires : les Crispr/Cas9. Dans un deuxième temps et dans un autre laboratoire (nouvelle demande d'autorisation de projet), les poissons mutants seront soumis à des infections virales afin d’étudier les effets de l’absence d’IgD sur leur système immunitaire.
Bénéfices attendus
Malgré la conservation évolutive de l'IgD, les fonctions spécifiques de cette immunoglobuline restent une énigme. C'est pourquoi la génération de mutants de poisson zèbre dépourvus de l'expression de l'IgD serait un outil extrêmement précieux pour comprendre le rôle de l'IgD à la fois lorsqu'elle est sécrétée et lorsqu'elle est co-exprimée avec l'IgM à la surface des cellules. Plus précisément, cela nous permettrait de déterminer comment l'absence d'IgD affecte la réponse immunitaire aux agents pathogènes qui pénètrent dans l'hôte par les voies muqueuses et comment elle conditionne la réponse IgM. Le fait de disposer de ces poissons sera déterminant pour clarifier le rôle immunitaire de cette immunoglobuline énigmatique.
Procédures
Ce projet concerne uniquement la création de 2 lignées mutantes n'exprimant pas le gène de l'immunoglobuline. Pour l'établissement de ces lignées, une procédure de génotypage (section d'un fragment de nageoire caudal) sera réalisé sur les animaux. Cette procédure est très rapide: moins de 2 minutes/animal, temps de l'anesthésie et de la récupération à l'anesthie du poisson compris.
Impact sur les animaux
L’inactivation du gène codant l’IgD peut entraîner une altération des fonctions immunitaires. Ainsi: la reconnaissance des microbes et la régulation des cellules immunitaires sont altérées.Les animaux pourraient être un peu plus sensibles aux infections ou au stress environnemental. Cependant, d’autres anticorps (comme l’IgM) peuvent compenser partiellement cette absence, donc les effets ne sont pas toujours graves, mais ils peuvent apparaître dans certaines conditions (infection, changement d’environnement, etc.). Le génotypage est invasif (prélèvement d'un très petit fragment de nageoire) mais les nuisances engendrées seront minimisées par l'anesthésie. Cette opération peut entrainer une réduction temporaire de l'activité de nage. L’anesthésie pratiquée pour le prélèvement de fragment de nageoire peut aussi entrainer une modification du comportement alimentaire dans la journée.
Devenir
Ce projet vise à créer 2 lignées mutantes pour étudier le fonctionnement du système immunitaire après l’inactivation de l’Immunoglobuline D. Seuls les 2 x 25 animaux hétérozygotes de la première descendance seront maintenus en vue de la production de la descendance suivante.
Remplacement
Les modèles in vitro ne permettent pas actuellement de reproduire la complexité du fonctionnement du système immunitaire. Il n’existe donc pas d’alternative à l’expérimentation in vivo pour étudier le rôle du gène IgD dans la fonction des cellules B du système immunitaire et les interactions avec les autres cellules immunitaires.
Réduction
In fine, il s’agit de créer 2 lignées pures (dans la descendance de 2ème génération) présentant une inactivation du gène de l'immunoglobuline D. Pour cela, par expérience un effectif de 200 oeufs est nécessaire pour obtenir seulement quelques individus de la porteurs de mutations intéressantes (génération fondatrice). Au maximum 150 de ces individus atteindront le stade adulte selon les chiffres habituels. La loi de Mendel implique l’obtention de 50 % d’animaux hétérozygotes (possédant des copies de gènes différentes) en descendance de 1ère génération lorsque les animaux fondateurs sont croisés avec des animaux de génotype naturel. Le croisement entre eux d’individus hétérozygotes de la génération de 1ère descendance produira une descendance de deuxième génération homozygotes pour la mutation (25% de l’effectif obtenu). Après validation de chacune des lignées, nous produirons et conserverons un minimum de poissons respectant dans le même temps la demande en œufs de cette descendance pure contenant 100 homozygotes mutants complets.
Raffinement
Les animaux sont élevés dans les conditions optimales de l’espèce. Les différents paramètres de suivi sont relevés quotidiennement. Les enrichissements faits de plantes seront aussi installés dans les aquariums, sachant que les animaux sont maintenus en densité optimale . Les manipulations des animaux comme la manipulation pour la mise en ponte ou la mise en bain anesthésiant seront réalisées le plus rapidement pour limiter le stress dû à la préhension. Le comportement des animaux sera observé quotidiennement. Par ailleurs, si une pathologie infectieuse se déclarait chez un animal (imputable ou non à l’invalidation génique de IgD) alors ce-dernier sera suivi par le vétérinaire qui supervise le cheptel du laboratoire. C’est lui qui prendra les décisions les plus appropriées pour maintenir le bien-être de l’animal (pouvant conduire éventuellement à l’euthanasie de ce dernier) et la SBEA sera immédiatement avertie. La procédure de génotypage (permettant d'estimer le taux de mutants) qui consiste en un prélèvement de fragment de très petite taille durera moins de 2 minutes, temps d'anesthésie et réveil du poisson compris.
Choix des espèces
La demande concerne la fourniture de 2 lignées zébrafish présentant une inactivation de gène en vue de test infectieux. Le zébrafish est un poisson osseux qui possède un système immunitaire adaptatif fonctionnel. Le zébrafish exprime les immunoglobulines communes aux mammifères. Dans le cas de zébrafish présentant une mutation de gène, cela permet de réaliser des cribles en conditions infectieuses à grande échelle, ce qui est non réalisable chez les mammifères. De plus, le poisson zèbre est une espèce chez laquelle les outils d’édition de génome peuvent être appliqués de manière simple en raison du très fort taux de fécondité chez cette espèce et du développement rapide : 1 animal mature sexuellement peut être obtenu en 3 mois. Il est possible de produire beaucoup d’individus avec un gène inactivé plus rapidement que chez d’autres modèles vertébrés. Les animaux seront utilisés au stade adulte (pour la génération fondatrice et les animaux de 1ère génération) pour la création de lignée puis les œufs de la 2ème génération seront fournis au demandeur pour la suite des expérimentations (tests ultérieurs d’infection virale non réalisés par notre laboratoire). Au préalable, une vérification du taux de transmission de la mutation sera faite sur des alevins de la 2ème génération âgés de 1 mois. Cela permettra aussi de vérifier la qualité phénotypique et comportementale des individus cette 2ème génération.
Evaluation des activités biologiques et de l’effet sur la santé de micro-organismes utilisés comme additifs alimentaires chez le Bar Européen – 1/2
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
6 240 bars juvéniles vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, dont 2 600 recevront une injection bactérienne, et aucun ne sortira vivant de l'étude. Les épreuves infectieuses provoquent lésions cutanées, ulcères, atteintes nerveuses, nage anormale et léthargie, avec une mortalité pouvant atteindre 60 à 70 % sans intervention. Trois pesées sous anesthésie par poisson, des prélèvements sanguins, un transfert sous sédation entre deux établissements distants de 500 mètres. L'objet du projet est de tester sept formulations d'additifs à base de protistes, pour réduire la dépendance de l'aquaculture à l'huile de poisson et augmenter la rentabilité des producteurs.
Objectifs
En aquaculture, l'alimentation des poissons carnivores dépend toujours de la farine et de l'huile de poissons issus de la pêche de capture. Comme ces éléments se raréfient et deviennent plus chers, leur réduction dans les aliments aquacoles a donné lieu à l’intégration de protéines et de lipides végétaux, ce qui a eu pour conséquence de réduire la teneur en oméga 3 des poissons commercialisés et, de fait, contribue à diminuer les bienfaits pour la santé des consommateurs. Il est donc nécessaire de trouver des sources alternatives de ces ingrédients clés. Par ailleurs, la pisciculture est régulièrement impactée par des épidémies contre lesquelles il existe peu de vaccins et de médicaments antimicrobiens efficaces, avec en complément la problématique de résistance aux antibiotiques. La production à partir de protistes - organismes marins unicellulaires - tels que Thraustochytrium d'omégas 3 comme alternative à l'huile de poisson a suscité un intérêt croissant au cours de ces dernières années. En plus des omégas 3, ces organismes, qui peuvent se multiplier avec des sources de carbone et d'azote à faible coût (sous-produits et déchets alimentaires), ont la capacité de produire d'autres molécules à forte valeur ajoutée telles que les caroténoïdes, les phytostérols et le squalène qui peuvent avoir des effets immunostimulants ou antioxydants. Ce projet, qui se déroulera dans deux Etablissements Utilisateurs (EU), a pour objectifs d'utiliser ces protistes, sous forme de fractions plus ou moins purifiées et industrialisées, comme additifs alimentaires afin d'améliorer l’élevage des poissons d’aquaculture (croissance, réduction des malformations et de la mortalité) et leur capacité de résistance aux maladies. L'espèce marine choisie, le bar commun, est la plus produite en Europe et représente un fort enjeu économique.
Bénéfices attendus
Les résultats aboutiront à la sélection des fractions les plus intéressantes permettant de réduire la dépendance de l'aquaculture à la farine et à l'huile de poisson et d'améliorer la fonctionnalité des aliments aquacoles pour optimiser la robustesse et la résistance aux maladies des animaux. Les fractions les plus pertinentes pourront faire l'objet d'un dossier Européen de demande d'autorisation comme additifs alimentaires à destination des poissons. Cela contribuera à terme à entrainer une augmentation de la productivité et de la rentabilité des producteurs aquacoles (augmentation du nombre de poissons vendus / poissons produits, réduction des traitements de type antibiotiques) et renforcera la qualité des produits français dans un marché mondial très concurrentiel.
Procédures
Des pesées et mesures de taille seront réalisées à 3 temps différents sous anesthésie pour chaque animal (EU1). La prise biométrique dure 30 secondes, avec un temps total en incluant l'anesthésie de 10 minutes maximum. -Des prélèvements sanguins uniques seront réalisés sur 60 animaux par formulation alimentaire après 8 semaines de supplémentation (EU1) et sur 12 animaux / formulation et pathogène 24 à 72 heures post-infection (EU1 et 2). Une prise de sang unique sera réalisée sur les animaux survivants au terme des challenges (EU2). Ces prélèvements seront pratiqués sous anesthésie. Le prélèvement dure 30 secondes, avec un temps total en incluant l'anesthésie de 10 minutes maximum. -Des injections seront réalisées pour les animaux qui subiront une infection bactérienne (n=2600, 1 seule fois par individu), d'un volume de 100 microlitres et sous anesthésie (EU1). L'injection dure 15 secondes environ, avec un temps total en incluant l'anesthésie de 10 minutes maximum.
Impact sur les animaux
Les épreuves infectieuses virale et bactérienne constituent des nuisances sévères puisqu’elles induisent l’apparition de signes cliniques (changement de couleur de robe, atteintes nerveuses, lésions cutanées, rougeurs/érosions bucales, nage anormale, ulcère épidermique, léthargie, déséquilibre, anorexie ...) qui peuvent apparaitre dans les 24h post-infection pour les bactéries et après environ 7 jours pour le VER. La durée des signes observables est de quelques heures pour les bactéries et peut aller jusqu'à quelques jours pour le VER. Sans intervention, ces nuisances aboutissent à une mortalité variable en fonction des conditions (qui peut atteindre 60-70%), qui intervient généralement dans les 5 premiers jours pour les bactéries et entre 7 et 15 jours pour le VER. Les mesures biométriques et les prélèvements sanguins (1 min/poisson) seront réalisés sur animaux anesthésiés par balnéation, opérations qui peuvent induire un léger effet indésirable (stress). Le transfert d'une partie des animaux sous sédation entre les deux établissements (distance de 500 mètres, 15 min) générera également un léger stress.
Devenir
Les animaux subissant des épreuves infectieuses expérimentales, il n'est pas envisageable de conserver les survivants pour des essais ultérieurs.
Remplacement
Cette étude vise à évaluer le potentiel d'organismes unicellulaires (prostistes) comme source de nutriments et de molécules fonctionnelles en remplacement de farine et d'huile de poissons dans l'alimentation aquacole. Des essais in vitro seront menés en première intention afin d'évaluer la toxicité sur lignées cellulaires mais également les capacités anti-oxydantes, anti-bactériennes et anti-virales des différentes fractions générées. Ces tests in vitro ne pourront néanmoins pas se substituer à des essais sur animaux qui seuls permettront de mesurer l'effet sur le développement et la croissance des poissons et d'approcher les mécanismes impliqués dans une potentielle amélioration de leur capacité de résistance aux maladies (stimulation de l'immunité, modification du microbiome, ...).
Réduction
Le nombre de poissons et de bassins par condition a été réduit à son minimum en intégrant les temps et nombre de prélèvements prévus, la variabilité inter-bassins fréquemment observée, les mortalités pouvant survenir sur les stades juvéniles et de façon à assurer une robustesse statistique des résultats. Pour la phase de paramètrage des infections expérimentales, un total de 240 animaux maximum seront nécessaires. Pour la phase de supplémentation, 600 poissons / fraction seront répartis dans 4 bassins. Pour les challenges infectieux, 208 poissons/fraction et par pathogène (n=2) seront utilisés, répartis dans 4 bacs (3 pour le suivi de la mortalité et 1 pour l'échantillonnage ; 1 bac témoin non infecté avec 52 poissons en complément). Pour les 7 formulations alimentaires à tester et en intégrant les contrôles et les tests de calage, cela représente un total de 6240 bars juvéniles.
Raffinement
Un enrichissement est mis en place au travers d'un bullage et d'un éclairage adapté. Le transport d'une partie des animaux entre les EU1 et 2 est réalisé sous sédation dans des seaux (eau de mer oxygénée à la température des bassins de départ). Les animaux sont positionnés à leur arrivée en bassins dans les mêmes conditions (température d'eau, oxygénation, circuit ouvert) que celles en place dans les bassins de départ. Pour les infections par bain, les animaux sont placés dans un milieu hyperoxygéné sous surveillance resserrée. Pour les infections par injection, les animaux sont préalablement anesthésiés. L'état de santé général des poissons sera évalué quotidiennement en utilisant une grille de points limites adaptés et spécifiques du projet intégrant plusieurs paramètres (nage, comportement, état physique).
Choix des espèces
Le bar commun, espèce marine carnivore d'intérêt aquacole, a été choisie car il s'agit de l'espèce ciblée par le développement des formulations alimentaires supplémentées en protistes. Nous travaillerons sur des animaux juvéniles afin de pouvoir mesurer les effets de nos formulations d'une part sur la croissance mais également sur l'amélioration potentielle de leur capacité à résister à des maladies infectieuses - sachant que les jeunes stades sont les plus fragiles.
Evaluation des activités biologiques et de l’effet sur la santé de micro-organismes utilisés comme additifs alimentaires chez le Bar Européen – 1/2
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
Pour tester des additifs alimentaires à base de protistes destinés à l'aquaculture, 6 240 bars européens juvéniles vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ils sont infectés par une bactérie, dont 2 600 par injection, ou par un virus, ce qui provoque lésions cutanées, ulcères épidermiques, atteintes nerveuses, nage anormale, léthargie et anorexie. Le porteur indique que sans intervention la mortalité peut atteindre 60 à 70 %, dans les cinq premiers jours pour les bactéries et entre sept et quinze jours pour le virus. Aucun survivant n'est conservé, et les bénéfices annoncés portent sur la productivité et la rentabilité des producteurs aquacoles ainsi que sur la place des produits français dans un marché concurrentiel.
Objectifs
En aquaculture, l'alimentation des poissons carnivores dépend toujours de la farine et de l'huile de poissons issus de la pêche de capture. Comme ces éléments se raréfient et deviennent plus chers, leur réduction dans les aliments aquacoles a donné lieu à l’intégration de protéines et de lipides végétaux, ce qui a eu pour conséquence de réduire la teneur en oméga 3 des poissons commercialisés et, de fait, contribue à diminuer les bienfaits pour la santé des consommateurs. Il est donc nécessaire de trouver des sources alternatives de ces ingrédients clés. Par ailleurs, la pisciculture est régulièrement impactée par des épidémies contre lesquelles il existe peu de vaccins et de médicaments antimicrobiens efficaces, avec en complément la problématique de résistance aux antibiotiques. La production à partir de protistes - organismes marins unicellulaires - tels que Thraustochytrium d'omégas 3 comme alternative à l'huile de poisson a suscité un intérêt croissant au cours de ces dernières années. En plus des omégas 3, ces organismes, qui peuvent se multiplier avec des sources de carbone et d'azote à faible coût (sous-produits et déchets alimentaires), ont la capacité de produire d'autres molécules à forte valeur ajoutée telles que les caroténoïdes, les phytostérols et le squalène qui peuvent avoir des effets immunostimulants ou antioxydants. Ce projet, qui se déroulera dans deux Etablissements Utilisateurs (EU), a pour objectifs d'utiliser ces protistes, sous forme de fractions plus ou moins purifiées et industrialisées, comme additifs alimentaires afin d'améliorer l’élevage des poissons d’aquaculture (croissance, réduction des malformations et de la mortalité) et leur capacité de résistance aux maladies. L'espèce marine choisie, le bar commun, est la plus produite en Europe et représente un fort enjeu économique.
Bénéfices attendus
Les résultats aboutiront à la sélection des fractions les plus intéressantes permettant de réduire la dépendance de l'aquaculture à la farine et à l'huile de poisson et d'améliorer la fonctionnalité des aliments aquacoles pour optimiser la robustesse et la résistance aux maladies des animaux. Les fractions les plus pertinentes pourront faire l'objet d'un dossier Européen de demande d'autorisation comme additifs alimentaires à destination des poissons. Cela contribuera à terme à entrainer une augmentation de la productivité et de la rentabilité des producteurs aquacoles (augmentation du nombre de poissons vendus / poissons produits, réduction des traitements de type antibiotiques) et renforcera la qualité des produits français dans un marché mondial très concurrentiel.
Procédures
Des pesées et mesures de taille seront réalisées à 3 temps différents sous anesthésie pour chaque animal (EU1). La prise biométrique dure 30 secondes, avec un temps total en incluant l'anesthésie de 10 minutes maximum. -Des prélèvements sanguins uniques seront réalisés sur 60 animaux par formulation alimentaire après 8 semaines de supplémentation (EU1) et sur 12 animaux / formulation et pathogène 24 à 72 heures post-infection (EU1 et 2). Une prise de sang unique sera réalisée sur les animaux survivants au terme des challenges (EU2). Ces prélèvements seront pratiqués sous anesthésie. Le prélèvement dure 30 secondes, avec un temps total en incluant l'anesthésie de 10 minutes maximum. -Des injections seront réalisées pour les animaux qui subiront une infection bactérienne (n=2600, 1 seule fois par individu), d'un volume de 100 microlitres et sous anesthésie (EU1). L'injection dure 15 secondes environ, avec un temps total en incluant l'anesthésie de 10 minutes maximum.
Impact sur les animaux
Les épreuves infectieuses virale et bactérienne constituent des nuisances sévères puisqu’elles induisent l’apparition de signes cliniques (changement de couleur de robe, atteintes nerveuses, lésions cutanées, rougeurs/érosions bucales, nage anormale, ulcère épidermique, léthargie, déséquilibre, anorexie ...) qui peuvent apparaitre dans les 24h post-infection pour les bactéries et après environ 7 jours pour le VER. La durée des signes observables est de quelques heures pour les bactéries et peut aller jusqu'à quelques jours pour le VER. Sans intervention, ces nuisances aboutissent à une mortalité variable en fonction des conditions (qui peut atteindre 60-70%), qui intervient généralement dans les 5 premiers jours pour les bactéries et entre 7 et 15 jours pour le VER. Les mesures biométriques et les prélèvements sanguins (1 min/poisson) seront réalisés sur animaux anesthésiés par balnéation, opérations qui peuvent induire un léger effet indésirable (stress). Le transfert d'une partie des animaux sous sédation entre les deux établissements (distance de 500 mètres, 15 min) générera également un léger stress.
Devenir
Les animaux subissant des épreuves infectieuses expérimentales, il n'est pas envisageable de conserver les survivants pour des essais ultérieurs.
Remplacement
Cette étude vise à évaluer le potentiel d'organismes unicellulaires (prostistes) comme source de nutriments et de molécules fonctionnelles en remplacement de farine et d'huile de poissons dans l'alimentation aquacole. Des essais in vitro seront menés en première intention afin d'évaluer la toxicité sur lignées cellulaires mais également les capacités anti-oxydantes, anti-bactériennes et anti-virales des différentes fractions générées. Ces tests in vitro ne pourront néanmoins pas se substituer à des essais sur animaux qui seuls permettront de mesurer l'effet sur le développement et la croissance des poissons et d'approcher les mécanismes impliqués dans une potentielle amélioration de leur capacité de résistance aux maladies (stimulation de l'immunité, modification du microbiome, ...).
Réduction
Le nombre de poissons et de bassins par condition a été réduit à son minimum en intégrant les temps et nombre de prélèvements prévus, la variabilité inter-bassins fréquemment observée, les mortalités pouvant survenir sur les stades juvéniles et de façon à assurer une robustesse statistique des résultats. Pour la phase de paramètrage des infections expérimentales, un total de 240 animaux maximum seront nécessaires. Pour la phase de supplémentation, 600 poissons / fraction seront répartis dans 4 bassins. Pour les challenges infectieux, 208 poissons/fraction et par pathogène (n=2) seront utilisés, répartis dans 4 bacs (3 pour le suivi de la mortalité et 1 pour l'échantillonnage ; 1 bac témoin non infecté avec 52 poissons en complément). Pour les 7 formulations alimentaires à tester et en intégrant les contrôles et les tests de calage, cela représente un total de 6240 bars juvéniles.
Raffinement
Un enrichissement est mis en place au travers d'un bullage et d'un éclairage adapté. Le transport d'une partie des animaux entre les EU1 et 2 est réalisé sous sédation dans des seaux (eau de mer oxygénée à la température des bassins de départ). Les animaux sont positionnés à leur arrivée en bassins dans les mêmes conditions (température d'eau, oxygénation, circuit ouvert) que celles en place dans les bassins de départ. Pour les infections par bain, les animaux sont placés dans un milieu hyperoxygéné sous surveillance resserrée. Pour les infections par injection, les animaux sont préalablement anesthésiés. L'état de santé général des poissons sera évalué quotidiennement en utilisant une grille de points limites adaptés et spécifiques du projet intégrant plusieurs paramètres (nage, comportement, état physique).
Choix des espèces
Le bar commun, espèce marine carnivore d'intérêt aquacole, a été choisie car il s'agit de l'espèce ciblée par le développement des formulations alimentaires supplémentées en protistes. Nous travaillerons sur des animaux juvéniles afin de pouvoir mesurer les effets de nos formulations d'une part sur la croissance mais également sur l'amélioration potentielle de leur capacité à résister à des maladies infectieuses - sachant que les jeunes stades sont les plus fragiles.
Etude pilote sur l’effet d’analgésiques en complément d’un anesthésiant lors du prélèvement invasif de nageoire caudale pour le génotypage du poisson zèbre.
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
Gardés comme reproducteurs puis tués au bout de dix-huit mois, 12 poissons zèbres vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacun subit, une fois, sous anesthésie générale, le prélèvement d'un fragment de moins de 2 mm2 de sa nageoire caudale destiné au génotypage, la moitié des poissons recevant en plus un analgésique une demi-heure avant et après, l'autre moitié servant de comparaison sans analgésie. Après l'intervention, ils passent dix minutes en test de locomotion, puis restent moins de vingt-quatre heures seuls, sans alimentation et dans un aquarium coupé de la circulation d'eau. Le porteur reconnaît que l'interaction entre les deux anesthésiques employés n'est pas documentée et que des effets indésirables peuvent survenir, et justifie la mise à mort à dix-huit mois par le risque sanitaire et les anomalies du vieillissement.
Objectifs
L’élevage et le maintien de lignées transgéniques sont nécessaires à de nombreux projets scientifiques qui mènent leurs travaux de recherche sur le poisson zèbre au stade embryonnaire. Pour que les animaux soient des reproducteurs intéressants nous devons les choisir en connaissant leur patrimoine génétique. Pour ce faire nous devons avoir accès à leur ADN. Ce geste consiste à faire une biopsie de moins de 2 mm2 de la nageoire des poissons. L’objectif de ce projet est de statuer sur la nécessité de mettre en place une analgésie péri-opératoire en plus de l’anesthésie générale lors de ce prélèvement. Nous vérifierons également que l’analgesiant utilisé n’entraine pas d’effet secondaire néfastes pour les poissons car elle contient des conservateurs. L’étude s’appuie sur un test comportemental et une évaluation du bien-être des poissons à l’aide d’une grille de score en post-intervention sur la période de récupération.
Bénéfices attendus
Le génotypage par prélèvement de nageoire est une pratique très courante et est aujourd’hui la méthode de référence pour connaitre le patrimoine génétique d’un poisson zèbre. Cette étude permettra d’apporter à la communauté scientifique les connaissances aujourd’hui manquantes de l’intérêt ou non de l’utilisation d’un analgésique lors d’un prélèvement de nageoire caudale inférieur à 2 mm2 chez le poisson zèbre. Ce projet pourrait permettre de partager par le biais d’une publication scientifique un protocole de génotypage chez le poisson zèbre qui réponde aux exigences réglementaires, environnementales, de bien-être animal tout en étant éprouvé dans sa mise en œuvre grâce à ce travail pour l’expérimentateur.
Procédures
Suivant le groupe auquel appartient l’animal, il est soumis ou non à un analgésique durant 30 minutes avant et après le prélèvement. Ce prélèvement est effectué sous anesthésie générale et ce une seule fois par animal. Le test comportemental effectué nous permet d’évaluer la locomotion du poisson ainsi que l’utilisation de la colonne d’eau durant 10 minutes. Au bout de 18 mois, les animaux seront mis à mort par une méthode réglementaire.
Impact sur les animaux
Les poissons sont pêchés à l’épuisette provoquant un stress et un frottement sur le corps de l’animal. Une biopsie cutanée de moins de 2 mm2 est faite au niveau de la nageoire caudale provoquant un léger traumatisme pouvant générer un inconfort et une gêne de courte durée pour l’animal. Le risque lié à l’anesthésie, comme l’arrêt respiratoire, est présent mais reste limité car l’anesthésie n’est pas une anesthésie très profonde ni très longue (environ 2-3 minutes). Après le prélèvement de nageoire pour génotypage, les aquariums ne sont pas remis en circulation et les poissons ne sont pas alimentés et ce durant moins de 24h. Restant seuls durant ce laps de temps, ils peuvent montrer des signes de stress. Les dommages causés par une intéraction entre la lidocaine et la benzocaine n'étant pas documentés, des effets indésirables peuvent survenir.
Devenir
Les poissons étant utilisé pour l’élevage, ils seront mis à mort au bout de 18 mois afin de limiter le risque sanitaire et le développement d’anomalies liées au vieillissement.
Remplacement
Pour comprendre certaines maladies qui touchent l’être humain, les chercheurs ont besoin d’un modèle animal qui puisse se rapprocher le plus possible du génome humain. Il a été montré que le poisson zèbre possède 71 % de gènes similaires aux gènes humains dont 86 % sont liés à des maladies humaines, ce qui en a fait, ces dernières années, un très bon candidat à la modélisation des maladies humaines. Son élevage et le maintien de lignées transgéniques sont nécessaires à de nombreux projets scientifiques.
Réduction
Les stratégies d’accouplements ont été calculées selon les expériences antérieures pour générer un nombre suffisant d’animaux pour mener à bien ce projet et effectuer les tests statistiques nécessaires à l'analyses des données.
Raffinement
Les poissons sont hébergés dans des conditions conformes à la réglementation en vigueur pour l’espèce. Les biopies sont réalisées sur animaux anesthésiés. Des points limites stricts et spécifiques au projet sont définis.
Choix des espèces
Pour comprendre certaines maladies qui touchent l’être humain, les chercheurs ont besoin d’un modèle animal qui se rapproche le plus possible du génome humain. Le poisson zèbre possède 71 % de gènes similaires aux gènes humains dont 86 % sont liés à des maladies humaines, ce qui en fait un très bon candidat. Il présente l’avantage d’avoir des embryons uniformes et transparents qui se développent en dehors de la femelle. Il est également possible de le rendre transparent à l’âge adulte grâce à une mutation génétique. L’élevage et le maintien de lignées transgéniques (nécessitant une biopsie) sont donc indispensables pour de nombreux projets scientifiques. L’objectif de notre projet étant de récolter des données pour la mise en place de meilleures conditions de prise en charge lors de la réalisation d'un biopsie il est donc pertinent de travailler directement sur cette espèce. Les animaux seront prélevés entre 3 et 6 mois de vie. Cet âge assure une gestion plus facile de l’anesthésie par rapport aux stades plus jeunes et assure une meilleure récupération. Cela permet aussi d’avoir un pourcentage de prélèvement de tissu suffisamment faible par rapport à la taille totale du poisson.
Suivi spacio-temporel de grands poissons pélagiques par marquage
- Conservation des espèces
Pour nourrir la gestion des stocks exploités par la pêcherie professionnelle à la palangre, 800 grands poissons pélagiques sont capturés en mer et tous relâchés sur leur lieu de capture, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Thons rouges, espadons, raies pastenagues violettes, poissons lunes, requins peau bleue, requins mako et marlins subissent une remontée à bord de moins de dix minutes, une biopsie de nageoire et la pose d'une balise, interne pour les thons, externe pour les autres. Le porteur indique que la récupération des données de ces balises est complètement fortuite et repose sur des pêcheurs ou des particuliers qui les retrouvent échouées. Six des sept espèces marquées sont des prises accidentelles de cette même pêcherie, dont il s'agit d'estimer le taux de survie après relâche.
Objectifs
Le thon rouge est une espèce emblématique ciblée par les pêcheries professionnelles à la palangre. Cette technique de pêche implique la capture accidentelle d’autres espèces pour lesquelles le taux de survie est mal connu. Ce projet prévoit la capture et la pose de balises électroniques en milieu naturel de sept espèces de grands poissons pélagiques : une espèce principale, le thon rouge « Thunnus thynnus », et six espèces capturés accidentellement, ou dites accessoires, l’espadon « Xyphias gladius », la raie pastenague violette « Pteroplatytrygon violacea », le poisson lune « Mola mola », le requin peau bleue « Prionace glauca », le requin mako « Isurus oxyrinchus », et le marlin « Tetrapturus belone ». La récupération des données de ces balises est complètement fortuite. Elle repose sur une communication internationale, la collaboration des pêcheurs qui retrouvent les balises sur les poissons ou des particuliers qui les retrouvent échouées sur une plage. Les objectifs du projet sont : (1) Mieux comprendre la migration du thon rouge dans un contexte de changement climatique ; (2) Développer un protocole fiable de marquage des raies avec des marques satellites dites « survie » ; (3) Estimer le taux de survie des espèces capturées accidentellement après avoir été relâchées dans leur milieu ; (4) Acquérir de nouvelles connaissances sur la biologie et l'écologie des espèces accessoires.
Bénéfices attendus
L’acquisition de données d'observation des migrations du thon rouge, et de leur évolution dans un contexte de changement climatique permettra de nourrir les approches de gestion des stocks de cette espèce. Le marquage et le relâché de six autres espèces de grands pélagiques qui comptent parmi les captures accidentelles de la pêcherie professionnelle au thon rouge, permettra d’établir le taux de survie des individus, notamment en fonction de l’espèce, de leur taille et de leur état. Cela répondra aux objectifs européens pour la durabilité de la pêche, spécifiquement concernant la problématique de réduction des impacts sur la faune marine des captures accidentelles. Les données acquises permettront par ailleurs de mieux comprendre les déplacements de ces espèces, pour l’heure très mal connus, et alimenteront les bases de données utiles pour le calcul d'évaluation des stocks.
Procédures
Chaque animal sera capturé, une biopsie de la nageoire sera effectuée, une balise interne sera implantée chez le thon rouge, et une balise satellite sur les autres espèces sera posée avec d'être relâché sur le lieu de capture. L'ensemble de la procédure, de la montée à bord jusqu'au relâche n'excède pas 4 minutes.
Impact sur les animaux
La capture et la contention des individus occasionnent un stress et une nuisance légère. La biopsie et le marque interne et externe occasionnent une gêne passagère.
Devenir
Les 800 poissons, au maximum, marqués sur les bateaux seront relâchés dans le milieu naturel, au plus proche du lieu de leur capture. La recapture est complètement fortuite.
Remplacement
Ces études doivent être réalisées sur le thon rouge et les espèces sélectionnées comme captures accidentelles, dites accessoires, et ce dans leur milieu naturel. Il n'est pas possible de les remplacer.
Réduction
Un nombre maximal de 100 thons marqués par an permettra d'explorer la diversité et la variabilité des routes migratoires, et ce pour toutes les classes de tailles. Pour les autres espèces parmi les captures accessoires, le nombre maximal de 50 individus par espèce permet d’intégrer une variabilité naturelle représentative sur une période de plusieurs saisons de pêche. Il permettra aussi de prendre en compte les effets aléatoires sur la survie, et de mieux comprendre la diversité de leurs déplacements après leur libération.
Raffinement
Le protocole de capture limite au maximum la souffrance et le stress des animaux grâce à des temps de pêche limité à 10 minutes, et une sortie de l’eau facilitée selon leur taille. Les grands thons seront montés à bord dans une civière. La méthode d'instrumentation des thons pour le suivi de leur migration est éprouvée. Les individus sont immédiatement positionné sur un tapis de réception, intubés avec un flux d'eau de mer oxygénée, et les yeux couverts d'un linge humide, la procédure durant moins de 2 minutes. Les individus retrouvent une activité tonique très rapidement. Pour les captures accessoires, la montée à bord du navire sera avec engin dédié (salabre sur mesure ou civière utilisée pour les thons). Les individus seront ventilés, les raies seront placées individuellement dans un bassin contenant de l’eau bien oxygénée, la procédure de marquage prend moins de 4 minutes.
Choix des espèces
Le thon rouge est une espèce emblématique exploitée par une pêcherie professionnelle. De nombreuses questions scientifiques importantes tant du point de vue fondamental qu'appliqué doivent cependant être résolues pour gérer de façon durable cette espèce. Les autres espèces sont parmi les plus représentées des captures accidentelles lors de la pêche du thon rouge à la palangre. Les thons seront des juvéniles et des adultes, nous avons besoin de comprendre les migrations de toutes les classes d'âge et que chaque poisson soit suffisamment grand pour porter la marque, soit supérieur à 10kg. Pour les raies, la taille des hameçons de la palangre limite les prises aux individus qui sont déjà des adultes matures. La marque survie doit aussi avoir un poids inférieur ou égale à moins de 2% du poids du corps de l’animal. Les autres espèces seront généralement beaucoup plus grosses que les raies et généralement matures. Pour le poisson lune, les individus pourront éventuellement être immatures.
Identification des effets du lithium et de microplastiques sur un poisson modèle.
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Exposés au lithium ou à des microplastiques de polypropylène dès quinze jours après leur éclosion et pendant tout leur cycle de vie, 2 020 médakas marins subissent jusqu'à cinq anesthésies pour être mesurés et pesés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 1 900 d'entre eux et modéré pour 120. Une partie est ensuite isolée quatre jours en bac individuel pour cinq tests comportementaux que le porteur qualifie de non invasifs sans dire lesquels. Il attend de l'exposition une croissance ralentie, un retard ou un blocage de la maturation des gonades, une baisse de la fécondité, des déficits d'apprentissage et de mémoire. Tous les poissons sont anesthésiés puis tués par balnéation dans une solution concentrée, pour prélever les échantillons destinés aux analyses chimiques, histologiques et moléculaires.
Objectifs
L'océan est le puits terminal de nombreux contaminants générés par l'industrie, qui peuvent affecter les organismes marins, ce qui a un impact sur leur survie, affecte le fonctionnement des réseaux alimentaires et des écosystèmes. De nombreux polluants différents sont rejetés dans les océans, avec leurs sources spécifiques, leur cycle interne, leur mode de transfert dans les réseaux trophiques et leurs effets toxiques. Ainsi, il est nécessaire d'apporter des connaissances scientifiques solides afin de quantifier et de comprendre le comportement de ces polluants dans l'environnement. En outre, on s'attend à ce que la transition énergétique affecte fortement l'avenir proche de certains de ces contaminants, de manière positive, par la réduction des matériaux à base de plastique, mais aussi de manière négative, comme pour certains métaux traces stratégiques (par exemple le lithium) impliqués dans les batteries de dernière génération et les dispositifs de stockage d'électricité qui seront produits en masse. Ces prévisions soulignent l'urgence de mieux comprendre et de prévoir les impacts futurs de ces polluants sur la biodiversité et les écosystèmes.
Bénéfices attendus
Les recherches présentées dans cette demande s'attacheront à identifier les effets du lithium sur les populations de poisson. Cela permettra de documenter les modèles utilisés dans le projet, pour à termes fournir des données scientifiques quant à la pollution dans l’océan global, l’influence des changements globaux sur cette pollution et ses effets sur les populations, et ainsi permettre de mieux réglementer leur rejet et informer le public sur les risques environnementaux associés à ce type de polluants, dans un contexte réglementaire.
Procédures
Durant le projet, chaque individu pourra subir jusqu'à cinq anesthésies pour des mesures biométriques (taille et poids), chaque intervention durant moins de 5 minutes, incluant le transfert en bac de réveil. Un sous-échantillon sera soumis à cinq tests comportementaux non-invasifs d'une durée entre 5–9 minutes. Une période de repos de 24 h suit chaque test, avec alimentation et maintien en bac individuel en contact visuel avec les congénères répartis sur 4 jours.
Impact sur les animaux
Les effets attendus d'une exposition chronique au lithium et/ou aux microplastiques de polypropylène ou encore d'une restrction alimentaire incluent une diminution de la croissance, des altérations des bilans énergétiques (baisse du métabolisme), ainsi que des effets sur la reproduction (retard ou inhibition de la maturation gonadique, réduction de la fécondité ou encore altération de la qualité des oeufs). Au niveau comportemental, des modifications de l'activité locomotrice, une altération des performances cognitives maus aussi des déficits d'apprentissage/mémoire sont attendus.
Devenir
A l'issue de chaque procédure, afin d'avoir les échantillons biologiques nécessaires à toutes les analyses chimiques, histologiques et moléculaires, l'ensemble des poissons seront d'abord anesthésiés par balnéation, puis transférés dans un bac contenant une solution plus concentrée pour assurer une euthanasie en moins d'une minute, conformément aux pratiques réglementaires.
Remplacement
Il n'est pas possible de remplacer les animaux dans cette étude, car nous analysons l’impact des polluants et du climat à travers les effets indirects sur la disponibilité en proies sur les poissons à un niveau individuel, ce qui nécessite des organismes vivants pour pouvoir comprendre comment fonctionne l’ensemble du système.
Réduction
Le nombre de poissons utilisés a été calculé pour être le plus bas possible tout en garantissant des résultats fiables. Nous utilisons des méthodes statistiques pour analyser les résultats et comparer les effets en fonction du sexe et de la condition des poissons.
Raffinement
Les poissons sont élevés en groupe dans un environnement adapté et observés régulièrement pour détecter tout point limite (changement de couleur, difficulté à nager, etc.). Pendant certaines expériences, ils sont placés seuls pendant quatre jours, mais ils peuvent toujours voir d’autres poissons pour éviter le stress. Lors des mesures de taille et de poids, ils sont manipulés uniquement sous anesthésie pour leur bien-être.
Choix des espèces
Le médaka marin est un modèle animal qui permettra d’aborder les effets physiologiques des contaminants émergents tel que le lithium et les microplastiques sur les poissons osseux en milieu marin. L'espèce est caractérisée par une reproduction non-saisonnière en laboratoire, une bonne fécondité et par des cycles de vie courts qui permettent d’aborder aisément les questions des effets à long-terme impliquant des expositions de l’ensemble des stades de vie. L'exposition à l'ensemble des conditions commencera lors de l'installation des animaux dans leur bac de 10L (15 jours post éclosion) et se poursuivra durant l’ensemble de leur cycle de vie afin d’étudier la toxicité des différentes conditions sur les différents stades aux sensibilités différentes (croissance juvénile, maturation sexuelle). Ils seront manipulés au stade juvénile (1, 2 mois) et adulte (jusqu'à 6 mois) pour des mesures de croissance, d'évaluation de la reproduction et de comportement (maturité du système nerveux optimale) respectivement.
Etude du vieillissement chez le poisson clown par l’analyse de la longueur des chromosomes
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Capturés puis anesthésiés par immersion, 25 poissons clowns subissent le prélèvement d'un carré de nageoire caudale de cinq millimètres de côté, chaque intervention durant une trentaine de minutes. Les prélèvements s'étalent sur trois jours, quatre individus le matin et quatre à cinq l'après-midi, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. L'objet est de mesurer la longueur des télomères chez des adultes de sept et quinze ans et des juvéniles d'un an, pour tester si elle explique une longévité qui dépasse vingt ans. Les 25 individus restent ensuite en captivité dans le service d'aquariologie, le porteur affirmant qu'aucune méthode in silico ou in vitro ne permettrait de travailler sur des poissons dont l'âge est connu.
Objectifs
Les télomères sont des séquences répétées d’ADN qui sont situées à l’extrémité des chromosomes. Ces séquences d'ADN répétitives ne contiennent pas de gènes : elles sont là pour préserver l'intégrité du patrimoine génétique. Au cours du vieillissement, ces portions des chromosomes raccourcissent. L'objectif de notre projet est de mettre en relation la longueur des télomères et la longévité d’un organisme, ceci en utilisant le modèle biologique d’une espèce de poissons osseux particulièrement longévive. Dans ce but, nous mesurerons la longueur des télomères chez les poissons clowns car ce genre de poissons osseux se caractérise par une longévité exceptionnellement importante (supérieure à 20 ans). Les télomères seront extraits à partir d’un échantillon de nageoire caudale, un tissu facilement accessible par un prélèvement peu invasif. Ces échantillons seront traités dans le but de définir si la longueur des télomères varie avec l’âge et/ou le sexe des poissons clowns, ou si cette mesure est invariable. Ce projet permettra de comprendre les bases moléculaires et physiologiques de la longévité exceptionnelle des poissons clowns au regard de la majorité des téléostéens.
Bénéfices attendus
Ces résultats, de recherche fondamentale, serviront à tester une hypothèse encore non explorée : la longévité des poissons clowns peut s’expliquer par la longueur des télomères. Nos résultats bénéficieront à la communauté scientifique spécialisée dans le vieillissement et dans l’établissement du modèle poisson clown.
Procédures
Les animaux seront soumis à un prélèvement unique d’un échantillon de petite taille (5x5 mm) de nageoire caudale, après une anesthésie effectué par balnéation. L’intervention pour chaque poisson durera 30 minutes et sera faite successivement à raison de 4 individus le matin et 4 à 5 l’après midi durant 3 jours (total de 25 individus).
Impact sur les animaux
Des complications post-prélèvement sont envisageables, mais la taille du prélèvement de nageoire est suffisamment petite (5mm X 5mm) pour ne pas gêner les mouvements natatoires du poisson. Par la suite, le tissu de la nageoire caudale est régénéré en quelques jours. Le stress lié à la manipulation est minime car uniquement lié à la capture et les individus sont ensuite rapidement anesthésiés. En cas de complications, nous appliquerons les directives envisagées sur la grille de scoring.
Devenir
Les 25 individus seront gardés en captivité au sein de la structure d’élevage des poissons clowns du service d'aquariologie.
Remplacement
Dans le cadre de ce projet, il est crucial de connaitre l’âge des individus. Or, c’est le cas des individus sur lesquels nous proposons de travailler : les adultes sont élevés depuis plusieurs années (jusqu'à de 10 ans) et les juvéniles depuis 1 an. Ainsi, par la complexité de l'organisme vivant, aucune expérience in silico ou in vitro ne permet d’accéder à ce type de données. Par conséquent, il n’existe aucune méthode alternative à la réalisation de ce projet et l’utilisation du modèle animal est incontournable.
Réduction
Dans le cadre de ce projet, nous utiliserons des poissons dont nous connaissons l’âge, des adultes et des juvéniles. Nous en utilisons un nombre nécessaire et suffisant pour pouvoir appliquer des méthodes statistiques sur la comparaison des résultats obtenus (comparaison de moyennes, test de student...). Trois catégories seront échantillonnées : - 5 couples (5 mâles et 5 femelles) âgés d’environ 15 ans. - 5 couples (5 mâles et 5 femelles) âgés d’environ 7 ans. - 5 juvéniles âgés d’environ 1 an.
Raffinement
Une observation des animaux utilisés sera menée durant 48 h après le prélèvement. Les prélèvements seront réalisés sur une période de 3 jours avec : 8 individus pour le premier et le deuxième jour et 9 individus durant le troisième jour, soit un total de 25 individus. Ce planning permettra d’observer chaque individu de manière attentive. L’expérience sera stoppée dès qu’un point limite sera atteint avec un individu par euthanasie.
Choix des espèces
Depuis plusieurs années, les poissons clowns sont un excellent modèle d'étude dans les domaines de l'écologie, de l'évolution et du développement. La longévité des poissons clowns (au moins 20 ans) pose question. Les poissons clowns sont donc des animaux modèles de choix pour appréhender les bases moléculaires et physiologiques de cette longévité. L'un des objectifs de ce projet est de définir si la longueur des télomères varie avec l’âge. Ainsi, nous comparerons, les valeurs de ces longueurs de télomères obtenues pour des animaux juvéniles et adultes.
déterminisme et évaluation de la production d’anguilles argentées de marais (DEPAM)
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturées à la pêche électrique, au carrelet ou à la nasse dans deux marais, 2 120 anguilles européennes sauvages vont être anesthésiées par balnéation puis relâchées à l'endroit exact de leur capture, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Deux mille reçoivent une puce électronique en trois minutes, et 120 subissent une incision d'un centimètre refermée par deux points de suture pour recevoir en plus une marque acoustique. L'espèce est classée en danger critique d'extinction, et le projet vise à mesurer combien d'individus parviennent à quitter les marais malgré les ouvrages hydrauliques, pour ajuster la pêche et la gestion des vannes. Le porteur écrit qu'aucun modèle numérique ne peut remplacer ce travail faute de données existantes, et se dit "très confiant" sur l'absence d'effets létaux au vu des marquages précédents.
Objectifs
Le projet s’intéresse à l’anguille européenne, une espèce de poisson migratrice classée en danger critique d’extinction par l’Union Internationale pour la Conservation de la Nature (UICN). Le projet a deux objectifs, le premier est de caractériser la population des anguilles européennes Anguilla anguilla, aux stades jaunes et argentées, de deux marais. Le second est d’évaluer la proportion d’anguilles argentées qui arrive à quitter les marais pour rejoindre leur site de reproduction avec identification des voies migratoires de l’espèce face aux nombreux ouvrages hydrauliques présents dans la zone.
Bénéfices attendus
L’anguille européenne étant une espèce en danger critique d’extinction, il est important de pouvoir réaliser une évaluation des populations dans différents milieux et de voir quelle proportion de cette population participe à la reproduction et donc au maintien de l’espèce. Les résultats de l’étude permettront d’adapter la gestion locale des anguilles européennes, soit par un meilleur contrôle de l’activité de pêche, soit par l’amélioration de l’utilisation des ouvrages hydrauliques se situant sur les voies de migration préférentielles de l’espèce. Dans les deux cas, l’objectif de gestion sera d’augmenter la proportion d’individus participant à la reproduction pour ainsi améliorer le statut de l’espèce.
Procédures
Ce projet comprend deux types de procédures pour répondre aux deux objectifs du projet. La première procédure, d’une durée totale de 3 minutes,comprend l’insertion unique d’une puce électronique de type « Passive integrated Transponder » (PIT), qui se fait sous anesthésie générale réalisée en balnéation, mais ne nécessitant pas de réaliser une incision ni une suture. Le marquage PIT nous permettra d’identifier les poissons qui seraient recapturé par les pêcheurs des marais étudiés et ainsi obtenir une estimation des taux de captures et de l’abondance de l’espèce dans ces environnements par la méthode de capture marquage recapture. L’objectif est de marquer 2000 individus > 20 cm sous cette procédure. La seconde procédure, d’une durée totale de 5 minutes,est une procédure chirurgicale avec insertion de deux marques : une marque acoustique et un PIT. Cette procédurenécessite une incision d’environ 1 cm et 2 points de suture. Les marques acoustiques émettent un signal ultrasonique régulièrement ce qui permet de suivre le déplacement des individus marqués dans un rayon compris entre 20 m et 500m selon les conditions locales de bruits et de turbidité, et ainsi estimer le taux d’échappement des anguilles argentées. L’objectif est de marquer 120 individus avec cette procédure. Les deux procédures se feront sous anesthésie générale par balnéation. Les deux marques sont encapsulées dans une coque moulée en résine epoxy inaltérable et biotolérée afin de n’avoir aucune incidence sur le bien-être du poisson pendant toute la durée de leur vie, ce qui dans le cas des anguilles argentées sera de 3 ou 4 ans après la date du marquage car les individus meurent après leur reproduction. Tous les individus seront mesurés et pesés avant marquage afin de de ne pas dépasser la charge des marques à 2% du poids du poisson et ainsi ne pas impacter sa capacité de nage.
Impact sur les animaux
Comme toutes expériences en écologie comportementale, le stress lors des captures doit être pris en compte. Pour cela, seuls des pêches électriques et carrelets et nasses seront utilisés pour la capture des anguilles. Ces engins sont des pièges et non des filets, et disposent d’un volume assez conséquent dans lequel les poissons sont piégés. De plus, ces pièges sont relevés quotidiennement afin de réduire le stress d’une captivité prolongée. Malgré les précautions prises, un problème lors de l’insertion chirurgicale est toujours à envisager. Mais l’expérience de l’équipe et la robustesse des anguilles européennes nous amène à être très confiants sur l’absence d’effets létaux ou délétères lors du marquage. Sur les marquages précédents, aucune mortalité à court terme (48h) n’a jamais été observée. De plus, des tests d’effet ont déjà été réalisés sur les anguilles et n’ont jamais montré aucune mortalité ni effet délétère. Le marquage chirurgical sera réalisé sous anesthésie générale et un analgésique local sera injecté par prévention de toute douleur. Après le marquage, l’individu est placé dans un bac de réveil pendant 1 heure au maximum.
Devenir
Tous les animaux marqués seront replacés dans leur milieu naturel, à l'endroit de leurs captures.
Remplacement
Les données sur la population des anguilles européennes Anguilla anguilla et leurs voies migratoires n’existent pas encore dans les marais étudiés. Il n’est donc pas possible de remplacer ce modèle écologique par des modèles numériques et/ou physique et/ou de l’analyse de données existantes
Réduction
Le nombre d’individus marqués en PIT (N = 2000) est statistiquement suffisant pour estimer l’abondance de la population par capture marquage et recapture. Le nombre d’individus marqués en acoustique (N = 120) a été pensé de manière à minimiser fortement le nombre d’animaux utilisé. Nous prévoyons de marquer 60 individus en 2025 et 60 individus en 2026, ce qui correspond à la limite statistique pour ce suivi.
Raffinement
Plusieurs mesures ont été mises en place afin de limiter la souffrance et le stress des individus lors des captures et des marquages. La capture se fera avec les engins les plus adaptés pour limiter les blessures, ainsi que leur stress. Les engins de pêche seront relevés tous les jours afin de limiter le temps de captivité. La pose de marque télémétrique et PIT s’effectuera sous anesthésie générale en balnéation, avec entretien par flux continu et ajustement si nécessaire de manière à maintenir la stabilité de l’anesthésie tout au long de l’intervention. Avant incision, un analgésique sera injecté localement pour prévenir toute douleur pendant et après la procédure. Après marquage, les animaux seront placés en réveil dans un bac d’eau oxygénée jusqu’à dissipation totale des effets de l’anesthésiant et récupération complète avant relâche dans le milieu naturel à l’endroit de la capture. Les points limites seront atteints si une détresse post-opératoire est observé (altération du comportement de nage, réactions violentes, ou au contraire absence de reprise d’activité normale).
Choix des espèces
L’anguille européenne est une espèce animale en danger critique d’extinction. Toutes les mesures visant à améliorer le statut de l’espèce, comme l’augmentation du nombre de géniteurs présents sur le site unique de reproduction sont essentielles. L’étude portera sur plusieurs stades de vie des anguilles européennes : les stades anguilles jaunes et argentées. Nous souhaitons dans un premier temps déterminer l’abondance d’anguilles jaunes pour connaitre la capacité des marais étudiés à produire des anguilles argentées. Dans un second temps, l’étude se focalisera sur le stade anguilles argentées, afin d’étudier leurs possibilités de rejoindre le milieu marin pour leur reproduction, leurs voies migratoires. Le but de l’étude étant d’améliorer la gestion des ouvrages hydrauliques si cela s’avèrerai nécessaire.
Détermination des effets de l’addition d’un postbiotique sur la santé des truites arc en ciel soumises à un stress chronique
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Tester un additif alimentaire destiné à l'aquaculture industrielle conduit à soumettre 225 truites arc-en-ciel à dix jours de stress d'entassement, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le volume d'eau du bassin est réduit une heure par jour, les poissons sont sortis de l'eau dix fois en trois mois pour être pesés, et chacun subit une prise de sang. Le porteur indique que cette période provoque perte de poids, refus de s'alimenter et pertes partielles d'écailles au niveau des nageoires pectorale et caudale. Toutes les truites sont tuées à l'issue pour prélèvements, dans une étude dont le porteur annonce qu'elle améliorera le "bien-être" des poissons d'élevage et le rendement des rations.
Objectifs
L’industrie aquacole, confrontée à une demande croissante, fait face à des défis majeurs tels que les épidémies et la résistance aux antibiotiques, qui menacent sa pérennité. Les antibiotiques sont utilisés depuis longtemps en aquaculture, pour leur grande efficacité dans le traitement et la prévention des maladies. Cependant, les préoccupations croissantes concernant la résistance aux antibiotiques ont conduit les chercheurs à se tourner vers des additifs alimentaires naturels et des produits immunostimulants sûrs et efficaces, susceptibles de soutenir des pratiques aquacoles durables. Parmi ces additifs, les probiotiques (micro-organisme vivants (bactéries ou levures)) et les postbiotiques (composés non vivants produits par les probiotiques) suscitent un intérêt considérable en raison de résultats encourageant sur la croissance, la résistance aux maladies, la réduction des réponses au stress, le renforcement des réponses immunitaires et le bien-être général des animaux aquatiques. Par ailleurs, contrairement aux probiotiques, les postbiotiques sont stables pendant le traitement des aliments, y compris l’extrusion à haute température, ce qui les rend particulièrement adaptés aux aliments aquacoles commerciaux. Dérivés de micro-organismes probiotiques, les postbiotiques comprennent des cellules probiotiques inactivées, des composants cellulaires bactériens et des métabolites microbiens, offrant des bénéfices potentiels pour la santé des animaux aquatiques. Cependant, si les postbiotiques sont très prometteurs, il reste encore à comprendre pleinement leurs mécanismes d'action et à déterminer les niveaux de supplémentation optimaux. L’objectif de ce projet est de tester chez la truite arc en ciel un postbiotique dont les effets sur la modulation de la réponse immunitaire et la santé intestinale ont déjà été démontrés chez d’autres espèces animales comme le porcelet.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet permettront, à court terme, de mieux comprendre le mécanisme par lequel les effets de la supplémentation alimentaire permettent d'améliorer la capacité des truites arc-en-ciel à faire face à des conditions de stress. En évaluant différents niveaux d'inclusion, cette étude permettra d'identifier le dosage optimal pour améliorer la résilience, la fonction immunitaire et la santé intestinale des poissons. La diffusion de ces résultats et leur interprétation dans le contexte de l'aquaculture commerciale permettront aux producteurs de poissons d'adopter des stratégies non pharmaceutiques plus efficaces pour améliorer le bien-être des poissons. À terme, cela contribuera à des pratiques piscicoles plus durables, plus efficaces et plus accessibles, tout en réduisant le recours aux antibiotiques et en favorisant la protection de l'environnement.
Procédures
Les animaux seront soumis à la procédure (stress d’entassement) pour une durée de 10 jours. Au cours du stress, le volume d'eau dans le bassin sera diminué une heure par jour pendant 10 jours. Les animaux seront sortis hors de l’eau pour les pesées et le prélèvement (10 fois en trois mois ; moins de 30 secondes). Un prélèvement de sang sera réalisé une fois par animal avec un temps de prélèvement qui ne dépassera pas une minute.
Impact sur les animaux
Durant la période de stress : Perte de poids, diminution de l’indice corporel, refus de s’alimenter, dégradation de l’état corporel (pertes partielles des écailles au niveau de la nageoire pectorale et caudale en fin de période de stress). Douleur transitoire à l'endroit du prélèvement de sang réalisé une fois par animal.
Devenir
Tous les animaux entrant dans la procédure expérimentale seront mis à mort afin de réaliser des prélèvements biologiques. Ces prélèvements permettront de mieux appréhender l'effet de l’inclusion d’un postbiotique sur la résistance des poissons au stress d'élevage et d'optimiser de ce fait les rations alimentaires pour leur bien-être.
Remplacement
La procédure expérimentale est nécessaire et ne peut être remplacée par une autre stratégie n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants. Il n'existe aucun modèle in vitro ou in silico capable de reproduire tous les facteurs cellulaires et acellulaires impliqués dans la stimulation du système immunitaire pour faire face au stress d'élevage subi par les poissons.
Réduction
Des calculs statistiques détaillés ont été réalisés afin de déterminer le nombre d'animaux adéquat pour ce projet. Les calculs ont été faits sur la base de résultats obtenus dans d'autres études sur la réponse au stress d’élevage lors de l’utilisation du complément alimentaire chez d’autres espèces aquatiques. Le nombre d'animaux à utiliser permettra d'apporter de bonnes conditions d'élevage en favorisant une hiérarchie sociale essentielle au bien-être des animaux et d'obtenir des données scientifiquement robustes. Des analyses post-mortem seront réalisées sur les tissus de chaque animal afin de générer le maximum d'informations possibles par animal.
Raffinement
Avant toute manipulation, les truites arc-en-ciel seront anesthésiées. Le stress dû à la capture, à la sortie des bassins et aux prises de sang sera réduit par une manipulation délicate des animaux par les applicateurs, un séchage modéré des poissons, le port de gants, l’utilisation d’un mousse humide pour poser l’animal sur le support de contention et d’un point de pression sur le site de prélèvement, comme décrit dans la procédure qui définit le volume limite de sang et les périodes de récupération nécessaires. Pour protéger le bien-être des animaux, ils seront suivis au moyen de grilles d'évaluation du bien-être animal, et des points limites adaptés seront appliqués immédiatement si un animal semble éprouver des effets indésirables imprévus. Les conditions d’hébergement des animaux sont définies de telle sorte à ce que la densité des animaux par bassin, les paramètres environnementaux (température) ou encore la qualité d’eau procurent le maximum de confort aux animaux, et répondent à la législation en vigueur. Aucun animal ne reste isolé sans contact visuel ou tactile avec ses congénères, ceci afin de réduire au minimum l’angoisse et le stress des animaux.
Choix des espèces
L'espèce utilisée est la truite arc-en-ciel, comme modèle animal des salmonidés. La truite est un bon modèle pour les salmonidés car elle est taxonomiquement proche du saumon et les résultats sont transposables au saumon. La truite est également un animal plus résistant aux conditions d'élevage et aux maladies, avec un taux de croissance plus élevé. Au début de l'étude, les truites pèseront 250 ± 10 grammes après 9 semaines d'élevage. Puis, à 280 g, elles seront soumises à un stress chronique pendant 10 jours. Enfin, une période de récupération de 8 jours sera envisagée pour atteindre une taille finale de 350 g.
Essai de toxicité aiguë sur le poisson zèbre Danio rerio
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Pour répondre à une exigence du règlement REACh, sans laquelle des monomères produits par l'entreprise ne pourraient plus être fabriqués ni utilisés en Europe, 504 poissons zèbres juvéniles sont exposés pendant 96 heures à cinq concentrations d'un produit chimique. 84 subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, 168 un niveau modéré et 252 un niveau sévère, la gamme étant calibrée pour que la concentration la plus forte produise environ 90 % d'effet. Privés de nourriture pendant tout l'essai, ils sont observés deux fois par jour pour relever les pertes d'équilibre, l'exophtalmie, les convulsions, les troubles de la ventilation et les morts. Les poissons exposés sont tous tués, les témoins retournant à l'élevage après une semaine de quarantaine, et seules les atteintes définies comme points limites entraînent une mise à mort anticipée, le protocole ne pouvant être modifié sous peine d'invalider le test.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de réaliser les tests selon la ligne directrice OCDE 203 et de répondre ainsi à une exigence réglementaire qui consiste à caractériser les dangers et risques associés à la production et l’utilisation de nos produits. Le test OCDE 203 est destiné à déterminer les effets léthaux et sub-léthaux des produits chimiques sur le poisson zèbre et consiste à exposer les poissons à une série de 5 concentrations du produit chimique dissout dans l’eau, les effets étant comparés à un lot témoin non exposé. Les mortalités et les anomalies visibles relatives à l’apparence et au comportement sont enregistrées. Dans la mesure du possible, les concentrations qui ont un effet sur 50% des poissons (CL50) sont déterminées.
Bénéfices attendus
Ce test fait partie d’un ensemble de tests d’écotoxicité imposé par certaines réglementations (REACh notamment), il n’est réalisé qu’à la demande des autorités compétentes. En absence de réponse à cette exigence, les substances ne pourront plus être produites et/ou utilisées en Europe (les substances concernées sont des monomères produits par notre société et relevant notamment du règlement REACh qui s’applique aux produits chimiques hors biocides et produits phytosanitaires).
Procédures
Le test consiste à exposer des animaux juvéniles à une série de 5 concentrations du produit chimique testé dissout dans l’eau pendant 96 heures. Les points d’observation suivants, spécifiés dans la ligne directrice, seront relevés 2 fois par jour: - survie (les animaux morts sont retirés dès qu’ils sont repérés) - anomalies visibles (perte d’équilibre, tête en haut ou en bas, poisson flottant ou coulant, pigmentation, exophtalmie) - comportement ventilatoire (hyperventilation, hypoventilation ou ventilation irrégulière) - comportement natatoire (hyperactivité, hypoactivité, immobilité, convulsions, nage près de la surface ou du fond, augmentation ou diminution de la nage en groupe ou en banc) En cas de malformations et apparence anormale telles que l’organisme est en état de souffrance considérable et irréversible, celui-ci sera retiré de l’essai et euthanasié. Les effets léthaux et subléthaux sont évalués et comparés aux valeurs témoin pour déterminer la concentration la plus basse pour laquelle on observe un effet, et la concentration sans effet observé.
Impact sur les animaux
Selon les substances et les concentrations testées, les nuisances attendues tout au long de la période d’essai peuvent être les suivantes : stress, douleur, comportement anormal, ralentissement anormal de la croissance (en termes de taille et de prise de poids comparé au lot témoin). L'absence de nourrissage (imposé par la ligne directrice), de même que le changement d'eau lors des tests en conditions semi-statiques peuvent également avoir pour conséquence du stress pour l'ensemble des animaux). Parmi ces atteintes, seules celles définies comme étant des points limites auront pour conséquence une euthanasie des organismes concernés. Le protocole d'essai est clairement établi et ne peut être dérogé sous peine d'invalidité du test réalisé. La gamme d’essai étant choisie de sorte que la plus faible concentration testée ait environ 10% d’effet et la plus forte concentration environ 90%, nous considérons que les animaux exposés aux 2 plus faibles concentrations subiront un degré de gravité modéré et les animaux exposés aux 3 concentrations les plus élevées un degré sévère. Les organismes témoins subiront un degré de gravité légère.
Devenir
Tous les animaux exposés à la substance ne peuvent pas être réutilisés et doivent être euthanasiés. Les animaux témoins sont replacés dans le système d’hébergement et pourront être réutilisés après une période de quarantaine de 7 jours minimum
Remplacement
Aucun test in vitro n’ayant été validé par les autorités, il ne sera procédé à aucun test in vitro en amont. Le test de toxicité selon la ligne directrice OCDE 203 est le seul test validé par les autorités compétentes, il n’est réalisé que sur leur autorisation, obtenue pour chacune des substances testées.
Réduction
Pour chaque test, le nombre d'animaux utilisé est défini par le protocole d'essai et ne peut être diminué. Cependant, la ligne directrice autorise la possibilité de réaliser un pré-test permettant de définir les conditions exactes du test définitif, notamment la gamme de concentrations. Ce prétest est réalisé sur un nombre de concentration et de réplicat plus faibles. Afin de limiter le recours à ce test préliminaire, nous définissions nos gammes de concentrations à partir de données de toxicité aiguë déjà disponibles sur chacune de nos substances et obtenues sur d’autres organismes (algues et daphnies notamment). Ce processus permet également de réduire le risque d’invalidation d’un test dans le cas où la gamme de concentrations choisie ne permettrait pas d’atteindre les objectifs (par exemple dans le cas de concentrations trop élevées qui entraineraient une mortalité excessive ne permettant pas d’analyses statistique fiable. Dans cette situation nous serions obligés de recommencer le test et donc d’augmenter le nombre d’animaux utilisés).
Raffinement
Les organismes sont commandés auprès de fournisseurs disposant de l’agrément européen. Dès réception, les poissons sont transférés dans un local indépendant où se situe le système d’hébergement. Ils sont d’abord versés dans un aquarium « tampon », puis l’eau de transport est progressivement diluée avec l’eau provenant du système d’hébergement (on remplace 1L tous les 1/4h environ). Les poissons sont maintenus dans un milieu à 50% de dilution pendant au moins 30 minutes puis sont transférés à l’aide d’une épuisette dans le système d’hébergement final (environ 6 individus par bac de 3.5L). Une période d’observation de 2 semaines minimum est respectée afin de valider le lot reçu. Le système d’hébergement est une armoire spécifiquement dédiée à l’hébergement des poissons, composée de racks d’aquariums de 3.5L sous lesquels un visuel de gravier a été ajouté pour améliorer le bien-être des animaux. Le système régule la température à 26°C et le renouvellement du milieu (composé d’eau osmosé et de sels minéraux); des sondes associées à un système d’alarme contrôlent en permanence la température, le pH et la conductivité. Les techniciens contrôlent à minima une fois par semaine les paramètres oxygène dissous, nitrates, nitrites, ammoniaque et dureté. Ils assurent également quotidiennement l’apport en nourriture (aliment en poudre, daphnies et artémias). Une photopériode de 16h de jour/8h de nuit est appliquée automatiquement. Les organismes soumis au test OCDE 203 (organismes témoins et organismes exposés à la substance testée) seront placés dans des aquariums nus (un visuel de gravier sera ajouté à l'extrérieur des aquariums) et maintenus dans des conditions environnementales équivalentes au système d’hébergement. Des points limites nécessitant une euthanasie des individus concernés ont été définis en accord avec notre vétérinaire sanitaire (dans le cadre de l’hébergement et des tests de toxicité). Dans le cadre de raffinement, la nourriture vivante (daphnies et artémies) est privilégiée pour les organismes hébergés. Lors des tests, les animaux ne sont pas nourris.
Choix des espèces
Le Danio rerio est une des espèces recommandées par la ligne directrice qui précise que l’espèce doit être choisie en fonction de sa disponibilité immédiate, de sa facilité d’entretien et de son utilisation historique. Nous utilisons le Danio rerio comme organisme modèle depuis plus de 20 ans pour d'autres projets (dont le test de toxicité aux premiers stades de la vie du poisson). Notre fournisseur est français, agréé et reconnu pour la qualité de son élevage. La ligne directrice requiert que des juvéniles de 1 à 2 cm soient utilisés dans cet essai.